混凝土配合比设计经验数据及原材料性能与选用.docx
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混凝土配合比设计经验数据及原材料性能与选用
配合比设计
一．水灰比选用表
水泥标号RC（2.5）
32.5（35）
42.5（45）
52.5
32.5（35）
42.5（45）
52.5
抗渗砼水泥320以上
粉煤灰2.2
水泥3.1
砂子2.65
石子2.67
W
=
αa·fce
C
（2-3）
fcu,0+αa·αb·fce
式中αa·αb――回归系数；
fce―水泥28d抗压强度实测值
强度等级
试配强度
碎石A=0.46B=0.07
卵石A=0.48B=0.33
C10
16.58
0.68
0.7
C15
21.58
0.62
0.68
0.58（0.61）
0.7
C20
26.58
0.53（0.56）
0.63（0.65）
0.49（0.52）
0.61（0.64）
C25
33.23
0.43（0.46）
0.55（0.58）
0.68
0.41（0.43）
0.51（0.53）
0.6
C30
38.23
0.38（0.41）
0.49（0.52）
0.6
0.36（0.38）
0.45（0.47）
0.54
C35
43.23
0.33（0.36）
0.43（0.46）
0.53
0.32（0.34）
0.41（0.43）
0.49
C40
48.22
0.39（0.42）
0.48
0.37（0.39）
0.44
C45
54.87
0.35（0.37）
0.42
0.33（0.35）
0.4
C50
59.87
0.32（0.34）
0.39
0.37
C55
64.87
0.36
0.34
C60
69.87
0.33
σ取值表
混凝土强度等级
C10~C20
C25~C40
C45~C60
σ
4.0
5.0
6.0
水泥强度等级的选择
混凝土强度等级
≤C10
C15~C25
C30~C40
≥C45
水泥强度等级
32.5
32.5、42.5
42.5、52.5
52.5、62.5
混凝土施工配制强度（MPa）
混凝土
强度等级
混凝土强度标准差σ（MPa）
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
6.0
C7.5
10.8
11.6
12.4
14.1
15.7
17.4
C10
13.3
14.1
14.9
16.6
18.2
19.9
C15
18.3
19.1
19.9
21.6
23.2
24.9
C20
24.1
24.1
24.9
26.6
28.2
29.9
C25
29.1
29.1
29.9
31.6
33.2
34.9
C30
34.9
34.9
34.9
36.6
38.2
39.9
C35
39.9
39.9
39.9
41.6
43.2
44.9
C40
44.9
44.9
44.9
46.6
48.2
49.9
C45
49.9
49.9
49.9
51.6
53.2
54.9
C50
54.9
54.9
54.9
56.6
58.2
59.9
C55
59.9
59.9
59.9
61.6
63.2
64.9
C60
64.9
64.9*
64.9
66.6
68.2
69.9
混凝土的最大水灰比和最小水泥用量
环境条件
结构物类别
最大水灰比
最小水泥用量（kg）
素混
凝土
钢筋
混凝土
预应力混凝土
素混
凝土
钢筋
混凝土
预应力混凝土
1、干燥环境
正常的居住或办公用房屋内部件
不作规定
0.65
0.60
200
260
300
2、潮湿环境
无
冻
害
高温的室内部件
0.70
0.60
0.60
225
280
300
室外部件
在非侵蚀性土和（或）水中的部件
有
冻
害
经受冻害的室外部件
0.55
0.55
0.55
250
280
300
在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件
高湿度且经受冻害的室内部件
3、有冻害和除冰剂的潮湿环境
经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件
0.50
0.50
0.50
300
300
300
注：
1、当用活性掺合料取代部分水泥时，表中的最大水灰比及最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。
2、配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。
表2-6 混凝土浇筑时的坍落度
项次
结构种类
坍落度（mm）
1
基础或地面等的垫层、无配筋的厚大结构（挡土墙、基础或厚大的块体等）或配筋稀疏的结构
10~30
2
板、梁和大型及中型截面的柱子等
30~50
3
配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）
50~70
4
配筋特密的结构
70~90
注：
1、本表系指采用机构振捣的坍落度，采用人工捣实时可适当增大。
2、需要配制大坍落度混凝土时，应掺用外加剂。
3、曲面或斜面结构混凝土，其坍落度值，应根据实际需要另行选定。
二.用水量
水灰比在0.04~0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度。
表2-7干硬性混凝土的用水量（kg/m3）
拌合物稠度
卵石最大粒径（mm）
碎石最大粒径（mm）
项目
指标
10
20
40
16
20
40
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
160
表2-8塑性混凝土的用水量（kg/m3）
拌合物稠度
卵石最大粒径（mm）
碎石最大粒径（mm）
项目
指标
10
20
31.5
40
16
20
31.5
40
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平均值。
采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5~10kg；采用粗砂时，则可减少5~10kg。
2、掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。
2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土，用水量应通过试验确定。
（2）流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算：
1）以表2-8中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量。
2）掺外加剂时势混凝土用水量可按下式计算：
mwa=mw0（1-β）（2-8）
式中mwa――掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量（kg）；
mw0――未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量（kg）；
β――外加剂的减水率（%）。
3）外加剂的减水率应经试验确定。
三．砂率
坍落度为10~60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按表2-9选取。
表2-9 混凝土的砂率（%）
水灰比（W/C）
卵石最大粒径（mm）
碎石最大粒径（mm）
10
20
40
16
20
40
0.40
26~32
25~31
24~30
30~35
29~34
27~32
0.50
30~35
29~34
28~33
33~38
32~37
30~35
0.60
33~38
32~37
31~36
36~41
35~40
33~38
0.70
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，可相应地减少或增大砂率。
2、只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。
3、对薄壁构件，砂率取偏大值。
4、本表中的砂率系指砂与骨料总量的重量比。
（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表2-9的基础上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。
（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。
表2-10 混凝土试配的最小搅拌量
骨料最大粒径（mm）
拌合物数量（L）
31.5及以下
40
15
25
采用机械搅拌时，拌合量不小于搅拌机额定搅拌量的1/4。
如需进行抗冻、抗渗或其他项目的试验，则应根据试验项目的实际需要计算用量。
原材料
一．水泥的选用
混凝土工程特点或所处环境条件
优先选用
可以使用
不得使用
环境条件
在普通气候环境中的混凝土
普通水泥
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
在干燥环境中的混凝土
普通水泥
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
在高湿度环境中或永远处在水下的混凝土
矿渣水泥
普通水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
严寒地区的露天混凝土、寒冷地区的处在水位升降范围内的混凝土
普通水泥
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
严寒地区处在水位升降范围内的混凝土
普通水泥（强度等级≥42.5）
火山灰水泥
粉煤灰水泥矿渣水泥
厚大休积的混凝土
粉煤灰水泥
矿渣水泥
普通水泥
火山灰水泥
硅酸盐水泥
要求快硬的混凝土
硅酸盐水泥
普通水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥矿渣水泥
高强（大于C40）的混凝土
硅酸盐水泥
普通水泥
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
有抗渗性要求的混凝土
普通水泥
火山灰水泥
不宜使用矿渣水泥
有耐磨性要求的混凝土
硅酸盐水泥
普通水泥
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
注：
1、受侵蚀性环境水或侵蚀性气体作用的混凝土，应根据侵蚀性介质的种类、浓度等具体条件按专门（或设计）规定选用。
2、蒸汽养护用的水泥品种，宜根据具体条件通过试验确定。
3、寒冷地区指最寒冷月份里的平均温度处在-5~-15OC之间者；严寒地区指最冷月份里的月平均温度低于-15OC者。
表1-1硅酸盐水泥强度指标表（Mpa）
强度等级
抗压强度
抗折强度
3d
28d
3d
28d
42．5
17.0
42.5
3.5
6.5
42．5R
22.0
42.5
4.0
6.5
52．5
23．0
52．5
4．0
7．0
52．5R
27．0
52．5
4．0
7．0
62．5
28．0
62．5
5．0
8．0
62．5R
32．0
62．5
5．5
8．0
表1-2普通水泥强度指标表（Mpa）
强度等级
抗压强度
抗折强度
3d
28d
3d
28d
32．5
11．0
32．5
2．5
5．5
32．5R
16．0
32．5
3．5
5．5
42．5
16．0
42．5
3．5
6．5
42．5R
21．0
42．5
4．0
6．5
52．5
22．0
52．5
4．0
7．0
52．5R
26．0
52．5
5．0
7．0
表1-3矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥强度指标表（Mpa）
强度等级
抗压强度
抗折强度
3d
28d
3d
28d
32．5
10．0
32．5
2．5
5．5
32．5R
15．0
32．5
3．5
5．5
42．5
15．0
42．5
3．5
6．5
42．5R
19．0
42．5
4．0
6．5
52．5
21．0
52．5
4．0
7．0
52．5R
23．0
52．5
4．5
7．0
二．砂子物理性能
筛孔尺寸
（mm）
累计筛余（%）
级配I区
级配II区
级配III区
10.00
0
0
0
5.00
10~0
10~0
10~0
2.50
35~5
25~0
15~0
1.25
65~35
50~10
25~0
0.63
85~71
70~41
40~16
0.315
95~80
92~70
85~55
0.16
100~90
100~90
100~90
砂的实际颗粒级配级配与表1-5中所列的累计筛百分率相比,除5.00mm和0.63mm筛号（表1-5中黑体字所标数值）外，允许稍有超出分界线，但其总量不应大于5%。
配制混凝土时宜优先选用II区砂。
当采用I区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用III区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土强度。
对于泵送混凝土用砂，宜选用中砂。
表1—6砂中含泥量限值
混凝土强度等级
≥C30
含泥量（按重量计%）
≤3.0
≤5.0
对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂，其含泥量不应大于3.0%。
对于C10和C10以下的混凝土用砂，根据水泥强度等级，其含泥量可予以放宽。
表1-7砂中的泥块含量
混凝土强度等级
≥C30
含泥量（按重量计%）
≤1.0
<2.0
对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂，其泥块含量应不大于1.0%。
对于C10和C10以下的混凝土用砂，应根据水泥强度等级，其泥块含量可予以放宽。
表1-8砂的坚固性指标
混凝土所处的环境条件
循环后的重量损失（%）
在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土
≤8
其他条件下使用的混凝土
≤10
对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土用砂或腐蚀介质作用或经常处理水位变化区的地下结构混凝土用砂，其坚固性重量损失率应小于8%。
表1-9砂中的有害物质限值
项目
质量指标
云母含量（按重量计%）
≤2.0
轻物质含量（按重量计%）
≤1.0
硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3，按重量计%）
≤1.0
有机物含量（用比色法试验）
颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法，进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95
有抗冻、抗渗要求的混凝土，砂中云母含量不应大于1.0%。
砂中如发现含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。
粗砂：
细度模数μf为3.7~3.1；平均粒径大于0.5mm。
中砂：
细度模数μf为3.0~2.3；平均粒径大于0.5~0.35mm。
细砂：
细度模数μf为2.2~1.6；平均粒径大于0.35~0.25mm。
特细砂：
细度模数μf为1.5~0.7；平均粒径为0.25mm。
三．石子物理性能
表1-10碎石卵石的颗粒级配范围
级配
情况
公称
粒级
（mm）
累计筛余（按重量计%）
筛孔尺寸（圆孔筛mm）
2.50
5.00
10.0
16.0
20.0
25.0
31.5
40.0
50.0
63.0
80.0
100
连续粒级
5~10
95~100
80~100
0~15
0
5~16
95~100
90~100
30~60
0~10
0
5~20
95~100
90~100
40~70
0~10
0
5~25
95~100
90~100
30~70
0~5
0
5~31.5
95~100
95~100
70~90
15~45
0~5
0
5~40
95~100
75~90
30~65
0~5
0
单粒级
10~20
95~100
85~100
0~15
0
16~31.5
95~100
85~100
0~10
0
20~40
95~10
80~100
0~10
0
31.5~63
95~100
75~100
45~75
0~10
0
40~80
95~100
70~100
30~60
0~10
0
注：
公称粒级的上限为该粒级的最大粒径。
表1-11碎石或卵石中针、片状颗粒的含量
混凝土强度等级
≥C30
针、片状颗粒含量（按重量计%）
≤15
≤25
对C10及小于C10级的混凝土，其石子中的针、片状颗粒含量可放宽到40%。
表1-12碎石或卵石中的含泥量
混凝土强度等级
≥C30
含泥量（按重量计%）
≤1.0
≤2.0
对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石的含泥量不应大于1.0%。
如含泥基本上是非粘土质的石粉时，含泥量可由1.0%、2.0%分别提高到1.5%、3.0%。
对C10和低于C10的混凝土用碎石或卵石，其含泥量可放宽到2.5%。
表1-13碎石或卵石的泥块含量
混凝土强度等级
≥C30
泥块含量（按重量计%）
≤0.5
≤0.7
有抗冻、抗渗和其他特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石的泥块含量应不大于0.5%；对等于或小于C10级的混凝土用碎石或卵石其泥块含量可放宽到1.0%。
表1-14碎石压碎指标值
岩石品种
混凝土强度等级
碎石压碎指标值（%）
水成岩
C55~C45
≤10
≤C35
≤16
变质岩或深成的火成岩
C55~C45
≤12
≤C35
≤20
火成岩
C55~C45
≤13
≤C35
≤30
注：
水成岩包括石灰岩、砂岩等。
变质岩包括片麻岩、石英岩等。
深成的火成岩包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等。
喷出的火成岩包括玄武岩和辉绿岩等。
卵石的强度用压碎指标值表示。
其压碎指标值宜按表1-15的规定采用。
表1-15卵石的压碎指标值
混凝土强度等级
C55~C45
≤C35
碎石压碎指标值（%）
≤12
≤16
混凝土强度等级为C60及以上时应进行岩石抗压强度检验，其他情况下如有怀疑或认为有必要时也可进行岩石的抗压强度检验。
岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5，且火成岩强度不宜低于80Mpa，变质岩不宜低于60Mpa，水成岩不宜低于30Mpa。
碎石和卵石的坚固性用硫酸钠溶液法检验，试样经5次循环后，其重量损失应符合表1-16的规定。
表1-16碎石和卵石的坚固性指标
混凝土所处的环境条件
循环后的重量损失（%）
在严寒及寒冷地区室外使用，并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土
≤8
在其他条件下使用的混凝土
≤12
有腐蚀性介质作用或经常处于水位变化的地下结构或有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土用碎石或卵石，其重量损失应不大于8%。
表1-17碎石或卵石中的有害物质含量
项目
质量要求
硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3，按重量计%）
≤1
卵石中有机质含量（用比色法试验）
颜色应不深于标准色，如深于标准色，则应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比应不低于0.95
如发现有颗粒状硫酸盐或硫化物质的碎石或卵石，则要求进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时方可采用。
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