普通混凝土配合比設(shè)計(jì)(最新規(guī)范)

1、精品6.1.5 普通混凝土配合比設(shè)計(jì) 混凝土配合比設(shè)計(jì)就是根據(jù)工程要求、結(jié)構(gòu)形式 和施工條件來(lái)確定各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。 常用的表示方法有兩種：1m 3總質(zhì)量一種是以 1m 3混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示， 如 某配合比：水泥 240kg ，水 180kg ，砂 630kg ，石子 1280kg ，礦物摻合料 160kg ，該混凝 為 2490kg ；另一種是以各項(xiàng)材料相互間的質(zhì)量比來(lái)表示（以 水泥質(zhì)量為1）,將上例換算成質(zhì)量比為：水泥：砂： 石：摻合料=1 : 2.63 : 5.33 : 0.67，水膠比=0.45。1 .混凝土配合比的設(shè)計(jì)基本要求 市政工程中所使用的混凝土須滿足以下五

2、項(xiàng)基本要求：滿足施工規(guī)定所需的和易性要求； 滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求； 滿足與使用環(huán)境相適應(yīng)的耐久性要求； 滿足業(yè)主或施工單位渴望的經(jīng)濟(jì)性要求； 滿足可持續(xù)發(fā)展所必需的生態(tài)性要求。（1 ）（2）（3）（4）（5）2 .混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)參數(shù) 混凝土配合比設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是確定膠凝材料、水、砂和石子這四種組成材料用量之間的三個(gè)比例關(guān)系：（ 1 ）水與膠凝材料之間的比例關(guān)系，常用水膠 比表示；（ 2 ）砂與石子之間的比例關(guān)系，常用砂率表示； （ 3）膠凝材料與集料之間的比例關(guān)系，常用單 位用水量（1m3混凝土的用水量）來(lái)表示。3.混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟 混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟包括配合比計(jì)算、試配和 調(diào)整、

3、施工配合比的確定等。根據(jù)普通混凝 土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ 55 2011 ）規(guī)定，混凝土 配制強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定確定：當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于 C60 時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng) 按下式確定：feu , 0 月CU , k + 1.645 a 混凝土配制強(qiáng)度，feu, k 混凝MPa ； 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值， 這里 取混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值， MPa ； 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差， MPa 。式中 fcu ， o(T（ 1 ）初步配合比計(jì)算 1）計(jì)算配制強(qiáng)度（ feu，0）。當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不小于 C60 時(shí)，配制強(qiáng)度 應(yīng)按下式確定：feu , 0 >1.15fcu , k混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)根據(jù)同類混凝土

4、統(tǒng)計(jì)資料 計(jì)算確定，其計(jì)算公式如下：Jfe： i nmfCUi組試式中feu，i 統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種混凝土第 件的強(qiáng)度值，MPa ;n組試件mf eu統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種混凝土 的強(qiáng)度平均值，MPa ;n 統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同品種混凝土試件的總組數(shù)。當(dāng)具有近1個(gè)月3個(gè)月的同一品種、同一強(qiáng)度 等級(jí)混凝土的強(qiáng)度資料，且試件組數(shù)不小于 30時(shí)， 其混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差b應(yīng)按上式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)不大于C30的混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng) 度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于3.0MPa時(shí)，應(yīng)按混凝土強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 計(jì)算值小于3.0MPa時(shí)，應(yīng)取3.0MPa。對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)大于C30且小于C60的混凝

5、土， 當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于 4.0MPa時(shí)，應(yīng)按 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于4.0MPa時(shí)，應(yīng)取4.0MPa。當(dāng)沒(méi)有近期的同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng) 度資料時(shí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 O可按表6-3取值。混凝土強(qiáng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)<C20C25 C45C50 C550( MPa)4.05.06.0度標(biāo)準(zhǔn)差0值表6-32）計(jì)算水膠比（W/B）?；炷翉?qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，混凝土水膠比應(yīng)按下式計(jì)算：WgfbB fcu, o+ a b fb式中用；oa、a 回歸系數(shù)，回歸系數(shù)可由表6-4采fb膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度，可實(shí)測(cè)，MPa?；貧w系數(shù)aa和a

6、b選用表表6-4系數(shù)碎石卵 石a0.530.49a0.200.13當(dāng)膠凝材料28d抗壓強(qiáng)度（fb ）無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)，其值可按下式確定:Y、Yfb = Y Y fee式中粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)，按表6-5選用；fee 水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度，可實(shí)測(cè)，MPa。摻量粉煤灰影響系數(shù)?；瘑J爐礦渣粉影響(%)(Y)系數(shù)（Y）01.001.00100.85 0.951.00200.75 0.850.95 1.00300.65 0.750.90 1.00400.55 0.650.80 0.90500.70 0.85化咼爐礦渣粉影響系數(shù)Y粉煤灰影響系數(shù)Y和粒表6-5注: 1.采用I級(jí)、n級(jí)粉煤灰宜取

7、上限值；2.采用S75級(jí)?；郀t礦渣粉宜取下限值，采用S95級(jí)粒化高爐礦渣粉宜取上限值，采用S105 級(jí)粒化高爐礦渣粉宜取上限值加 0.05 ；3.當(dāng)超出表中的摻量時(shí)，粉煤灰和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定。在確定fee值時(shí)，fee值可根據(jù)3d強(qiáng)度或快測(cè)強(qiáng)度 推定28d強(qiáng)度關(guān)系式得出。當(dāng)無(wú)水泥 28d抗壓強(qiáng)度 實(shí)測(cè)值時(shí)，其值可按下式確定：fee = Y ee, g式中 Y水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)（可按實(shí)際 統(tǒng)計(jì)資料確定）；當(dāng)缺乏實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可按表6-6 選用；MPa。水泥強(qiáng)度等級(jí)值，fee, g水泥強(qiáng)度等級(jí)值32.542.552.5富余系數(shù)1.121.161.10級(jí)值的富余系數(shù)（Y）水

8、泥強(qiáng)度等表6-63）每立方米混凝土用水量的確定。干硬性和塑性混凝土用水量的確定。水膠比在0.400.80范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)粗集料的品 種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量 可按表6-7、表6-8選取。用水量（單位：kg/m 3）硬性混凝土的表6-7項(xiàng)指標(biāo)10.020.040.016.020.040.01620維勃11175160145180170155稠度180165150185175160（S）15185170155190180165510卵石最大粒徑碎石最大粒徑拌合物稠度(mm )(mm )塑性魂混凝土的拌合物稠度卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）項(xiàng) 目指標(biāo)10.020.031

9、.540.016.020.031.540.0坍落度（mm ）10191716152018171用水量（單位：kg/m 3）表6-830020018017016021519518653500000551211918172220197500002055555211918172321201555505587057519905流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土的用水量宜按下列步 驟計(jì)算：A. 以表6-8中坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，計(jì)算出未摻 外加劑時(shí)的混凝土用水量。當(dāng)坍落度增大到180mm以上時(shí)，隨坍落度的相應(yīng)增加的用水量可減少。B. 摻外加劑時(shí)的混凝土用水量可按下式計(jì)

10、算：mwa = mwo (1 3)m wa式中 m wa摻外加劑混凝土每立方米混凝土的m wo用水量，kg ；未摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量，kg ;膠凝材料用量（mbo）的確定。 根據(jù)已選定的混凝土用水量 mwo和水膠比（W/B） 可 求出膠凝材料用量：3外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)混凝土的試驗(yàn) 確定，。4）每立方米混凝mbo=wW/B每立方米混凝土礦物摻合料用量（mfo ）的確定:mfo= mbo 3中礦物摻合料最-礦物摻合料摻量（），礦物摻合料在 混凝土中的摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。采用 硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時(shí)，鋼筋 混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝大摻量宜分別符合表6-9和表6-10的 規(guī)定。對(duì)基礎(chǔ)

11、大體積混凝土，粉煤灰、 ?；郀t礦渣粉和復(fù)合摻合料的最大摻 量可增加5 %。采用摻量大于30 %的C 類粉煤灰的混凝土應(yīng)以實(shí)際使用的水泥 和粉煤灰摻量進(jìn)行安定性檢驗(yàn)。鋼筋混凝土中礦表6-9礦物摻合料種類水膠比最大摻量（）米用硅酸鹽水泥時(shí)米用普通硅酸鹽水泥時(shí)粉煤灰<0.44535> 0.44030?；瘑J爐礦<0.46555渣粉> 0.45545鋼渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010復(fù)合摻合料<0.46555> 0.45545預(yù)應(yīng)力混凝礦物摻合料水膠比最大摻量（）采用硅酸鹽水 泥時(shí)米用普通硅酸 鹽水泥時(shí)粉煤灰<0.43530> 0.42520?；瘑J

12、: 渣粉爐礦<0.45545> 0.44535鋼渣:粉2010磷渣:粉2010硅灰1010rr 1 » /才 復(fù)合摻合料<45545> 0.44535礦物摻合料最大摻量表 6-10每立方米混凝土水泥用量（mco ）的確定:m co = m bo mfo為保證混凝土的耐久性，由以上計(jì)算得出的膠凝 材料用量還要滿足有關(guān)規(guī)定的最小膠凝材料用量的要 求，如算得的膠凝材料用量少于規(guī)定的最小膠凝材料 用量，則應(yīng)取規(guī)定的最小膠凝材料用量值。5）砂率的確定。砂率可以根據(jù)以砂填充石子空 隙，并稍有富余，以撥開(kāi)石子的原則來(lái)確定。根據(jù)此 原則可列出砂率計(jì)算公式如下：Vso VgoP

13、msomsomgosVgoPIIIIIsV goPgoV goIIsoVsoIIIIsNo goVgoIIsoPIIIsoPgo式中色一一砂率，;中砂及石子用量，中砂及石子松散體積，kg ;m so , mgo每立方米混凝V'so , V'go每立方米混凝其中 V'so = V'go P' , m3 ；pso, pgo砂和石子堆積密度，kg/m 3;p'石子空隙率，;3 砂漿剩余系數(shù)（一般取 1.11.4）6 ）粗集料和細(xì)集料用量的確定。 當(dāng)采用質(zhì)量法時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：m co + m fo + mgo + ms。+ m wo = m cp感

14、謝下載載式中mcomfos mso100%mso mgo-每立方米混凝土的水泥用量，kg ； 每立方米混凝土的礦物摻合料用量，kg ;mgomsom wo-每立方米混凝土的粗集料用量，kg ； 每立方米混凝土的細(xì)集料用量，kg ； -每立方米混凝土的用水量，kg ;式中kg/m 3 ；pgpsjW礦物摻合料密度，kg/m 3； -粗集料的表觀密度，kg/m -細(xì)集料的表觀密度，kg/m-水的密度（可取1000kg/m3), kg/m 3;mcp每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量（其值可取 2350 2450kg ）, kg ;直一一砂率，。 當(dāng)采用體積法時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：匹+ 匹 + 竺 +

15、0+0+0.01=1IcfgsWIs ms100%mso mgopc水泥密度（可取 29003100kg/m 3）,-混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)（在不使用引氣可取1 ）。型外加劑時(shí)，a粗集料和細(xì)集料的表觀密度P與P應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) （ JGJ 52 2006 ）規(guī)定的方法測(cè)定。7）每立方米混凝土外加劑用量（mao ）的確定。 每立方米混凝土外加劑用量（mao ）應(yīng)按下列計(jì)算：mao= mbo *3計(jì)算配合比每立方米混凝 用量， kg/m 3；計(jì)算配合比每立方米混凝式中maombo中外加劑料用量， kg/m 3；3a 外加劑摻量， ，應(yīng)經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定 （2）配合比

16、的試配、調(diào)整與確定 1）配合比的試配、調(diào)整。以上求出的各材料用 量，是借助于一些經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的，或是 利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，因而不一定符合實(shí)際情況，必 須通過(guò)試拌調(diào)整，直到混凝土拌合物的和易性符合要 求為止，然后提出供檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。對(duì)應(yīng)的2）配合比的確定。由試驗(yàn)得出的各膠水比值時(shí) 的混凝土強(qiáng)度，用作圖法或計(jì)算求出與 fcu ，o 相 膠水比值，并按下列原則確定每立方米混凝土的材料 用量：ma ）。在試拌配用水量（mw）和外加劑用量（,用水量（mw）和外加劑用量（ma）合比的基礎(chǔ)上應(yīng)根據(jù)確定的水膠比作調(diào)整； 膠凝材料用量（mb）。膠凝材料用量（mb）應(yīng) 以用水量乘以確定的膠水比計(jì)算得出； 粗、細(xì)集料用量（mg及ms）。粗、細(xì)集料用量 （mg及ms）應(yīng)根據(jù)用水量和膠凝材料用量進(jìn)行調(diào)整。3 ）混凝土表觀密度的校正。其步驟如下：pc，c):計(jì)算出混凝土的計(jì)算表觀密度值（P, c= mc+ mf + mg + ms+ mwfc, c將混凝土的實(shí)測(cè)表觀密度值（P, t）除以 得出校正系數(shù)S即C, tc, c當(dāng)pc, t與p, c之差的絕對(duì)值不超過(guò) p, c的2 % 時(shí)，由以上定出的配合比，即為確定的設(shè)計(jì)配合比； 若二者之差超過(guò)2%時(shí)，則要將已定出的混凝土配合 比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù) S即為最終定出 的設(shè)計(jì)配合比。（3）施工