普通混凝土配合比设计总结讲解学习.docx
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普通混凝土配合比设计总结讲解学习
普通混凝土配合比设计总结
普通混凝土配合比设计（新规范）
一、术语、符号
1.1普通混凝土
干表观密度为2000kg/m3～2800kg/m3的混凝土。
（在建工行业，普通混凝土简称混凝土，是指水泥混凝土）
1.2干硬性混凝土
拌合物坍落度小于10mm且须用维勃稠度（s）表示其稠度的混凝土。
（维勃稠度可以合理表示坍落度很小甚至为零的混凝土拌合物稠度，维勃稠度等级划分为5个。
）
1.3塑性混凝土
拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。
1.4流动性混凝土
拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。
1.5大流动性混凝土
拌合物坍落度不低于160mm的混凝土。
1.6胶凝材料
混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。
1.7胶凝材料用量
混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。
1.8水胶比
混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。
（代替水灰比）
（胶凝材料和胶凝材料用量的术语和定义在混凝土工程技术领域已被广泛接受）
二、设计方法、步骤及相关规定
2.1基本参数
（1）水胶比W/B；
（2）每立方米砼用水量mw；
（3）每立方米砼胶凝材料用量mb；
（4）每立方米砼水泥用量mC；
（5）每立方米砼矿物掺合料用量mf；
（6）砂率βS：
砂与骨料总量的重量比；
（7）每立方米砼砂用量mS；
（8）每立方米砼石用量mg。
2.2理论配合比（计算配合比）的设计与计算
基本步骤：
✓混凝土配制强度的确定；
✓计算水胶比；
✓确定每立方米混凝土用水量；
✓计算每立方米混凝土胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量；
✓确定混凝土砂率；
✓计算粗骨料和细骨料用量。
（1）混凝土配制强度的确定
✧混凝土配制强度应按下列规定确定：
当混凝土设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式确定：
（1）
式中：
——混凝土配制强度（MPa）；
——混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强
度等级值（MPa）；
——混凝土强度标准差（MPa）。
当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定：
（2）
✧混凝土强度标准差应按下列规定确定：
有近1～3个月同品种、同等级混凝土强度资料，且试件组数不小于30，其混凝土强度标准差时（≥30组数据）按式（3）统计计算：
（3）
式中：
——第组试件强度（MPa）；
——组试件的强度平均值（MPa）；
——试件组数。
对于强度等级不大于C30的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于3.0MPa时，按式（3）计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于3.0MPa时，应取3.0MPa。
对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于4.0MPa时，应按式（3）的计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于4.0MPa时，应取4.0MPa。
当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差可按下表取值。
表1标准差取值（MPa）
混凝土强度标准差
≤C20
C25~C45
C50~C55
∑
4.0
5.0
6.0
（2）水胶比确定
当混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比宜按下式计算：
（4）
式中：
——混凝土水胶比；
、——回归系数，按表2取值；
——胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa），可以实测；也可
按照式（5）计算确定。
表2回归系数、取值表
系数
碎石
卵石
0.53
0.49
0.20
0.13
当胶凝材料28d胶砂抗压强度值（）无实测值时，可按下式计算：
（5）
式中：
、——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，按表3
选用；
——水泥28d胶砂抗压强度（MPa），可以实测；也可按
照式（6）计算确定。
表3粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数
掺量（%）
0
1.00
1.00
10
0.85-0.95
1.00
20
0.75-0.85
0.95-1.00
30
0.65-0.75
0.90-1.00
40
0.55-0.65
0.80-0.90
50
▔
0.70-0.85
注：
1.采用Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰宜取上限值；
2.采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉
宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05；
3.当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数经试验确定
当水泥28d胶砂抗压强度（）无实测值时，可按下式计算：
（6）
式中：
——水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定，
也可按表4选用；
——水泥强度等级值（MPa）。
表4水泥强度等级值的富余系数（）
水泥强度等级
32.5
42.5
52.5
富余系数
1.12
1.16
1.10
耐久性验证：
混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的规定。
（控制水胶比是保证耐久性的重要手段，水胶比是配比设计的首要参数）
混凝土结构设计规范》对不同环境条件的混凝土最大水胶比作了规定。
表5结构混凝土材料水胶比基本要求
环境等级
一
二a
二b
三a
三b
最大水胶比
0.60
0.55
0.50（0.55）
0.45（0.50）
0.40
注：
处于严寒和寒冷地区二b、三a类环境中的混凝土应使用引气剂，并可采用括号中的有关参数。
混凝土结构暴露的环境类别按表6进行划分。
表6混凝土结构的环境类别
环境类别
条件
一
室内干燥环境；
无侵蚀性静水浸没环境
二a
室内潮湿环境；
非严寒和非寒冷地区的露天环境；
非严寒和寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；
严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
二b
干湿交替环境；
水位频繁变动环境；
严寒和寒冷地区的露天环境；
严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
三a
严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；
受除冰盐作用环境；
海岸环境
三b
盐渍土环境
受除冰盐作用环境
海岸环境
四
海水环境
五
受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境
混凝土的最小胶凝材料用量应符合表7的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表7的限制。
（在满足最大水胶比条件下，最小胶凝材料用量是满足混凝土施工性能和掺加矿物掺和料后满足混凝土耐久性的胶凝材料用量）
表7最小胶凝材料用量
环境类别
素混凝土
钢筋混凝土
预应力混凝土
一
200
260
300
二a
225
280
300
二b
250
280
300
三
300
300
300
（3）用水量确定
每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（）应符合下列规定：
1）混凝土水胶比在0.40-0.80范围时，可以按表8、9选取；
2）混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。
表8干硬性混凝土的用水量（kg/m3）
拌合物稠度
卵石最大公称粒径（mm）
碎石最大公称粒径（mm）
项目
指标
10.0
20.0
40.0
16.0
20.0
40.0
维勃稠度（s）
16-20
175
160
145
180
170
155
11-15
180
165
150
185
175
160
5-10
185
170
155
190
180
165
表9塑性混凝土的用水量（kg/m3）
拌合物稠度
卵石最大公称粒径（mm）
碎石最大公称粒径（mm）
项目
指标
10.0
20.0
31.5
40.0
16.0
20.0
31.5
40.0
坍落度（mm）
10-30
190
170
160
150
200
185
175
165
35-50
200
180
170
160
210
195
185
175
55-70
210
190
180
170
220
205
195
185
75-90
215
195
185
175
230
215
205
195
注：
1.本表用水量系采用中砂时的取值。
采用细砂时，每立方米混凝土用水量可以增加5kg-10kg；采用粗砂时，可减少5kg-10kg；
2.掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。
（4）胶凝材料用量确定
每立方米混凝土的胶凝材料用量（）应按式（7）计算，并应进行试拌调整，在拌合物性能满足的情况下，取经济合理的胶凝材料用量。
（7）
式中：
——计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg/m3）；
——计算配合比每立方米混凝土中用水量（kg/m3）；
——水胶比。
（5）砂率确定
砂率（）应根据骨料的技术性质、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有历史资料确定。
当缺乏砂率的历史资料时，混凝土砂率的确定应符合下列规定：
1）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定；
2）坍落度为10mm-60mm的混凝土，其砂率可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水胶比按照表7选取；
3）坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可经经验确定，也可在表10的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。
表10混凝土的砂率（%）
水胶比
卵石最大公称粒径（mm）
碎石最大公称粒径（mm）
10.0
20.0
40.0
16.0
20.0
40.0
0.4
26-32
25-31
24-30
30-35
29-34
27-32
0.5
30-35
29-34
28-33
33-38
32-37
30-35
0.6
33-38
32-37
31-36
36-41
35-40
33-35
0.7
36-41
35-40
34-39
39-44
38-43
36-41
注：
1.本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应的减少或增加；
2.采用人工砂配制混凝土时，砂率可以适当增加；
3.只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。
（6）粗、细骨料用量确定
当采用质量法计算混凝土配合比时，粗、细骨料用量应按式（8）计算，砂率按式（9）计算。
（8）
（9）
式中：
——计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg/m3）；
——计算配合比每立方米混凝土中用水量（kg/m3）；
——计算配合比每立方米混凝土中粗骨料用量（kg/m3）；
——计算配合比每立方米混凝土中细骨料用量（kg/m3）；
——砂率；
——每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg），可取2350
kg/m3-2450kg/m3。
当采用体积法计算混凝土配合比时，粗、细骨料用量按式（10）、（11）计算。
（10）
（11）
式中：
——胶凝材料密度（kg/m3）；仅采用水泥作为胶凝材料时，
便为水泥密度；
——粗骨料的表观密度（kg/m3）；
——细骨料的表观密度（kg/m3）；
——水的密度（kg/m3），可取1000kg/m3；
——混凝土的含气量百分数，在不使用引气剂或引气型外加
剂时，可取1。
2.3混凝土配合比的试配、调整与确定
（1）配合比的试配
混凝土试配应采用强制式拌和机进行搅拌，
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