1、普通混凝土配合比設計（新規范）一、術語、符號1.1 普通混凝土干表觀密度為2000kg/m32800kg/m3的混凝土。（在建工行業，普通混凝土簡稱混凝土，是指水泥混凝土）1.2 干硬性混凝土u. I r- -1|=拌合物坍落度小于10mm且須用維勃稠度（s）表示其稠度的混凝土。（維勃稠度可以合理表示坍落度很小甚至為零的混凝土拌合物稠度，維勃稠度等級劃分為5個。）I '1.3塑性混凝土 11 ：拌合物坍落度為10mm90mm的混凝土。1.4 流動性混凝土拌合物坍落度為100mm150mm的混凝土。1.5 大流動性混凝土拌合物坍落度不低于160mm的混凝土。I11.6 膠凝材料混凝土中水

2、泥和礦物摻合料的總稱。1.7 膠凝材料用量混凝土中水泥用量和礦物摻合料用量之和。 11 I I1.8 水膠比混凝土中用水量與膠凝材料用量的質量比。（代替水灰比）（膠凝材料和膠凝材料用量的術語和定義在混凝土工程技術領域已被廣泛接受）二、設計方法、步驟及相關規定2.1基本參數（1）水膠比W/B ;（2）每立方米碎用水量 mw；（3）每立方米碎膠凝材料用量 mb；（4）每立方米碎水泥用量 me;（5）每立方米碎礦物摻合料用量 mf；（6）砂率B s：砂與骨料總量的重量比；（7）每立方米碎砂用量ms;（8）每立方米碎石用量 mg。2.2理論配合比（計算配合比）的設計與計算基本步驟：混凝土配制強度的確定

3、；計算水膠比；確定每立方米混凝土用水量；計算每立方米混凝土膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量；確定混凝土砂率；計算粗骨料和細骨料用量。（1）混凝土配制強度的確定混凝土配制強度應按下列規定確定： ：當混凝土設計強度等級小于C60時，配制強度應按下式確定：.r I .fcu,。之 fcu,k +1.645仃（1）式中：fcu,?；炷僚渲茝姸龋∕Pa）;%,k 混凝土立方體抗壓強度標準值，這里取混凝土的設計強度等級值（MPa）;二一一混凝土強度標準差（MPa）。當設計強度等級不小于C60時，配制強度應按下式確定:f cu,。-1.15fcu,k(2)混凝土強度標準差應按下列規定確定:有近13個月同品種

4、、同等級混凝土強度資料，且試件組數不小于30,其混凝土強度標準差 時（ 30組數據）按式（3）統計計算：I n 22'、fcU,i -n m2cu(3)式中：fcu,i 第i組試件強度（MPa）;m2c u-一n組試件的強度平均佰：（MPa）;n 一一試件組數。對于強度等級不大于C30的混凝土，當混凝土強度標準差計算值不小于 3.0MPa時，按式（3） 計算結果取值；當混凝土強度標準差計算值小于3.0MPa時，應取3.0MPa。對于強度等級大于C30且小于C60的混凝土，當混凝土強度標準差計算值不小于4.0MPa時,應按式（3）的計算結果取值；當混凝土強度標準差計算值小于4.0MPa時

5、，應取4.0MPa。當沒有近期的同一品種、同一強度等級混凝土強度資料時，其強度標準差。可按下表取值。表i標準差仃取值（MPa混凝土強度標準差<C20C25C45C50C554.05.06.0（2）水膠比確定當混凝土強度等級小于C60時，混凝土水膠比宜按下式計算：W/B=af（4）fcu,0 , I'bfb式中：W B 混凝土水膠比； 二 i "%、«b回歸系數，按表2取值；I 1f b 膠凝材料28d膠砂抗壓強度（MPa）,可以實測；也可按照式（5）計算確定。 j t I i I表2回歸系數0、丸取值表系數碎石卵石0.530.490.200.13當膠凝材料28

6、d膠砂抗壓強度值（3）無實測值時，可按下式計算：/ I f b=¥f%fce（5）式中：f、 s 粉煤灰影響系數和?；郀t礦渣粉影響系數，按表 3選用；fce 水泥28d膠砂抗壓強度（MPa）,可以實測；也可按照式（6）計算確定。表3粉煤灰影響系數和?；郀t礦渣粉影響系數YsX (%)01.001.00100.85-0.951.00200.75-0.850.95-1.00300.65-0.750.90-1.00400.55-0.650.80-0.90500.70-0.85注：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 S95級?；郀t礦渣粉

7、 宜取上限值，采用S105級?；郀t礦渣粉可取上限值加 0.05;3 .當超出表中的摻量時，粉煤灰和?；郀t礦渣粉影響系數經試驗確定當水泥28d膠砂抗壓強度（）無實測值時，可按下式計算：fce=cfce,g(6)式中：c 水泥強度等級值的富余系數，可按實際統計資料確定, 也可按表4選用；fce g水泥強度等級值（MPa）。ce, g表4水泥強度等級值的富余系數（九）水泥強度等級32.542.51 11 152.51."二富余系數1.121.16、"，'U1.10耐久性驗證：混凝土的最大水膠比 應符合混凝土結構設計規范（GB50010-2010）的規定。（控制水膠 比

8、是保證耐久性的重要手段，水膠比是配比設計的首要參數）混凝土結構設計規范對不同環境條件的混凝土最大水膠比作了規定。表5結構混凝土材料水膠比基本要求I-環境等級一二 a二 b三a三b最大水膠比0.600.550.50 (0.55)0.45 (0.50)0.40注：處于嚴寒和寒冷地區二b、三a類環境中的混凝土應使用引氣劑，并可采用括號中的有關 參數。干濕交替環境；水位頻繁變動環境;混凝土結構暴露的環境類別按表 6進行劃分。環境類別條件一室內干燥環境；無侵蝕性靜水浸沒環境二 a室內潮濕環境；非嚴寒和非寒冷地區的露天環境；非嚴寒和寒冷地區與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境； 嚴寒和寒冷地區的冰凍線以下與

9、無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環 境表6混凝土結構的環境類別b嚴寒和寒冷地區的露天環境；嚴寒和寒冷地區冰凍線以上與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境三a嚴寒和寒冷地區冬季水位發動區環境； 受除冰鹽作用環境；海岸環境三b鹽漬土環境受除冰鹽作用環境 海岸環境四海水環境五受人為或自然的侵蝕性物質影響的環境混凝土的最小膠凝材料用量 應符合表7的規定，配制C15及其以下強度等級的混凝土，可不 受表7的限制。（在滿足最大水膠比條件下，最小膠凝材料用量是滿足混凝土施工性能和摻加礦物 摻和料后滿足混凝土耐久性的膠凝材料用量）表7最小膠凝材料用量環境類別素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土一200260、 J XX &#

10、39;''J300二 a225280300二 b250280300三300300300（3）用水量確定每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（mw。）應符合下列規定:1）混凝土水膠比在0.40-0.80范圍時，可以按表8、9選取；2）混凝土水膠比小于0.40時，可通過試驗確定。表8干硬性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）項目指標10.020.040.016.020.040.0維勃稠 度（s）16-2017516014518017015511-151801651501851751605-10185170155190180165表9塑

11、性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）項目指標10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度（mm）10-3019017016015020018517516535-5020018017016021019518517555-7021019018017022020519518575-90215195185175230215205195注：1.本表用水量系采用中砂時的取值。采用細砂時，每立方米混凝土用水量可以增加5kg-10kg ;采用粗砂時，可減少 5kg-10kg ;2.摻用礦物摻合料和外加劑時，用水量應相應調整。（4）膠

12、凝材料用量確定計算，并應進行試拌調整, I, mw0每立方米混凝土的膠凝材料用量（mb0）應按式（7） 能滿足的情況下，取經濟合理的膠凝材料用量。mb0式中：mbo計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）;mwo計算配合比每立方米混凝土中用水量（kg/m3）;W B水膠比。（5）砂率確定砂率（A）應根據骨料的技術性質、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有歷史資料確定。當缺乏砂率的歷史資料時，混凝土砂率的確定應符合下列規定：1）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應經試驗確定；2）坍落度為10mm-60mm的混凝土，其砂率可根據粗骨料品種、最大公稱粒徑及水膠比按照表7選取；3）坍落度大

13、于60mm的混凝土，其砂率可經經驗確定，也可在表10的基礎上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以調整。表10混凝土的砂率（%水膠比卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）10.020.040.016.020.040.00.426-3225-3124-3030-3529-3427-320.530-3529-3428-3333-3832-3730-350.633-3832-3731-3636-4135-4033-350.736-4135-4034-3939-4438-4336-41注：1.本表數值系中砂的選用砂率，對細砂或粗砂，可相應的減少或增加；2 .采用人工砂配制混凝土時，

14、砂率可以適當增加；3 .只用一個單粒級粗骨料配制混凝土時，砂率應適當增大。（6）粗、細骨料用量確定當采用質量法計算混凝土配合比時，粗、細骨料用量應按式（8）計算，砂率按式（9）計算.mb。+mg。+ms。+ mwo = mcp（8）Ps =msoX100%（9）mgo mso式中：mbo計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）;mwo計算配合比每立方米混凝土中用水量（kg/m3） ;"，mgo計算配合比每立方米混凝土中粗骨料用量（kg/m3）;mso計算配合比每立方米?M凝土中細骨料用量（kg/m3）; lj B J ； / / y飛砂率；mcp 每立方米混凝土拌合物的假

15、定質量（kg）,可取2350kg/m3-2450 kg/m3。當采用體積法計算混凝土配合比時，粗、細骨料用量按式（10）、（11）計算。強+強+膽+%+0.0他=1（10）:b：g:s：wm 一Ps =so黑100%（11）mgo mso式中：Pb膠凝材料密度（kg/m3）;僅采用水泥作為膠凝材料時，便為水泥密度；:g 粗骨料的表觀密度（kg/m3）;:s 細骨料的表觀密度（kg/m3）;w 水的密度（kg/m3）,可取 1000 kg/m3；：混凝土的含氣量百分數，在不使用引氣劑或引氣型外加 劑時，s可取1。2.3混凝土配合比的試配、調整與確定（1）配合比的試配混凝土試配應采用強制式拌和機進

16、行攪拌，攪拌方法與施工采用方法相同；實驗室成型條件符合國家標準相關規定；每盤混凝土試配的最小攪拌量應符合表 11的規定，并不應小于攪拌機公稱容量的 1/4且不應 大于攪拌機公稱容量。表11混凝土試配的最小攪拌量粗，目料取大公稱粒徑（mm）拌合物數量（L）<31.52040.025在計算配合比的基礎上進行試拌。 計算水膠比應該保持不變，并應通過調整配合比其他參數 使得混凝土拌合物性能符合設計和施工要求，然后修正計算配合比，提出試拌配合比。在試拌配合比的基礎上進行混凝土強度試驗，并符合下列規定：1）應采用三個不同的配合比，其中 一個應為上述確定的試拌配合比，另外兩個配合比的 水膠 比宜比試拌

17、配合比分別增加和減少 0.05,用水量應與試拌配合比相同，砂率可適當增加和減少1% ;2）進行混凝土強度試驗時，拌合物性能應符合設計和施工要求；3）進行混凝土強度試驗時，每個配合比應至少制作一組試件，并標準養護至28d或設計規定齡期進行試壓。 11 ：（2）配合比的調整與確定根據得出的各組碎強度結果，繪制強度和膠水比的線性關系圖或插值法確定略大于碎配制強度（fcu,0）相對應的膠水比數值?；蛘哌x三個（或多個）強度中的一個所對應的膠水比，該強度大等于配制強度。在試拌配合比的基礎上，用水量（mw）應按試拌配合比中的單位用水量，并根據制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行適當調整。膠凝材料用量（m

18、b）應以用水量乘以確定的膠水比計算得出；粗骨料（mg）和細骨料（ms）用量應按試拌配合比中砂率，根據用水量及膠凝材料用量進行調整；混凝土拌合物表觀密度和配合比校正系數的計算應符合下列規定：1）配合比調整后的混凝土拌合物的表觀密度應按下式計算：Pc,c =mb +mg +ms +mw（12）式中：Pc,c 混凝土拌合物的表觀密度計算值（kg/m3）;mb每立方米混凝土的水泥用量（kg/m3）;mg 每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m3）;ms每立方米混凝土的細骨料用量（kg/m3）;mw每立方米混凝土的用水量（kg/m3）;混凝土配合比校正系數按下式計算:7ct 6=(13)：c,c式中：二混

19、凝土配合比校正系數；Pc,t 混凝土拌合物的表觀密度實測值(kg/m3)。當混凝土拌合物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，配合比保持不變；當二者之差超過2%時，應將配合比中每項材料用量均乘以校正系數 a 02.4施工配合比當工地所采用砂的含水量為 Ws,石子的含水量為Wg時，將上述配合比換算為施工配合比，每 立方米中各種材料的用量為：膠凝材料：mb = mbI 1細骨料：ms =ms (1 Ws)11 I 1/ I /粗骨料：mq = m (1 Wq)ggg1 - -I-> 1 . f 、i ,:, ,< 、i.八/ I水：mw =mw - (mu Ws mg

20、 Wg)三、參考資料1 .普通混凝土配合比設計規程(JGJ 55-2011 ),人民交通出版社；2 .混凝土結構設計規范(GB 50010-2010),人民交通出版社。四、計算示例4.1 設計資料(1)設計要求 、 11非寒冷地區露天環境下某橋梁工程橋墩用鋼筋混凝土，混凝土設計強度等級C30,施工要求坍落度為35-50mm(2)組成材料水泥：普通硅酸鹽水泥32.5級，密度為Pc =3100kg/m3；砂：中砂，表觀密度 Ps =2600kg/m3 ；碎石：最大粒徑40mm,表觀密度Pg = 2650kg/m3;水：自來水。4.2 設計要求(1)確定理論(計算)配合比；(2)經試拌坍落度為10m

21、m,采取措施：增加5%水泥漿，工作性滿足要求。請確定試拌配合 比？(3)(4)某施工現場砂子的含水率為 Ws=2%,碎石含水率為Wg=1%,請確定施工配合比？4.3設計計算步驟1：理論配合比計算(1)混凝土配制強度的確定混凝土設計強度等級為C30,查表得到混凝土強度標準差為 仃=5.0MPa,混凝土的配制強度為:fcu,0 > fcu,k +1.645。=30 +1.645黑5.0 =38.225 MPa(2)水膠比確定水泥強度等級為fce,g =32.5 MPa,查表得到富余系數為1.12,那么水泥28d膠砂抗壓強度：fce = cGg =1.12 32.5 =36.4 MPa本次設計

22、采用水泥作為唯一的膠凝材料，因此， =1.0、% =1.0。膠凝材料28d膠砂抗壓強度值f b為：f b= f sfce =36.4 MPa：-l)由于粗骨料為碎石，因此查表得到 3=0.53, 1ab =0.20;混凝土水膠比宜按下式計算：該結構所處環境類別為二a,其最大水膠比為0.55。因此，計算所得的水膠比滿足混凝土耐久 性的要求。(3)用水量確定混凝土拌合物施工要求坍落度為 35-50mm,碎石最大粒徑為40mm,因此查表得到單位用水量 為：3mw0=175kg/m(4)膠凝材料用量確定根據水膠比W/B =0.46 , mw0=175kg/m3,計算得到水泥用量為：3mc0 =380

23、kg/m根據耐久性要求，二a環境下的鋼筋混凝土結構最小水泥用量為280 kg/m3。本次計算所得的水泥用量滿足結構耐久性要求。(5)砂率確定由碎石最大粒徑40mm,水膠比0.46,可得：對應于水膠比0.40時，砂率Ps=29.5 ;對應于水膠比0.50時，砂率Ps=32.5 ;由水膠比0.46,通過線性內插可知：32.5 - 29.5s=29.5+ (0.46 -0.40) 29.5=31.30.500.40(6)粗、細骨料用量確定采用體積法進行配合比計算：mb0mgoms0 mw0001 _1:b:g:s;wmso100%mg。 mu。(10)(11)聯立方程組求解可得：3mg0 =1253kg/m3mso =571 kg/mmb0: mw0 ： ms0 ： mg°=380: 175: 571:1253以水泥質量為1表示其他材料用量為:mb。： mw0 : mu。： mg° =1:0.46:1.50:3.30按體積法計算所得混凝土計算配合比為:步驟2:試拌配合比計算按計算配合比試拌0.025m3混凝土拌合物，各種材料用量為:水泥：0.025*380=9.5kg；水：0.025*175=4.375kg；砂：0.025*571=14.275;碎石：0.025*1253=31.325;采取措施：增加5%水泥漿