混凝土配合比设计作业指导书Word下载.docx
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按骨料品种、规格及施工要求的塌落度值选择每立方米混凝土的用水量（mω0）按表3.4-1选用。
当水灰比小于0.4或大于0.8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。
掺外加剂时的混凝土用水量按下式计算：
mωα＝mω0（1－β）
式中：
mωα——掺外加剂混凝土每立方米混凝土中的用水量（Kg）；
mω0——未掺外加剂混凝土每立方米混凝土中的用水量（Kg）；
β——外加剂的减水率（%）由试验确定。
注：
掺用外加剂应遵守现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119）的规定。
混凝土用水量选用表（Kg/m3）表3.4-1
所需塌落度（mm）
卵石最大粒径（mm）
碎石最大粒径（mm）
10
20
40
16
10～30
100
170
150
200
185
165
30～50
180
160
210
195
175
50～70
190
220
205
70～90
215
230
本表用水量系采用中砂时的平均取值。
如采用细纱，每m3混凝土用水量可增加5～10Kg，采用细纱则可减少5～10Kg；
掺用各种外加剂或掺合料时，可相应增减用水量。
3.5计算水泥用量（mco）
每立方米混凝土的水泥用量（mco）可按下式计算：
mco＝
3.6砂率的选取
当无历史资料可参考时，混凝土砂率的确定应符合下列规定：
1）塌落度为10～60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按表3.6-1选取。
混凝土的砂率（%）表3.6-1
水灰比（W/C）
0.40
26～32
0.50
30～35
0.60
33～38
0.70
36～41
①本表数值系中砂的砂率，对细纱或粗纱，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）塌落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表3.6-1的基础上，按塌落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。
3）塌落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。
3.7粗、细骨料的确定
1）当采用重量法时，应按下列公式计算：
mc0＋mg0＋ms0＋mw0＝mcp
βs＝
×
100%
式中mc0——每立方米混凝土的水泥用量（Kg）；
mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量（Kg）；
ms0——每立方米混凝土的细骨料用量（Kg）；
mw0——每立方米混凝土的用水量（Kg）；
βs——砂率（%）；
mcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量（Kg），其值可取2350～2450Kg。
2）当采用体积法时，应按下列公式计算：
＋
＋0.01α＝1
式中ρc——水泥密度（Kg/m3），可取2900～3100Kg/m3；
ρg——粗骨料的表观密度（Kg/m3）；
ρs——细骨料的表观密度（Kg/m3）；
ρw——水的密度（Kg/m3），可取1000Kg/m3；
α——混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，α可取为1。
3）粗骨料和细骨料的表观密度（ρg、ρs）应按现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53）和《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）规定的方法测定。
3.8混凝土配合比的试配
1）进行混凝土配合比试配时应采用工程中实际使用的原材料。
混凝土的搅拌方法，宜与生产时使用的方法相同。
2）混凝土配合比试配时，，每盘混凝土的最小搅拌量应符合表3.8-1的规定；
当采用机械搅拌时，其搅拌量不应小于搅拌机额定搅拌量的1/4。
混凝土试配的最小搅拌量表3.8-1
骨料最大粒径（mm）
拌合物数量（L）
31.5及以下
15
25
3）按计算的配合比进行试配时，首先应进行试拌，以检查拌合物的性能。
当试拌得出的拌合物塌落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不好时，应在保证水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。
然后提供出混凝土强度试验用的基准配合比。
4）混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。
当采用三个不同的配合比时，其中一个应为3）中确定的基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.05；
用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1%。
当不同水灰比的混凝土拌合物塌落度与要求值的差超过允许偏差时，可通过增、减用水量进行调整。
5）制作混凝土强度试验试件时，应检验混凝土拌合物的塌落度或维勃稠度、粘聚性、保水性及拌合物的表观密度，并以此结果作为代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。
6）进行混凝土强度试验时，每种配合比至少应制作一组（三块）试件，标准养护到28d时试压。
需要时可同时制作几组试件，供快速检验或较早龄期试压，以便提前定出混凝土配合比供施工使用。
但应以标准养护28d强度或按现行国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规程》（GBJ146）、现行行业标准《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》（JGJ28）等规定的龄期强度的检验结果为依据调整配合比。
3.9混凝土配合比的调整与确定
1）根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比（C/W）关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（fcu，0）相对应的灰水比，并应按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量：
①用水量（mw）应在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的塌落度或维勃稠度进行调整确定；
②水泥用量（mc）应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定；
③粗骨料和细骨料用量（mg和ms）应在基准配合比的粗骨料和细骨料用量的基础上，按选定的灰水比进行调整后确定。
2）经试配确定配合比后，尚应按下列步骤进行校正：
①应根据1）中确定的材料用量按下式计算混凝土的表观密度计算值ρc，c：
ρc，c＝mc＋mg＋ms＋mw
②应按下式计算混凝土配合比校正系数δ：
δ＝
式中ρc，t——混凝土表观密度实测值（Kg/m3）；
ρc，c——混凝土表观密度计算值（Kg/m3）。
③当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，按1）中确定的配合比即为确定的设计配合比；
当二者之差超过2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ，即为确定的设计配合比。
3）根据本单位常用的材料，可设计出常用的混凝土配合比备用；
在使用过程中，应根据原材料情况及混凝土质量检验的结果予以调整。
但遇有下列情况之一时，应重新进行配合比设计：
①对混凝土性能指标有特殊要求时；
②水泥、外加剂或矿物掺合料品种、质量有显著变化时；
③该配合比的混凝土生产间断半年以上时。
3.11抗渗混凝土配合比设计
1）抗渗混凝土所用原材料应符合下列规定：
①粗骨料宜采用连续级配，其最大粒径不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%；
②细骨料的含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%；
③外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂；
④抗渗混凝土宜掺用矿物掺合料。
2）抗渗混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守3.1～3.10的规定外，尚应符合下列规定：
①每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜小于320Kg；
②砂率宜为35%～45%；
③供试配用的最大水灰比应符合表3.11-1的规定。
抗渗混凝土最大水灰比表3.11-1
抗渗等级
最大水灰比
C20～C30混凝土
C30以上混凝土
P6
0.55
P8～P12
P12以上
0.45
3）掺用引气剂的抗渗混凝土，其含气量宜控制在3%～5%。
4）进行抗渗混凝土配合比设计时，尚应增加抗渗性能试验，并应符合下列规定：
①试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa；
②试配时，宜采用水灰比最大的配合比作抗渗试验，其试验结果应符合下式要求：
Pt≥
＋0.2
式中Pt——6个试件中4个未出现渗水时的最大水压值（MPa）；
P——设计要求的抗渗等级值。
③掺引气剂的混凝土还应进行含气量试验，试验结果应符合3）中要求。
3.12抗冻混凝土
1）抗冻混凝土所用原材料应符合下列规定：
①应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥；
②宜选用连续级配的粗骨料，其含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%；
③细骨料的含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%；
④抗冻等级F100及以上的混凝土所用的粗骨料和细骨料均应进行坚固性试验，并应符合现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53）和《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）的规定；
⑤抗冻混凝土宜采用减水剂，对抗冻等级F100及以上的混凝土应掺引气剂，掺用后混凝土的含气量应符合下列规定：
混凝土的最大含气量不宜超过7%，具体如表3.12-1：
长期处于潮湿和严寒环境中混凝土的最小含气量表3.12-1
粗骨料最大粒径（mm）
最小含气量（%）
4.5
5.0
5.5
2）抗冻混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守3.1～3.10的规定外，供试配用的最大水灰比尚应符合表3.12-2的规定。
抗冻混凝土的最大水灰比表3.12-2
抗冻等级
无引气剂时
掺引气剂时
F50
F100
F150及以上
——
3）进行抗冻混凝土配合比设计时，尚应增加抗冻融性能试验。
3.13高强混凝土
1）配制高强混凝土所用原材料应符合下列规定：
①应选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；
②对强度等级为C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于31.5mm，对强度等级高于C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于25mm；
针片状颗粒含量不宜大于5.0%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2；
其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53）的规定；
③细骨料的细度模数宜大于2.6，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。
其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）的规定；
④配制高强混凝土时应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂；
⑤配制高强混凝土时应掺用活性较好的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。
2）高强混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守3.1～3.7的规定外，尚应符合下列规定：
①基准配合比中的水灰比，可根据现有试验资料选取；
②配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定；
③计算高强混凝土配合比时，其用水量可按3.4的规定来确定；
④高强混凝土的水泥用量不应大于550Kg/m3，水泥和矿物掺合料的总量不应大于600Kg/m3。
3）高强混凝土配合比的试配与确定的步骤应按3.8、3.9的规定进行。
当采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.02～0.03；
4）高强混凝土设计配合比确定后，尚应用该配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制强度。
3.14泵送混凝土
1）泵送混凝土所采用的原材料应符合下列规定：
①泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥、不宜采用火山灰质硅酸盐水泥；
②粗骨料宜采用连续级配，其针片状颗粒含量不宜大于10%；
粗骨料的最大粒径与输送管径之比宜符合表3.14-1的规定；
粗骨料的最大粒径与输送管径之比表3.14-1
石子品种
泵送高度（m）
粗骨料最大粒径与输送管径比
碎石
＜50
≤1：
3.0
50～100
4.0
卵石
2.5
＞100
③泵送混凝土宜采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%；
④泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其他活性矿物掺合料，其质量应符合国家现行有关标准的规定。
2）泵送混凝土试配时要求的塌落度值应按下式计算：
Tt＝Tp＋△T
式中Tt——试配时要求的塌落度值；
Tp——入泵时要求的塌落度值；
△T——试验测得在预计时间内的塌落度经时损失值。
3）泵送混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守3.1～3.10的规定外，尚应符合下列规定：
①泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于0.60；
②泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300Kg/m3；
③泵送混凝土的砂率宜为35%～45%；
④掺用引气型外加剂时，其混凝土含气量不宜大于4%。
3.15大体积混凝土
1）大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定：
①水泥应选用水化热低和凝结时间长的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥；
当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取相应措施延缓水化热的释放；
②粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂；
③大体积混凝土应掺用缓凝剂、减水剂和减少水泥水化热的掺合料。
2）大体积混凝土在保证混凝土强度及塌落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低每立方米混凝土的水泥用量。
3）大体积混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守3.1～3.10的规定进行，并宜在配合比确定后进行水化热的验算或测定。
4.拌合物取样
4.1检查搅拌机、震动台、试模、铁铲、台称、料桶、坍落度筒。
4.2拌和混凝土时室温宜保持在20±
5℃，试样应提前运入室内。
4.3拌制混凝土时，材料用量以重量计，称量的准确度：
骨料为±
1%；
水、水泥和外加剂均为±
0.5%。
4.4按设计的配合比，称取所需的砂、石、水泥、水、（外加剂）。
5.搅拌
搅拌可采用机械搅拌和人工搅拌。
机械搅拌：
把称好的砂、石、水泥放入搅拌机内搅拌，把称好的拌合水徐徐加入，边加水边观察，预估混凝土坍落度，满足设计要求，即停止加水，搅拌均匀后放出混凝土，再用铁铲拌2～3遍。
人工搅拌：
把称好的砂、水泥，放在搅拌的铁板上，二人分站两边用铁铲翻拌均匀，中间划沟，倒入称好的石子，然后边翻拌，边徐徐加水，直至翻拌均匀为止。
6.稠度试验（坍落度法）
6.1湿润坍落度筒及其他用具，并把筒放在刚性不吸水的平面上，然后用脚踩住两个踏脚板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。
6.2把搅拌好的混凝土用小铲分三层均匀地装入筒内，每层高度在捣实后大致应为筒高的1/3。
每层用捣棒插捣25次，插捣应呈螺旋形由外向中心进行，每次插捣均应在截面上均匀分布。
插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜，插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度。
插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层，并使之刚刚插入下面一层。
浇灌顶层时，混凝土应灌满到高出筒口，插捣过程中如混凝土沉落到低于筒口，应随时添加，以使混凝土始终能保持高出筒口。
顶层插捣完后，刮去多余混凝土，用抹刀抹平。
6.3清除筒边底板上的混凝土，垂直平稳地提起坍落度筒，坍落度筒的提离过程应在5～10秒内完成。
从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150秒内完成。
6.4提起坍落度筒后，立即量测筒高与坍落后的混凝土试体最高点之间的高度差，此即为该混凝土拌合物的坍落度值。
以毫米为单位，精确至5毫米。
6.5坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样另行测定。
第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好。
6.6观察坍落度后的混凝土试体的粘聚性及保水性。
粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落后混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好。
如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。
6.7保水性以混凝土拌合物中稀浆析出的程度来评定。
坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌合物的保水性不好。
如坍落度筒提起后无稀浆或有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌合物保水性良好。
7.拌合物含气量试验
7.1试验设备
1）气压式含气量测定仪（如图7.1-1），主要由容器及盖体两部分组成：
①容器1由硬质金属制成，其内径应与深度相等，容积约为7L。
②盖体2应由与容器相同的材料制成。
盖体部分应包括有气室3、操作阀4、进气阀6、排气阀7及压力表5。
压力表的测量范围应为0～0.25MPa，其精度应满足GB1227对精密压力计的要求。
容器及盖体之间用螺栓连接，并应装有密封圈以保证组装后能密封持压。
2）捣棒或振动台
3）台秤：
称量100Kg，感量50g。
4）打气筒、抹刀、刮尺等。
7.2试验准备
1）气压式含气量测定仪的校正及率定
①容器容积的校核：
称量干燥容器和玻璃板共重精确至50g，将容器加满水，然后边加水边推移玻璃板把容器口盖住，并使玻璃板下不夹入任何气泡。
擦净容器及板的外部余水，称重精确至50g。
两次称重之差即为容器的容积。
仔细地取下玻璃板，避免将水分带出。
②仪器的率定：
容器灌水至满后放好密封圈加盖拧紧螺栓。
关闭操作阀，打开进气阀，用气筒打气，使气室内的压力稍稍大于0.1MPa，轻扣表盘使指针稳定，打开排气阀，并用操作阀调整压力，使压力计的指针刚好指在0.1MPa上，然后关紧所有阀门。
打开操作阀测定压力下降后的压力表读数。
此即为含气量为0%时的读数值。
打开排气阀，解除压力，开盖吸出等于容器体积1%的水量。
加盖拧紧螺栓，重复上述步骤读得含气量为1%时的压力表读数值。
按上述方法测得含气量为2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%时的压力表读数值。
以上每次读数均应精确至0.001MPa。
③根据测量结果绘制含气量与压力表读数值之间的关系曲线。
仪器中总的气体体积（包括气室体积、盖体与液面之间的空隙体积以及含气量值）的变化与表压值之间的关系应符合波义尔定律（P1V1＝P2V2）。
如发现有显著偏离，则应寻找原因，重新进行率定。
2）骨料含气量测定
在进行拌合物含气量测定之前应先测出骨料中的含气量值，其测定步骤为：
①用下式计算粗出供测定骨料含气量值的粗细骨料重量：
Ws＝
Gs
Wg＝
Gg
Wg、Ws——分别为用作试验的粗、细骨料重量（Kg）；
V——含气量测定仪容器容积（L）；
Gg、Gs——分别为每立方米混凝土的粗、细骨料用量（Kg）。
②容器中先盛三分之一高度的水，把称好的粗、细骨料式样均匀，仔细地逐渐加入容器中，水面每升高25mm左右就应轻轻插捣约10次，并略予搅动以驱除夹杂进去的空气。
轻敲容器外壁以排除气泡。
加料过程中始终要使液面保持高出骨料的顶面，骨料全部加入后，再浸泡约5min，然后除去水面泡沫，加水至满，擦净容器边缘。
③放好密封圈，加盖拧紧螺栓，关闭操作阀4和排气阀7。
打开进气阀6，用气筒打气，使气室内的压力稍稍大于0.1MPa，轻扣表盘，使指针稳定。
打开排气阀7，并用操作阀4调整压力，使压力计的指针刚好指在0.1MPa处。
然后关紧所有阀门。
打开操作阀，使气室的压缩空气进入容器，待压力计指针稳定后，读出表值，以此按预先率定好的压力与含气量关系曲线，查得骨料的含气量Aq值（精确至0.1%）。
7.3试验步骤
1）进行混凝土拌合物含气量测定时，先用湿布把容器和盖的内表面擦净，然后装入混凝土试样进行捣实。
2）捣实分机械振动和手工插捣两种形式。
一般说来，坍落度小于等于70mm的混凝土用振动台振实，大于70mm时用捣棒捣实。
用捣棒捣实时，将混凝土拌合物分三层装入，每层捣实后的高度应约为容器高度的三分之一。
每层插捣25次，各次插捣应均衡地分布在截面上，插捣底层时捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时捣棒应插透本层并使之刚刚插入下面一层。
每层捣完后可把捣棒垫在容器底部，将容器按住，左右交替地颠击地面各15下。
插捣后如有棒坑留下，可用捣棒轻轻填平。
用振动台振实时，一次将混凝土装满到高出容器，装料时允许用捣棒梢加插捣，振实过程中如混凝土沉落到低于内口则应随时添加混凝土。
振动时间不宜过长，当混凝土表面平整并呈现釉光时，即表示振动合适。
3）施工现场进行混凝土质量检验时，其装料及捣实应按施工时实际采用的振实方法而定。
现场用人工捣实的混凝土应用捣棒捣实，现场用机械振实的混凝土，采用振动台或插入式振动器振实，但其所用振动机械的频率应与现场所用的相同。
用插入式振动器振实时，混凝土拌合物一次装入容器，并使略高出容器上口，开动插入式振动器插入容器中心。
此时，振动时间不得过长，并应避免振动器碰到容器的底和壁。
4）捣实完毕后立即用刮尺刮平，表面如有凹陷应予填料，然后用抹刀抹平，使表面光滑。
如需同时测定混凝土拌合物的容重，此时可予称重计算得出。
然后，在正对操作阀孔的混凝土表面贴一张小薄纸或塑料薄膜，擦净法兰盘，放好密封圈，加盖拧紧螺栓。
5）关闭操作阀，打开进气阀，用气筒打气，使气室内的压力稍稍大于0.1MPa，轻扣表盘使指针稳定，打开排气阀，并用操作阀调整压力，使压力计的指针刚好指在0.1MPa，然后
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