普通混凝土配合比設(shè)計和試配

普通混凝土配合比設(shè)計和試配李彥昌2012-12-18～20國內(nèi)外配合比設(shè)計方法介紹1目錄現(xiàn)行配合比設(shè)計原則、流程及爭議2耐久性設(shè)計理念與思路3攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4最佳漿骨比配合比設(shè)計方法

MehtaPK和AitcinPC基于

該方法是在現(xiàn)有HPC實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對主要的配合比設(shè)計參數(shù)作出一些假設(shè)，從而得到試拌用的第一盤配料的配合比。

其主要假設(shè)有：一、水泥漿與骨料的體積比為35∶65。

二、用水量根據(jù)混凝土強度等級取不同的設(shè)定值。

三、假定含氣量，再根據(jù)用水量和水泥漿體積，算出水泥用量。四、近似假設(shè)水泥與礦物摻合料(粉煤灰、硅灰及礦渣等)的體積

比

為75∶25，復合雙摻時，硅灰與粉煤灰或礦渣的體積各為

10%，15%；

五、粗細骨料體積比設(shè)為60∶40；六、高效減水劑的摻量設(shè)為1%。

由于這種方法中有許多假設(shè)，所以第一盤配料經(jīng)計算出的配合比僅能起引導作用，為了獲得正確的配合比，尚需進行大量的試驗。國內(nèi)外配合比設(shè)計方法介紹1英國的DomonePLJ等基于最大密實度理論的配合比設(shè)計方法

一、使集料所占據(jù)的相對體積盡可能地多，集料顆粒之間的空隙由具有一定水膠比的漿體填充。二、漿體的水膠比根據(jù)混凝土的設(shè)計強度確定。但是如果漿體僅僅填充集料間的空隙，則混凝土拌和物將不能流動，必須使?jié){體有一定的富裕，以對集料起潤滑作用。

三、此外還要考慮細集料顆粒的表面積效應，使實際使用的最優(yōu)砂率小于集料顆粒堆積最密實時的砂率。

“最大密實度理論”可使混凝土在具有良好工作性的前提下膠結(jié)漿體的含量達到最小，以降低混凝土工作度的經(jīng)時損失、水化熱、收縮、徐變以及堿一集料應的可能性。國內(nèi)外配合比設(shè)計方法介紹1法國路橋?qū)嶒炛行幕贔eret公式和Farris模型建議的配合比設(shè)計方法

一、混凝土的強度可用Feret公式通過有限的配合比參數(shù)進行預測；按照Farris模型，認為混凝土是砂、石、水泥三類固相顆粒形成的復合懸浮液體，混凝土的工作性與拌合物的粘性密切相關(guān)。

二、根據(jù)上述理論，對混凝土的配合比作以下三項假設(shè)：有一定組成的混凝土強度主要受漿體性質(zhì)的控制；不含砂、石的漿體可有最高的強度；當混凝土集料的組成一定時，拌和物的工作性取決于漿體的體積和漿體的流動性；

三、滿足一定的強度及工作性要求時，需要漿體體積最小的砂率為最優(yōu)砂率；對于等體積、等粘度、不同組成的漿體，最優(yōu)砂率相同。

基于以上假設(shè)，大部分試驗就可用模型材料進行，即用砂漿進行力學試驗，用漿體進行流變試驗。這樣可大大減少試驗的工作量。國內(nèi)外配合比設(shè)計方法介紹1全計算法

陳建奎基于Mehta和Aitcin教授的觀點和混凝土材料組成的四項假定：一、混凝土各組成材料（包括固、氣、液相）具有體積加和性；

二、石子的空隙由干砂漿來填充；

三、干砂漿的空隙由水來填充；四、干砂漿由水泥、細摻料、砂和空隙所組成。五、水膠比決定強度。

對高性能混凝土配合比設(shè)計，提出一種全計算方法，修正了傳統(tǒng)的絕對體積法，使高性能混凝土配合比設(shè)計從半定量走向定量、從經(jīng)驗走向科學，是混凝土配合比設(shè)計上一較大的改進。國內(nèi)外配合比設(shè)計方法介紹1《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55中的質(zhì)量法和體積法20世紀70年代末，配合水泥國家標準的修訂，頒布《普通混凝土配合比設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（JGJ55-81）。經(jīng)歷的幾次修訂：《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ/T55-96、JGJ55-2000、JGJ55-2011）。其它設(shè)計規(guī)程《水工混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》DL/T5330-2005《自密實混凝土應用技術(shù)規(guī)程》CECS203：2006《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》（JGJ51-2002）這些設(shè)計規(guī)程對相應的混凝土進行了設(shè)計方法的規(guī)定。國內(nèi)外配合比設(shè)計方法介紹1上述Bo宋lo項me曠y公式謀也是美眼國AC搖I(糧21宿1.粘1)、英折國(B物RE掘19奇88粥)、法采國(D過re鍬ux錢1糕97幸0)、日眾本等院配合群比設(shè)交計的利基礎(chǔ)牢。配合田比確嶺定原聞理現(xiàn)行配合比設(shè)計原則、流程及爭議2設(shè)計勢原則骨及基服本規(guī)獵定應根格據(jù)工城程性禾質(zhì)和軍所處貧的環(huán)叉境確滅定混這凝土別性能屠指標取和選謀擇原胃材料攀。當生混凝秤土有嚇多項鋪性能侵要求碼時，筒應采慨取措世施確前保主淘要技升術(shù)要脖求，冬并兼瓜顧其再他性垮能要鏟求。最大貝水膠友比應購符合《混凝兼土結(jié)勒構(gòu)設(shè)趕計規(guī)素范》G灣B5薯00然10蹈-2掉01星0的規(guī)練定?，F(xiàn)行配合比設(shè)計原則、流程及爭議2設(shè)計蘭原則修及基丟本規(guī)基定礦物山摻合況料用多量應砌符合幕有關(guān)躁規(guī)定碌，并媽經(jīng)試猴驗確灰定。錫計算席出的蔽膠凝誕材料瀉用量筆應符嶺合《普皇通混燦凝土拜配合堪比設(shè)野計規(guī)捏程》JG喝J55沸-2揀01項1的規(guī)哪定。冬期億配合捆比的絞設(shè)計槐應符帝合《建弦筑工夠程冬漁期施肢工規(guī)污程》JG憐J/拋T10抓4-零20般11的要陶求。其它怕的性爪能指等標，關(guān)如含錄氣量己、堿娘總量叮等應谷參考聚相關(guān)冷標準沸規(guī)定傘?，F(xiàn)行配合比設(shè)計原則、流程及爭議2配合鳥比設(shè)眾計流尾程工作性能強度質(zhì)量控制水平σ膠凝材料品質(zhì)及摻量配制強度水膠比原始用水量外加劑膠凝材料、集料、砂石用量系列水膠比試配砂石種類砂率強度保證率、保證系數(shù)耐久性能現(xiàn)行配合比設(shè)計原則、流程及爭議2爭議狹一：犧質(zhì)量沫法與畏體積彎法質(zhì)量法（針前稱賠重量版法、包假定挽容重劈燕法）是JG乒J5肢5提出霧的新肯的設(shè)厘計方棵法，捎當時之是從全使用兼者的壁角度右出發(fā)惑，盡尊量簡壇化設(shè)微計程你序而哥確定宿的。說它用妙不太轟精確炕的假退定來避代替昆以前圣體積昏法繁威瑣的俘試驗覺和計朗算，盯最后彩用修歸正系紫數(shù)來殃校正圣，確廉保了暑配合池比的農(nóng)計算粘精度。標準料在條施文說批明中側(cè)指出免“在炸實際厲工程狂中，別混凝覽土配屯合比蝕設(shè)計糊通常尾采用秩質(zhì)量妹法?！w積轟法對塔技術(shù)牌要求核略高渾?！睒藴士酥袥]治有明開確說暴明體暫積法睬和質(zhì)妻量法高的區(qū)陵別和仁優(yōu)劣玻，對于標準礙使用深者來說，無頭法判徒斷哪靠個方椒法的撓好壞暢，多笨數(shù)就慰偏向掃于使未用簡午單的雞質(zhì)量籮法。其實奮，隨很著現(xiàn)消代辦古公軟撥件的意普及艦，例珍如微包軟Ex都ce綠l軟件府的運歐用，桶可以遍很方籮便的神對配扔合比洽設(shè)計戶的各綿個參沾數(shù)和省公式渴進行灑計算夢，從麥而得鬧到精棟確的意配合殿比。現(xiàn)行配合比設(shè)計存在爭議的地方2現(xiàn)行配合比設(shè)計存在爭議的地方2質(zhì)量鴨法和惱體積索法的紋優(yōu)缺惠點質(zhì)量酬法優(yōu)點茂：簡刺單易厲學。缺點團：誤井差較惰大，魔需頻宋繁校洽正體積肌法優(yōu)點球：準比確。販適用男面較窩廣。缺點前：需賤要精撞確測這定原贈材料容的表愁觀密欺度?，F(xiàn)行配合比設(shè)計存在爭議的地方2舉例質(zhì)量株法和踢體積申法的虎最大瞇差別航之處之還在唯于混遼凝土諒配合被比調(diào)局整方雨面?，F(xiàn)代雀混凝爸土原送材料蹤蝶的質(zhì)柔量波察動很謊大，免施工帶配合鑰比的嚴調(diào)整策非常趟頻繁勉，調(diào)賤整的圍各個州參數(shù)膛可能始有：砂率奪、外懂加劑臟摻量縫、摻辯合料紛取代彩比例贈、原常始用壘水量等。質(zhì)量抱法的汗弊端胳：調(diào)蓬整后語的混圓凝土學體積染發(fā)生補了一敢定程擴度的吐變化坡。如注果要窯精確行到1m3，需淹要頻圖繁進乒行?；蛘?。體積呀法：葉調(diào)整丹后的職混凝鍋土配撈合比外體積種始終仔為1m3。利屬用Ex隊ce屢l函數(shù)剛和公免式，貝可以珠準確采、快添速的策實現(xiàn)足體積乖法的退參數(shù)籌調(diào)整勉。設(shè)計麻引氣注混凝刮土配惕合比奔時的當差異體積孤法可乓以通稼過設(shè)柔置含考氣量賽參數(shù)α，來邪設(shè)計戲不同姐含氣休量的饅混凝粥土配漠合比冤。而拴質(zhì)量濟法對節(jié)此無頓能為駁力，針只能沾輔助迅于實聲際含戲氣量動時的售校正頁。舉例漢：分念別設(shè)各計含充氣量赤為1%、2%、3%的混絕凝土話配合超比現(xiàn)行配合比設(shè)計存在爭議的地方2注意截：體炒積法管設(shè)計拍的不椒同含亂氣量濕配合女比需丑要考妻慮含課氣量座損失默、振儀搗等進因素田導致鄰的虧織方問嘉題，泉在設(shè)窩計時屆可根妖據(jù)容壩重和替實測附的含達氣量勇結(jié)果票進行盟修正北。修淹正好海的配囑合比隨不會述影響里實際造使用叉過程雖中的脖配合券比調(diào)嶄整。現(xiàn)行配合比設(shè)計存在爭議的地方2爭議巷二：只應采炸用何勸種干城燥狀畏態(tài)的奪骨料骨料非表面喘干燥局的狀態(tài)垃分為：1、全袍干，2、氣顯干（晃干燥辜），3、飽和獄面干，4、濕抽潤。全干忘狀態(tài)象（或稱烘姥干狀態(tài)）：是砂在烘箱中烘良干至良恒重國，達氣到內(nèi)六、外鞏部均銜不含具水。氣干退狀態(tài)忘（或閃者干以燥狀菠態(tài)）底：在砂斧的內(nèi)屠部含菜有一橫定水斥份，盲而表回層和膏表面波是干視燥無象水的忠，砂付在干賭燥的刷環(huán)境違中自田然堆律放達輸?shù)礁珊皆锿欠蔬@種狀態(tài)。飽和面干碎狀態(tài)蜂：骨密料其臭內(nèi)部公孔隙蹈含水陷達到稍飽和穴而其狠表面套干燥。濕潤雪狀態(tài)扒：砂的常內(nèi)部碑不但笛含水菠飽和阻，其睬表面兆還被魄一層掘水膜物覆裹蜘，顆啊粒間錫被水嘴所充盈?，F(xiàn)行配合比設(shè)計存在爭議的地方2飽和斥面干絹狀態(tài)飽和面干聾狀態(tài)扮，即歇砂的拳內(nèi)部千和表光層均還含水皺達到窗飽和怪狀態(tài)義，而去表面谷的開吵口孔昂隙及淘面層巷卻處灶于無食水狀屢態(tài)。拌合混凝肚土的砂卻處于努這種酸狀態(tài)鴨時，向與周肯圍水幟的交島換最裙少，加對配橋合比汽中水展的用蛙量影所響最山小。因此啟，建麥議使悟用飽榆和面損干的沫砂子躲進行解混凝篇土配緒合比合的試墾配。爭議蘆來自召：JG鍬J5縫5-寇20棚11規(guī)定賠使用荒骨料睬：細骨跌料含愁水率悟小于0.券5%，粗州骨料美含水籍率小中于0.蚊2%，接差近于損氣干跟的狀外態(tài)；妄而從遷配合埋比理鳳論上莖說，萬應該象用飽傾和面驚干狀耕態(tài)的至骨料大。到底應該伏使用什么餅樣干的燥狀裹態(tài)的成骨料淘？我撲認為戰(zhàn)如果章從實演用的切角度跳可使召用接燭近氣韻干的懷骨料冶，從煉準確昂的角超度宜摧使用舍飽和借面干擺狀態(tài)數(shù)的骨膀料。耐久性設(shè)計理念與思路3環(huán)境鍵對混魄凝土撇破壞晌原因插的分類耐久性設(shè)計理念與思路3注：凱鋼筋純銹蝕紛本身頑是電責化學肝作用也，但殿從砼冒保護憤層的養(yǎng)護筋探性討糖論主飄要是餐物理驢作用祥，碳術(shù)化也置有化耗學作甜用配合撲比設(shè)國計時認應考球慮的框提高院耐久痕性措舒施破壞因素主要措施補充措施鋼筋銹蝕碳化提高混凝土強度（C40~50以上）保證保護層厚度減少粉煤灰摻量，適當加大水泥用量氯離子加大保護層厚度，降低氯離子滲透系數(shù)（摻加粉煤灰、礦粉，適當提高混凝土強度）適當引氣凍融交替摻合優(yōu)質(zhì)引氣劑，保證混凝土的含氣量

鹽凍摻合優(yōu)質(zhì)引氣劑，含氣量高于普通凍融交替配筋構(gòu)件還須補充防氯離子鋼筋銹蝕的措施耐久性設(shè)計理念與思路3破壞因素主要措施補充措施堿集料反應選用非活性或低活性集料，限制混凝土中堿含量摻加粉煤灰、礦粉硫酸鹽侵蝕選用低C3A水泥，摻加粉煤灰、礦粉適當提高強度，引氣滲水提高強度，引氣摻加粉煤灰、礦粉鹽結(jié)晶摻加引氣劑，保證含氣量

弱酸性腐蝕提高強度

單項脖破壞酒因素惹的防流止措搞施耐久性設(shè)計理念與思路3耐久擊混凝嘉土應賭該是獵抗裂毯性好各的混駱凝土唱，耐戀久混腰凝土螺應考租慮防伯止裂裹紋措鞭施，塌而耐濫久和影防裂兆措施侵許多獎是一巾致的嗎。1．選綠用水婚泥低早搭強（衫防裂非要求R24視h<1時0-才12么MP血a）低水桶化熱蝴、低C3A含量外、低拔含堿致量2．堅杏固耐礎(chǔ)久的隔集料題，用償錘式薦破碎夾機破咽碎的傭碎石飼（級耐配和什粒賢形嫩較好仔），屑沖洗植干凈嫂。3．盡乎可能史減少慰膠凝豆材料渴總量仆，為棄此盡淋可能塊降低預單方糞拌合分水量障。為質(zhì)此選嗓擇合斧適的備坍落掘度（阻糾正古現(xiàn)在念不管皆場合沿追求20參0－22助0m連m高坍橫落度禿）4．摻護加粉肌煤灰便、礦艙粉或程兩者掩復摻5．摻就加優(yōu)積質(zhì)引懲氣劑設(shè)計蘇和配角制耐蠅久性曾防裂侵混凝晉土的摘一般刷通用途徑耐久性設(shè)計理念與思路3（1）確憂定環(huán)境階破壞計的主月要因嬸素和考次要竄因素。（2）根菜據(jù)破堵壞因登素和初服務闊年限瘡確定營耐久移性的要求港指標燒。（3）采派取有縮慧效的損提高聲耐久曬性的跌通用架措施導，綜路合兼羨顧耐像久性鵲、強互度、室防裂即等要價求，殿確定舉各項桑材料晶參數(shù)。（4）要已考慮么現(xiàn)場唱施工快條件堪，施串工質(zhì)巧量水庭平，避施工項單位俱的質(zhì)巧量保種證體磁系。唇同時囑也要縣考慮促經(jīng)濟棋性。其它具體某設(shè)計榴細節(jié)恭可參兼考：《混凝瓜土結(jié)構(gòu)裁耐久非性設(shè)戶計與飲施工指南(2框00舉5修訂鋼版)》特CC狹ES忍0旺1-絞20古04耐久沉性綜合夸設(shè)計企應注蠶意的交主要頂因素理和指玩標耐久性設(shè)計理念與思路3設(shè)計擁方法蔑：質(zhì)量拋法、師體積利法。攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4配合靈比設(shè)計窯細化填思路結(jié)合診混凝傲土性袖能進資行配抖合比普設(shè)計不同感強度解等級助混凝瘦土的夢性能方，決艇定了痕設(shè)計雖采取跑的思臭路和星策略襯。例彎如C1原0~練C1蜻5，C2雨0~櫻C4毒5，C5探0~枝C6脾0這三點個系勒列的仍混凝垂土特敵性不受同，戀需要蘭分開刊進行骨設(shè)計哨。目前攪拌舟站常魚用的系凈列配重合比剛設(shè)計乒方法損是對《普通助混凝激土配哈合比嫌設(shè)計載規(guī)程》JG虜J5尿5的擴懲展和凱深化效，比鈴較適牧合攪裕拌站宗的實廣際情助況。樣但系聞列配多合比牢設(shè)計衰應以喂設(shè)計振參數(shù)警基本啞相同亭為原銷則，嫌水膠匆比跨貪度不哲宜過位大。攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4C10~C15C20~C45C50~C60盡可能提高粘聚性保持粘聚性適中盡可能降低粘聚性用水量適當提高用水量適當居中盡量降低用水量摻合料取代量提高摻合料取代量居中摻合料取代量適當降低適當提高砂率砂率適中適當降低砂率適當降低外加劑用量外加劑用量居中適當提高外加劑用量結(jié)合工程僵部位滿特征圣進行設(shè)計墻柱群、頂回板、唱大體購積、流地面嗓等工麻程部老位，由對混腎凝土胃的要延求不尼一，蹲需要嚷根據(jù)架不同圍部位院進行戀配合州比設(shè)侵計。項例如兇大體援積混姻凝土玩采用暴高摻綁合料撒用量拾以減電少水臭化熱睡、地惰面保限證較筑高的安水泥悼用量攝和較剛小的國坍落住度以峽防止業(yè)起砂請、墻澡柱采眼取較握高的孤強度耗保證悄率以予確保閱驗收繭時的競回彈戰(zhàn)強度寧等。攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4部位(構(gòu)件)坍落度用水量水泥用量摻合料用量外加劑用量砂率窄剪力墻220mm以上高高適中適中大頂板180mm適中適中適中適中適中底板（大體積）180mm低低高高低地面160mm較高高低低低柱160mm適中較低較高較高較低結(jié)合造攪拌冒站可圣用材姨料性軍能進何行設(shè)燭計攪拌承站正虛在使握用的咳原材劃料品初種直鞭接影姥響混膏凝土港配合詠比的斃設(shè)計塔思路史。例造如粉朵煤灰濱和外薪加劑吹的質(zhì)沫量影潮響原炮始用羅水量絕選擇超，砂嶼的質(zhì)鉗量影束響砂破率的以選擇幻玉等等冶。結(jié)合狐攪拌泛站生典產(chǎn)工血藝進拐行骨料燭的存適儲與角計量痕情況聰、攪每拌機的生拌產(chǎn)能遵力、米罐車測的性蓬能也夠同樣惱影響碼混凝妖土配荷合比斃設(shè)計串思路姥。攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4試配與矛配合寸比確妄定注第意事線項試配前茅的準朋備應作有萬配計度劃準備充足晨的原材邊料所有原材息料要亭進行檢測完善袍試驗筋條件攪拌餓機葉卷片間游隙過與大要價及時射修理藍或更罰換試模搞涂刷貝隔離停劑應避盡可易能少微膨徐脹混搜凝土衣應采戒用鐵攏試模攪拌膛機、得振動科臺均垃應有樸計時涉器等攪拌站常用配合比設(shè)計與試配4試配與瓶配合竭比確襲定注苗意事址項試配妹過程保證德稱量萍數(shù)據(jù)痕及試竟驗數(shù)條據(jù)的勁準確尸性盡量采用沖攪拌余機攪拌保證敗攪拌瀉最小確量，掃不能毫小于20逃L同系列辯配合撇比盡最可能在同娘