混凝土配合比設(shè)計步驟

1、普通混凝土的配合比設(shè)計普通混凝土的配合比是指混凝土的各組成材料數(shù)量之間的質(zhì)量比例關(guān)系。確定比例關(guān)系的 過程叫配合比設(shè)計。普通混凝土配合比，應(yīng)根據(jù)原材料性能及對混凝土的技術(shù)要求進(jìn)行計算， 并經(jīng)試驗室試配、調(diào)整后確定。普通混凝土的組成材料主要包括水泥、粗集料、細(xì)集料和水， 隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，外加劑和摻和料的應(yīng)用日益普遍，因此，其摻量也是配合比設(shè)計時需 選定的。混凝土配合比常用的表示方法有兩種；一種以1m3 混凝土中各項材料的質(zhì)量表示，混凝土中的水泥、水、粗集料、細(xì)集料的實際用量按順序表達(dá)，如水泥300Kg、水182 Kg、砂680 Kg、石子1310 Kg ;另一種表示方法是以水泥、水、砂、石

2、之間的相對質(zhì)量比及水灰比表達(dá)，如前 例可表示為1 :, W/C=,我國目前采用的量質(zhì)量比。一、 混凝土配合比設(shè)計的基本要求配合比設(shè)計的任務(wù)，就是根據(jù)原材料的技術(shù)性能及施工條件，確定出能滿足工程所要求的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的各項組成材料的用量。其基本要求是;(1) 達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的強(qiáng)度等級。(2) 滿足混凝土施工所要求的和易性要求。(3) 滿足工程所處環(huán)境和使用條件對混凝土耐久性的要求。(4) 符合經(jīng)濟(jì)原則，節(jié)約水泥，降低成本。、混凝土配合比設(shè)計的步驟混凝土的配合比設(shè)計是一個計算、試配、調(diào)整的復(fù)雜過程，大致可分為初步計算配合比、 對混凝土的技術(shù)要求進(jìn)行初步計算， 得出“初步計算配合比” 。基準(zhǔn)

3、配合比是在初步計算配合比 的基礎(chǔ)上，通過試配、檢測、進(jìn)行工作性的調(diào)整、修正得到；實驗室配合比是通過對水灰比的 微量調(diào)整，在滿足設(shè)計強(qiáng)度的前提下，進(jìn)一步調(diào)整配合比以確定水泥用量最小的方案；而施工 配合紼考慮砂、石的實際含水率對配合比的影響，對配合比做最后的修正，是實際應(yīng)用的配合 比，配合比設(shè)計的過程是逐一滿足混凝土的強(qiáng)度、工作性、耐久性、節(jié)約水泥等要求的過程。基準(zhǔn)配合比、實驗室配合比、施工配合比設(shè)計4 個設(shè)計階段。首先按照已選擇的原材料性能及三、混凝土配合比設(shè)計的基本資料在進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計前，需確定和了解的基本資料。即設(shè)計的前提條件，主要有以 下幾個方面；(1) 混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級和強(qiáng)度的

4、標(biāo)準(zhǔn)差。(2) 材料的基本情況；包括水泥品種、強(qiáng)度等級、實際強(qiáng)度、密度；砂的種類、表觀密度、 細(xì)度模數(shù)、含水率；石子種類、表觀密度、含水率；是否摻外加劑，外加劑種類。(3) 混凝土的工作性要求，如坍落度指標(biāo)。(4) 與耐久性有關(guān)的環(huán)境條件；如凍融狀況、地下水情況等。(5) 工程特點及施工工藝；如構(gòu)件幾何尺寸、鋼筋的疏密、澆筑振搗的方法等。四、混凝土配合比設(shè)計中的三個基本參數(shù)的確定混凝土的配合比設(shè)計， 實質(zhì)上就是確定單位體積混凝土拌和物中水、 水泥。粗集料(石子)、 細(xì)集料(砂)這 4 項組成材料之間的三個參數(shù)。即水和水泥之間的比例水灰比；砂和石子 間的比例砂率；骨料與水泥漿之間的比例單位用水量

5、。在配合比設(shè)計中能正確確定這 三個基本參數(shù)，就能使混凝土滿足配合比設(shè)計的 4 項基本要求。確定這三個參數(shù)的基本原則是；在混凝土的強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定水灰比。在滿足 混凝土施工要求和易性要求的基礎(chǔ)上確定混凝土的單位用水量；砂的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余為原則。具體確定水灰比時，從強(qiáng)度角度看，水灰比應(yīng)小些；從耐久性角度看，水灰比小些，水泥用量多些，混凝土的密度就高，耐久性則優(yōu)良，這可通過控制最大水灰比和最小水泥用量的來滿足（表三）。由強(qiáng)度和耐久性分別決定的水灰比往往是不同的，此時應(yīng)取較小值。但當(dāng)強(qiáng)度和耐久性都已的前提下，水灰比應(yīng)取較大值，以獲得較高的流動性。確定砂率主要應(yīng)從滿足工作性和節(jié)

6、約水泥兩個方面考慮。在水灰比和水泥用量（即水泥漿用量）不變的前提下，砂率應(yīng)取坍落度最大，而黏聚性和保水性又好的砂率即合理砂率可由（表五）初步?jīng)Q定，經(jīng)試拌調(diào)整而定。在工作性滿足的情況下，砂率盡可能取小值以達(dá)到節(jié)約水泥 的目的。單位用水量是在水灰比和水泥用量不變的情況下，實際反映水泥漿量與骨料間的比例關(guān)系。水泥漿量要滿足包裹粗、細(xì)集料表面并保持足夠流動性的要求，但用水量過大，會降低混凝土的耐久性。水灰比在范圍內(nèi)時，根據(jù)粗集料的品種、粒徑、單位用水量可通過（表四）確定?；炷僚浜媳仍O(shè)計的步驟一、初步計算配合比1、確定混凝土配制強(qiáng)度.:一 混凝土的配制強(qiáng)度按下式計算；仏。耳仏k + 1 645c式中；

7、性“一一混凝土配制強(qiáng)度（MPa,.混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa，設(shè)計強(qiáng)度CT混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（ MP3，其確定方法如下；1. 可根據(jù)同類混凝土的強(qiáng)度資料確定。對C20和C25級的混凝土，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差下限值取。對大于或等于C30級的混凝土，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的下限值取。2. 當(dāng)施工單位無歷史統(tǒng)計資料時，b可按表一取值。3. 遇有下列情況時應(yīng)適當(dāng)提高混凝土配制強(qiáng)度；1）現(xiàn)場條件與試試驗室條件有顯著差異時，2）C30及其以上強(qiáng)度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計方法評定時?；炷恋膹?qiáng)度等級小于C20C20C35大于C352、確定水灰比 W/C當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級小于 C60級時，混凝土水灰比按下式;式中； j a

8、b回歸系數(shù)，取值見表二;仏一一水泥28d抗壓強(qiáng)度實測值（MPa回歸系數(shù)-坯選用表系數(shù)石子品種碎石卵石%當(dāng)無水泥28d抗壓強(qiáng)度實測值時，按下式確定；式中;水泥強(qiáng)度等級值（MPa¥c水泥強(qiáng)度等級值富余系數(shù)，按實際統(tǒng)計資料確定。富余系數(shù)可取由上式計算出的水灰比應(yīng)小于表三中規(guī)定的最大水灰比。若計算而得的水灰比大于最大水灰比，以保證混凝土的耐久性?；炷恋淖畲笏冶群妥钚∷嘤昧勘砣h(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用量（kg）素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)部件不作規(guī)定200260300高濕度的室內(nèi)部件無凍害室外部件2252803

9、00在非侵蝕性土和（或）水中的潮 濕部件環(huán)境有凍害經(jīng)受凍害的至外部件在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng)受凍害的部件高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件250280300有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件300300300注；1、當(dāng)用活性摻合料取代部分水泥時，表中的最大水灰比及最小水泥用量即為替代前的水灰比和水泥用量。2 、配制C15級其以下等級的混凝土，可不受本表限制3、確定用水量J：根據(jù)施工要求的混凝土拌和物的坍落度、所用骨料的種類及最大粒徑查表四得。水灰比小于的混凝土及采用特殊成型工藝的混凝土的用水量應(yīng)通過試驗確定。流動性和大流動性混凝土的用水量可以查表中坍落度為90mnm勺用水

10、量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm用水量增加5Kg,表四計算出用水量。拌和物稠度卵石最大粒徑（mr）i碎石最大粒徑（mr）i項目指標(biāo)1020401620401030190170160150200185175165坍落度3550200180170160210195185175(mm55702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性混凝土用水量（kg/m3）注；1、本表用水量第采用中砂時的平均取值。采用細(xì)砂時，每立方米混凝土用水量增加510Kg，采用粗砂時,則可減少510kg2、采用各種外加劑或摻和料時，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整摻外加劑時的用

11、水量可按下式計算；叫a =- & ）式中；| 摻外加劑時每立方米混凝土的用水量（kg）1 .未摻外加劑時的每立方米混凝土的用水量（ kg）B外加劑的減水率（%，經(jīng)試驗確定。4、確定水泥用量H由已求得的水灰比W/C和用水量，可計算出水泥用量。d由上工計算出的水泥用量應(yīng)大于表三中、規(guī)定的最小水泥用量，若計算而得的水泥用量小 于最小水泥用量時，應(yīng)選取最小水泥用量，以保證混凝土的耐久性。5、確定砂率砂率可由試驗或歷史經(jīng)驗資料選取。如無歷史資料，坍落度為1060mm勺混凝土的砂率可根據(jù)粗集料品種，最大粒徑及水灰比按表五選取。坍落度大于60mm有混凝土的砂率，可經(jīng)試驗確定，也可在表五的基礎(chǔ)上，按坍

12、落度每增大20mm砂率增大1%勺幅度予以調(diào)整。坍落度小于10mm的混凝土，基砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定。混凝土的砂率（%表五水灰比卵石最大粒徑（mr）i碎石最大粒徑（mn）(w/c102040162040263225312430303529343732303529342833333832373035333832373136364135403338364135403439394438433641注；1、本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減小或增大砂率2、 只用一個單粒級粗集料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。3、對薄壁構(gòu)件，砂率取偏大值。6、計算砂、石用量叫1. 體積法該方法假定混凝土拌和物的體

13、積等于各組成材料的體積與拌和物中所含空氣的體積之和。如取混凝土拌和物的體積為1mi，則可得以下關(guān)于 叫o、。的二元方程組。式中 每立方米混凝土中的水泥、細(xì)集料（砂）、粗集料（石子）、水的質(zhì)量（kg）%、紜粗集料、細(xì)集料的表觀密度（kg/m3）肌、八水泥、水的密度（kg/m3）2. 質(zhì)量法該方法假定im混凝土拌和物質(zhì)量，等于其各種組成材料質(zhì)量之和，據(jù)此可得以下方程組。式中；叫、叫、叫*、叫°每立方米混凝土中的水泥、細(xì)集料（砂）、粗集料（石子）、水的質(zhì)量（kg）, %一每立方米混凝土拌和物的假定質(zhì)量，可根據(jù)實際經(jīng)驗在23502450kg之間選取同以上關(guān)于5和is的二元方程組，可解出“和|

14、。則混凝土的初步計算配合比（初步滿足強(qiáng)度和耐久性要求）為嘰20 ：朋閒：巾陽：叫二、基準(zhǔn)配合比按初步計算配合比進(jìn)行混凝土配合比的試配和調(diào)整。試配時，混凝土的攪拌量可按表六選取。當(dāng)采用機(jī)械攪拌時，其攪拌不應(yīng)小于攪拌機(jī)額定攪拌量的1/4。混凝土試拌的最小攪拌量骨料最大粒徑（mr）拌和物數(shù)量（L）骨料最大粒徑（m）拌和物數(shù)量（L）及以下154025試拌后立即測定混凝土的工作。當(dāng)試拌得出的接種物坍落度比要求值小時，應(yīng)在水灰比不變前提下，增加水泥漿用量；當(dāng)比要求值大時，應(yīng)在砂率不變的前提下，增加砂、石用量；當(dāng)黏聚性、保水性差時，可適當(dāng)加大砂率。調(diào)整時，應(yīng)即時記錄調(diào)整后的各材料用量（mcb，mwb，msb

15、，mgb），并實測挏后混凝土拌和物的體積密度為訕（kg/m3）。令工作性調(diào)整后的混凝土試樣總質(zhì)量為；眄Ob - %b 11小韭由此得出基準(zhǔn)配合比（調(diào)整后的im混凝土中各材料用量）式中；D ch實測試拌混凝土的體積密度。三、實驗室配合比經(jīng)調(diào)整后的基準(zhǔn)配合比雖工作性已滿足要求，但經(jīng)計算而得出的水灰比是否真正滿足強(qiáng)度的要求需要通過強(qiáng)度試驗檢驗。在基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上做強(qiáng)度試驗時，就采用三個不的配合比，其中一個為基準(zhǔn)配合比的水灰比，另外兩個較基準(zhǔn)配合比的水灰比分別增加和減少。其用水量 應(yīng)與基準(zhǔn)配合比的用水量相同，砂率可分別增加和減少1%制作混凝土強(qiáng)度試驗試件時，應(yīng)檢驗混凝土拌和物的坍落度和維勃稠度、黏聚

16、性、保水性及拌和物的體積密度，并以此結(jié)果作為代表相應(yīng)配合比的混凝土拌和物的性能。進(jìn)行混凝土強(qiáng)28d時試壓。需要時可同時制度試驗時，每種配合比至少應(yīng)制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 作幾組試件，供快速檢驗或早齡試壓，以便提前定出混凝土配合比供施工使用，但應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng) 護(hù)28d的強(qiáng)度的檢驗結(jié)果為依據(jù)調(diào)整配合比。根據(jù)試驗得出的混凝土強(qiáng)度與其相對應(yīng)的灰水比（C/W關(guān)系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（札譏。）相對應(yīng)的灰水比，并應(yīng)按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量；1. 用水量（-）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強(qiáng)度試件時測得的坍落度或維勃 稠度進(jìn)行調(diào)整確定。2. 水泥用量（| ）應(yīng)以用水

17、量乘以選定出來的灰水比計算確定。3. 粗集料和細(xì)集料用量（"和）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比的粗集料和細(xì)集料用量的基礎(chǔ)上，按選定 的灰水比進(jìn)行調(diào)整后確定。經(jīng)試配確定配合比后，尚應(yīng)按下列步驟進(jìn)行校正；據(jù)前述已確定的材料用量按下式計算混凝土的表觀密度計算值；Beu =1 吟再按下式計算混凝土配合比校正系數(shù)& I；Pet5 - P cc式中；Pm混凝土表觀密度實測值（kg/m3）3 P 混凝土表觀密度計算值（kg/m）當(dāng)混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%寸，按以前的配合比即為確定的實驗室配合比；當(dāng)二者之差超過2%寸，應(yīng)將配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)占,即為最終確定的實驗室配合比。實驗室配合比在使用過程中應(yīng)根據(jù)原材料情況及混凝土質(zhì)量檢驗的結(jié)果予以調(diào)整。但遇有F列情況之一時，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計;1. 對混凝土性能指標(biāo)有特殊要求時，2. 水泥、外加劑或礦物摻和料品種，質(zhì)量有顯著變化時，3. 該配合比的混凝土生產(chǎn)間斷半年以上時。四、施工配合比設(shè)計配合比是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而工地存放的砂石都含有一定的水分，且隨著氣候的變化而經(jīng)常變化。所以，現(xiàn)場材料的實際稱量應(yīng)按施工現(xiàn)場砂石、的含水情況進(jìn)行修正，修正 后的配合比稱為施工配合比。假定工地存放的砂的含水率 a%石子的含水率b%則