1、6.1.5 普通混凝土配合比设计混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来确定各组成材料数量之间的比例关系。常用的表示方法有两种：一种是以 1m3混凝土中各项材料的质量表示，如某配合比：水泥 240kg，水 180kg，砂 630kg，石子1280kg，矿物掺合料 160kg，该混凝土 1m3总质量为2490kg；另一种是以各项材料相互间的质量比来表示（以水泥质量为 1） ，将上例换算成质量比为：水泥砂石掺合料12.635.330.67，水胶比0.45。1.混凝土配合比的设计基本要求市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求：（1）满足施工规定所需的和易性要求；（2）满足设计的
2、强度要求；（3）满足与使用环境相适应的耐久性要求；（4）满足业主或施工单位渴望的经济性要求；（5）满足可持续发展所必需的生态性要求。2.混凝土配合比设计的三个参数混凝土配合比设计，实质上就是确定胶凝材料、水、砂和石子这四种组成材料用量之间的三个比例关系：（1）水与胶凝材料之间的比例关系，常用水胶比表示；（2）砂与石子之间的比例关系，常用砂率表示；（3）胶凝材料与集料之间的比例关系，常用单位用水量（1m 3 混凝土的用水量）来表示。3.混凝土配合比设计步骤混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和调整、施工配合比的确定等。（1）初步配合比计算1）计算配制强度（f cu，o ） 。根据 普通混凝土
3、配合比设计规程 （JGJ 552011）规定，混凝土配制强度应按下列规定确定：当混凝土的设计强度小于 C60 时，配制强度应按下式确定：fcu，o f cu，k 1.645 式中 fcu，o 混凝土配制强度，MPa ；fcu，k 混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值，MPa； 混凝土强度标准差，MPa。当混凝土的设计强度不小于 C60 时，配制强度应按下式确定：fcu，o 1.15f cu，k混凝土强度标准差 应根据同类混凝土统计资料计算确定，其计算公式如下： n22cuicui1fmf，式中 fcu，i 统计周期内同一品种混凝土第 i 组试件的强度值，MPa；mfcu统计
4、周期内同一品种混凝土 n 组试件的强度平均值，MPa；n 统计周期内同品种混凝土试件的总组数。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，且试件组数不小于 30 时，其混凝土强度标准差 应按上式进行计算。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，应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值；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，应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于
5、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 可按表 6-3 取值。混凝土强度标准差 值 表 6-3混凝土强度等级C20 C25C45 C50C55（MPa） 4.0 5.0 6.02）计算水胶比（W/B） 。混凝土强度等级小于C60 时，混凝土水胶比应按下式计算： abcuo+WfB，式中 a、 b 回归系数，回归系数可由表 6-4 采用；fb 胶凝材料 28d 胶砂抗压强度，可实测，MPa 。回归系数 a和 b选用表 表 6-4系 数 碎 石 卵 石a 0.53 0.49b 0.20 0.13当胶凝材料 28d 抗压强度（f b）无
6、实测值时，其值可按下式确定：fb fsfce式中 f、 s粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，按表 6-5 选用；fce 水泥 28d 胶砂抗压强度，可实测，MPa。粉煤灰影响系数 f和粒化高炉矿渣粉影响系数 s 表 6-5掺 量（）粉煤灰影响系数（ f）粒化高炉矿渣粉影响系数（ s）0 1.00 1.0010 0.850.95 1.0020 0.750.85 0.951.0030 0.650.75 0.901.0040 0.550.65 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
7、取上限值，采用 S105级粒化高炉矿渣粉宜取上限值加 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测定。在确定 fce 值时，f ce 值可根据 3d 强度或快测强度推定 28d 强度关系式得出。当无水泥 28d 抗压强度实测值时，其值可按下式确定：fce cfce，g式中 c水泥强度等级值的富余系数（可按实际统计资料确定） ；当缺乏实际统计资料时，可按表 6-6 选用；fce，g 水泥强度等级值，MPa。水泥强度等级值的富余系数（ c） 表 6-6水泥强度等级值32.5 42.5 52.5富余系数 1.12 1.16 1.103）每立方米混凝土用水量的确定。干硬性
8、和塑性混凝土用水量的确定。水胶比在 0.400.80 范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表 6-7、表 6-8 选取。干硬性混凝土的用水量（单位：kg/m 3） 表 6-7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 40.0 16.0 20.0 40.0维勃稠度（s）16201115510175180185160165170145150155180185190170175180155160165塑性魂混凝土的用水量（单位：kg/m 3） 表 6-8拌合物稠度 卵石最大粒径 （mm） 碎石最大粒径 （ mm）
9、项 目 指标 10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度 10 19 17 16 15 20 18 17 16（mm） 3035505570759002002102150180190195017018018501601721750210220230519520521551851952055175185195流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算：A.以表 6-8 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用水量。当坍落度增大到 180mm以上时，随坍落度的相应增加的用水量可减少。B.掺外加剂时
10、的混凝土用水量可按下式计算：mwam wo（1）式中 mwa 掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；mwo未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；外加剂的减水率，应经混凝土的试验确定，。4）每立方米混凝土胶凝材料用量（m bo）的确定。根据已选定的混凝土用水量 mwo 和水 胶比（W /B）可求出胶凝材料用量： wob=B每立方米混凝土矿物掺合料用量（m fo）的确定：mfo=mbof式中 f 矿物掺合料掺量（） ，矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，钢筋混凝土和预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量宜分别符合表 6-9 和表 6-10 的规定。对
11、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。采用掺量大于 30的C 类粉煤灰的混凝土应以实际使用的水泥和粉煤灰掺量进行安定性检验。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 表 6-9最大掺量（）矿物掺合料种类 水胶比 采用硅酸盐水 泥时 采用普通硅酸 盐水泥时0.4 45 35粉煤灰0.4 40 300.4 65 55粒化高炉矿渣粉 0.4 55 45钢渣粉 30 20磷渣粉 30 20硅灰 10 100.4 65 55复合掺合料0.4 55 45预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量 表 6-10最大掺量（）矿物掺合料种类 水胶比 采用硅酸盐水 泥时 采用普通硅酸 盐水泥时0.4 35 30粉煤灰 0.4 25 200.4 55 45粒化高炉矿 渣粉 0.4 45 35钢渣粉 20 10磷渣粉 20 10硅灰 10 100.4 55 45复合掺合料 0.4 45 35
