1、混凝土配合比設計前言：混凝土配合比設計是一項涉及到很多因素的工作。一是要保證混凝土硬化后的結構強度和所要求的其他性能；二是要滿足施工工藝易于操作而又不遺留隱患；三是在符合上述兩項要求下選用合適的材料和計算各種材料的用量；四是對初步設計結果進行試配、調整使之達到工程的要求；五是要在滿足上述要求的同時降低成本。一、 配合比設計流程和基本原理 混凝土配合比設計的基本流程主要有四個階段，第一階段是由使用單位根據設計圖紙及施工單位的工藝條件，結合當地、當時的具體條件，提出要求，做好配比委托內容的準備；第二階段是選用材料、選用設計參數，這是整個設計的基礎。材料和參數的選擇決定配合比設計效果以及設計是否合理

2、；第三階段是計算用料，可用重量法或體積法計算；第四階段是對配合比設計的結果進行試配、調整并加以確定。配合比確定后，應簽發配合比通知書或者配合設計報告單。攪拌站在進行攪拌前，根據倉存砂、石的含水率作必要的調整，并根據攪拌機的規格確定每拌的投料量。攪拌后應留置試塊并將試件強度反饋?；炷僚浜媳仍O計基本參數確定的原則：水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設計的三個基本參數?；炷僚浜媳仍O計中確定三個參數的原則是：在滿足混凝土強度和耐久性的基礎上，確定混凝土的水灰比；在滿足混凝土施工要求的和易性基礎上，根據粗骨料的種類和規格確定單位用水量；砂率應以砂在骨料中的數量填充石子空隙后略有富余的原則來確定。

3、混凝土配合比設計以計算1m3混凝土中各材料用量為基準，計算時骨料以干燥狀態為準。普通混凝土配合比設計基本原理：1）絕對體積法：假定剛澆搗完畢的混凝土拌合物的體積，等于其各組成材料的絕對體積及混凝土拌合物中所含少量空氣體積之和。2）重量法（假定表觀密度法）：如果原材料比較穩定，可先假設混凝土的表觀密度為一定值，混凝土拌合物各組成材料的單位用量之和即為其表觀密度。二、混凝土配合比設計的步驟1、設計的基本資料：混凝土的強度等級、施工管理水平；對混凝土耐久性要求；原材料品種及其物理力學性質；混凝土的部位、結構構造情況、施工條件等。2、初步配合比計算：確定試配強度（fcu,0）：fcu,0=fcu,k+

4、1.645混凝土配制強度可按下式計算（JGJ55-2000）：fcu,0fcu,k+1.645fcu,0混凝土配制強度（MPa）；fcu,k設計的混凝土強度標準值（MPa）； 混凝土強度標準差（MPa）混凝土強度標準差（）混凝土強度標準差又稱均方差，其計算式為：對于 C20、C25級混凝土， 計算值<2.5MPa時,計算配制強度時取 2.5MPa；對于 C30級以上的混凝土， 計算值<3.0MPa時,計算配制強度時取 3.0MPa；當施工單位不具有近期的同一品種混凝土的強度資料時，值可按下表取值。設計的混凝土強度等級fcu,k<C20C20C35>C35（MPa）4.0

5、5.06.0計算水灰比值（）混凝土強度等級不大于C60時，混凝土水灰比應按下式計算：式中的回歸系數和應根據工程使用的水泥、集料通過試驗，建立灰水比和混凝土強度關系式而確定，當不具備試驗統計資料時，其回歸系數對碎石混凝土可取0.46，可取0.07；對卵石混凝土，可取0.48，可取0.33。 即采用碎石時： 采用卵石時： 式中 灰水比；灰水比的倒數值即水灰比；水泥28d抗壓強度實測值，Mpa。在無法取得水泥實際強度值時可采用下列公式：= 式中：-水泥確定等級-水泥確定等級的富余系數。用水量（）的確定：注：本表用水量系采用中砂時的平均取值，采用細砂時，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂則可減

6、少510；摻用各種外加劑或摻合料時，用水量應相應調整。當水灰比在0.4-0.8范圍時，根據集料品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，按規選取定用水量摻用各種外加劑或摻和料時，用水量應相應調整。水灰比小于.040的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土用水量應通過試驗確定。流動性、大流動性混凝土的用水量按下列步驟計算：以規定坍落度90mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，計算出未摻外加劑時的混凝土的用水量。摻外加劑時的混凝土用水量可按下式計算：mwa=mwo（1-） 式中 mwa摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；mwo未摻外加劑混凝土每立方米混凝土中的用水量，kg;

7、外加劑的減水率（%）。水泥用量（）計算：根據已確定的 W/C和w0，可求出1m3混凝土中水泥用量c0。水泥用量按下式計算： 為保證混凝土的耐久性，由上式得出的水泥用量還應大于表規定的最小水泥量。如算得的水泥用量小于JGJ55-2000標準中表規定值，應取規定的最小水泥用量值。選取砂率（），計算粗骨料和細骨料的用量：合理砂率可通過試驗、計算或查表求得。試驗是通過變化砂率檢測混合物坍落度，能獲得最大流動度的砂率為最佳砂率。 也可根據骨料種類、規格及混凝土的水灰比，參考JGJ55-2000標準中表選用。計算砂、石用量（）在已知砂率的情況下粗、細集料的用量可用重量法或體積法計算。重量法：原理：假定組成

8、混凝土的水泥、砂、石、水等材料在密實狀態下的體積密度為一個固定值。砂、石用量可用以下兩個關系式計算：-每立方米混凝土的水泥用量，kg；-每立方米混凝土的粗集料用量，kg；-每立方米混凝土的細集料用量，kg；-每立方米混凝土的用水量，kg；-每立方米混凝土拌和物的假定質量，kg，其值可取2350-2450kg；-砂率（%）體積法：原理：假定剛拌和的混凝土拌合物的體積等于其各組成材料的絕對體積及其所含少量空氣體積的總和且等于1。砂、石用量可用以下兩個關系式計算：式中：-水泥密度，kg/m3，可取2900-3100 kg/m3-粗集料的表觀密度，kg/m3-細集料的表觀密度，kg/m3-水的密度kg

9、/m3，可取1000kg/m3-混凝土的含氣量百分數，在不使用引氣型外加劑時，可取為1。按上述兩種方法的計算，所得的每立方米混凝土中各組成材料用量應該是接近的，根據計算所求得各組成材料用量中以水泥為分母，砂、石和水用量為分子算得配合比如下：混凝土配合比的試配、調整與確定試配：確定每盤混凝土的最小攪拌量：骨料最大粒徑31.5（mm）及以下，拌合物數量15（L）；骨料最大粒徑40（mm），拌合物數量25（L）按每盤混凝土量計算水泥、水、砂、石的用量。稱取每盤混凝土量計算水泥、水、砂、石的用量。接通攪拌機、振動臺電源，檢查運行是否正常。將攪拌機葉片、攪拌鍋用濕布擦一遍。將石子、水泥、砂子、依次倒入攪

10、拌鍋里。打開攪拌機，將水徐徐倒入攪拌鍋里，攪拌3min。 攪拌完畢立即進行稠度檢驗。坍落度法：用于集料最大粒徑不大于40mm、坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物稠度測定。試驗設備：坍落度筒：由薄鋼板或其他金屬制成的圓臺形筒其內壁應光滑、無凹凸部位。底面和頂面應互相平行并錐體的軸線垂直。在坍落筒外2/3高度處安兩個手把，下端應焊腳踏板。筒的內部尺寸為：底部直徑（200士2）mm 頂部直徑（100士2）mm高 度（300士2）mm 筒壁厚度不小于1.5mm搗棒：直徑為16mm、長600mm的鋼棒，端部應磨圓。試驗步驟：濕潤坍落度筒及其他用具，并把筒放在不吸水的剛性水平板上，然后用腳踩住兩邊的腳踏

11、板，使坍落度筒在裝料時保持位置固定。把按要求取得的混凝土試樣用小鏟分三層均勻地裝入筒內，使搗實后每層高度為筒高的1/3左右。每層用搗棒插搗25次。插搗應沿螺旋方向由外向中心進行，各次插搗應在截面上均勻分布。插搗筒邊混凝土時，搗棒可以稍稍傾斜。插搗底層時，搗棒應貫穿整個深度，插搗第二層和頂層時，搗棒應插搗透本層至下一層的表面。澆灌頂層時，混凝土應灌到高出筒口。插搗過程中，如混凝土沉落到低于筒口，則應隨時添加。頂層插搗完后，刮去多于的混凝土，并用抹刀抹平。清除筒邊底板上的混凝土后，垂直平穩地提起坍落度筒。坍落度筒的提過程應在5-10s內完成。從開始裝料到提坍落度筒的整個過程應不間斷地進行，并應在1

12、50s內完成。結果評定：a.提起坍落度筒后，量測筒高與坍落后混凝土試件最高點之間的高度差，即為該混凝土拌合物的坍落度值?；炷涟韬衔锾涠纫詍m為單位，結果表達精確至5mm。b.觀察坍落后的混凝土試件的粘聚性及保水性。粘聚性的檢查方法是用搗棒在已坍落混凝土錐體側面輕輕敲打。此時，如果錐體逐漸下沉，則表示粘聚性良好，如果錐體倒塌、部分崩裂或出現離析現象，則表示粘聚性不好。c.保水性以混凝土拌合物中稀漿析出的程度來評定，坍落度筒提起之后如有較多的稀漿從底部析出，錐體部分的混凝土也因失漿而集料外露，則表明此混凝土拌合物的保水性能不好。如坍落度筒提起后無稀漿或僅有少量稀漿自底部析出，則表示此混凝土拌合

13、物保水性良好。將安裝好的試模放在振動臺上，并涂一層薄機油，將混凝土拌合物一次裝入試模中。打開振動臺開關，振動120s，模平頂面，放入養護室進行養護，養護24h拆模，編號，繼續養護共28d，養護溫度20士2，濕度大于90%。配合比的調整與確定根據試驗得出的混凝土強度與其相對應的灰水比（C/W）關系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度（）相對應的灰水比，按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量：用水量（）應在基準配合比用水量的基礎上，根據制作強度試件時的坍落度或維勃稠度進行調整確定；水泥用量（）應以用水量乘以選定出來的灰水比計算確定；粗骨料和細骨料用量（mg和ms）應在基準配合比的粗骨料和細骨料用

14、量的基礎上，按選定的灰水比進行調整后確定。經試配確定配合比后，尚應按下列步驟進行校正：a.用水量（）應在基準配合比用水量的基礎上，根據制作強度試件時的坍落度或維勃稠度進行調整確定；b.水泥用量（）應以用水量乘以選定出來的灰水比計算確定；c.粗骨料和細骨料用量（）應在基準配合比的粗骨料和細骨料用量的基礎上，按選定的灰水比進行調整后確定。d計算混凝土的表觀密度計算值：e按下式計算混凝土配合比校正系數：式中 混凝土表觀密度實測值（kg/） 混凝土表觀密度計算值（kg/）f.當混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時，按本規程第2.4條確定的配合比即為確定的設計配合比；當二者之差超

15、過2%時，應將配合比中每項材料用量均乘以校正系數（），即為確定的設計配合比。g根據本單位常用的材料，可設計出常用的混凝土配合比備用；在使用過程中，h遇有下列情況之一時，應重新進行配合比設計：對混凝土性能指標有特殊要求時；水泥、外加劑或礦物摻和料品種、質量有顯著變化時；該配合比的混凝土生產間斷半年以上時。三、 混凝土配合比設計注意事項配合比設計工作是所有常規檢測試驗中最為復雜的一項工作，也是工程試驗的核心設計、試驗項目之一。我們務必要勤于實踐，善于學習鉆研，以掌握這項技術技能來實踐講理論知識應用于工程的目的。以下是需要注意的幾點：1）普通混凝土配合比設計規程（JGJ55-2011）即將于2011年12月1日實施，其中部分增改內容需要重點注意。2）目前的結構體設計考慮到耐久性以及其他性能比較多，這給我們設計帶來了不少麻煩，工作變