现代混凝土配合比设计——全计算法
[摘要]：传统混凝土配合比设计方法(如绝对体积法和假定容重法)是以强度为基础的半定量计算方法，不能全面满足现代混凝土的性能要求。现代混凝土配合比全计算设计方法是以工作性、强度和耐久性为基础建立数学模型, 通过严格的数学推导得到混凝土的用水量和砂率的计算公式，并且将此二式与水灰(胶)比定则相结合能计算出混凝土各组份(包括：水泥、细掺料、砂、石、含气量，用水量和超塑化剂掺量等)之间的定量关系和用量。这项研究成果是混凝土配合比上一次大的改进。由于模型的普遍适用性，全计算法不仅用于高性能混凝土的配比设计, 而目还能用于流态混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、商品混凝土以及防渗抗裂混凝土等现代混凝土的配合比设计。
一、高性能混凝上配合比全计算法设计
高性能混凝土(HPC)与高强混凝土(HSC)和流态混凝土(FLC)最显著的差别是混凝土配合比综合考虑工作性、强度和耐久性。其配合比设计的基本原则是： (1) 满足工作性的情况下，用水量要小； (2) 满足强度的情况下．水泥用量少，细掺料多掺； (3) 材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求； (4) 掺多功能复合超塑化剂(CSP)，改善和提高混凝土的多种性能。因此，HPC的配合比设计比HSC和FLC更为严格合理。图-1表示各种类型的混凝土配合比分区范围，无论采取什么方法设计，HSC,FLC和PLC(塑性混凝上)的配合比在一个范围之内，而HPC在AB线附近。由此证明HPC的配合比设计必须严格，精确和合理。
强度与水灰(胶) 比的关系混凝土配合比设计是混凝土材料科学中最基本而又最重要的一个问题。早在1919年Duff Abrams (D．艾布拉姆斯)就发表了混凝土强度的水灰比定则：“对于一定材料，强度仅取决于一个因素，即水灰比”。这一定则可以用下列公式表示：
该式成为混凝土配合比设计中计算强度的基础。近80年来混凝土配合比设计方法也几经发展，到目前为止，最为常用的两种方法是绝对体积法和假定容重法。这两种方法都是以强度为基础的半定量设计方法。
二、混凝土的普适体积模型
混凝土是多相聚集，其组分包括：水泥、矿物细掺料、砂：石子、水、空气和外加剂等。我们的基本观点如下：
(1) 混凝土各组成材料(包括固、气、液三相)具有体积加和性，
(2) 石子间的空隙由干砂浆来填充，
(3) 干砂浆的空隙由水来填充，
(4) 千砂浆由水泥、细掺料、砂和空气所组成。根据以上观点，混凝土普适体积模型建立如图-2。
两个基本公式的数学推导
1、砂率计算公式根据混凝土的普适体积模型(图-2)可知：
浆体体积 Ve = W+Vc+Vf+Va (1)
集料体积 Vs + Vg = 1000一Ve (2)
干砂浆体积 Ves = Vc+Vf+Vs+Va (3)
式中：Ve—浆体体积 (l/m3)
Ves—干砂浆体积(l/m3)
W—水的体积 (l/m3 或用水量kg/m3)
Vc、Vf、Va、Vs和Vg—分别表示水泥、细掺料(如FA)、空气、砂子和石子的体积(l/m3) 由式(3)得：
Vs = Ves一(Vc+Vf + Va) (4)
由式(1)得：
Vc + Vf + Va = Ve一W (5)
将式(5)代人式(4) 得：
Vs = Ves—Ve + W (6)
则砂子重量：
S =(Ves一Ve + W)?ρ (7)
式中，S一砂子用量(kg/m3 ),
ρ一砂的视密度(kg/m3 )
由式(2)得：
Vg = 1000一Vs一Ve (8)
将式(6)代入式(8)得：
Vg = 1000—Ves—W (9)
则石子重量： G = (1000—Ves一W)? ρ (10)
式中，G一石子用量(kg/m3),
ρ—石子的视密度(kg/m3 )
由此式(13)表明，混凝土的砂率随用水量的增加而增加，随胶凝材料的增加而减小。
根据美国P．K．Mehta和P．C．Aitcin教授的观点，要使HPC同时达到最佳的施工和易性和强度性能，其水泥浆与骨料的体积比应为35：65，故对HPC，可取Ve =350l/m3，集料体积Vs+Vg =650l/m3 。
2、干砂浆体积的确定
对于一定粒径的碎石，视密度为ρo ，堆密度为ρb 与石子空隙率(P)的关系为：
公式(21)、(22)和(23)表明：
(1) 混凝土的用水量取决于强度和水胶比，混凝土强度越高，水胶比越小，则用水量越少;
(2) 矿物细掺料的品种(密度不同)和掺量影响混凝土的用水量;
(3) 引气量越大，混凝土用水量越少。
四. HPC配合比设计步骤
现代混凝土由水泥、矿物细掺料、砂、石子、水和超塑化剂等多种成分按严格的比例关系组成，传统配合比设计方法不可能得到优化的配合比，而"全计算法"在设定条件下能精确计算出每个组分的用量和相互比例。HPC配合比全计算法设计步骤如下：
7. 试配和配合比调整
在以上混凝土配合比设计中，配制强度、水胶比、用水量、胶凝材料组成与用量、砂率及粗细集料用量、超塑化剂等均可以通过公式计算而定量确定，最终确定混凝土配合比，故称之为全计算配合比设计。
当然，在计算中也涉及到个别参数的取值问题，如对某特定混凝土，水泥浆体体积Ve和干砂浆体积Ves的取值，但这些取值都有比较成熟的研究结果．与传统的配比设计中大量参数经过查表取值的经验方法比较，其科学性与定量性大大提高．值得指出的是在用水量W公式中涉及到两个参数，气体体积。和胶凝材料中超细粉掺合料体积分数?同时给出了超塑化剂掺量的计算公式．超塑化剂CSP和超细粉(掺量)在设计中均得以体现，这是以高耐久性为特征的HPC的必要组成材料．
另外Va气体体积分数为引气混凝土特征项，成为引气型高耐久性混凝土．
当然，混凝土耐久性是一个非常复杂的问题，涉及很多方面，除上述各方面外，还有诸如碱集料反应，抗硫酸盐侵蚀等，这只须在配合比设计时同时对组成材料化学成分加以关注即可．将配制强度60—130 MPa计算配合比例人表-4中．
表-5是将作者提出的全计算方法得到的HPC配合比与美国资料中HPC的配合比进行对比．由此看出，由水胶比计算用水量与美国资料中的统计用水量完全一致．两种方法得到的砂率相差不大，总的规律是相似的，即砂率随用水量的减小而减小．强度等级划分和抗压强度值有差别．这是由于标准不同和抗压强度测定方法不同，美国采用园柱形试体，中国采用立方体试体．但是抗压强度与水胶比关系是相同的．
综上所述可得出结论：
(1)在国内外首次建立了普遍适用的混凝土体积模型, 以此为基础推导求得了两个重要的基本关系式,用水量公式和砂率计算公式。这两个公式揭示了混凝土组成材料内在的客观规律和必然联系，成为HPC混凝土全计算配合比设计的基础．它使得HPC 混凝土配合比设计从半定量走向定量、从经验走向科学，是混凝土配合比设计上一较大的改进．
(2)由于模型的普遍适用性，这两个基本关系式及全计算配合比设计方法不仅适用于高性能混凝土，也适用于普通混凝土、高强混凝土、流态混凝土及其它混凝土．
(3)用本方法设计的HPC配合比与美国资料中的HPC统计配合比总体上完全一致．本技术在北京、广州、深圳、珠海、厦门、济南、浙江等地试用，效果良好，大大降低了试验工作量，提高了工作效率及可靠性，受到质检站、混凝土公司工程技术人员的普遍欢迎．
混凝土配合比设计步骤
1、核对供应商提供的水泥熟料的化学成分和矿物组成、混合材种类和数量等资料，并根据设计要求，初步选定混凝土的水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂、拌和水的品种以及水胶比、胶凝材料总用量、矿物掺和料和外加剂的掺量。当设计无明确要求时，可参考有关规定进行选定。
2、参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）的规定计算单方混凝土中各原材料组分用量，并核算单方混凝土的总碱含量和氯离子含量是否满足要求。否则应重新选择原材料或调整计算的配合比。
3、采用工程中实际使用的原材料和搅拌方法，通过适当调整混凝土外加剂用量或砂率，调配出坍落度、含气量、泌水率、表观密度符合要求的混凝土配合比。试拌时，每盘混凝土的最小搅拌量应在15 L以上。该配合比作为基准配合比。
4、改变基准配合比的水胶比、胶凝材料用量、矿物掺和料掺量、外加剂掺量或砂率等参数，调配出拌和物性能与要求值基本接近的配合比3～5个。
5、按要求对上述不同配合比混凝土制作力学性能和抗裂性能对比试件，养护至规定龄期时进行试验。其中，抗压强度试件每种配合比宜制作4组，标准养护至1d、3d、28d、56d时试压，试件的边长可选择150mm或100mm；抗裂性对比试验参照有关方法进行。
6、从上述配合比中优选出拌和物性能和抗裂性优良、抗压强度适宜的一个或多个配合比各成型一组或多组耐久性试件，养护至规定龄期时进行试验。
7、根据上述不同配合比对应混凝土拌和物的性能、抗压强度、抗裂性以及耐久性能试验结果，按照工作性能优良、强度和耐久性满足要求、经济合理的原则，从不同配合比中选择一个最适合的配合比作为理论配合比。
8、采用工程实际使用的原材料拌和混凝土，测定混凝土的表观密度。根据实测拌和物的表观密度，求出校正系数，对理论配合比进行校正。
9、当混凝土的力学性能或耐久性能试验结果不满足设计或施工的要求时，则应重新根据要求选择水胶比、凝材料用量或矿物掺和料用量，并按照上述步骤重新试拌和调整混凝土配合比，直至满足要求为止。
10、当混凝土原材料、施工环境温度发生较大变化时，应及时调整混凝土配合比。
混凝土的分类
1、按表观密度分类混凝土按表观密度大小不同可分为三类：
①重混凝土它是指干表观密度大于2600kg／m的混凝土，通常是采用高密度集料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)或同时采用重水泥(如钡水泥、锶水泥等)制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料，又称为防辐射混凝土。
②普通混凝土它是指干表观密度为2000～2600kg／m的混凝土，通常是以常用水泥为胶凝材料，且以天然砂、石为集料配制而成的混凝土。它是目前土木工程中最常用的水泥混凝土。
③轻混凝土它是指干表观密度小于1950ks的混凝土，通常是采用陶粒等轻质多孔的集料，或者不用集料而掺人加气剂或泡沫剂等而形成多孔结构的混凝土。根据其性能与用途的不同又可分为结构用轻混凝土、保温用轻混凝土和结构保温轻混凝土等。
2、按用途分类按混凝土在工程中的用途不同可分为结构混凝土、水工混凝土、海洋混凝土、道路混凝上、防水混凝土、补偿收缩混凝土、装饰混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土等。
3、按强度等级分类按混凝土的抗压强度可分为低强混凝土、中强混凝土、高强混凝土及超高强混凝土等。
4、按生产和施工方法分类按棍凝土的生产和施工方法不同可分为预拌(商品)混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土、压力灌浆混凝土(预填骨料混凝土)、挤压混凝土、离心混凝土、真空吸水混凝土、碾压混凝土等。
此外，按每立方米混凝土中水泥用量(C)分为贫混凝土(C≤170kg／m)和富凝土(C≥230kg／m)。
另外，还有掺加其他辅助材料的特种混凝土，如粉煤灰混凝土、纤维棍凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、硅酸盐混凝土等。
混凝土分类
混凝土的种类按胶凝材料分类
①无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等；
②有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。
混凝土按表观密度分类
混凝土按照表观密度的大小可分为：重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。
重混凝土是表观密度大于2500Kg/m3，用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等，它们具有不透x射线和γ射线的性能。
普通混凝土即是我们在建筑中常用的混凝土，表观密度为1950～2500Kg/ m3，集料为砂、石。
轻质混凝土是表观密度小于1950Kg/m3的混凝土。
它由可以分为三类：
1．轻集料混凝土，其表观密度在800～1950Kg/ m3，轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。
2．多空混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土），其表观密度是300～1000Kg/ m3。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的。
3．大孔混凝土（普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土），其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500～1900Kg/ m3，是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500～1500Kg/ m3，是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。
按使用功能分类主要有
结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。
按施工工艺分类主要有
离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。
按混凝土拌合物的和易性分类
干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。
合比没有区分。 2、当掺和掺合料时，釆用内掺法可等量或超量取代，最大取代量应根据掺 合料性能进行强度对比实验结果而定。 3、配制流态性混凝土时，参考配比试验所采用的是减水率在15%以上的高效 减水剂。 4、参考配比试验所有砂石为丨丨区中砂，石子为5-31. 5mm的连续级配的碎 石。 水泥标号 百科名片 水泥的标号是水泥“强度”的指标。水泥的强度是表示单位面积受力的大小，是指水泥加水拌和后，经凝结、硬化后的坚实程度（水泥的强度与组成水泥的矿物成分、颗粒细度、硬化时的温度、湿度、以及水泥中加水的比例等因素有关）。水泥的强度是确定水泥标号的指标，也是选用水泥的主要依据。测定水泥强度的方法用前是“软练法”。目录 展开 基本信息 此法是将1： 3的水泥、（福建平潭白石英砂）及规定的水，按照规定的方法与
水泥拌制成软练胶砂，制成7. 07 X 7. 07 X 7. 07厘米的立方体抗压试块与8字形抗拉试块，在标准条件下进行养护，分别测定其3天、7天及28天的抗压强度和抗拉强度，以分组试块的28天平均抗压强度来确定水泥的标号，但3天、7天的技压强度也必须满足规定的要求。 目前我国生产的水泥一般有225#、325#、425#、525#等儿种标号。生产不同标号的水泥，是为了适应制做不同标号的混凝土的需要。 水泥的标号 标准 水泥的标号是水泥强度大小的标志，测定水泥标号的抗压强度，系指水泥砂浆硬结28d后的强度。例如检测得到28d后的抗压强度为310 kg∕cm2, 则水泥的标号定为300号。抗压强度为300-400 kg∕cm2者均算为300号。普通水泥有：200、250、300、400、500> 600六种标号。200号-300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房，以及一些重要路面和制造预制构件。 关于水泥标号的用法，其实并没有非常精细的规定，一般来说，设计图纸中会给出明确的规定。 在民用建筑工程中，一般用的比较多的是普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。 标号一般常用的有，。 有325的和425的325的250元一300元425的360—450元品牌，地区不一样价格就不一样 关于水泥标号
混凝土配合比设计的试算法 傅坚明戚勇军贾丽杰 [摘要]根据“每种骨料均有在某个粒径围颗粒含量较多，能在混合料中起决定性作用”的原理,应用富勒理想级配曲线公式方法来确定混凝土“相对密实而易于流动的悬浮密实结构骨料组合比例”，从而确立可操作性强、工作量小、对经验依赖性小的混凝土配合比设计方法——试算法 关键词混凝土配合比富勒级配试算法 引言 迄今为止，混凝土仍然是最有效和最适合于大宗使用的结构材料，同其他用于结构的建筑材料相比，混凝土最廉价、生产工艺最简单，具有不可替代的优势。但同时因为混凝土组成材料多样化，其原材料具有很强的地方性，现代建筑工程对混凝土性能的要求越来越多和越来越高，以及混凝土微结构对环境和时间的依赖性和不确知性，注定了混凝土材料结构体系的复杂性。因此对其配合比的设计极为关键。目前，国外有很多关于配合比设计可行方法的报道，如简易计算法、最大密实度法、最小浆骨比法、计算机法、正填法、逆填法、分步优化法、全计算法等，但都需要对其重要参数“用水量与砂率”根据经验进行假设，然后再进行试配验证。 无论哪种混凝土配合比的设计方法，从本质上来说都是建立一组独立方程式对所需要的未知数求解。但传统的混凝土是由水泥、骨料和水组成的，要求解的未知数为水泥用量、水用量、砂用量、石用量，当代混凝土由于普遍掺入矿物掺和料和高效减水剂，配合比中需要求出的未知数由传统的4个变成5个甚至6个（采用三元复合胶凝材已经是非常普遍的事情）。而所能够建立的独立方程式的数量却还是只有bolomy公式、砂率、全部体积之和等于1立方米这两个半，因为砂率是要从经验数据表格中选取的，充其量算半个（全计算法因创立了干砂浆的概念，增加一个独立方程，但仍少于未知数的量）。如果方程式数量少于未知数的量，从数学求解的结果只能够是无穷多。目前，常见的设计方法是依赖选择几个经验数据的方法来弥补。但是依赖的经验数据多了，就造成工作量巨大、对经验依赖性高、实际结果与设计目标偏差大的问题。 当绞尽脑汁仍然无法建立更多的独立方程式时，是否可以改变思路，采用分步解决、减少未知数数量的方法来解决或者改善呢？根据我们十余年的使用效果来看，是完全可行的。 1 参数的确定 待求参数：用水量、胶凝材用量、骨料用量
普通混凝土配合比设计方法[1] 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本，最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量，走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线； 2.普通塑性混凝土配合比设计时，主要参数参考下表 ； ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料； ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好，其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性，相容性不良的外加剂，不得用于配制混凝土； 3 设计普通混凝土配合比时，应用excel编计算公式，计算过程中通过调整参数以符合表1给出的范围。
2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s）表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 2.1.10大体积混凝土mass concrete 体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。 2.1.11 胶凝材料binder 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量binder content 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 2.1.13 水胶比water-binder ratio 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。 2.1.14 矿物掺合料掺量percentage of mineral admixture 矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。 2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture 外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。
现代混凝土配合比全计算法设计软件使用说明 混凝土配合比设计是混凝土材料科学和工程应用的基础。现代混凝土应包括高性能混凝土、高强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、自密实自流平混凝土和商品混凝土等。以强度(水灰比定则)为基础的传统配合比设计方法不能满足现代混凝土的要求。作者提出的"全计算法"是以强度、工作性和耐久性为基础建立了体积相关数学模型，通过严格的推导得到用水量和砂率的计算公式。并且将其二式与水胶比定则相结合计算出混凝土各组分的配比和用量。因此称谓全计算法。全计算法的研究、应用和推广工作己近十年，广泛用于各种大型混凝土工程和近100个混凝土预拌站，取得了良好的技术经济效益。为了便于广泛应用现制作成计算机软件。国家版权局计算机软件著作权登记号2005SR00529 1.现代混凝土配合比全计算法设计模板(1) . 2.HPC混凝土配合比设计模板(2) 3..固定用水量法混凝土配合比设计模板(3) 4.卵石流态混凝土配合比设计模板(4) 一. 模板使用说明 1..模板适用范围： 现代混凝土配合比全计算法设计模版(表1)适用于高性能混凝土(HPC)、高强混凝土(HSC)、流态混凝土(FLC)、泵送混凝土、引气混凝土和商品混凝土、自密实自流平混凝土，防渗抗裂混凝土、细砂混凝土、以及其他现代混凝土。 2.有关参数的变化范围： 模板(1)中红色的数值是使用者根据混凝土施工工程的设计要求和混凝土原材料的性能指标应输入的设计参数(共12项)。相关参数输入后，模板中自动生成混凝土系列配合比。 (1)..混凝土配制强度 fcu.p≥fcu.0+1.645σ 或 fco.p=fcu.0+10 (Mpa)
m p a水泥混凝土配合比 设计书 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
抗折水泥混凝土配合比设计书 1、材料说明 原材料: 霸道牌普通硅酸盐水泥P·级，机制砂，细度模数为；碎石-31.5mm，表观密度为2.499g/cm3；水，自来水；详见试验报告； 依据公路水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003 设计抗折强度为中等交通 2、计算水泥混凝土配制强度(fc) 1） fc=fr/+ts= fc:配制28天弯拉强度的均值（Mpa） fr:设计弯拉强度标准值（Mpa） cv：按表取值 s: 无资料的情况下取值8% t: 按表取值 2）水灰比(W/C)的计算 W/C=fc+ fs:水泥实测28天抗折强度（Mpa） 查表确定砂率(βs )＝ 33% 3）确定单位用水量(mwo)根据施工条件出机坍落度宜控制在10—40mm Wo=++11.27c/w+=140g/m3 Sl: 坍落度（mm）取值20 Sp: 砂率（%） C/w: 灰水比
4）确定单位水泥用量(mco) C0=(c/w)wo=350 5）计算粗集料用量（mgo）、细集料用量（mso） 将上面的计算结果带入式中 mco+mwo+mso+ mgo＝2450 βs＝mso÷（mso+ mgo）×100 砂（mso）用量为647 kg/m3，碎石（mgo）用量1313 kg/m3； 初步配合比为水泥：砂：碎石＝ 1 ：： 水灰比＝ 3、调整工作性，提出基准配合比 1）计算水泥混凝土试拌材料用量： 按初步配合比试拌水泥混凝土拌和物 30 L ，各种材料用量为： 水泥＝ 10.5 kg 水＝ 4.2 kg 砂＝ 19.41kg 碎石＝ 39.39 kg 2）调整工作性 按初步配合比拌制水泥混凝土拌和物，测定其粘聚性，保水性，坍落度。坍落度测定值为18mm ，粘聚性和保水性良好，坍落度符合规范要求，在基准配合比的水灰比上下浮动试配三种水灰比的试件。 4、检查强度及确定试验室配合比
现代混凝土配合比设计与质量控制新技术 返回会员学习中心 共60道题,您答对了58道,答错了2道,共得分:97分。 ?(1) 混凝土配合比设计的各项 参数中，对混凝土强度影响最 大的参数是（）。 ?A、水泥用量 ?B、水胶比 ?C、用水量 ?D、砂率 ?√您的答案：B | 正确答案： B (+1.5分) ?(2) 水泥混凝土用粉煤灰的细 度指标试验用筛孔尺寸为 （）μm。 ?A、80 ?B、45 ?C、30 ?D、16 ?√您的答案：B | 正确答案： B (+1.5分)
?(3) 混凝土配合比设计若采用细砂，其砂率应较中砂（）。 ?A、增大 ?B、不变 ?C、减少 ?D、 ?√您的答案：C | 正确答案： C (+1.5分) ?(4) 抗渗混凝土配合比时，设计试配抗渗压力比设计值应 提高（）。 ?A、0.4MPa ?B、0.2MPa ?C、0.15MPa ?D、0.1MPa ?√您的答案：B | 正确答案： B (+1.5分) ?(5) 引起钢筋混凝土中钢筋发生锈蚀的主要因素是( )。 ?A、氯离子 ?B、碱含量 ?C、Ca(OH)2含量
?D、NaOH含量 ?×您的答案：B | 正确答案：A ?(6) 硅酸盐熟料矿物中水化最快的是( )。 ?A、C3S ?B、C2S ?C、C3A ?D、C4AF ?√您的答案：C | 正确答案： C (+1.5分) ?(7) 安定性试验时，沸煮法主要是检验水泥中是否含有过 量的游离（）。 ?A、CaO ?B、MgO ?C、SO3 ?D、Na2O ?√您的答案：A | 正确答案： A (+1.5分) ?(8) 混凝土的抗冻性可用多种指标表示，快冻法采用（）。
普通混凝土配合比设计规程 《JGJ 55-2011》 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 最大水胶比最小胶凝材料用量(kg/m3) 素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土 0.60 250 280 300 0.55 280 300 300 0.50 320 ≤0.45330 3.0.5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3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%） 硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 粉煤灰≤0.40≤45≤35 ＞0.40 ≤40≤30 粒化高炉矿渣粉≤0.40≤65≤55 ＞0.40 ≤55≤45 钢渣粉－≤30≤20 磷渣粉－≤30≤20 硅灰－≤10≤10 复合掺合料≤0.40≤60≤50 ＞0.40 ≤50≤40 注：①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； ②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％； ③复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一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 矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%） 硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 粉煤灰≤0.40≤35≤30 ＞0.40 ≤25≤20
水泥混凝土配合比参考表
水泥标号 水泥的标号是水泥“强度”的指标。水泥的强度是表示单位面积受力的大小，是指水泥加水拌和后，经凝结、硬化后的坚实程度（水泥的强度与组成水泥的矿物成分、颗粒细度、硬化时的温度、湿度、以及水泥中加水的比例等因素有关）。水泥的强度是确定水泥标号的指标，也是选用水泥的主要依据。测定水泥强度的方法用前是“软练法”。 目录
此法是将1：3的水泥、标准砂（福建平潭白石英砂）及规定的水，按照规定的方法与水泥拌制成软练胶砂，制成7．07 X 7．07 X 7．07厘米的立方体抗压试块与8字形抗拉试块，在标准条件下进行养护，分别测定其3天、7天及28天的抗压强度和抗拉强度，以分组试块的28天平均抗压强度来确定水泥的标号，但3天、7天的技压强度也必须满足规定的要求。 目前我国生产的水泥一般有225＃、325＃、425＃、525＃等几种标号。生产不同标号的水泥，是为了适应制做不同标号的混凝土的需要。 标准 水泥的标号是水泥强度大小的标志，测定水泥标号的抗压强度，系指水泥砂浆硬结28d后的强度。例如检测得到28d后的抗压强度为310 kg/cm2，则水泥的标号定为300号。抗压强度为300-400 kg/cm2者均算为300号。普通水泥有：200、250、300、400、500、600六种标号。200号-300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房，以及一些重要路面和制造预制构件。 关于水泥标号的用法，其实并没有非常精细的规定，一般来说，设计图纸中会给出明确的规定。 在民用建筑工程中，一般用的比较多的是普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。 标号一般常用的有P.O 32.5/42.5，P.S 32.5/42.5。 有325的和425的 325的250元--300元 425的360--450元品牌，地区不一样价格就不一样 关于水泥标号 通用水泥新标准是：GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。从2001年4月1日起正式实施。 与旧标准的区别 （1）六大水泥产品标准均引用GB/T17671－1999方法为该标准的强度检验方法,不再采用GB177－85方法。 （2）水泥标号改为强度等级 六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级，如32.5、32.5R、42.5、42.5R 等，使强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。新标准还统一规划了我国水泥的强度等级，硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型,即
现代混凝土配合比设计注意事项 我国混凝土的现状 ■强度水平提高 ■严酷环境中工程增多，耐久性要求突出 ■水泥和混凝土的关系变化 ■流变性能要求提高 ■现场劳动力素质、管理水平与质量要求的矛盾 传统观念形成的理由 例如，许多规范、标准限定混凝土中粉煤灰的掺量应在25%以下，尤其是预应力混凝土构件中的掺量。这是因为过去我们的混凝土中没有掺用减水剂，混凝土的水灰比较大（一般都高于0.5）。在这种情况下掺入粉煤灰，减少水泥的用量，就会使混凝土的凝结时间明显延缓、硬化速率减慢，表现为早期强度低、混凝土渗透性增大。 高水灰比的水泥浆体里，水泥颗粒悬浮于水分中，水化环境良好，可以迅速地生成表面积增大1000倍的硅酸盐水化物等，有良好地填充浆体内空隙的能力。虽然从颗粒形状来说，粉煤灰易于堆积密实，但是它水化缓慢，生成的凝胶量少，难以填充颗粒周围的空隙，所以掺粉煤灰水泥浆体的强度和其他性能总是随其掺量增大（水泥用量减少）呈下降趋势（在早龄期尤为显著）。 为什么粉煤灰掺量如此之大的混凝土各项性能会很优异呢？ 但是现今高效减水剂的应用已经很普遍，混凝土所用水灰比，尤其是掺有矿物掺合料混凝土的水胶比很容易降至0.5以下，同时现今的水泥活性则远高于二十世纪八十年代以前的水泥（因为早强矿物C3S(硅酸三钙）含量显著提高、粉磨细度加大），因此掺加矿物掺合料的混凝土，即使是掺量很大的混凝土，与过去混凝土相比，其早期强度的发展速率也大大加快了。 在低水胶比（如0.3左右）的水泥浆体里情况就大不一样了。不掺粉煤灰时，高活性的水泥因水化环境较差，即缺水而不能充分水化，所以随水灰比下降，未水化水泥的内芯增大，生成产物量下降；但由于颗粒间的距离减小，要填充的空隙同时减小，因此混凝土强度发展迅速。 这种情况下用粉煤灰代替部分水泥，在低水胶比条件下，水泥的水化条件相对改善，因为粉煤灰水化缓慢，使混凝土的“水灰比”增大，水泥的水化程度因而提高，这种作用机理随着粉煤灰的掺量增大愈加明显（掺量为58%:左右，初期水灰比则约0.65）。水泥水化程度的改善，则有利于粉煤灰作用的发挥，然而与此同时，需要粉煤灰水化产物填充的空隙已经大大减小，所以其水化能力差的弱点在低水胶比条件下被掩盖，而降低温升等其他优点则依然起着有利于混凝土性能提高的作用。 以上所述低水胶比下粉煤灰作用的变化，可以用一个“动态堆积”的概念来认识，这是相对沿用的静态堆积而言的。通常在选择混凝土原材料和配合比时，是以各种原材料在加水之前的堆积尽量密实为依据的；但是当加水搅拌后，特别是在低水胶比条件下，如何通过粉状颗粒水化的交叉进行，使初始水胶比尽量降低，混凝土单位用水量尽量减少，配制出的混凝土在密实成型的前提下，经过水化硬化过程，形成的微结构应更为密实。 传统混凝土配合比设计方法的问题整体体强度水平高了，拌合物从低塑性发展到当前的泵送，流动性大大提高；原材料也有很大变化：水泥强度等级高细度细，骨料粒形和级配差了，且品种多样化，品质相差很大；外加剂和矿物掺合料普遍使用，水胶比普遍降低，关键是混凝土耐久性逐渐成为混凝土的重要性能。传统混凝土配合比设计方法以保罗米公
第七讲普通混凝土配合比设计 一、与混凝土有关的基本概念 1.混凝土—用水泥、砂、石、掺合料、水以及外加剂按设计比例配制，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土称为普通混凝土，简称混凝土。它是一种原料易得、施工便利、具有较好耐久性和强度的建筑材料。 2.混凝土标号—是指混凝土按标准方法成型，标准立方体试件（200mm×200mm×200m）在标准养护条件下（温度20±3℃，相对湿度大于90%）养护28d所得的抗压强度值，单位为kgf/cm2（以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，三个测值中的最小值与较大值之差超过较大值20%时，舍去最小值，以剩余的两个测值的平均值作为该组试件的抗压强度值）。 3.混凝土强度等级—是指混凝土按标准方法成型、标准立方体试件（150mm×150mm×150mm）在标准养护条件下（温度20±2℃，相对湿度95%以上）养护28d所得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%，以C与立方体抗压强度标准值MPa （N/mm2）表示。如：混凝土立方体抗压强度标准值ｆｃｕ，ｋ＝20MPa，其强度等级表示为C20。（混凝土立方体抗压强度以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。当三个测值中的最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值做为该组试件的抗压强度测定值，当最大值或最小值与中间值的差值均超过中间值
的15%时，则该组试件的抗压强度测定值无效。） 4.混凝土强度等级与混凝土标号的换算。 混凝土强度等级＝混凝土标号÷10－2 5.混凝土立方体试件抗压强度换算系数。 6．混凝土强度与齡期的关系 龄期—是指混凝土强度增长所需的时间。强度与龄期的关系，在标准养护时：R3→40%R28； R7→60～70%R28； R28达到设计强度。 7.砂率 砂率是指混凝土中砂在骨料（砂及石子）总量中所占的质量百分率。影响砂率的一般因素为： ⑴砂率随粗骨料的粒径增大而减小；随粒径减小砂率应增大。 ⑵细砂时砂率小，粗砂时砂率应增大。 ⑶卵石时砂率小，碎石时砂率应加大。 ⑷水灰比小时砂率小，水灰比增大时砂率应增大。
常规C20、C25、C30混凝土配合比 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。混凝土配合比通常用每立方米混凝土中各种材料的质量来表示，或以各种材料用料量的比例表示（水泥的质量为1）。 设计混凝土配合比的基本要求： 1、满足混凝土设计的强度等级。 2、满足施工要求的混凝土和易性。 3、满足混凝土使用要求的耐久性。 4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。 从表面上看，混凝土配合比计算只是水泥、砂子、石子、水这四种组成材料的用量。实质上是根据组成材料的情况，确定满足上述四项基本要求的三大参数：水灰比、单位用水量和砂率。 混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k 划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等级。 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。 1常用等级： C20 水：175kg水泥：343kg 砂：621kg 石子：1261kg
配合比为：0.51:1:1.81:3.68 C25 水：175kg水泥：398kg 砂：566kg 石子：1261kg 配合比为：0.44:1:1.42:3.17 C30 水：175kg水泥：461kg 砂：512kg 石子：1252kg 配合比为：0.38:1:1.11:2.72 2 混凝土强度及其标准值符号的改变 在以标号表达混凝土强度分级的原有体系中，混凝土立方体抗压强度用“R”来表达。 根据有关标准规定，建筑材料强度统一由符号“f”表达。混凝土立方体抗压强度为“fcu”。其中，“cu”是立方体的意思。而立方体抗压强度标准值以“fcu,k”表达，其中“k”是标准值的意思，例如混凝土强度等级为C20时，fcu,k=20N/mm2（MPa），即立方体28d抗压强度标准值为20MPa。 水工建筑物大体积混凝土普遍采用90d或180d龄期，故在C符号后加龄期下角标，如C9015，C9020指90d龄期抗压强度标准值为15MPa、20MPa的水工混凝土强度等级，C18015则表示为180d龄期抗压强度标准值为15MPa。 3 计量单位的变化 过去我国采用公制计量单位，混凝土强度的单位为kgf/cm2。现按国务院已公布的有关法令，推行以国际单位制为基础的法定计量单位制，在该单位体系中，力的基本单位是N（牛顿），因此，强度的基本单位为1 N/m2，也可写作1Pa。标号改为强度等级后，混凝土强度计量单位改以国际单位制表达。由于N/m2（Pa），数值太小，一般以 1N/mm2=106N/m2(MPa)作为混凝土强度的实际使用的计量单位，读作“牛顿每平方毫米”或“兆帕”。
一、确定计算配合比 1. 确定砼配制强度（f cu,o） f cu,o =f cu,k+1.645σ 式中f cu,o—混凝土配制强度（MPa）； f cu,k—混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； σ—混凝土强度标准差（MPa）。 混凝土σ可按表6.8.1取值。 表6.8.1 混凝土σ取值 2.确定水灰比（W／C） αa、αb－－－－回归系数，可按表6.8.2采用。
表6.8.2 回归系数αa和αb选用表 为了保证混凝土的耐久性，水灰比还不得大于表6.18中规定的最大水灰比值，如计算所得的水灰比大于规定的最大水灰比值时，应取规定的最大水灰比值。 3. 选定砼单位拌和用水量（m w0） （1）干硬性和塑性混凝土用水量的确定 根据所用骨料的种类、最大粒径及施工所要求的坍落度值，查表6.8.3、6.8.4选取1m3混凝土的用水量。 表6.8.3 干硬性混凝土的用水量
表6.8.4 塑性混凝土的用水量 （2）流动性和大流动性混凝土的用水量计算 a.以表6.8.4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混凝土的用水量。 b.掺外加剂时的混凝土用水量按下式计算：
m wa=m w0(1-β) 式中m wa——掺外加剂时，每1m3混凝土的用水量(kg/m3 ) ； m w0——未掺外加剂时，每1m3混凝土的用水量(kg/m3) ； β——外加剂的减水率（％），应经试验确定。 4.确定单位水泥用量（ m c0） 未保证混凝土的耐久性，由上式计算求得的 m c0还应满足表6.6.1规定的最小水泥用量，如计算所得的水泥用量小于规定的最小水泥用量时，应取规定的最小水泥用量值。 5. 确定砂率（?s） （1）查表法—根据骨料的种类、最大粒径、水灰比按表6.8.5选用。 表6.8.5 混凝土的砂率（％）
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）简介 配合比设计是混凝土设计、生产和应用中的最重要环节之一，配合比设计成功与否，决定了混凝土的技术先进性、成本可控性和发展可持续性等问题。早在上世纪70年代末、针对原建设部下达的“使用新标准水泥配制混凝土”研究 课题，中国建筑科学研究院组织有关单位进行了混凝土配制技术研究，该研究成果经建设部组织全国性验证，对科学合理地在全国范围内解决水泥新标准使用起到重要作用。为统一我国混凝土配制的方法和步骤，并为混凝土配合比设计者提供基础技术参数，在上述研究成果基础上，中国建筑科学研究院主编了《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）（以下简称《规程》）。为配合比设计者提供了易于操作、程序简单的快捷配制技术。自《规程》颁布实施以来，被广泛用于基础建设、轨道交通、市政环卫、工业与民用建筑、海港工程、铁路工程等领域。对我国混凝土的推广、应用和发展起到基础性作用。随着现代混凝土技术的快速发展，配合比设计面临新的挑战，例如：以耐久性能为设计指标、矿物掺合料的种类和掺量不断增多、普遍应用外加剂、特殊性能要求增多等。因此，《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）需修订完善。经中国建筑科学研究院申请，《规程》被列入原建设部《2005年度工程建设标准规范制订、修订计划(第一
批)》，并于2010年11月完成编制和通过审查。住房和城乡建设部于2011年4月22日发布公告，批准本《规程》为行业标准，编号为JGJ55-2011，自2011年12月1日起实施。其中，第6.2.5条为强制性条文。原《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）同时废止。2 主要修订内容《规程》共分7章，主要内容如下：（1）总则提出《规程》的编制目的和适用范围。《规程》适用于工业与民用建筑及一般构筑 物所采用的普通混凝土配合比设计。（2）术语、符号增加了胶凝材料、胶凝材料用量、水胶比、矿物掺合料掺量和外加剂掺量等5个术语，上述术语在混凝土工程技术领域已被普遍接受。修订了相关符号，使计算过程更加清晰。（3）基本规定依据我国混凝土实际应用情况与技术条件，本《规程》新增“基本规定”一章，详细规定了混凝土配合比设计原则、原材料要求、最大水胶比、矿物掺合料限值、氯离子最大含量、最小含气量和最大碱含量等技术指标。本章重点强调混凝土配合比设计应满足耐久性能要求，即混凝土配合比设计不仅应满足配制强度要求，还应满足施工性能、其他力学性能、长期性能和耐久性能的要求，并规定配合比设计所用原材料应采用工程实际使用的原材料。宜采用干燥状态骨料进行配合比设计，也可选用饱和面干状态骨料，两者均为过程控制的一种手段。混凝土的最大水胶比应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的规定。水胶比和最
现代混凝土土配合比设计------全计算法 传统混凝土配合比设计方法(如绝对体积法和假容重法),是以强度为基础的半定量计算方法,不能全面满足现代混凝土的性能要求,现代混凝土配合比计算方法是以工作性、强度和耐久性为基础建立数学模型，通过严格的数学推导的到混凝土的用水量和砂率的计算公式，并将此二式与水灰（胶）比定则相结合能计算出混凝土各组分（水泥、细掺料、砂、石、含气量、用水量和超塑化剂掺量等）之间的定量关系和用量。用于流态混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、商品混凝土以及防渗抗裂混凝土等现代化混凝土的配合比设计。 （一）高性能混凝土配合比全计算法设计高性能混凝土（HPC）与高强混凝土（HSC）和流态混凝土（FLC）最显著的差别就是混凝土配合比考虑工作性、强度和耐久性，其配合比设计的基本原则是：（1）满足工作性的情况下，用水量要小；（2）满足强度的情况下，水泥用量少、细掺料多掺；（3）材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求；（4）掺多功能复合超塑化剂（CSP）改善和提高混凝土的多种性能。因此，HPC的配合比设计比HSC和FLC更为严格合理，图--1表示各种材料类型的混凝土配合比分区范围，无论采取什么方法设计，HSC、FLCHE和PLC（塑性混凝土）的配合比在一个范围之内，而HPC在AB线附近，由此证明HPC的配合比设计必须严格、精确和合理。 图1 混凝土配合比组成图 一、强度与水灰（胶）比的关系 混凝土配合比设计是混凝土材料学中最基本而又最重要的一个问题，早在1919年Duff Ａbrams（D.艾布拉姆斯）就发表了混凝土强度的水灰比定则：“对于一定的材料，强度仅取决于一个因素，即水灰比。”这一定则可用下列公式表示： σc=a/b1.5（W/C） 式中:σ c----一定龄期的抗压强度
哈尔滨至同江高速公路双鸭山（集贤）至佳木斯段扩建工程建设项目C20混凝土配合比报告 C4标段项目经理部
目录 一、设计说明 二、水泥混凝土配合比计算 三、C20混凝土配合比 四、中砂试验报告 五、碎石试验报告 六、水泥试验报告
一、设计说明： 双佳高速公路C4合同段水泥混凝土配合比抗压强度设计，根据《公路 桥涵施工技术规范》中指定采用《普通混凝土配合比设计规范》 （JGJ55-2000）进行设计。该C20#水泥混凝土用于防护工程。 1、水泥 混凝土用水泥，采用玉泉泉兴水泥厂生产的太阳岛P.C32.5复合硅酸 盐水泥，经试验各项技术指标均符合要求。 2、粗集料 产地为新华石场，规格5mm-20mm，表观密度2.712g/cm3，松装密度为 1510kg/m3，空隙率44.3%，针片状含量10.3%，压碎值7.4% 含泥量0.5%。 3、细集料 产地为佳木斯港务局，表观密度2.609g/m3,松装密度1560kg/m3,含泥 量1.4%，孔隙率40.0%，细度模数MX=2.75，为Ⅱ区中砂。 4、水：饮用地下水，以上原材料均满足规范要求。 二、设计计算 步骤1；初步配合比的计算 （1）计算配制强度（fcu,o） 根据设计要求混凝土强度等级 fcu,k =25Mpa 按表1-1标准差ó=5.0 代入公式： fcu,o =fcu,k+1.645×5.0 = 20+1.645×5 = 28.2Mpa （2）计算水灰比（W/C） 根据经验和试配确定水灰比为0.49 （3）确定单位用水量(Mwo) 查表确定单位用水量为170kg/m3 （4）计算单位水泥用量： 根据单位用水量及计算水灰比W/C，单位水泥用量为：350kg/m3（5）确定砂率（?s）： 由碎石最大粒径26.5mm，水灰比0.49，选取混凝土砂率36.1%。 （6）计算砂石用量（Mso 、Mgo） 按照质量法，假定混凝土的表观密度为Pcp=2400 kg/m3 解得：中砂：679 kg/m3
C20水泥混凝土配合比设计说明 设计强度等级为C20，采用普通混凝土配合比设计规程JGJ 55-2000进行设 计，设计如下： 一、原材料： 1、水泥：普通硅酸盐P.O42.5水泥。 2、水：自然水。 3、碎石：石灰岩。 4、砂：中砂。 二、确定砼配置强度（f cu.o） f cu.o= f cu.k+1.645σ =20+1.645×5=28.23MPa 三、确定水灰比(W/C) af ce 0.46×42.5 W/C= = = 0.66 f cu.o+abf ce28.23+0.46×0.07×42.5 根据原材和施工现场情况及以往经验初步确定水灰比为0.60 四、确定砂率（β s ）: 按碎石最大粒径为31.5mm,水灰比W/C=0.60，查表取混凝土砂率β s =38% 五、确定单位用水量（m wo ） 要求碎石最大粒径为31.5mm，坍落度为35-50mm，据表4.0.1-2选用砼 用水量m wo =185Kg/m3。 六、确定单位水泥用量（m co ） 将单位用水量185kg/m3代入计算水泥用量。 m co =(C/W) ×m wo =185/0.60=308 kg/m3 查表得满足耐久性要求的最小水泥用量为225 kg/m3，则取计算水泥用量308kg/m3。 七、计算粗集料用量（m go ）、细集料用量（m so ） 采用质量法，据单位用灰量m co =308kg/m3，单位用水量m wo =185Kg/m3，砂 率β s =38%，查表选定砼混合料湿表观密度P cp =2350 Kg/m3。 m co +m so +m go +m wo =ρ cp m so /（m so +m go ）×100%=β s m so =（2350-185-308）×38/100=705 m go =2350-308-185-705=1152
C25普通混凝土配合比设计说明 一、设计所依据的试验规程及规范： 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005 《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005 《公路工程岩石试验规程》JTG E41-2005 《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007 《混凝土外加剂》GB 8076-2008 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011 二、设计要求： C25普通混凝土的配合比设计应满足：施工要求的工作性、结构要求的力学性能； 体积稳定性能和混凝土结构在所处环境条件下要求的耐久性，设计坍落度120-160mm，能满足混凝土结构工程的要求，确保其施工要求的工作性，体积稳定性，耐久性和设计强度等级要求。主要应用桥涵工程墩台基础、台身、台帽、墙身基础、排水工程等。 三、原材料情况： 1．粗集料：采用接山镇前寨子砂石料厂生产的碎石、规格为5-10mm：10-20mm：16-31.5mm，比例为（30%：50%:20%）。 2．细集料：采用接山镇前寨子砂石料厂生产的河砂，规格为Ⅱ级中砂。 3．水泥：山东鲁珠集团有限公司生产的P.O 42.5水泥。 4. 外加剂：长春北华建材有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂，掺量0.9%，减水率初 选15%。 5．水：饮用水。 四．初步配合比确定 1．确定混凝土配制强度： 已知设计强度等级为25Mpa，无历史统计资料，查《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表4.0.2查得：标准差σ=5.0 Mpa ?cu,0= ?cu,k+1.645σ= 25+1.645×5.0=33.225MPa 2．计算水泥实际强度（?ce） 已知采用P.O 42.5水泥，28d胶砂强度（?ce）无实测值时,可按下式计算： 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，也可按表
混凝土配合比设计新法－全计算法 北京工业大学陈建奎教授 一.现代混凝土概念或理念 二.配合比全计算法设计的数学模型 三.砂率和用水量计算公式 四.混凝土配合比设计步骤 五.配合比设计工程应用实例 六.结论 一.现代混凝土概念或理念现代混凝土是由水泥、矿物细掺料、砂、石、空气、水和外加剂等组成的多相聚集体，并能满足“高工作性、高早强增强和高耐久性”的基本要求。现代混凝土应包括高性能混凝土、高强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、自流平自密实混凝土、防渗抗裂混凝土、水下浇筑混凝土和商品混凝土等。以强度为基础的传统混凝土配合比设计方法不能满足现代混凝土配合比设计的要求。 综合考虑工作性、强度和耐久性。其配合比设计的基本原则是： (1)满足工作性的情况下，用水量要小； (2)满足强度的情况下，水泥用量少，多掺细掺料； (3)材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求； (4)掺多功能复合超塑化剂(CSP)，改善和提高混凝土的多种性能。
配合混凝土配合比组成图二. 图1 比全计算法设计的数学模型 混凝土配合比设计是混凝土材料科学和工程应用中最基混即假 定容重法和(的问题。以强度为基础的传统配合比设计方法已不能满足现代混凝土配合比设计的要求。现代混)绝对体积法凝土配合比“全计算法”设计是以“工作性、强度和耐久性”为并推导出混凝土用水量和砂率的计算基础建立的普适数学模型，比定则相结合就能实现混凝土配(灰)公式。进而将此二式与水胶全计算法的创建和推广合比和组成的全计算，故称谓全计算法。应用几近十年，受到广泛的关注，取得良好的技术经济效益。近“现代混凝土配合期在总结混凝土工程应用实践的基础上编制了国 家版权局计算机软件著作权登记号比全计算法设计软件”(。这样使“全计算法”更加实用化、科学化和智能2005SR00529)化。全计算法不仅适用于所有现代混凝土的配合比设计和计算，而且能检验和验证其它配合比的正确性。 2 1.现代混凝土的数学模型现代混凝土组成复杂，其中包括水泥、矿物细掺料、砂、石、空气、水和外加剂等7个组分。最简单处理方法是用多项式表示： F(x)=a+bx+cx+fx+gx+hx+ix+jx 7412635(1)
普通混凝土配合比设计例题 设计C20泵送混凝土，材料：水泥P.O42.5，中砂（筛余量25-0%），碎石（5-30mm）连续级配，减水剂YAN（参量0.8%，减水率14%）。 普通混凝土配合比设计，一般应根据混凝土强度等级及施工所要求的混凝土拌合物坍落度（或工作度——维勃稠度）指标进行。如果混凝土还有其他技术性能要求，除在计算和试配过程中予以考虑外，尚应增添相应的试验项目，进行试验确认。 普通混凝土配合比设计应满足设计需要的强度和耐久性。水灰比的最大允许值，可参见表1 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表1 注：1．当采用活性掺合料取代部分水泥时，表中最大水灰比和最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。 2．配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。 混凝土拌合料应具有良好的施工和易性和适宜的坍落度。混凝土的配合比要求有较适宜的技术经济性。 普通混凝土配合比设计步骤 普通混凝土配合比计算步骤如下： （1）计算出要求的试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值； （2）选取每立米混凝土的用水量，并由此计算出每立米混凝土的水泥用量；
（3）选取合理的砂率值，计算出粗、细骨料的用量，提出供试配用的计算配合比。 以下依次列出计算公式： 1．计算混凝土试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值（W/C） （1）混凝土配制强度 混凝土的施工配制强度按下式计算： f cu,0≥f cu,k＋1.645σ 式中f cu,0——混凝土的施工配制强度（MPa）； f cu,k——设计的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； σ——施工单位的混凝土强度标准差（MPa）。 σ的取值，如施工单位具有近期混凝土强度的统计资料时，可按下式求得： 式中f cu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度值（MPa）； μfcu——统计周期内同一品种混凝土N组试件强度的平均值（MPa）； N——统计周期内同一品种混凝土试件总组数，N≥250 当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的σ＜2.5MPa，取σ＝2.5MPa；当混凝土强度等级等于或高于C30时，如计算得到的σ＜3.0MPa，取σ＝3.0MPa。 对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂，其统计周期可取为一个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过三个月。 施工单位如无近期混凝土强度统计资料时，可按表2取值。 σ取值表表2 查表取σ=5N/mm则f cuo≥20 N/mm＋1.645×5 N/mm≈28 N/mm （2）计算出所要求的水灰比值（混凝土强度等级小于C60时）