1、混凝土配合比設(shè)計1第一章概 述3第一節(jié)設(shè)計原則31 配合比設(shè)計的基本參數(shù)32 配合比設(shè)計的基本原則3第二節(jié)配合比設(shè)計步驟41 普通混凝土的配合比設(shè)計步驟：42 摻用外加劑的混凝土配合比設(shè)計4第二章混凝土組成材料及其技術(shù)性質(zhì)5第一節(jié)水泥（通用水泥）51 水泥的技術(shù)標準52 混合材料83 水泥的選用84 需要注意的幾個水泥性能指標9第二節(jié)石料101 石料的分類102 石料的抗壓強度123 石料的耐水性13第三節(jié)粗骨料141 粗集料的技術(shù)品質(zhì)和有害雜質(zhì)的控制142 粗骨料的級配153 粗骨料的選用16第四節(jié)細骨料161 砂的級配162 砂的細度模數(shù)173 不同級配區(qū)砂的特性174 砂及砂率的選用18

2、第三章?lián)胶狭霞盎炷镣饧觿?9第一節(jié)混凝土外加劑191 分類192 礦用外加劑19第二節(jié)粉煤灰19第四章礦料 (混合料 )的組成設(shè)計23第一節(jié)概述23第二節(jié)混合料的級配形式231 連續(xù)級配232 間斷級配23第三節(jié)混合料級配的組成設(shè)計方法241 數(shù)解法242 圖解法求25第五章設(shè)計參數(shù)28第一節(jié)配制強度的確定28第二節(jié)稠度（坍落度）28第三節(jié)砂率291 經(jīng)驗選取法29混凝土配合比設(shè)計22 試驗法303 理論計算法30第四節(jié)水灰比31第五節(jié)水泥用量和用水量311 理論計算法322 經(jīng)驗選取法323 用確定水泥用量的方法33第六節(jié)骨料用量331 重量法計算332 體積法計算34第六章試配和調(diào)整35

3、第一節(jié)試配351 試配時混凝土的材料用量352 試配混凝土的坍落度檢驗363 試配混凝土的強度檢驗及水灰比校準36第二節(jié)配合比校準371 按強度檢驗結(jié)果修正配合比372 按實測得的混凝土拌合物密度值修正配合比37第三節(jié)現(xiàn)場混凝土的控制與調(diào)整381 單位用水量、水泥用量、砂率382 現(xiàn)場混凝土性能判別的方法393 現(xiàn)場混凝土施工配合比的調(diào)整方法404 施工現(xiàn)場中根據(jù)原材料質(zhì)量的變化及拌合物調(diào)整材料用量40混凝土配合比設(shè)計3第一章概 述第一節(jié)設(shè)計原則混凝土配合比設(shè)計就是根據(jù)設(shè)計要求、結(jié)構(gòu)物形式和施工條件等要求來確定混凝土的組分。即粗細集料、水和水泥的配合比例。水泥混凝土的組成及各組成材料在混凝土總

4、體積所占的大致比例見表1-1。表 1-1水泥混凝土的組成成份及各組成材料的絕對體積比組成成份水泥水細集料粗集料空氣占混凝土總體10 20152020 3533 481 3積的百分率（ %）22 3565 781 3為了調(diào)節(jié)混凝土及其拌合物的性能，常在其中加入各種化學外加劑。如減水劑、早強劑、緩凝劑、防凍劑等。外加劑已成為混凝土的第五組成分，但其用量很少，一般只占混凝土用量的 0.5%2.0%，最多不超過 5%。1 配合比設(shè)計的基本參數(shù)配合比設(shè)計的基本參數(shù)包括：（1）混凝土的強度要求 強度等級（ C）；（2）所設(shè)計混凝土的稠度要求 坍落度或維勃稠度值；（3）所使用的水泥品種、標號及其質(zhì)量水平，即

5、標號富余系數(shù)；（4）粗細集料的品種、最大粒徑、細度以及級配情況；（5）可能摻用的外加劑或摻和料；（6）除強度及稠度以外的其它性能要求。2 配合比設(shè)計的基本原則配合比設(shè)計的基本原則就是按所用的材料定出既能滿足強度、 稠度和其他要求且又經(jīng)濟方便、合理的混凝土各組成部分的用量比例。混凝土配合比設(shè)計4第二節(jié)配合比設(shè)計步驟1 普通混凝土的配合比設(shè)計步驟：（1）按強度要求確定水灰比值；（2）按稠度要求及集料情況確定用水量值， 并計算得出每立方米混凝土的水泥用量；（3）按原材料情況及所算出的水灰比值經(jīng)試驗或憑經(jīng)驗選取合理的砂率值；（4）按重量法或體積法計算出每立方米混凝土中的粗細集料含量；（5）以計算得的混

6、凝土配合比為基礎(chǔ)進行試拌及試驗， 并根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整配合比。2 摻用外加劑的混凝土配合比設(shè)計（1）減水劑能增加混凝土流動性，故可按其減水率相應(yīng)減少水及水泥的用量；（2）大部分混凝土摻減水劑后 28d 齡期強度與未摻減水劑的同水灰比混凝土強度相同，故仍可用普通混凝土的強度計算公式進行計算；（3）某些減水劑有緩凝作用。早期強度發(fā)展比較緩慢，對于有早期強度要求的混凝土應(yīng)考慮這一點。混凝土配合比設(shè)計5第二章混凝土組成材料及其技術(shù)性質(zhì)第一節(jié)水泥（通用水泥）水泥是混凝土的膠凝材料，混凝土的性能很大程度上取決于水泥的質(zhì)量。同時，在混凝土組成材料中水泥所耗費的費用最高。 所以，我們在選擇混凝土組成材料時對于水

7、泥的品種和標號的選擇必須特別慎重。1 水泥的技術(shù)標準1.1 通用水泥的特性和適用范圍表 2-1 通用水泥的特性和適用范圍水泥特點使用范圍品種優(yōu)點缺點適用于不適用于1、 標號高1、 水化熱高1、配制高標號混凝1、 大體積混凝土硅酸2、 快硬、早強2、 抗水性差土2、 地下工程鹽水3、 抗凍性好、 耐磨性3、 耐蝕性差2、 先張預(yù)應(yīng)力制品泥和不透水性強3、 道路、低溫下施工的工程普通與硅酸鹽水泥相比無根本區(qū)別。但有所改變：適應(yīng)性較強， 如特殊要求的工程都可以使用1、 早期強度增進率略有減少硅酸2、 抗凍性、耐磨性稍有下降鹽水3、 低溫凝結(jié)時間有所延長泥4、 抗硫酸鹽侵蝕能力有所增強1、 水化熱低1

8、、 早期強度低，后期1、 地面、地下、水中需要早強和受凍礦渣2、 抗硫酸鹽侵蝕能力好強度增進率大各種混凝土工程融循環(huán)，干濕交替的硅酸3、 蒸氣養(yǎng)護有較好的效2、 保水性差2、 高溫車間建筑工程鹽水果3、 抗凍性差泥4、 耐熱性較普通硅酸鹽水泥高火山1、保水性好1、 早期強度低，但后1、 地下、水下、大體需要早強和受凍灰質(zhì)2、水化熱低期強度增進率大積混凝土工程融循環(huán)，干濕交替的硅酸3、抗硫酸侵蝕能力強2、 需水性大，干縮性2、一般工業(yè)和民用工程鹽水大建筑泥3、 抗凍性差與火山灰硅酸鹽水泥相1、早期增進率比礦1、大體積混凝土和同礦渣水泥比：渣水泥還低地下工程粉煤1、水化熱低2、其余同火山灰水2、一

9、般工業(yè)和民用灰硅2、抗硫酸侵蝕能力強泥建筑酸鹽3、后期強度發(fā)展高水泥4、保水性好5、需水性和干縮性較小6、抗裂性較好混凝土配合比設(shè)計61.2 通用水泥的物理指標表 2-2通用水泥的質(zhì)量標準硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥以比表面積表示，不小于2；300m/kg細度礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥以篩余表示， 80 m方孔篩篩余不大于10%或 45m方孔篩篩余不大于30%硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于 390min ；凝結(jié)時間普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于 600min

10、。安定性品種硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥用沸煮法必須合格強度等級42.542.5R52.552.5R62.562.5R42.542.5R52.552.5R32.532.5R42.542.5R52.552.5R抗壓強度3d28d17.0 42.5 22 .0 23.0 52.527.028.0 62.5 32.0 17.0 42.5 22 .0 23.0 52.527.010.0 32.515.015.0 42.519.021.0 52.5 23.0抗折強度3d28d 3.5 6.5 4.0 4.0 7.0 5.0 5.0 8.0 5.5

11、3.5 6.5 4.0 4.0 7.0 5.0 2.5 5.5 3.5 3.5 6.5 4.0 4.0 7.0 4.5混凝土配合比設(shè)計71.3 通用水泥化學指標品種代號不溶物燒失量三氧化硫氧化鎂氯離子（質(zhì)量分數(shù)）（質(zhì)量分數(shù)）（質(zhì)量分數(shù)）（質(zhì)量分數(shù)）（質(zhì)量分數(shù)）硅酸鹽水泥P·I 0.75 3.0P· 1.50 3.5 3.5a 5.0普通硅酸鹽水泥P·O-5.0P··SA-b礦渣硅酸鹽水泥 4.0 6.0cP·S·B- 0.06火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P- 3.5粉煤灰硅酸鹽水泥P·F-b 6.0復合硅酸鹽水

12、泥P·C-a如果水泥壓蒸試驗合格，則水泥中氧化鎂的含量（質(zhì)量分數(shù)）允許放寬至6.0%。b如果水泥中氧化鎂的含量（質(zhì)量分數(shù)）大于6.0%時，需進行水泥壓蒸安定性試驗并合格。c當有更低要求時，該指標由買賣雙方協(xié)商確定。1.4 通用硅酸鹽水泥的組分組分品種代號熟料 +石膏粒化高爐火山灰質(zhì)粉煤灰石灰石礦渣混合材料P·I100-硅酸鹽水泥P· 95 5-95-5普通硅酸鹽水泥P·O80且<95>5且 20a-礦渣硅酸鹽水泥P·S·A50且<80>20且 50b-P·S·B30且<50>50

13、且 70b-火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P60且<80->20且 40c-粉煤灰硅酸鹽水泥P·F60且<80->20且 40d-復合硅酸鹽水泥P·C50且<80>20且 50ea本組分材料為符合本標準的活性混合材料，其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%且符合本標準的非活性混合材料或不超過水泥質(zhì)量5%且符合本標準的窯灰代替。b 本組分材料為符合GB/T203或 GB/T18046的活性混合材料，其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%且符合本標準第條的活性混合材料或符合本標準第條的非活性混合材料或符合本標準第條的窯灰中的任一種材料代替。c本組分材料為符合G

14、B/T2847的活性混合材料。d本組分材料為符合GB/T1596的活性混合材料。e本組分材料為由兩種（含）以上符合本標準第條的活性混合材料或/ 和符合本標準第條的非活性混合材料組成，其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%且符合本標準第條的窯灰代替。摻礦渣時混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復。混凝土配合比設(shè)計82 混合材料2.1 活性混合材料磨細的混合材料與石灰、石膏或硅酸鹽水泥一起，加水拌和后能發(fā)生化學反應(yīng)，生成有一定膠凝性的物質(zhì)，且具有水硬性，這種混合材料稱為活性混合材料。活性混合材的這種性質(zhì)稱為火山灰性。屬于活性混合材料的有：粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰。火山灰質(zhì)混合材料的品種很多，天然

15、的有火山灰、凝灰?guī)r、浮石、沸石巖、硅藻上等；人工的有煤矸石、燒頁巖、燒粘土、煤渣、硅質(zhì)渣等。粉煤灰是火力發(fā)電廠用煤粉做為發(fā)電的烯料所排出的廢渣，是從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末。2.2 非活性混合材凡不具有活性或活性甚低的人工或天然的礦物質(zhì)材料稱為非活性混合材料。這類材料與水泥成分不起化學反應(yīng)，或者化學反應(yīng)甚微。它的摻入僅能起調(diào)節(jié)水泥強度等級、增加水泥產(chǎn)量、降低水化熱等作用。實質(zhì)上非活性混合材料在水泥中僅起填充料的作用，所以又稱為填充性混合材料。石英砂、石灰石、粘土、慢冷礦渣以及不符合質(zhì)量標準的活性混合材料均可加以磨細作為非活性混合材料應(yīng)用。3 水泥的選用3.1 水泥的選用原則（1）水位變化區(qū)外

16、部混凝土、溢流面和經(jīng)常受水流沖刷部位的混凝土及有抗凍要求的混凝土，宜選用中熱硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，也可選用普通硅酸鹽水泥。（2）內(nèi)部混凝土、水下混凝土和基礎(chǔ)混凝土，宜選用中熱硅酸鹽水泥，也可選用低熱礦渣硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和低熱微膨脹水泥。（3）環(huán)境水對混凝土有硫酸鹽侵蝕性時，應(yīng)選擇抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。選用的水泥強度等級應(yīng)與混凝土設(shè)計強度等級相適應(yīng)。 水位變化區(qū)、 溢流面及經(jīng)常受水流沖刷部位、抗凍要求較高的部位，宜使用較高強度等級的水泥。如果水泥標號選用過高，則混凝土中水泥用量過低，影響混凝土的和易性和耐久性。反之，如果水泥標號選用

17、過低，則混凝土中水泥用量過多，非但不經(jīng)濟，而且降低混凝土的技術(shù)品質(zhì)（如收縮率增大等） 。混凝土配合比設(shè)計94 需要注意的幾個水泥性能指標4.1 細度（比表面積）水泥越細 , 水化越快 , 放熱速率越大 , 早期水化熱越集中 , 產(chǎn)生的溫度應(yīng)力越大 , 越容易產(chǎn)生早期開裂。4.2 早期強度目前水泥的早期強度主要是 3d 強度，但據(jù)研究認為，從實際工程的角度表征早期 (也包括后期 )混凝土易開裂性的最佳指標是混凝土的 24h 抗壓強度值。這個值與混凝土的收縮、彈模、極限拉應(yīng)變、徐變都密切相關(guān)。24h 抗壓強度越小，則早期收縮值、彈模也越小，而徐變則較大，均有利于減小早期開裂風險。因此 24h 抗壓

18、強度可以看作是評價早期易開裂性的一個綜合指標，對后期開裂性也有重要參考意義。建議混凝土 24h 抗壓強度不大于 12MPa。美國和德國的一些學者建議用 12h 強度作為控制值，要求混凝土 12h 抗壓強度不超過 6MPa。雖然離開水灰比難以確定水泥強度與混凝土強度的關(guān)系，但是至少可以確定一個定性的趨勢， 即早期強度越高的水泥越容易開裂。國外的一些水泥生產(chǎn)廠家，已在水泥的出廠報告上提供了水泥24h 抗壓強度，國內(nèi)研究認為： 24h 抗壓強度最好不大于15MPa。4.3 水化熱水化熱特別是早期水化熱是引起混凝土開裂的一個主要原因，混凝土的所有開裂因素的影響力，幾乎都同時與溫度因素疊加，并因疊加而被

19、放大。混凝土一旦開裂，耐久性將成為奢談。水泥的水化熱的大小和放熱速率首先取決于熟料的礦物組成。鋁酸三鈣（ C3A ）的水化熱成倍于其它礦物，鋁酸三鈣（ C3A ）的水化熱和水化放熱速率最大 , 硅酸三鈣（ C3S）和鐵鋁酸三鈣（ C4AF ） 次之 , 硅酸二鈣（ C2S） 的水化熱最小 , 放熱速率最慢。4.4 水泥的均勻性影響混凝土中水泥的用量 , 從而影響混凝土的溫升。水泥的強度直接影響混凝土中水泥的用量 , 穩(wěn)定性不好的水泥 ( 水泥的強度、水化熱及需水量等標準偏差大 ) , 設(shè)計混凝土配比時為了構(gòu)件的安全只能按水泥強度的低限值計算水泥摻量 , 這樣對于處于強度上限附近的水泥摻入量相對

20、過多 , 強度過高 , 水化熱也相對增大 , 從而影響混凝土的溫升。因此, 水泥技術(shù)指標的標準偏差過大 , 既影響水泥企業(yè)的經(jīng)濟效益 , 又對混凝土的溫升造成不利影響 , 水泥企業(yè)應(yīng)采取措施確保出廠水泥的均勻性。混凝土配合比設(shè)計104.5 與高效減水劑具有良好的相容性與高效減水劑具有良好相容性的具體表現(xiàn)為： 飽和摻入量低； 飽和摻量時具有較大的流動性；在較高流動性時不泌水。需要水泥有一個適宜的堿含量。 堿含量過高可導致一系列弊端： 加速水泥早期水化速率，增加早期水化熱，加大水泥的需水量，與減水劑相容性不好，加大收縮與開裂風險。但也沒有必要追求過低的堿含量， 過低的堿含量會降低水泥保水性。 水泥

21、對萘系減水劑的相容性存在一個適宜的堿含量，可溶性堿大約 0.5%左右具有最好的相容性。第二節(jié)石料1 石料的分類1.1 巖漿巖（火成巖）地殼內(nèi)的熔融巖漿在地下或噴出地面后冷凝而成的巖石。（ 1）深成巖 深成巖是地殼深處的巖漿在受上部覆蓋層壓力的作用下經(jīng)緩慢冷凝而形成的巖石。其結(jié)晶完整、晶粒粗大、結(jié)構(gòu)致密。具有抗壓強度高、孔隙率及吸水率小、表觀密度大、抗凍性好等特點。土木工程常用的深成巖有花崗巖、正長巖、橄欖巖、閃長巖等。（ 2）噴出巖 噴出巖是巖漿噴出地表時，在壓力降低和冷卻較快的條件下而形成的巖石。由于其大部分巖漿來不及完全結(jié)晶， 因而常呈隱晶 （細小的結(jié)晶） 或玻璃質(zhì)（非晶質(zhì)）結(jié)構(gòu)、當噴出的

22、巖漿形成較厚的巖層時，其巖石的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類似深成巖；當形成較薄的巖層時，由于冷卻速度快及氣壓作用而易形成多孔結(jié)構(gòu)的巖石，其性質(zhì)近似于火山巖。土木工程常用的噴出巖有輝綠巖、玄武巖、安山巖等。（ 3）火山巖 火山巖是火山爆發(fā)時，巖漿被噴到空中而急速冷卻后形成的巖石。有多孔玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)且表觀密度上的散粒狀火山巖，如火山灰、火山渣、浮石等；也有因散粒狀火山巖堆積而受到覆蓋層壓力作用并凝聚成大塊的膠結(jié)火山巖，如火山凝灰?guī)r等。混凝土配合比設(shè)計111.2 沉積巖沉積巖又名水成巖，是由地表的各類巖石經(jīng)自然界的自然風化、風力搬運、流水沖刷等作用后再沉積（壓實、相互膠結(jié)、重結(jié)晶等）而形成的巖石，主要存在于地表及不太

23、深的地下。其特征是呈層狀構(gòu)造，外觀多層理，表觀密度小，孔隙率和吸水率較大，強度較低，耐久性較差。沉積巖是地殼表面分布最廣的一種巖石， 雖然它的體積只占地殼的 5，但是露出面積約占陸地表面積的 75%。根據(jù)沉積巖的生成條件，可分為機械沉積巖、化學沉積巖、生物有機沉積巖。(1)石灰?guī)r俗物灰石或青石。 主要化學成分為CaCO3。主要礦物成分是方解石。 但常含有白云石、菱鎂硬礦、石英、蛋白石、含水量鐵礦物及粘土等。因此，石灰的化學成分、礦物組成、致密程度以及物理性質(zhì)等差別甚大.石灰?guī)r通常為灰白色、淺白色，常因含有雜質(zhì)而呈現(xiàn)深灰、灰黑、淺黃、淺紅，表觀密度為 26002800kg/m3，抗壓強度為 20

24、 160Mpa，吸水率為 2%10%。石灰石來源廣、硬度低、易劈裂、便于開采，具有一定的強度和耐入性，因而廣泛用于土木工程中。塊石可作基礎(chǔ)、墻身、階石及路面等，碎石是常用的水泥混凝土和瀝青混凝土的骨料。此外，它也是生產(chǎn)水泥和石灰的主要原料。（ 2）砂巖砂巖主要是由石英砂或石灰?guī)r等細小碎屑經(jīng)沉積并重新膠結(jié)而成的巖石。它的性質(zhì)決定于膠結(jié)物的種類及膠結(jié)物的種類及膠結(jié)的致密程度。以氧化硅膠結(jié)而成為硅質(zhì)砂巖；以碳酸鈣膠結(jié)而成為石灰質(zhì)砂巖；還有鐵質(zhì)砂巖和粘土質(zhì)砂巖。砂巖的主要礦物為石英，次要礦物有長石、云母及粘土等，致密的硅質(zhì)砂巖其性能接近于花崗巖，密度大、強度高、硬度大、加工較困難，可用于紀念性土木工程

25、及耐酸工程等；鈣質(zhì)砂巖的性質(zhì)類似于石灰混凝土配合比設(shè)計12巖，抗壓強度為 6080Mpa，加工較易，應(yīng)用較廣，可作基礎(chǔ)、踏步、人行道等，但不耐酸的侵蝕；鐵質(zhì)砂巖的性能比鈣質(zhì)砂巖差，其密實者可用于一般土木工程工程；粘土質(zhì)砂巖浸水易軟化，土木工程中一般不用。1.3 變質(zhì)巖變質(zhì)巖是地殼中原有的各類巖石，在地層的壓力或溫度作用下，原巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生再結(jié)晶作用， 其礦物成分、 結(jié)構(gòu)構(gòu)造以至化學成分發(fā)生部分或全部改變而形成的新巖石。一般由巖漿巖變質(zhì)而成的稱正變質(zhì)巖，如片麻巖等；由沉積巖變質(zhì)而成的稱副變質(zhì)巖，如大理石、石英巖等。（ 1）大理巖大理巖又稱大理石，是由石灰?guī)r或白云經(jīng)高溫高壓作用，重新結(jié)晶變質(zhì)

26、而成。表觀密度為 2500 2700kg/m3,抗壓強度為 50140Mpa，耐用年限為 30 100 年。大理石構(gòu)造致密，密度大，但硬度不大，易于分割。純大理石常呈雪白色，含有雜質(zhì)時，呈現(xiàn)黑、紅、黃、綠等各種色彩。鋸切、雕刻性能好，磨光后非常美觀，可用于高級土木工程物的裝飾工程。我國的漢白玉、丹東綠切花白、紅奶油、墨玉等大理石均為世界著名高級土木工程裝飾材料。（ 2）石英巖石英巖是由硅質(zhì)砂巖變質(zhì)而成， 晶體結(jié)構(gòu)。巖體均勻致密，抗壓強度大（ 250400Mpa），耐久性。但硬度大、加工困難。常用作耐磨耐酸的裝飾材料。（3）片麻巖片麻巖是由花崗巖變質(zhì)而成，其礦物成分與花崗巖相似，呈片狀構(gòu)造，因而

27、各個方向的物理、力學性質(zhì)不同。在垂直于解理（片層）方向有較高的抗壓強度， 可達 120 200Mpa。沿解理方向易于開采加工，但在凍融循環(huán)過程中易肅落分離成片狀，故抗凍性差，易于風化。常用作碎石、塊石及人行道石板等。2石料的抗壓強度粗集料的強度可采用兩種強度指標表示。一種是直接采用巖石制成5×5×5cm方體（或 5×5cm 圓柱體）試件，在水中飽和狀態(tài)下測得的極限抗壓強度值。另一種是以粗集料在圓筒中抵抗壓碎的能力（即壓碎指標）來間接推測其相應(yīng)的強度。一般巖石的抗壓強度見后表 2-3-2。通常要求巖石抗壓強度值與混凝土強度之比對于大于或等于 C30 的混凝土不應(yīng)小于

28、 2.0，其他混凝土不應(yīng)小于 1.5。一般來說， 火成巖試件混凝土配合比設(shè)計13的強度不宜低于80Mpa,變質(zhì)巖試件的強度不宜低于60Mpa，沉積巖試件的強度不宜低于30Mpa。在選擇采石場時，或?qū)Υ旨蠌姸扔袊栏褚蟆⒒驅(qū)|(zhì)量有爭議時，采用巖石抗壓強度作評定指標是適宜的。但是其具有加工復雜，強度變異性較大，不能代表集料在混凝土中的真正受力狀態(tài)等缺點。因此，一般多用壓碎指標值進行質(zhì)量檢驗。集料的壓碎指標值測定方法簡便，對于集料中存在的軟弱顆粒分辨能力較好。各種巖石的抗壓強度表 2-3-2極限抗壓強度巖石名稱(Mpa)小于 20膠結(jié)不良的礫巖、各種不堅固的頁巖、硅藻巖、石膏20 40中等堅固的泥

29、灰?guī)r、 凝灰?guī)r、 浮石、中等堅固的頁巖、 軟而有裂縫的石灰?guī)r、貝殼石灰?guī)r40 60鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖、風化強烈的泥質(zhì)砂巖、堅固的頁巖、堅固的泥灰?guī)r。60 80硬石膏、泥灰?guī)r質(zhì)石灰?guī)r、去母及砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)砂巖、角礫狀花崗巖。80 100強烈風化的軟弱花崗巖、片麻巖、正長巖、蛇紋巖、致密石灰?guī)r、帶有沉積巖卵石折硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、砂巖、砂質(zhì)石灰質(zhì)頁巖、菱鐵礦、菱鎂礦。100120白云巖、堅固的石灰?guī)r、大理巖、石灰質(zhì)膠結(jié)的致密砂巖、堅固的砂質(zhì)頁巖120140粗粒花崗巖、非常堅固的白云巖、蛇紋巖、含有巖漿巖卵石的石灰質(zhì)膠結(jié)的礫巖、硅質(zhì)膠結(jié)的堅固砂巖、粗粒正長巖140160有風化痕跡的安山巖和玄武巖、片麻巖，非

30、常堅固的石灰?guī)r、含有漿巖卵石的硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、粗面巖160180中粒花崗巖、堅固的片麻巖、輝綠巖、玢巖、堅固的粗面巖、中粒正長巖180200非常堅固的粗粒花崗巖、花崗片麻巖、閃長巖、最堅固的石灰?guī)r、堅固的玢巖200250安山巖、玄武巖、最堅固的輝綠巖、閃長巖、堅固的輝長巖和石英巖大于 250鈣鈉斜長石的橄欖玄武巖( 拉長石橄欖玄武巖)特別堅固的輝綠輝長巖、石英巖及玢巖3 石料的耐水性材料長期在飽和水作用下不破壞，其強變也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。材料的耐水性用軟化系數(shù)表示。可按下式計算：式中： K 軟 材料的軟化系數(shù)；混凝土配合比設(shè)計14f 飽 材料在飽水狀態(tài)下的抗壓強度（MPa）；f 干

31、材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強度（MPa）。軟化系數(shù)的大小表明材料浸水后強度降低的程度，一般波動在01 之間。軟化系數(shù)越小，說明材料飽水后的強度降低越多，其耐水性越差。對于經(jīng)常位于水中或受潮嚴重的重要結(jié)構(gòu)物的材料，其軟化系數(shù)不宜小于0.85；受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其軟化系數(shù)不宜小于 0.70。軟化系數(shù)大于0.80 的材料，通常可以認為是耐水的材料。第三節(jié)粗骨料混凝土中粒徑在 5mm 以上的稱為粗骨料。橋涵混凝土的粗集料，應(yīng)采用堅硬的卵石或碎石。1 粗集料的技術(shù)品質(zhì)和有害雜質(zhì)的控制表 2-3-3碎石或卵石中的有害物質(zhì)含量項目品質(zhì)指標硫化物及硫酸鹽折算為SO3（按質(zhì)量1計）不大于（ %）顏色不應(yīng)低

32、于標準色，臺深于標準色，則應(yīng)配制混卵石中有機質(zhì)含量（用色比法試驗）凝土進行強度試驗，抗壓強度試驗應(yīng)不低于95%注：如含有顆粒硫酸鹽或硫化物，則要進行混凝土耐久性試驗確認能滿足要求時方能使用。表 2-3-4粗集料的技術(shù)的要求項目混凝土強度等級C55 C40 C3530C30石料壓碎指標值（ %） 1216針片狀顆粒含量（ %）15 25含泥量（按質(zhì)量計） （%）1.02.0泥塊含量（按質(zhì)量計） （ %）0.50.7小于 2.5 的顆粒含量（按質(zhì)量計） （ %）5注： (1)混凝土強度等級為C60 及以上時應(yīng)進行巖石抗壓強度檢驗，其他情況下， 如有必要時也可進行巖石的抗壓強度檢驗。巖石的抗壓強度與

33、混凝土強度等級之比對于大于或等于C30的混凝土，不應(yīng)小于 2.0，其他不應(yīng)小于 1.5。且火成巖強度不宜低于80Mpa，變質(zhì)巖不宜低于 60 Mpa ，水成巖不宜低于 30 Mpa 。巖石的抗壓強度試驗可按現(xiàn)行公路工程石料試驗規(guī)程（JTJ054）執(zhí)行。（2）混凝土強度在 C10 以下時，針片狀最大含量可為40%。混凝土配合比設(shè)計152 粗骨料的級配表 2-3-5碎石或卵石的顆粒級配級累計篩余按重量計（ %）配公稱粒徑情(mm)篩孔尺寸（圓孔篩） (mm)況2.505.0010.016.020.025.031.540.050.063.080.01005 1095 10080 1000 150連5

34、 1695 10090 10030 600 100續(xù)5 2095 10090 10040 700100級5 2595 10090 10030700 50配5 31.595 10090 10070 9015450 505 4095 10075 90306005010 2095 10085 1000150單16 31.595 10085 1000 100粒20 4095 100801000100級31.5 6395 10075 10045 75010040 809510070 10030 600100為了獲得密實、高強的混凝土，并能節(jié)約水泥用量，要求粗集料必須有一定的級配。試驗及實踐證明，使用符合

35、級配范圍規(guī)定的粗集料，適當控制砂率，就能配制出性能符合要求的混凝土。2.1 連續(xù)級配其優(yōu)點是所配制的混凝土可較為密實，特別是具有優(yōu)良的工作性，不易離析等現(xiàn)象。故為經(jīng)常采用的級配， 但是連續(xù)級配與間斷級配相比較， 配制的混凝土所需要的水泥用量較多。2.2 間斷級配即剔除了一種或更多種中間粒徑的級配。間斷級配混合料的最大優(yōu)點是它的空隙率低，可以配制成密實度高強的混凝土。而且水泥用量較小。但是，拌合物容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，實踐證明：只要選擇正確的砂率，用間斷級配的集料也能配制出性能優(yōu)良的混凝土。2.3 單粒級配一般用來調(diào)整組合具有要求級配的連續(xù)粒級集料，即為連續(xù)粒級不能配合成滿意的混合料時 (如粒徑偏大

36、 )，可采用相鄰單級集料相配合。2.4 水工混凝土級配的選用:采用振實最大密度法 ，用不同比例的兩種或三種骨料， 混合在一起，放入容量筒內(nèi)進行緊密密度的試驗，最大的振實密度各用的各種材料的比例即為所選。混凝土配合比設(shè)計16520204040804060505045553 粗骨料的選用3.1 最大粒徑粗集料的最大粒徑（每種粒徑的上限粒徑稱為該粒級的最大粒徑）愈大，集料的總表面積愈小，則混凝土的用水量愈小，水泥用量也愈小。但是粒徑過大，雖可增加混凝土的抗壓強度，但是會降低其抗拉強度，混凝土的和易性也會變差，易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。因此，普通混凝土用連續(xù)級配粗集料的最大粒徑應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)情況及施工方法選取，

37、同時，還必須考慮結(jié)構(gòu)的截面積及鋼筋間距。粗集料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面積最小尺寸的1/4 和鋼筋間最小凈距的3/4；在兩層或多層密布鋼筋結(jié)構(gòu)中，不得超過我，鋼筋最小間距的 1/2，同時最大粒徑不得超過100mm。a.對于下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、墩臺身等部位一般配筋較為稀疏，多為C20、C25 等級的混凝土，可選用 5 40 mm 。b.對于上部結(jié)構(gòu)如蓋梁、預(yù)制梁板等，多為C30、C40 等級的混凝土，則最大粒徑不宜超過 31.5 mm。3.2 級配的調(diào)整我們在選用碎石時，應(yīng)選用兩種或兩種以上的單粒級配，制成連續(xù)粒級的混合料進行施工使用（為工程施工方便，宜選用兩種單粒級混合成連續(xù)粒級） 。第四節(jié)細骨料在

38、混凝土中粒徑在 0.165mm 范圍內(nèi)的骨料均稱為細骨料。細骨料可采用源于自然風化的巖石得到的天然砂（如河砂、海砂等） ，亦可采用人工軋制石料得到的人工砂（如石屑等）。1 砂的級配優(yōu)質(zhì)的混凝土用砂希望具有較高的密度和小的比面，這樣才能達到既保證新拌混凝土混凝土配合比設(shè)計17有適宜的工作性和硬化后混凝土有一定的強度、耐久性，同時又達到節(jié)約水泥的目的。因此，砂應(yīng)具有一定的級配。表 2-2-1砂的顆粒級配級配區(qū)篩孔尺寸I 區(qū)II區(qū)III 區(qū)（ mm）余（ %）累計篩10.000005.0010 010 010 02.5035 525 015 01.2565 3550 1025 00.6385 717

39、0 4140 160.31595 8092 7085 550.16100 9010090100 90注：表中除了 5mm， 0.63mm,0.16mm 篩孔外，其余各篩孔累計篩余允許超過分界線，但是總量不得大于 5%。對于高強泵送混凝土用砂宜選用中砂，細度模數(shù)為 2.92.6。2.5mm 篩孔的累計篩余量不得大于 15%， 0.315mm 篩孔的篩余量宜在 85%92%之間。2 砂的細度模數(shù)細度模數(shù)只反映全部顆粒的粗細程度，而不能反映顆粒的級配情況。因此細度模數(shù)相同而級配不相同的砂可配制出性質(zhì)不同的混凝土。所以考慮砂的顆粒分布情況時，只有同時應(yīng)用細度模數(shù)和級配兩項指標。才能真正反映其全部性質(zhì)。

40、表 2-2-2按細度模數(shù)劃分砂的粗度細度模數(shù)3.1 3.72.33.01.6 2.20.7 1.5砂的分類粗砂中砂細砂特細砂3 不同級配區(qū)砂的特性1. 采用各個級配區(qū)的砂配制混凝土時，宜采用不同的砂率： I 區(qū)砂偏粗，保水性差，應(yīng)采用較大的砂率。否則，新拌混凝土的內(nèi)摩阻力大，不易搗實成型。提高砂率后，適用于配制富混凝土和低流動性混凝土。II 區(qū)砂是中砂和一部分偏粗的細砂組成。為常用砂，適用能力較好。為優(yōu)先選用用以配制不同等級的混凝土。III 區(qū)砂偏細，所配制的混凝土粘性略大，比較細軟，保水性較好，易搗實成型。混凝土配合比設(shè)計18而且由于 III 區(qū)級配砂偏細，比面大，所以對混凝土的工作性影響比

41、較敏感，用于配制混凝土時，宜采用較小的砂率，以保證混凝土的強度。4 砂及砂率的選用配制混凝土配合比時，砂最好的是II 區(qū)中砂。最為理想的砂的細度模數(shù)為 2.62.9之間。表 2-2-3砂中有害雜質(zhì)控制如下項目 C30C30含泥量（ %） 3.0 5.0其中泥塊含量（ % ） 1.0 2.0云母含量（ %） 2.0輕物質(zhì)含量（ %） 1.0硫化物及硫酸鹽折算為SO3（ %） 1.0有機質(zhì)含量（ %） (用色比法試驗 )顏色不應(yīng)低于標準色，如深于標準色， 應(yīng)以水泥砂漿進行抗壓強度復核。注：有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求要求的混凝土，含泥量不應(yīng)超過3%，云母含量不應(yīng)超過1%；對有機質(zhì)進行復核時，用原狀砂

42、配制的砂漿抗壓強度不低于用洗去有機質(zhì)的砂所配制的砂漿的95%時為合格。各級配區(qū)砂的參考砂率表 2-2-4序集灰水灰比砂 率范圍比 (體I 區(qū)砂II區(qū)砂III區(qū)砂號(重量 )積 )上限中下限上限中下限上限中下限15.50.45403730±227.50.660.738±12220310.00474435330.9043±12825565239373229對于結(jié)構(gòu)物的外觀有著較高的要求。因此，要求混凝土要有較為豐富的砂漿和更好的工作性。所以，我們在選擇砂率時， 可選擇略高的砂率， 但此時，水泥用量也會相應(yīng)增大。混凝土配合比設(shè)計19第三章?lián)胶狭霞盎炷镣饧觿┑谝还?jié)混凝土

43、外加劑1 分類1.1 按主要功能分類(1) 改善混凝土拌合物流變性能的外加劉。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。(2) 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑相速凝劑等。(3) 改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。(4) 改善混凝土其他性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑。1.2 減水劑按化學成分分類普通減水劑木質(zhì)素磺酸鹽類：木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂及丹寧等。高效減水劑：1 多環(huán)芳香族磺酸鹽類：萘和萘的同系磺化物與甲醛縮合的鹽類、胺基磺酸鹽等；2 水溶性樹脂磺酸鹽類：磺化三聚氰胺樹脂、磺化古碼隆樹脂等；3 脂肪族類：聚羧酸鹽類、聚丙烯酸鹽類、脂肪族羥甲基磺酸鹽高縮聚物等；4 其他：改性木質(zhì)素磺酸鈣、改性丹寧等。2 礦用外加劑在混凝土攪拌過程中加入的、具有一定細度和活性的用于改善拌和硬化混凝土性能（特別是混凝土耐久性）的某些礦物類的產(chǎn)品，稱為高強高性能混凝土用礦物外加劑。之所以將混合料與外加劑放在一章的內(nèi)容進行講述，是因為當前各高性能混凝土應(yīng)用越來越廣泛。礦物外加劑按照礦物組成成分分為四類：（ 1）磨細礦渣（ 2）磨細粉煤灰（ 3