1、-_高强(C60)混凝土配合比设计方法 1基本特点：1）每立方米混凝土胶凝材料质量 48020kg；2）水泥用量不低于 42.5 级，每立方米水泥质量不超过 400kg；3）砂率 0.380.40，砂率尽量选小些，以降低粘度；4）使用掺合料取代部分水泥，宜矿渣（10%20%）与粉煤灰（10%15% ）复掺；5）优先选用聚羧酸减水剂，并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂；6）粗骨料粒径不应大于 31.5mm，如果强度等级大于 C60，其最大粒径不应大于 25mm；7）粗骨料的针片状含量不宜大于 5.0%；8）粗骨料的含泥量不应大于 0.5%，泥块含量不宜大于 0.2%；9）细骨料的细度模数宜大于 2
2、.6；10）细骨料含泥量不应大于 2.0%，泥块含量不应大于 0.5%。表 1 混凝土配合比设计参数参考表 (自定，待验证)砼强度等级 C20 C30 C40 C50 C60 C70 C80 C90 C100胶凝材料质量 (kg)35020 36020 40020 45020 48020 50020 53020 55020 58020水胶比 W/B 0.500.53 0.440.47 0.400.44 0.330.35 0.290.33 0.260.300.280.240.220.260.200.24砂率 (%) 4550 4044 4044 3840 3840 3840 3840 3840
3、3840粗骨料质量 (kg)10501100kg-_3 基本规定3.0.1 混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080 、 普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081 和普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 GB/T50082 的规定。3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于 0.5%，粗骨料含水率应小于 0.2%。3.0.3 混凝
4、土的最大水胶比应符合混凝土结构设计规范GB50010 的规定。3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表 3.0.4 的规定，配制 C15 及其以下强度等级的混凝土，可不受表 3.0.4 的限制。表 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量最小胶凝材料用量(kg/m 3)最大水胶比素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土0.60 250 280 3000.55 280 300 3000.50 3200.45 3303.0.5 矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表 3.0.5-1 的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表 3.0.5-2 的规定。表
5、 3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量最大掺量（%）矿物掺合料种类 水胶比硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥0.40 45 35粉煤灰0.40 40 300.40 65 55粒化高炉矿渣粉0.40 55 45钢渣粉 30 20磷渣粉 30 20硅灰 10 100.40 60 50复合掺合料0.40 50 40注： 采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时，混凝土中水泥混合材和矿物掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥用量 20%计算混合材和矿物掺合料用量之和； -_ 对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加 5； 复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一
6、组分单掺时的最大掺量。表 3.0.5-2 预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量最大掺量（%）矿物掺合料种类 水胶比硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥0.40 35 30粉煤灰0.40 25 200.40 55 45粒化高炉矿渣粉0.40 45 35钢渣粉 20 10磷渣粉 20 10硅灰 10 100.40 50 40复合掺合料0.40 40 30注：粉煤灰应为级或级 F 类粉煤灰；在复合掺合料中，各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表 3.0.6 的要求。混凝土拌合物中水溶性氯离子含量应按照现行行业标准水运工程混凝土试验规程JTJ 270 中混凝
7、土拌合物中氯离子含量的快速测定方法进行测定。表 3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量水溶性氯离子最大含量(%，水泥用量的质量百分比)环境条件钢筋混凝土 预应力混凝土 素混凝土干燥环境 0.3潮湿但不含氯离子的环境 0.2潮湿而含有氯离子的环境、盐渍土环境 0.1除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环境 0.060.06 1.03.0.7 长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境、以及盐冻环境的混凝土应掺用引气剂。引气剂掺量应根据混凝土含气量要求经试验确定；掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合表 3.0.7 的规定，最大不宜超过 7.0%。表 3.0.7 掺用引气剂的混凝土最小含气量混凝土最小含气量
8、()粗骨料最大公称粒径 (mm)潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境 盐冻环境40.0 4.5 5.025.0 5.0 5.520.0 5.5 6.0注：含气量为气体占混凝土体积的百分比。3.0.8 对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，混凝土中最大碱含量不应大于3.0kg/m3，并宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料；对于矿物掺合料碱含量，粉煤灰碱含量可-_取实测值的 1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的 1/2。3.0.8 混凝土耐久性设计 2限制每立方米混凝土中胶凝材料的最低和最高用量，尽可能减水硅酸酸盐水泥用量。除此之外，还应保证混凝土施工质量。即要混凝土搅拌搅拌均匀、浇捣密实、加强养护，避
9、免产生次生裂缝。表 3.0.8 环境分类与作用等级 2类别 名称 A轻微 B轻度 C中度 D严重 E 非常严重 F 极端严重 腐蚀机理 一般环境 A B C 混凝土碳化引起的钢筋锈蚀 冻融环境 C D E 反复冻融引起混凝土损伤 海洋氯化物环境 C D E F 氯盐引起钢筋锈蚀 除冰盐等其它氯 盐环境 C D E 氯盐引起钢筋锈蚀 化学腐蚀环境 C D E 硫酸盐等化学物质对砼的腐蚀注：氯化物环境（和）对混凝土材料也有一定腐蚀作用，但主要是引起钢筋的严重锈蚀。反复冻融（）和其它化学介质对混凝土的冻蚀和腐蚀，也会间接促进钢筋锈蚀，有的并能直接引起钢筋锈蚀，但主要是对混凝土的损伤和破坏。标准 3对
10、混凝土的最低强度等级、最大水胶比和每立方米混凝土胶凝材料最小用量作了如下规定：表 3.0.8 混凝土最低强度等级、最大水胶比、和胶凝材料用量 3 (kgm-3)使用年限环境作用等级 100 年 50 年 30 年A C30，0.55，280 C25，0.60，260 C20，0.65，240B C35，0.50，300 C30，0.55，280 C25，0.60，260C C40，0.45，320 C35，0.50，300 C30，0.55，300D C45，0.40，340 C40，0.45，320 C40，0.45，320E C50，0.36，360 C45，0.40，340 C45，0.
11、40，340F C55，0.66，380 C50，0.36，360 C50，0.36，360注：1、对于氯盐环境（-D 和 -D） ，这一混凝土最大水胶比 0.45 宜降为 0.40。2、引气混凝土的最低强度等级与最大水胶比可按降低一个环境等级采用。3、表中胶凝材料最小用量与骨料最大粒径约为 20mm 的混凝土相对应，当最大粒径较小或较大时需适当增减胶凝材料用量。4、对于冻融和化学腐蚀环境下的薄壁构件，其水胶比宜适当低于表中对应的数值。-_4 混凝土配制强度的确定4.0.1 混凝土配制强度应按下列规定确定：1当混凝土的设计强度等级小于 C60 时，配制强度应按下式计算：cu,0,k1.645f
12、(4.0.1-1)式中，f cu,o混凝土配制强度， MPa；fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值，这里取设计混凝土强度等级值，MPa ；混凝土强度标准差，MPa。2当设计强度等级大于或等于 C60 时，配制强度应按下式计算：cu,0cu,k1.5ff(4.0.1-2)4.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定：1当具有近 1 个月3 个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，其混凝土强度标准差 应按下式计算： 2cu,fcu1niifm(4.0.2)式中，f cu,i第 i 组的试件强度，MPa；mfcun 组试件的强度平均值，MPa；n试件组数，n 值应大于或者等于 30。对于强
13、度等级不大于 C30 的混凝土：当 计算值不小于 3.0MPa 时，应按照计算结果取值；当 计算值小于 3.0MPa 时， 应取 3.0MPa。对于强度等级大于 C30 且不大于 C60的混凝土：当 计算值不小于 4.0MPa 时，应按照计算结果取值；当 计算值小于4.0MPa 时， 应取 4.0MPa。2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 可按表 4.0.2 取值。表 4.0.2 标准差 值 (MPa)混凝土强度标准值 C20 C25C45 C50 C55 4.0 5.0 6.0-_5 混凝土配合比计算5.1 水胶比5.1.1 混凝土强度等级小于 C60 等级时
14、，混凝土水胶比宜按下式计算： abcu,0/fWBf(5.1.1)式中：W /B混凝土水胶比； a、 b回归系数，按规程 5.1.2 条的规定取值；fb胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合） 28d 胶砂强度（MPa ） ，可实测，试验方法应按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法（ISO 法） GB/T 17671 执行；也可按本规程 5.1.3 条确定。5.1.2 回归系数（ a、 b）宜按下列规定确定：1根据工程所使用的原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定；2当不具备上述试验统计资料时，可按表 5.1.2 采用。表 5.1.1 回归系数( a、 b)取值表粗骨料品种系数 碎
15、石 卵石a 0.53 0.49b 0.20 0.135.1.3 当胶凝材料 28d 胶砂抗压强度值(f b)无实测值时，可按下式计算：fsce(5.1. 2)式中： f、 s 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按表 5.1.2 选用；fce水泥 28d 胶砂抗压强度，MPa，可实测，也可按本规程第 5.1.4 条规定。表 5.1.2 粉煤灰影响系数 f 和粒化高炉矿渣粉影响系数 s掺量（%） 种类 粉煤灰影响系数 f 粒化高炉矿渣粉影响系数 s0 1.00 1.0010 0.850.95 1.0020 0.750.85 0.951.0030 0.650.75 0.901.0040 0.
16、550.65 0.800.9050 - 0.700.85注：1 采用级、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应经试验确定。-_5.1.4 当水泥 28d 胶砂抗压强度（f ce）无实测值时，可按下式计算：cece,gff(5.1.3)式中： c 水泥强度等级值的富余系数，可按这际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表 5.1.3 选用。fce,g水泥强度等级， MPa。表 5.1.3 水泥强度等级值的富余系数
17、 ( c)水泥强度等级值 32.5 42.5 52.5富余系数 1.12 1.16 1.105.2 用水量和外加剂用量5.2.1 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（m wo）应符合下列规定：1混凝土水胶比在 0.400.80 范围时，可按表 5.2.1-1 和表 5.2.1-2 选取；2混凝土水胶比小于 0.40 时，可通过试验确定。表 5.2.1-1 干硬性混凝土的用水量（kg/m 3）拌合物稠度 卵石最大公称粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）项目 指标 10.0 20.0 40.0 16.0 20.0 40.01620 175 160 145 180 170 1551115 180 16
18、5 150 185 175 160维勃稠度 （s ）510 185 170 155 190 180 165表 5.2.1-2 塑性混凝土的用水量（kg/m 3）拌合物稠度 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）项目 指标 10.0 20.0 31.5 40.0 16.0 20.0 31.5 40.01030 190 170 160 150 200 185 175 1653550 200 180 170 160 210 195 185 1755570 210 190 180 170 220 205 195 185坍落度（mm）7590 215 195 185 175 230 215 205
19、195注： 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增加 510kg；采用粗砂时，可减少 510kg。以本规程表 5.2.12 中 90mm 坍落度的用水量为基础，按每增大 20mm 坍落度相应增加 5kg/m3 用水量来计算，当坍落度增大到 180mm 以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少。基于保证剩余强度和混凝土耐久性考虑，单方用水量需小于 200kg，采用低水胶比、大掺和料的方式设计混凝土配合比。5.2.2 掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（m wo）可按下式计算：w0(1)m(5.2.2)式中：m w0计算配合比每立方米混凝土的用水量，kg；
20、未掺加外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量0w-_（kg/m 3） ，以本规程表 5.2.12 中 90mm 坍落度的用水量为基础，按每增大 20mm 坍落度相应增加 5kg/m3 用水量来计算，当坍落度增大到 180mm 以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少。外加剂的减水率，%，应经混凝土试验确定。5.2.3 每立方米混凝土中外加剂用量应按下式计算： a0bam(5.2.3)式中：m a0计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量，kg；mb0计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量， kg；a外加剂掺量，%，应经混凝土试验确定。5.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量5.3.1
21、每立方米混凝土的胶凝材料用量（m bo）应按下式计算：0b/wmWB(5.3.1)式中：m b0计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量， kg；mw0计算配合比每立方米混凝土用水量，kg；W/B混凝土水胶比。5.3.2 每立方米混凝土的矿物掺合料用量（m f0）计算应按下式计算：f0bfm(5.3.2)式中：m f0计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量， kg；f矿物掺合料掺量，%，可结合本规程 3.0.5 条和第 5.1.1 条的规定确定。计算水胶比过程中确定的矿物掺合料掺量（%） 。5.3.3 每立方米混凝土的水泥用量（m co）应按下式计算：c0bf0m(5.3.3)式中：m c0计
22、算配合比每立方米混凝土中水泥用量，kg。5.4 砂率5.4.1 砂率（ s）应根据骨料的技术指标，混凝土拌合物性能和施工要求，参考历史资料确定。5.4.2 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 1060mm 的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水灰比按表 5.4.1 选取。3坍落度大于 60mm 的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表 5.4.1 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 5.4.1 混凝土的砂率（）卵石最大公称粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）水胶比（W
23、/B） 10.0 20.0 40.0 16.0 20.0 40.00.40 2632 2531 2430 3035 2934 27320.50 3035 2934 2833 3338 3237 30350.60 3338 3237 3136 3641 3540 33380.70 3641 3540 3439 3944 3843 3641注： 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；1采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大；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，砂率宜取偏大值。45.5 粗、细骨料用量5.5.1 当采用质量法计算混凝土配合比时
24、，粗、细骨料用量应按式(5.5.1-1)计算；砂率应按式(5.5.1-2)计算。 f0cg0sw0cpmm(5.5.1-1)ssg01%(5.5.1-2)式中：m g0计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量， kg；ms0计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量， kg；mw0计算配合比每立方米混凝土的用水量，kg；s砂率，%；mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量，kg，按表 5.5.1 选取。表 5.5.1 普通混凝土假定质量 (mcp)混凝土强度等级 C15 C20C35 C40假定每立方米质量 (kg) 2360 2400 2450*表中混凝土 1m3 为不使用引气剂(含气量 1%)时的假定质
25、量，当混凝土含气量增加时，混凝土假定质量需扣除与增加的气体积相同的混凝土质量5.5.2 采用体积法计算粗、细骨料用量时，应按公式 5.5.1-2 和下列公式计算：g0c0fosw0.1m(5.5.2)式中： c水泥密度， kg/m3，应按水泥密度测定方法GB/T 208 测定，也可取 2900 kg/m33100kg/m 3；f矿物掺合料密度， （ kg/m3，可按水泥密度测定方法 GB/T 208 测定；g粗骨料的表观密度，kg/m 3，应按现行行业标准 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52 测定；s细骨料的表观密度，kg/m 3，应按现行行业标准 普通混凝土用砂、石质量及-_检验
26、方法标准JGJ52 测定；w水的密度，kg/m 3，可取 1000kg/m3；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时， 可取为 1。常用材料密度如下表：5.6 混凝土施工配合比换算 4混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分，即存在含水率（式(5.61)） ，因此必须将实验配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。其换算方法如下： %10%湿 材 料 质 量 干 材 料 质 量含 水 率 干 材 料 质 量5.6-1设施工配合比 1m3 混凝土中水泥、掺合料、外加剂、砂、石、水的用量分别为 、cm、 、 、 、 ；并设工地砂含水率 a%、石含水率为 b%、外加剂含固量 s%。fmasgwm则施工配合比 1m3 混凝土中各材料用量应为： cm5.6-2ff5.6-3a5.6-4(1%)sm5.6-5gb5.6-6 ()wsgaas5.6-7式中：a%、b%、s%分别为砂、石含水率及外加剂含固量。表 5.5.2 常用原材料密度 原材料 密度 (kg/m3) 堆积密度 (kg/m3)水泥 29003100，常用 3100矿渣 2900粉煤灰 2200硅灰 2200砂 2650碎石 2670水 1000
