混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟

1、普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)普通混凝土的配合比是指混凝土的各組成材料數(shù)量之間的質(zhì)量比例關(guān)系。確定比例關(guān) 系的過程叫配合比設(shè)計(jì)。普通混凝土配合比，應(yīng)根據(jù)原材料性能及對混凝土的技術(shù)要求進(jìn) 行計(jì)算，并經(jīng)試驗(yàn)室試配、調(diào)整后確定。普通混凝土的組成材料主要包括水泥、粗集料、 細(xì)集料和水，隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，外加劑和摻和料的應(yīng)用日益普遍，因此，其摻量也 是配合比設(shè)計(jì)時(shí)需選定的?；炷僚浜媳瘸Ｓ玫谋硎痉椒ㄓ袃煞N； 一種以 1m3 混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示， 混凝 土中的水泥、水、粗集料、細(xì)集料的實(shí)際用量按順序表達(dá)，如水泥 300Kg水182 Kg、砂 680 Kg、石子1310 Kg;另一種表示方法是以水泥、水

2、、砂、石之間的相對質(zhì)量比及水灰 比表達(dá)，如前例可表示為1： 2.26 : 4.37, W/C=0.61,我國目前采用的量質(zhì)量比。一、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是根據(jù)原材料的技術(shù)性能及施工條件，確定出能滿足工程所要 求的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的各項(xiàng)組成材料的用量。其基本要求是;(1) 達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級。(2) 滿足混凝土施工所要求的和易性要求。(3) 滿足工程所處環(huán)境和使用條件對混凝土耐久性的要求。(4) 符合經(jīng)濟(jì)原則，節(jié)約水泥，降低成本。二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟混凝土的配合比設(shè)計(jì)是一個(gè)計(jì)算、試配、調(diào)整的復(fù)雜過程，大致可分為初步計(jì) 算配合比、基準(zhǔn)配合比、實(shí)驗(yàn)室配合比、

3、施工配合比設(shè)計(jì) 4 個(gè)設(shè)計(jì)階段。首先按照 已選擇的原材料性能及對混凝土的技術(shù)要求進(jìn)行初步計(jì)算，得出“初步計(jì)算配合 比”?；鶞?zhǔn)配合比是在初步計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上，通過試配、檢測、進(jìn)行工作性的 調(diào)整、修正得到；實(shí)驗(yàn)室配合比是通過對水灰比的微量調(diào)整，在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前 提下，進(jìn)一步調(diào)整配合比以確定水泥用量最小的方案；而施工配合紼考慮砂、石的 實(shí)際含水率對配合比的影響，對配合比做最后的修正，是實(shí)際應(yīng)用的配合比，配合 比設(shè)計(jì)的過程是逐一滿足混凝土的強(qiáng)度、 工作性、 耐久性、節(jié)約水泥等要求的過程。三、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本資料在進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計(jì)前， 需確定和了解的基本資料。 即設(shè)計(jì)的前提條件， 主要有

4、以下幾個(gè)方面；(1) 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級和強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差。(2) 材料的基本情況；包括水泥品種、強(qiáng)度等級、實(shí)際強(qiáng)度、密度；砂的種類、 表觀密度、細(xì)度模數(shù)、含水率；石子種類、表觀密度、含水率；是否摻外加劑，外 加劑種類。(3) 混凝土的工作性要求，如坍落度指標(biāo)。(4) 與耐久性有關(guān)的環(huán)境條件；如凍融狀況、地下水情況等。(5) 工程特點(diǎn)及施工工藝；如構(gòu)件幾何尺寸、鋼筋的疏密、澆筑振搗的方法等。四、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù)的確定混凝土的配合比設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是確定單位體積混凝土拌和物中水、水泥。粗集料（石子）、細(xì)集料（砂）這 4 項(xiàng)組成材料之間的三個(gè)參數(shù)。即水和水泥之間的比例水灰比；砂和石子間的

5、比例砂率；骨料與水泥漿之間的比例單位 用水量。在配合比設(shè)計(jì)中能正確確定這三個(gè)基本參數(shù)，就能使混凝土滿足配合比設(shè) 計(jì)的 4 項(xiàng)基本要求。確定這三個(gè)參數(shù)的基本原則是；在混凝土的強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定水灰 比。在滿足混凝土施工要求和易性要求的基礎(chǔ)上確定混凝土的單位用水量；砂的數(shù) 量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余為原則。具體確定水灰比時(shí)，從強(qiáng)度角度看，水灰比應(yīng)小些；從耐久性角度看，水灰比 小些，水泥用量多些，混凝土的密度就高，耐久性則優(yōu)良，這可通過控制最大水灰 比和最小水泥用量的來滿足（表三） 。由強(qiáng)度和耐久性分別決定的水灰比往往是不 同的，此時(shí)應(yīng)取較小值。但當(dāng)強(qiáng)度和耐久性都已的前提下，水灰比應(yīng)取較大

6、值，以 獲得較高的流動(dòng)性。確定砂率主要應(yīng)從滿足工作性和節(jié)約水泥兩個(gè)方面考慮。在水灰比和水泥用量 （即水泥漿用量）不變的前提下，砂率應(yīng)取坍落度最大，而黏聚性和保水性又好的 砂率即合理砂率可由 （表五）初步?jīng)Q定， 經(jīng)試拌調(diào)整而定。 在工作性滿足的情況下， 砂率盡可能取小值以達(dá)到節(jié)約水泥的目的。單位用水量是在水灰比和水泥用量不變的情況下，實(shí)際反映水泥漿量與骨料間 的比例關(guān)系。水泥漿量要滿足包裹粗、細(xì)集料表面并保持足夠流動(dòng)性的要求，但用 水量過大，會(huì)降低混凝土的耐久性。水灰比在 0.40-0.80 范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)粗集料的 品種、粒徑、單位用水量可通過（表四）確定。混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟一、初步計(jì)算配合

7、比1、確定混凝土配制強(qiáng)度U.混凝土的配制強(qiáng)度按下式計(jì)算；式中；僞聞一一混凝土配制強(qiáng)度（MPa,皿混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa,設(shè)計(jì)強(qiáng)度-混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa,其確定方法如下；1. 可根據(jù)同類混凝土的強(qiáng)度資料確定。對 C20和C25級的混凝土，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差下限值取2.5MP&對大于或等于C30級的混凝土，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的下限值取3.0MP&2. 當(dāng)施工單位無歷史統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，丁可按表一取值。3. 遇有下列情況時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高混凝土配制強(qiáng)度；1）現(xiàn)場條件與試試驗(yàn)室條件有顯著差異時(shí)，2）C30及其以上強(qiáng)度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計(jì)方法評定時(shí)?；炷恋膹?qiáng)度等級小于C20C20C35大于C354.05.

8、06.0混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表最大水灰比最小水泥用量（kg）環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼 筋 混 凝 土預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)部件不作規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境無凍害高濕度的室內(nèi)部件室外部件在非侵蝕性土和（或）水中的部件0.700.600.60225280300有凍害經(jīng)受凍害的室外部件 在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng)受凍害的部件高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件0.550.550.55250280300有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件0.500.500.50300300300注；1、

9、當(dāng)用活性摻合料取代部分水泥時(shí)，表中的最大水灰比及最小水泥用量即為替代前的水灰比和水泥用量2 、配制C15級其以下等級的混凝土，可不受本表限制3、確定用水量丄，-根據(jù)施工要求的混凝土拌和物的坍落度、所用骨料的種類及最大粒徑查表四得。水灰比小于0.40的混凝土及采用特殊成型工藝的混凝土的用水量應(yīng)通過試驗(yàn) 確定。流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土的用水量可以查表中坍落度為90mm勺用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm用水量增加5Kg,計(jì)算出用水量。塑性混凝土用水量（kg/m3）表四拌和物稠度卵石最大粒徑（mr）碎石最大粒徑（mrj）項(xiàng)目指標(biāo)102031.540162031.5401030190170160150

10、200185175165坍落度3550200180170160210195185175(mm55702101901801702202051951857590215195185175230215205195注；1、本表用水量第采用中砂時(shí)的平均取值。采用細(xì)砂時(shí)，每立方米混凝土用水 量增加510Kg采用粗砂時(shí)， 則可減少510kg。4、確定水泥用量1-由已求得的水灰比 W/C和用水量I】：-可計(jì)算出水泥用量由上工計(jì)算出的水泥用量應(yīng)大于表三中、規(guī)定的最小水泥用量，若計(jì)算而得的水泥用量小于最小水泥用量時(shí)，應(yīng)選取最小水泥用量，以保證混凝土的耐久性。5、確定砂率砂率可由試驗(yàn)或歷史經(jīng)驗(yàn)資料選取。如無歷史資料，

11、坍落度為 1060mn的混凝 土的砂率可根據(jù)粗集料品種，最大粒徑及水灰比按表五選取。坍落度大于 60mm有 混凝土的砂率，可經(jīng)試驗(yàn)確定，也可在表五的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大 20mm砂率 增大1%的幅度予以調(diào)整。坍落度小于10mm勺混凝土，基砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定?；炷恋纳奥剩?表五水灰比卵石最大粒徑（mn)碎石最大粒徑（mr）i(W/C1020401620400.402632253124303035293437320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641注；1、本表數(shù)值系

12、中砂的選用砂率，對細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減小或增大砂率2、只用一個(gè)單粒級粗集料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大3、對薄壁構(gòu)件，砂率取偏大值。6、計(jì)算砂、石用量1：1：-、i1.體積法該方法假定混凝土拌和物的體積等于各組成材料的體積與拌和物中所含空氣的體積之和。 如取混凝土拌和物的體積為1m3，則可得以下關(guān)于、叫曲的二元方程組。式中每立方米混凝土中的水泥、 細(xì)集料（砂）、粗集料（石子）、水的質(zhì)量（kg）粗集料、細(xì)集料的表觀密度（kg/m3）3 :-、：水泥、水的密度（kg/m）-混凝土中的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引氣型外加劑時(shí)，-可取1。二、基準(zhǔn)配合比按初步計(jì)算配合比進(jìn)行混凝土配合比的試配和調(diào)整。試配時(shí)

13、，混凝土的攪拌量可按表六選取。當(dāng)采用機(jī)械攪拌時(shí)，其攪拌不應(yīng)小于攪拌機(jī)額定攪拌量的1/4混凝土試拌的最小攪拌量骨料最大粒徑（mm拌和物數(shù)量（L）骨料最大粒徑（mr）i拌和物數(shù)量（L）31.5及以下154025試拌話立即訓(xùn)定泡蠶十的工作.為試樣得出的族種徇坍蓿度比愛求伉小時(shí)，何在水次比不 變前握下，塔劇水泥幫用星t當(dāng)比坐求2j r應(yīng)即時(shí)Id棗囲探后的各材料出崔叫亍叫. （fl出 r叫J,芹實(shí)測掏冇混義土拌和物訶休積竊匪為幾h 燉/憫彳兒令匚作件調(diào)整后的混凝+試總山屮溝；niQb -:叫b + niwll + m血 + 1 叫h山此得出域準(zhǔn)配件比咽幣后的in卡混聯(lián)十中齊村科用在叫hulQbmwi 二

14、X PotinlQhm 一叫h 一 niq =X PchlnJb武中【pof實(shí)制試拌混匐七的體枳犠!L三、實(shí)驗(yàn)室配合比經(jīng)調(diào)整后的基準(zhǔn)配合比雖工作性已滿足要求，但經(jīng)計(jì)算而得出的水灰比是否真 正滿足強(qiáng)度的要求需要通過強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)。在基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上做強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)， 就采用三個(gè)不的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比的水灰比，另外兩個(gè)較基準(zhǔn)配合比 的水灰比分別增加和減少0.05。其用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比的用水量相同，砂率可分 別增加和減少1%制作混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)試件時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)混凝土拌和物的坍落度和維勃稠度、黏聚性、保水性及拌和物的體積密度，并以此結(jié)果作為代表相應(yīng)配合比的混凝土拌和 物的性能。進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)

15、，每種配合比至少應(yīng)制作一組（三塊）試件，標(biāo) 準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d時(shí)試壓。需要時(shí)可同時(shí)制作幾組試件，供快速檢驗(yàn)或早齡試壓，以便提 前定出混凝土配合比供施工使用，但應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d的強(qiáng)度的檢驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)調(diào)整配合比根據(jù)試驗(yàn)得出的混凝土強(qiáng)度與其相對應(yīng)的灰水比（C/W關(guān)系，用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（甬）相對應(yīng)的灰水比，并應(yīng)按下列原則確定每立方 米混凝土的材料用量；1. 用水量（ir-J應(yīng)在基準(zhǔn)配合比用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強(qiáng)度試件時(shí)測得的坍 落度或維勃稠度進(jìn)行調(diào)整確定。2. 水泥用量（mJ應(yīng)以用水量乘以選定出來的灰水比計(jì)算確定。3. 粗集料和細(xì)集料用量（川：和應(yīng)在基準(zhǔn)配合比的粗集料和細(xì)集料用量的基礎(chǔ)上，按選定的灰水比進(jìn)行調(diào)整后確定。經(jīng)試配確定配合比后，尚應(yīng)按下列步驟進(jìn)行校正；據(jù)前述已確定的材料用量按下式計(jì)算混凝土的表觀密度計(jì)算值；再按下式計(jì)算混凝土配合比校正系數(shù)；式中；一一混凝土表觀密度實(shí)測值（kg/m3）一一混凝土表觀密度