混凝土配合比设计作业
1班：
已知:
某现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C30，施工要求坍落度为35～50mm，使用环境为无冻害的室外使用。施工单位无该种混凝土的历史统计资料，该混凝土采用统计法评定。所用的原材料情况如下：
1.水泥4
2.5级普通水泥实测28d抗压强度为46.0MPa ，密度ρc=3100kg／m3；
2.砂级配合格，Mx=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg ／m 3；
3.石子：5～20mm的碎石，表观密度ρg=2720 kg／m3。
试求：
1.该混凝土的初步配合比
2.施工现场砂的含水率为3％，碎石的含水率为1 ％时的施工配合比。
2班：
已知：
某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C25，施工要求坍落度为35-50mm（混凝土由机械搅拌，机械振捣），该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下：
1、水泥：强度等级42.5的普通水泥，实测强度45Mpa，密度ρc=3000kg／m3；
2、砂：Mx=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg ／m 3，堆积密度ρs=1450kg ／m 3；
3、碎石：最大粒径D=40mm，表观密度ρs=2700kg ／m 3，堆积密度ρs=1520kg ／m 3；试求：
1.该混凝土的初步配合比
2.施工现场砂的含水率为4％，碎石的含水率为1 ％时的施工配合比。
3班：
已知：
某房屋为混凝土框架工程，混凝土不受风雪等作用，混凝土设计强度等级C30，强度保证率95%，施工要求坍落度为30-50mm（混凝土由机械搅拌，机械振捣），该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下：
1、水泥：42.5的普通水泥，实测强度49.3mpa，密度ρc=3150kg／m3；
2、砂：Mx=2.7的中砂，级配合格，表观密度ρs=2650k g ／m 3，堆积密度ρs=1520kg ／m 3；
3、石灰岩碎石：最大粒径D=40mm，取5-40mm连续级配，表观密度ρs=2700kg ／m 3，堆积密度ρs=1550kg ／m 3；
试求：
1.该混凝土的初步配合比
2.施工现场砂的含水率为4％，碎石的含水率为2 ％时的施工配合比。
普通混凝土的配合比设计 普通混凝土的配合比是指混凝土的各组成材料数量之间的质量比例关系。确定比例关系的过程叫配合比设计。普通混凝土配合比，应根据原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经试验室试配、调整后确定。普通混凝土的组成材料主要包括水泥、粗集料、细集料和水，随着混凝土技术的发展，外加剂和掺和料的应用日益普遍，因此，其掺量也是配合比设计时需选定的。 混凝土配合比常用的表示方法有两种；一种以1m3混凝土中各项材料的质量表示，混凝土中的水泥、水、粗集料、细集料的实际用量按顺序表达，如水泥300Kg、水182 Kg、砂680 Kg、石子1310 Kg；另一种表示方法是以水泥、水、砂、石之间的相对质量比及水灰比表达，如前例可表示为1：2.26：4.37，W/C=0.61，我国目前采用的量质量比。 一、混凝土配合比设计的基本要求 配合比设计的任务，就是根据原材料的技术性能及施工条件，确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料的用量。其基本要； (1)达到混凝土结构设计要求的强度等级。 (2)满足混凝土施工所要求的和易性要求。 (3)满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求。 (4)符合经济原则，节约水泥，降低成本。 二、混凝土配合比设计的步骤 混凝土的配合比设计是一个计算、试配、调整的复杂过程，大致可分为初步计算配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比设计4个设计阶段。首先按照已选择的原材料性能及对混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步计算配合比”。基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过试配、检测、进行工作性的调整、修正得到；实验室配合比是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，进一步调整配合比以确定水泥用量最小的方案；而施工配合绋考虑砂、石的实际含水率对配合比的影响，对配合比做最后的修正，是实际应用的配合比，配合比设计的过程是逐一满足混凝土的强度、工作性、耐久性、节约水泥等要求的过程。 三、混凝土配合比设计的基本资料 在进行混凝土的配合比设计前，需确定和了解的基本资料。即设计的前提条件，主要有以下几个方面； (1)混凝土设计强度等级和强度的标准差。 (2)材料的基本情况；包括水泥品种、强度等级、实际强度、密度；砂的种类、表观密度、细度模数、含水率；石子种类、表观密度、含水率；是否掺外加剂，外加剂种类。 (3)混凝土的工作性要求，如坍落度指标。 (4)与耐久性有关的环境条件；如冻融状况、地下水情况等。 (5)工程特点及施工工艺；如构件几何尺寸、钢筋的疏密、浇筑振捣的方法等。 四、混凝土配合比设计中的三个基本参数的确定 混凝土的配合比设计，实质上就是确定单位体积混凝土拌和物中水、水泥。粗集料（石子）、细集料（砂）这4项组成材料之间的三个参数。即水和水泥之间的比例——水灰比；砂和石子间的比例——砂率；骨料与水泥浆之间的比例——单位用水量。在配合比设计中能正确确定这三个基本参数，就能使混凝土满足配合比设计的4项基本要求。
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。
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
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480±20kg； 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0.38~0.40，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2.6； 10）细骨料含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。
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 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 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。
共3页第1页 校核： 主检： 配比名称 (设计、施工要求) 抗渗混凝土（泵送） C30及P6，坍落度100～120mm 委托编号 HP0700001 样品编号 HP0701001 试验环境条件 温度20±5℃ 湿度＞50％ 检验类别 委托检验 施工方法 机械振捣 收样日期 2007.01.06 检测依据 JGJ55-2000 试配日期 2007.01.08 材料情况 水泥 砂 石子 外加剂 水 膨胀剂 粉煤灰 山东水泥厂 P.O32.5R 安定性合格 预测强度合格 泰安 中砂 μx=2.7 含泥量0.5％ 泥块含量0.3％ 济南 碎石 符合5～25mm 含泥量0.5％ 泥块含量0.3％ 针片状0.7％ 省建科院 NC －4泵送剂 液状 掺量2.5％ 饮用水 省建科院 PNC 膨胀剂 粉状 掺量8％ 黃台电厂 Ⅱ级 配合比 计算式 1、计算配制强度f cu ，o ＝f cu ，k +1.645σ＝30.0＋1.645×4.0＝36.6 (MPa) 2、确定水泥28d 抗压强度实测值ce f ＝32.5×1.10 ≈36 (MPa) 3、计算水灰比W/C=a α.ce f /(f cu ，o +a α.b αce f )=0.46×36/(36.6+0.07×0.46×36)=0.44 4、确定用水量m wa =180(kg/m 3) 5、计算水泥用量1c m =180／0.44＝409( kg/m 3 ) 6、确定粉煤灰用量：取代率f ＝15％，超量系数K ＝1.3 mf ＝409×15％×1.3＝80( kg/m 3 ) 7、计算膨胀剂用量p m =409(1-15%)×8.0％＝28( kg/m 3 ); 8、计算外加剂用量j m =[409(1-15%)+409×15％×1.3] ×2.5％＝11( kg/m 3 ) 9、实际水泥用量1co m =409(1-15%)×（1－8％）＝320 ( kg/m 3 ) 10、确定砂率βs=35% 11、假定混凝土的重量2420 kg/m3得：mg=1171 ( kg/m 3 ) ms=631－(409×15％×1.3／2.2－409×15％／3.1)×2.6＝588( kg/m 3 ) 试件尺寸 100×100×100 （mm ） 试配体积 25L/35 L 试配方法 机械搅拌、振实 计 算 配合比 材料名称 水泥 砂 石子 外加剂 水 膨胀剂 粉煤灰 每m 3 砼材料用量(kg) 320 588 1171 11 180 28 80 重量配合比 1 1.84 3.66 0.03 0.56 0.09 0.25 试配重量(kg) 8.00 14.70 29.28 0.28 4.50 0.70 2.00 拌合物 性 能 坍落度 105 mm 保水性 良好 粘聚性 良好 表观密度 2410 kg/m 3 ／ ／ ／ ／ 调整情况 不需调整（若调整，写明如何调整？调整后拌合物性能？） 备 注：此计算配合比可作为强度试验用基准配合比。（若经调整，写明调整后配合比） 主要设备 名称、型号 搅拌机 振动台 / / / 设备编号 SB/H-01 SB/H-02 设备状态 正常 正常
热拌沥青混合料配合比设计方法 1．矿质混合料组成设计 （1）根据道路等级、路面结构层位及结构层厚度等方面要求，按照上述方法，选择适用的沥青混合料类型，并按照表8－22和表8－23（现行规范）或8－24和表8－25（新规范稿）的内容确定相应矿料级配范围，经技术经济论证后确定。 （2）矿质混合料配合比计算 1）组成材料的原始数据测定 按照规定方法对实际工程使用的材料进行取样，测试粗集料、细集料及矿粉的密度，并进行筛分试验，测定各种规格集料的粒径组成。 2）确定各档集料的用量比例 根据各档集料的筛分结果，采用计算法或图解法，确定各规格集料的用量比例，求得矿质混合料的合成级配。矿质混合料的合成级配曲线必须符合设计级配范围的要求，不得有过多的犬牙交错。当经过反复调整仍有两个以上的筛孔超出设计级配范围时，必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。 通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限，尤其应使0.075mm、2.36mm、4.75mm等筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中限。对于交通量大、轴载重的道路，合成级配可以考虑偏向级配范围的下限，而对于中小交通量或人行道路等，合成级配宜偏向级配范围的上限。
2．沥青混合料马歇尔试验 沥青混合料马歇尔试验的主要目的是确定最佳沥青用量（以OAC表示）。沥青用量可以通过各种理论公式计算得到，但由于实际材料性质的差异，计算得到的最佳沥青用量，仍然要通过试验进行修正，所以采用马歇尔试验是沥青混合料配合比设计的基本方法。 （1）制备试样 1）马歇尔试件制备过程是针对选定混合料类型，根据经验确定沥青大致用量或依据表4－10推荐的沥青用量范围，在该用量范围内制备一批沥青用量不同、且沥青用量等差变化的若干组（通常为五组）马歇尔试件，并要求每组试件数量不少于4个。 2）按已确定的矿质混合料级配类型，计算某个沥青用量条件下一个马歇尔试件或一组试件中各种规格集料的用量（实践中大多是一个标准马歇尔试件矿料总量1200g左右）。 3）确定一个或一组马歇尔试件的沥青用量（通常采用油石比），按要求将沥青和矿料拌制成沥青混合料，并按上节表8－7（现行规范要求）或表8－9（新规范要求）规定的击实次数和操作方法成型马歇尔试件。 （2）测定试件的物理力学指标 首先，测定沥青混合料试件的密度，并计算试件的理论最大密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等参数。在测试沥青混合料密度时，应根据沥青混合料类型及密实程度选择测试方法。在工程中，吸水率小于0.5%的密实型沥青混合料试件应采用水中重法测定；较密实的沥青混合料试件应采用表干法测定；吸水
混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C ） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46( 0.07)cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22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的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1) w wo m m αβ=-
混凝土配合比设计作业指导书 混凝土配合比设计作业指导书 1、基本规定 1.0.1 、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。 1.0.2 、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% 。 1.0.3 、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。 1.0.4 、混凝土的最小胶凝材料用量应符合表 1.0.4 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 1.0.4混凝土的最小胶凝材料用量 最大水胶比3) (kg/m 最小胶凝材料用量 素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土 0.60250280300 0.55280300300 0.50320 ≤ 0.45330
1.0.5 、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 1.0.5-1 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 1.0.5-2 的规定。 - 1 - 混凝土配合比设计作业指导书 表 1.0.5-1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≤ 0.4045 ≤≤ 35 ＞ 0.40≤4030≤ 粒化高炉矿渣粉0.40≤6555 ≤≤ ＞ 0.40≤5545≤ 钢渣粉－30 ≤20≤ 磷渣粉－≤3020≤ 硅灰－≤1010≤ 复合掺合料0.406050≤ ≤≤ ＞ 0.4050 ≤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 1.0.5-2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≤2520 ≤
水泥混凝土配合比设计步骤 (1) 配制强度：f cu,k=25Mpa f cu,o= f cu,k+1.645* o=25+1.645*5=33.2Mpa (2) 初步确定水灰比：(用经验公式计算，各指标选取) W/C= a a*f ce/(f cu,0 + a a*a b*f ce) =(0.53*36.5) / (33.2+0.53*0.20*36.5) =0.52 (3) 选取单位体积水泥混凝土的用水量： 由水灰比为0.52，混凝土拌合物的坍落度为10-30mm，碎石最大粒径为31.5mm, 在满足混凝土施工要求的基础上选取混凝土的单位用水量为：m wo=175kg/m 3。(4) 计算1m3水泥混凝土水泥用量： 由W/C=0.52,m w0=185 (kg/m3),得m co=m wo/(W/C)=337(kg/m3) 查表符合耐久性要求的最小水泥用量为320kg/m 3，所以取按强度计算的单位水 泥用量m co=337 ( kg/m 3) (5) 选取合理砂率，计算粗细集料用量：最大粒径31.5mm，水灰比0.52,查表 取混凝土砂率B s =35%o (6) 计算一组(3块试件)水泥混凝土各材料用量 3水用量175kg/ m '水泥用量337kg/m 砂用量680 kg/m 碎石用量1263 kg/m
(7) 配合比确定: 个人认为，单位用水量可取180(kg/m3) ，为保证混凝土强度，水灰比取0.5，单 位水泥用量360(kg/m3) ，根据密度法计算配合比，假定表观密度为2400 (kg/m3 )，单位粗集料用量与单位细集料用量为未知量，可设方程求解 M c0+ M g0+ M s0+ M w0=2400 M s0/ (M s0+ M g0 )*100=35 解得M g0=1560(kg/m3) ，M s0=840 (kg/m3) 通过计算得到个人的配合比为:单位用水量:单位水泥用量:单位细集料用量:单位粗集料用量=180:360: 840:1560
《普通混凝土配合比设计规程》 配合比计算案例 某高层办公楼的基础底板设计使用C30等级混凝土，采用泵送施工工艺。根据《普通混凝土配合比设计规程》（以下简称《规程》）JGJ 55的规定，其配合比计算步骤如下： 1、原材料选择 结合设计和施工要求，选择原材料并检测其主要性能指标如下： （1）水泥 选用P.O 42.5级水泥，28d胶砂抗压强度48.6MPa，安定性合格。 （2）矿物掺合料 选用F类II级粉煤灰，细度18.2%，需水量比101%，烧失量7.2%。 选用S95级矿粉，比表面积428m2/kg，流动度比98%，28d活性指数99%。 （3）粗骨料 选用最大公称粒径为25mm的粗骨料，连续级配，含泥量 1.2%，泥块含量0.5%，针片状颗粒含量8.9%。 （4）细骨料 采用当地产天然河砂，细度模数 2.70，级配II区，含泥量 2.0%，泥块含量0.6%。 （5）外加剂 选用北京某公司生产A型聚羧酸减水剂，减水率为25%，含固量为20%。 （6）水 选用自来水。 2、计算配制强度 由于缺乏强度标准差统计资料，因此根据《规程》表4.0.2选择强度标准差σ为5.0MPa。 表4.0.2 标准差σ值（MPa） 混凝土强度标准值≤C20C25~C45 C50~ C55 Σ 4.0 5.0 6.0 采用《规程》中公式4.0.1-1计算配制强度如下： （4.0.1- 1）式中：f cu,0——混凝土配制强度（MPa）；
f cu,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）； σ——混凝土强度标准差（MPa）。 计算结果：C30混凝土配制强度不小于38.3MPa。 3、确定水胶比 （1）矿物掺合料掺量选择（可确定3种情况，比较技术经济） 应根据《规程》中表3.0.5-1的规定，并考虑混凝土原材料、应用部位和施工工艺等因素来确定粉煤灰掺量。 表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 注：1 采用其它通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料； 2 复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量； 3 在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合 表中复合掺合料的规定。 综合考虑：方案1为C30混凝土的粉煤灰掺量30%。 方案2为C30混凝土的粉煤灰掺量30%，矿粉掺量10%。 方案3为C30混凝土的粉煤灰掺量25%，矿粉掺量20%。 （2）胶凝材料胶砂强度 胶凝材料胶砂强度试验应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》GB/T 17671规定执行，对3个胶凝材料进行胶砂强度试验。也可从《规程》中表5.1.3选取所选3个方案的粉煤灰或矿粉的影响系数，计算f b。
混凝土配合比设计的步骤 1．计算配合比的确定 (1)计算配制强度 当具有近期同一品种混凝土资料时，σ可计算获得。并且当混凝土强度等级为C20或C25，计算值<2.5 MPa 时，应取σ=2.5 MPa ；当强度等级≥ C30，计算值低于<3.0 MPa 时，应取用σ=3.0 MPa 。否则，按规定取值。 (2)初步确定水灰比(W/C) （混凝土强度等级小于C60） a α、 b α回归系数，应由试验确定或根据规定选取： ce f 水泥28d 抗压强度实测值，若无实测值，则 ce f ，g 为水泥强度等级值，c γ为水泥强度等级值的富余系数。 若水灰比计算值大于表4 - 24中规定的最大水灰比值时，应取表中规定的最大水灰比值 (3)选取1 m3混凝土的用水量(0w m ) 干硬性和塑性混凝土用水量： ①根据施工条件按表4-25选用适宜的坍落度。 σ6451.,,+=k cu t cu f f ce b a cu ce a f f f C W ααα+=0,g ce c ce f f ,γ=
②水灰比在0.40～0. 80时，根据坍落度值及骨料种类、粒径，按表4-26选定1 m3混凝土用水量。 流动性和大流动性混凝土的用水量： 以表4- 26中坍落度90 mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20 mm 用水量增加5 kg 计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； 掺外加剂时的混凝土用水量： wa m 是掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量；0w m 未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量；β外加剂的减水率。 (4)计算混凝土的单位水泥用量() 如水泥用量计算值小于表4- 24中规定量，则应取规定的最小水泥用量。 (5)选用合理的砂率值(βs) 坍落度为10～60 mm 的混凝土：如无使用经验，砂率可按骨料种类、粒径及水灰比，参照表4- 27选用 坍落度大于60 mm 的混凝土：在表4- 27的基础上，按坍落度每增大20 mm ，砂率增大1%的幅度予以调整； 坍落度小于10 mm 的混凝土：砂率应经试验确定。 6)计算粗、细骨料的用量(mg0，ms0) A.重量法： 0c m 、0g m 、0s m 、0w m 为1m3混凝土的水泥用量、粗骨料用量、细骨料用量和用水量。cp m 为1m3混凝土拌合物的假定重量，取2350～2450 kg/m3。 ()β-=10w wa m m 0c m C W m m w c 0 0=cp w s g c m m m m m =+++0000%100000?+=g s s s m m m β
混凝土配合比设计计算实例（JGJ/T55-2011） 一、已知:某现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C30，施工要求坍落度为75～90mm， 使用环境为室内正常环境使用。施工单位混凝土强度标准差σ取5.0MPa。所用的原材料情况如下： 1.水泥：4 2.5级普通水泥，实测28d抗压强度f ce为46.0MPa，密度ρc=3100kg／m3； 2.砂：级配合格，μf=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg／m3；砂率βs取33%； 3.石子：5～20mm的卵石，表观密度ρg=2720 kg／m3；回归系数αa取0.49、αb取0.13； 4. 拌合及养护用水：饮用水； 试求：（一）该混凝土的设计配合比(试验室配合比)。 （二）如果此砼采用泵送施工，施工要求坍落度为120～150mm，砂率βs取36%，外加剂选用UNF-FK高效减水剂，掺量0.8%,实测减水率20%，试确定该混凝土的设计配合比（假定砼容重2400 kg／m3）。
解：（一） 1、确定砼配制强度 f cu , 0 =f cuk+1.645σ=30+1.645×5 = 38.2MPa 2．计算水胶比： f b = γf γs f ce =1×1×46=46 MPa W/B = 0.49×46/（38.2+0.49×0.13×46）= 0.55 求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。) 0.55小于0.60，此配合比W/B 采用计算值0.55； 3、计算用水量（查表选用） 查表用水量取m w0 =195Kg /m 3 4．计算胶凝材料用量 m c0 = 195 / 0.55 =355Kg 5.选定砂率（查表或给定） 砂率 βs 取33； 6. 计算砂、石用量（据已知采用体积法） 355/3100+ m s0/2650+ m g0/2720+195/1000+0.11×1=1 a b cu,0a b b /f W B f f ααα= +
混凝土配合比设计 的步骤
混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其它性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o)
配制强度按下式计算： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46(0.07) cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应经过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22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的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1) w wo m m αβ=- β为减水率
C40混凝土用于某公路K**+***桥钢筋混凝土施工，要求施工时现场坍落度为30～50mm，碎石的最大粒经为30mm。 材料选择 水泥：采用牡丹江产P.O42.5普通硅酸盐水泥。 砂：产地岔林河，细度模数2.62属于中砂，颗粒级配属Ⅱ区。 碎石：产地冷山，规格分别为16～31.5cm、4.75～16cm，压碎值、含泥量等指标也均符合规范求。 粗集料配合比设计 根据筛分结果粗集料的掺配比例为: 4.75～16cm cm碎石为35% 16～31.5cm cm碎石为65%。 按照上述比例掺配两种集料，经几次筛分试验，其结果均满足4.75～31.5cm碎石连续级配.配合比设计 1、计算初步配合比 1）确定混凝土配制强度（fcu,o）。 混凝土设计强度fcu，k=40Mpa 标准差σ=5.0 Mpa 则混凝土配制强度： fcu,o= fcu，k+1.645×σ=48.2 Mpa 2）计算水灰比（W/C） （1）按强度要求计算水灰比 ①计算水泥实际强度 采用42.5普通硅酸盐水泥fce,k=42.5Mpa，富余系数γc=1.13 则水泥实际强度为： fce=fce,k×γc =48.0Mpa ②计算水灰比 碎石 A=0.48 B=0.52 W/C=A×fce/(fcu,o+A ×B ×f ce)=0.45 （2）按耐久性校核水灰比 根据桥梁施工规范要求：严寒地区受严重冰冻，水流侵蚀最大水灰比不得大于0.65。按照强度计算的水灰比符合耐久性要求，故采用0.45。 （3）确定单位用水量 根据要求，混凝土拌和物的坍落度为30～50mm，碎石的最大粒径为30mm。 确定混凝土的单位用水量为： mwo=185kg/m3 （4）计算单位水泥用量（mco） ①按强度计算单位用灰量 已知混凝土单位用水量为 mwo=185kg/m3 水灰比W/C=0.45 则计算单位混凝土用灰量： mco=mwo×c/w=411kg/m3 ②按耐久性校核单位用灰量
1] 普通混凝土配合比设计方法[ 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 表1 普通混凝土配合比设计参数参考表(自定, 待验证) ; 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, 计算过程中经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～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 可在施工现场经过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。
普通混凝土配合比设计及试配 发表时间：2009-11-20T11:00:29.903Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月下旬刊供稿作者：宋波[导读] 配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程，也是保证预拌混凝土质量的重要环节宋波（江苏固鼎股份有限公司）摘要：针对预拌混凝土企业确定混凝土配比时“重设计、轻试配”的现状，结合配合比设计的条件要素，从混凝土配合比设计、试配、调整三 个方面，系统阐述预拌混凝土配合比设计的全过程，突出强调了试配的重要性，进一步明确预拌混凝土配合比设计是在经验、理论指导下的实践性过程。关键词：预拌混凝土配合比设计适配调整 0 引言 配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程，也是保证预拌混凝土质量的重要环节。目前，市场上有不少预拌混凝土生产企业配合比的确定比较随意，表现在对试配工作的重视程度不够，不经试验确定配合比，纯凭经验确定配合比，想当然确定配合比，不能够根据原材料变化情况和用户要求确定混凝土配合比。本文针对上述状况，结合本人实践经验，系统阐述预拌混凝土配合比设计并重点讲述混凝土试配过程。 1 配合比设计的条件要素 混凝土配合比设计的条件要素包括：工程信息资料、工程技术要求、原材料质量情况、环境条件、搅拌站的生产数据和经验积累等。 1.1 任何预拌混凝土都是为工程及工程施工服务的，配合比的设计必须满足工程要求。除满足强度要求外，还必须满足工作性的要求。此外，为保证混凝土工程的安全性、耐久性，还必须满足相应技术规程、规范、标准的要求。 1.2 目前预拌混凝土市场发展迅速，市场上原材料供应紧张，原材料来源复杂，混凝土配合比的设计必须针对原材料实际状况而确定，并能根据原材料波动情况及时作出配合比调整。 1.3 环境因素一般包括温度、湿度、交通状况等。不同的环境条件对配合比设计的要求不同，如夏季施工，由于气温较高，混凝土表面水蒸发速度较快,应考虑防止预拌混凝土干缩裂缝和混凝土坍损过大，这就要求在配合比设计时适当降低砂率，降低砂率可加快现浇混凝土表面水析出速度，以平衡混凝土表面水蒸发速度，防止干缩裂缝。同时，降低砂率还有利于减少坍损。 1.4 建立企业质量数据库配合比设计计算是整个预拌混凝土配合比设计的第一步，配合比设计计算，就是在掌握资料的基础上，根据一些理论、规范经验等选取一些参数，计算各种成分的用量。所以从设计计算的概念上，我们就可以看出经验数据积累的重要性。任何参数的选都取都是以经验积累为参照的，同时，计算出来的配合比经过试配后，配合比的调整乃至最终确定，也必定依据经验积累的数据为参照。 2 试配应采用工程中实际使用的原材料 混凝土配合比的设计一般经历三个阶段，即设计计算、试配、调整。混凝土配合比的设计计算在《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T55-96）中有详细的表述，这里不加阐述。在《普通混混凝土配合比设计规程》中有关试配、调整的内容表述得较少，而试配又是混凝土配合比设计中最重要的环节。这就要求试配所用原材料一定要有代表性，为保证试配结果对实际生产的指导意义，试配所用原材料必须要有代表性，则试配所用原材料的取样必须要有代表性。 2.1 取样的代表性在料堆上取样，因为影响取样代表性的因素太多，（例如：料堆的大小、堆料的方向、自然环境因素、人为因素），个人比较赞成试配所需材料最好在输送过程中连续均衡取样。 2.2 样品取好后，应根据需要进行制样制样必须注意两点，一是样品能真正代表原材料，二是样品必须具有高度均匀性。常用的制样方法为四分法。 2.3 所有原材料，都必须严格根据国家标准检验后，才能根据检验结果计算配合比，进行试配。当然，在实际工作中，可能来不及等所有原材料检验结果出来以后，就要进行试配，那么，作为试配方案确定的人员，就要注意收集原材料统计数据，着重做好下面的工作： 2. 3.1 日常收集原材料供应商的检验、试验报告。 2.3.2 建立企业自身对原材料检验的数据库，对各供应商供应的原材料要建立独立的分析台帐，并根据统计、分析结果，定期评价供应商检验报告的可靠性和准确程度，供应商检验报告长期可靠、准确的在混凝土配合比设计计算时，报告结果可直接应用。 2.3.3 对定点供应的水泥，要掌握水泥的强度增长规律，并能用回归分析法依据水泥早期强度推定水泥的28天强度。 3 试配前的调整 在混凝土强度试验的配合比确定过程中，必须根据混凝土配合比设计条件要素，正确选取水灰比，砂率、用水量等，称之为试配前调整。 3.1 根据原材料状况选择合适的参数，进行配合比设计在《普通混凝土配合比设计规程》中，就参数的选取，有一些规定，这些规定，也是根据生产实践中的经验得来的，可直接使用，例如：在用水量的确定上，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5-10kg，采用粗砂时，则可减少5-10kg，对流动性、大流动性混凝土的用水量，以坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm，用水量增加5㎏.对砂率的选取有下列规定：①对细沙或粗砂，可相应地减小或增大砂率。②对单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。③对薄璧构件，砂率取偏大值。 上述内容，均为规程中根据原材料状况，对配合比设计参数的选择进行确定，日常生产中碰到的情况，往往要复杂的多，这就要求我们根据原材料检验结果，综合考虑各方面因素，做好设计参数的选择，对能够根据原材料检验结果来确定的参数，一定要先检验后确定参数，以确保配合比计算结果的可靠性。 3.2 日常做好影响混凝土性能（包括强度）的敏感因素分析当原材料质量特性发生变化时，要分析其对混凝土性能有无影响，影响大小。对影响较大的因素，可采用回归分析法，确定原材料特性值的变化对混凝土性能的影响，具体到混凝土配合比设计计算时，就是原材料质量特性值对设计参数选取时的影响。以设计参数为因变量，原材料某一质量特性值为自变量（假设其它因素相对稳定情况下），建立相应函数关系。无明显函数关系或找不出函数关系，但对混凝土性能影响较大的特性值，其与设计参数的关系也可用数据列表的形式表示。
南通天和建设工程质量检测有限公司 混凝土配合比设计原始记录 JC-4036-HP №： 砼设计强度等级施工工艺机械搅拌 要求坍落度（mm）使用部位 任务单编号样品状态符合(不符合)标准要求 检测依据JGJ55-2011 环境条件℃ 试验日期年月日检测用主要设备一览表 名称规格型号量程准确 度 编号 使用状况 使用前使用后 搅拌机HJW-60 QT-07 正常(非正常) 正常(非正常) 振动台HCZT-1 QT-2 正常(非正常) 正常(非正常) 压力试验机TY A-2000D 0-2000kN ±1% FM-04 正常(非正常) 正常(非正常) 电子计价称ACS14LE 0-30kg FM-24 正常(非正常) 正常(非正常) 一.原材料 1：水泥：任务单编号品种等级复测强度(Mpa)（3天） 2：黄砂：任务单编号细度模数含泥量(%) 3：石子1：任务单编号级配含泥量(%) 石子2：任务单编号级配含泥量（%） 4：外加剂：品种产地减水率（%）掺量(%) 5：粉煤灰：级别超量系数取代水泥百分率(%) 6：矿粉：级别掺量 二．试验室配合比计算： 1、确定试配强度（Mpa）：f cu。0=f cu。k+1.645σ 2、计算水胶比：W/C=αa×f ce /f cu。0 +αa×αb×f ce 3、单位用水量（kg）： 4、单位水泥用量（kg）： 5、选定砂率： 6、取单位容重： 7、计算粗细集料用量（kg）：砂= ；石子1= ；石子2= 8、粉煤灰用量（kg）： 9：外加剂掺量（kg）： 三．试验室初步配合比 水胶比砂率水水泥黄砂石子1 石子2 粉煤灰外加剂 四．试配检验 1、试拌（0.025m3）用料量（kg）：砂的含水率：%；石子的含水率：% 水水泥黄砂石子1 石子2 粉煤灰外加剂