《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55-2011)簡介

1、(JGJ 55-2011 )簡介配合比設(shè)計是混凝土設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用中的最重要環(huán)節(jié)之一，配合比設(shè)計成功與否，決定了混凝土的技術(shù)先進性、成本可控性和發(fā)展可持續(xù)性等問題。 早在上世紀(jì)70 年代末、針對原建設(shè)部下達(dá)的“使用新標(biāo)準(zhǔn)水泥配制混凝土”研究課題，中國建筑科學(xué)研究院組織有關(guān)單位進行了混凝土配制技術(shù)研究，該研究成果經(jīng)建設(shè)部組織全國性驗證，對科學(xué)合理地在全國范圍內(nèi)解決水泥新標(biāo)準(zhǔn)使用起到重要作用。為統(tǒng)一我國混凝土配制的方法和步驟，并為混凝土配合比設(shè)計者提供基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)，在上述研究成果基礎(chǔ)上，中國建筑科學(xué)研究院主編了普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程 （ JGJ55 ） （以下簡稱規(guī)程 ） 。為配合比設(shè)計者提供了

2、易于操作、程序簡單的快捷配制技術(shù)。自規(guī)程頒布實施以來，被廣泛用于基礎(chǔ)建設(shè)、軌道交通、市政環(huán)衛(wèi)、工業(yè)與民用建筑、海港工程、鐵路工程等領(lǐng)域。對我國混凝土的推廣、應(yīng)用和發(fā)展起到基礎(chǔ)性作用。隨著現(xiàn)代混凝土技術(shù)的快速發(fā)展，配合比設(shè)計面臨新的挑戰(zhàn)，例如：以耐久性能為設(shè)計指標(biāo)、礦物摻合料的種類和摻量不斷增多、普遍應(yīng)用外加劑、特殊性能要求增多等。因此， 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程 （ JGJ55 ）需修訂完善。經(jīng)中國建筑科學(xué)研究院申請， 規(guī)程被列入原建設(shè)部 2005 年度工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、 修訂計劃（第一批） ，并于 2010 年 11 月完成編制和通過審查。 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于 2011 年 4 月 22

3、 日發(fā)布公告， 批準(zhǔn)本 規(guī)程 為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號為 JGJ55-2011 ，自 2011 年 12 月 1 日起實施。其中，第 6.2.5 條為強制性條文。 原普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（ JGJ55-2000 ）同時廢止。 2 主要修訂內(nèi)容規(guī)程共分7章，主要內(nèi)容如下： （ 1 ）總則提出規(guī)程的編制目的和適用范圍。 規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑及一般構(gòu)筑物所采用的普通混凝土配合比設(shè)計。 （ 2 ）術(shù)語、符號增加了膠凝材料、膠凝材料用量、水膠比、礦物摻合料摻量和外加劑摻量等 5 個術(shù)語， 上述術(shù)語在混凝土工程技術(shù)領(lǐng)域已被普遍接受。修訂了相關(guān)符號，使計算過程更加清晰。 （ 3）基本規(guī)定依據(jù)我國混凝土實際應(yīng)

4、用情況與技術(shù)條件， 本規(guī)程 新增“基本規(guī)定”一章， 詳細(xì)規(guī)定了混凝土配合比設(shè)計原則、 原材料要求、最大水膠比、礦物摻合料限值、氯離子最大含量、最小含氣量和最大堿含量等技術(shù)指標(biāo)。本章重點強調(diào)混凝土配合比設(shè)計應(yīng)滿足耐久性能要求，即混凝土配合比設(shè)計不僅應(yīng)滿足配制強度要求，還應(yīng)滿足施工性能、其他力學(xué)性能、長期性能和耐久性能的要求，并規(guī)定配合比設(shè)計所用原材料應(yīng)采用工程實際使用的原材料。宜采用干燥狀態(tài)骨料進行配合比設(shè)計，也可選用飽和面干狀態(tài)骨料，兩者均為過程控制的一種手段?；炷恋淖畲笏z比應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （GB 50010 ）的規(guī)定。水膠比和最小膠凝材料用量應(yīng)符合表 1 的規(guī)定。表

5、1 混凝土的最小膠凝材料用量因現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （ GB 50010 ）規(guī)定了環(huán)境類別，故本表不再體現(xiàn)。本次修訂系統(tǒng)解決了礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)中的摻量問題。礦物摻合料在混凝土中的摻量應(yīng)通過試驗確定。鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量宜分別符合表2 和表 3 的規(guī)定。表2 鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻表 3 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量使用表 2 和表 3 時應(yīng)當(dāng)注意以下幾點： 1 ）必須結(jié)合混凝土耐久性能、拌合物性能和力學(xué)性能要求來確定礦物摻合料摻量； 2 ）采用其他通用硅酸鹽水泥時，宜將水泥混合材摻量 20% 以上的混合材量計入礦物摻合料； 3 ）復(fù)合摻合料

6、各組分的摻量不宜超過單摻時的最大摻量，因此大摻量時宜復(fù)合使用； 4 ）在混合使用兩種或兩種以上礦物摻合料時，礦物摻合料總摻量應(yīng)符合表中復(fù)合摻合料的規(guī)定。 5 ）當(dāng)?shù)V物摻合料摻量突破表中最大摻量，經(jīng)全面試驗驗證混凝土性能滿足結(jié)構(gòu)安全性和耐久性要求，也是可行的。 （ 4 ）混凝土配制強度的確定混凝土配制強度應(yīng)具有充分的保證率。對于強度等級小于 C60 的混凝土， 實踐證明傳統(tǒng)的計算公式是合理的，仍然沿用傳統(tǒng)的計算公式；對于高強混凝土，傳統(tǒng)的計算公式已經(jīng)不能滿足要求，本次修訂增加了高強混凝土試配強度計算公式： fcu,0 > 1.15 fcu,k（1）公式1早已出現(xiàn)于現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵施工技

7、術(shù)規(guī)范 （ JTJ 041 ）中， 并在公路橋涵和建筑工程等實際工程中得到檢驗。 同時，根據(jù)調(diào)研結(jié)果并結(jié)合混凝土實際生產(chǎn)水平，本規(guī)程對普通混凝土試配強度計算中的強度標(biāo)準(zhǔn)差進行了適當(dāng)調(diào)高。當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)具有規(guī)定數(shù)量的強度統(tǒng)計資料時，計算的混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)符合下述規(guī)定： 當(dāng)混凝土強度等級不大于 C30 且混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差計算值不小于 3.0MPa 時，應(yīng)按公式計算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差計算值小于 3.0MPa 時，混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取3.0MPa ；當(dāng)混凝土強度等級大于 C30且不大于 C60 、 混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差計算值不小于 4.0MPa 時，應(yīng)按式公式計算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差計算值

8、小于4.0MPa 時， 混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取4.0MPa ； 當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)沒有規(guī)定要求的強度資料時，其強度標(biāo)準(zhǔn)差可按表4 取值。表4標(biāo)準(zhǔn)差b值（MPa）（ 5 ） 混凝土配合比參數(shù)和計算本章規(guī)定了水膠比、 用水量、外加劑用量、膠凝材料用量、礦物摻合料用量、水泥用量、砂率、粗骨料和細(xì)骨料用量等計算方法。在水膠比計算公式中，采用膠凝材料28d 膠砂抗壓強度來計算水膠比，解決了摻礦物摻合料的混凝土水膠比計算問題，符合目前混凝土配制和生產(chǎn)的實際情況。水膠比計算公式如下：上公式中的系數(shù)aa 和 ab 宜通過試驗建立的水膠比與混凝土強度關(guān)系式來確定，當(dāng)不具備試驗統(tǒng)計資料時，可按表 5 選用。表 5 系數(shù) a

9、a 、 ab 選用表表 5 中系數(shù) aa 和 ab 值經(jīng)大量試驗數(shù)據(jù)回歸分析得出。本次驗證試驗覆蓋全國代表性的主要地區(qū)和城市，十多家單位參與試驗，試驗結(jié)果規(guī)律性良好。此外，經(jīng)過全國性大量試驗驗證， 給出了粉煤灰影響系數(shù)cf 和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù) cs ，如表 6 所示，可用于推算膠凝材料28d 膠砂抗壓強度值。由于礦物摻合料影響系數(shù)易通過膠砂強度試驗測定，故建議有條件的單位可自己測定礦物摻合料影響系數(shù)的實測值。 表 6 粉煤灰影響系數(shù)cf 和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)cs選用表6時應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：1）采用I級、II級粉煤灰宜取上限值。 2 ）采用 S75 級粒化高爐礦渣粉宜取下限值，采用 S

10、95 級?；郀t礦渣粉宜取上限值， 采用 S105 級?；郀t礦渣粉可取上限值加 0.05 。 3）當(dāng)超出表中的摻量時，粉煤灰和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗確定。當(dāng)計算水膠比缺乏水泥28d 膠砂抗壓強度實測值時， 可根據(jù)表 7 給出的水泥強度等級值的富余系數(shù)， 推算水泥 28d 膠砂抗壓強度值。表 7 水泥強度等級值的富余系數(shù)cc應(yīng)當(dāng)指出，盡管目前我國水泥多數(shù)采用新型干法窯生產(chǎn)，質(zhì)量控制水平較高，整體控制的強度富余系數(shù)也高，但是實際混凝土生產(chǎn)時應(yīng)注意對中小水泥企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量檢測。（ 6 ）混凝土配合比的試配、調(diào)整與確定試配是配合比設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一，也是極易忽略的環(huán)節(jié)。應(yīng)通過試配工作調(diào)整拌合

11、物性能并盡量節(jié)約膠凝材料，以滿足混凝土施工要求和經(jīng)濟性要求。試配工作還包括檢驗計算水膠比是否合適，并根據(jù)抗壓強度等試驗數(shù)據(jù)對試拌配合比進行調(diào)整和校正；經(jīng)耐久性試驗確定并滿足設(shè)計要求時，方可確定為設(shè)計配合比。 應(yīng)當(dāng)重視本 規(guī)程 增加的強制性條文“對耐久性有設(shè)計要求的混凝土應(yīng)進行相關(guān)耐久性試驗驗證”。 （ 7 ） 有特殊要求的混凝土配合比設(shè)計本章規(guī)定了抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、高強混凝土、泵送混凝土和大體積混凝土配合比設(shè)計的原材料要求、配合比參數(shù)及其他技術(shù)規(guī)定。針對抗凍混凝土配合比設(shè)計，本規(guī)程規(guī)定其最大水膠比和最小膠凝材料用量應(yīng)符合表8 的規(guī)定； 復(fù)合礦物摻合料摻量宜符合表9 的規(guī)定；其他礦物摻合料

12、摻量宜符合表2 的規(guī)定。表8 最大水膠比和最小膠凝材料用量表 9 復(fù)合礦物摻合料最大摻量從表 8 中可知，本次修訂增加了最小膠凝材料用量的規(guī)定，這是因為研究結(jié)果表明膠凝材料用量同樣是影響混凝土抗凍性能的重要因素。從表9 中可知，由于抗凍混凝土需要更高的早期強度，所以其復(fù)合礦物摻合料最大摻量宜適當(dāng)降低。當(dāng)采用其他水泥時，混合材的計算規(guī)則與普通混凝土相同。本規(guī)程重點修訂了高強混凝土配合比設(shè)計。近年來，國內(nèi)高強混凝土研究成果豐富，工程實例較多。依據(jù)系統(tǒng)研究成果和工程應(yīng)用經(jīng)驗，本規(guī)程指導(dǎo)性地給出了配制高強混凝土所需水膠比、膠凝材料用量和砂率等參數(shù)取值范圍，如表10 所示。表 10 水膠比、膠凝材料用量和砂率此外，本規(guī)程還規(guī)定：外加劑和礦物摻合料的品種、摻量，應(yīng)通過試配確定；礦物摻合料摻量宜為25%40% ； 硅灰摻量不宜大于 10% ； 水泥用量不宜大于 500kg/m3 ；抗壓強度測定宜采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件；配合比確定后尚應(yīng)進行不少于三盤的重復(fù)試驗等。針對大體積混凝土配合比設(shè)計，本規(guī)程專門規(guī)定了膠凝材料的 3d 和 7d 水化熱要求，并規(guī)定在配合比試配和調(diào)整時，控制混凝