1、預 拌 混 凝 土 配 合 比設 計 、試 配 與 確 定李 彥 昌8月1/68 國內外配合比設計方法介紹1目 錄 配合比設計2 試配3 配合比確定4 應用舉例5 結論62/68Mehta P K和Aitcin P C基于最正確漿骨比配合比設計方法。英國Domone P L J等基于最大密實度理論配合比設計方法。法國路橋試驗中心基于Feret公式和Farris模型提議配合比設計方法。陳建奎全計算法。普通混凝土配合比設計規程JGJ55中質量法和體積法等。 國內外配合比設計方法介紹13/68 配合比設計24/68 配合比設計-設計流程25/68 配合比設計-設計流程26/68 配合比設計-設計流程

2、27/68以設計上流程共有：兩個查表： 查表選擇用水量 查表選擇用砂率十二個公式：規程中公式+替換描述公式我們用Excel設計配合比設計計算軟件：配合比設計模板.xlsm 配合比設計-設計流程28/68質量法與體積法對比質量法（前稱重量法、假定容重法）特點簡單易學：從使用者角度出發，流程很簡化。不太準確：用假定來代替體積法繁瑣試驗和計算，經過表觀密度試驗進行校正，基本能夠到達配合比計算精度，含有較強適用性。標準在條文說明中指出”在實際工程中，混凝土配合比設計通常采取質量法。體積法對技術要求略高。”因為質量法比較簡單，多數偏向于使用質量法。 配合比設計-質量法與體積法對比29/68 體積法特點設

3、計基礎：各原材料體積加和到達一立方米。愈加準確：能夠準確計算出各種原材料用量，不需要經過試驗進行調整。適用性強：適合用于當前配合比組分越來越復雜情況。表觀密度試驗：需要準確測定原材料表觀密度。無法測定時，能夠采取檢測匯報中值。計算過程復雜：沒有計算機輔助計算極難進行。 配合比設計-質量法與體積法對比210/68質量法和體積法最大區分在于混凝土配合比調整方面生產過程中配合比調整在所難免當前混凝土原材料質量波動很大，施工配合比調整非常頻繁，調整參數包括砂率、外加劑摻量、摻合料取代率、原始用水量等。質量法弊端在于調整前后體積不一樣調整后混凝土體積發生了一定程度改變。假如要準確到1m，需要頻繁進行校正

4、。 配合比設計-質量法與體積法對比211/68質量法和體積法最大區分在于混凝土配合比調整方面體積法優越性在于調整前后混凝土配合比體積一直為1m：利用Excel函數和公式，能夠準確、快速實現體積法參數調整。 配合比設計-質量法與體積法對比212/68對于引氣混凝土而言，采取體積法優越性愈加顯著。體積法能夠經過設置含氣量參數，來設計不一樣含氣量混凝土配合比。而質量法對此無能為力，只能輔助于實測表觀密度和實測含氣量后校正。下表舉例說明：分別設計含氣量為1%、2%、3%混凝土配合比。 配合比設計-質量法與體積法對比213/68體積法適合用于大多數特種混凝土配合比設計：只要設計配合比能確保其體積為1m，

5、原材料品種能夠不受太多限制。比如：體積法不但適合用于普通混凝土設計，還能夠進行砂漿、輕質混凝土、重混凝土、鋼纖維混凝土等配合比設計。 配合比設計-質量法與體積法對比214/68 配合比設計2 配合比設計-校正系數215/68對于這一要求，本人認為，技術上是可行，是符合試驗規律，但從經營角度看是不行，因為靠近2%誤差，結算誤差一樣靠近2%，以300元/立方米價格計算，價差到達6元/立方米，這是買賣雙方都難以接收。所以，本人提議將這一要求下調至1%更為合理。 配合比設計-校正系數216/68 配合比設計-強度確保率和標準差217/68因為混凝土強度波動很大，選擇95%強度確保率作為設計依據，充分考

6、慮了混凝土是一個非勻質性材料特點，結合與結構整體協調性，是合理。但本人認為：作為結構實體中混凝土，強度確保率到達95%是能夠接收，但作為攪拌站生產混凝土，強度確保率95%是難以接收。 配合比設計-強度確保率和標準差218/68原因主要是：預拌混凝土是攪拌站生產出來，出站（廠）時與澆筑到結構實體后混凝土強度差異很大，結構實體混凝土強度往往因運輸和等候時間長、澆筑過程加水或加外加劑調整、漏振與振搗不足或過振、養護不及時與養護不充分甚至不養護等原因，而比生產出來時混凝土強度低很多。所以在設計配合比時應選擇采取更大混凝土強度確保率系數。 配合比設計-強度確保率和標準差219/68值是統計出來，沒有統計

7、數據時，規程提議采取4MPa（C20）、5MPa（C25C45）、6MPa（C50C55）。本人認為，不一樣值選擇主要是為了使設計出配合比愈加靠近真實情況，而真正需要考慮值選擇情況應該在確定配合比階段，合理確定值能夠使混凝土配合比執行過程中愈加可靠。值選擇將在混凝土配合比確定時深入闡述。 配合比設計-強度確保率和標準差220/68確定技術路線配合比計算出來輕易，確定技術路線難。本人認為，技術路線確實定應該考慮以下幾方面。1、混凝土性能要求根據混凝土力學性能（強度：抗壓強度、抗折強度等）、耐久性能（抗滲性能、抗凍性能、氯離子擴散性能、耐磨性能、抗沖擊性能等）要求不一樣，采取不一樣技術路線。比如：

8、 配合比設計-技術路線確定221/68（1）設計低強度等級混凝土技術路線以提升混凝土粘聚性為根本，既確保混凝土強度不過高，又能確保混凝土含有很好粘聚性，采取提升砂率并盡可能采取細砂和含有較高石粉含量機制砂、增加摻合料用量等技術路線。 配合比設計-強度確保率和標準差2（2）設計高強度等級混凝土恰好與低強度等級混凝土相反，以盡可能降低混凝土粘聚性為根本，采取降低砂率并盡可能采取粗砂和石粉含量相對較低機制砂、優質一級粉煤灰、石灰石粉、硅灰（高于C80）、含有降粘作用外加劑、適宜用水量等技術路線。22/68（3）設計大致積混凝土技術路線以盡可能提升摻合料用量，降低水泥用量為根本，采取大摻量粉煤灰、大摻

9、量礦粉、以60d或90d強度作為驗收強度、提升緩凝劑用量等技術路線。（4）設計抗凍融混凝土以混凝土適量引氣為根本，采取摻加適當引氣劑、聚羧酸外加劑先消后引、低燒失量粉煤灰、低含泥量砂等技術路線。（5）自密實混凝土為防止做成砂漿，影響混凝土性能，宜采取低用水量、低膠凝材料總量、低砂率 “三低”技術路線等。 配合比設計-技術路線確定223/682、工程與部位特點不一樣工程部位對混凝土性能要求不一樣，配合比設計時應充分考慮工程和澆筑部位特點采取適當技術路線。比如：（1）民用建筑剪力墻，因為其澆筑困難，宜采取適當提升單方用水量、提升坍落度、增加砂率、減小石子粒徑、降低坍落度損失等技術路線。有條件時能夠

10、采取自密實混凝土，盡可能降低人為原因影響。 配合比設計-技術路線確定224/68（2）市政橋梁墩柱、箱梁等因為其對外觀質量要求高，宜采取粒形很好粗骨料并提升粗骨料用量、采取含泥量較低中粗砂、選擇適當消泡劑并提升聚羧酸外加劑消泡劑用量、降低混凝土坍落度等技術路線。 配合比設計-技術路線確定225/68（3）地面混凝土，看似簡單，但因為其對表面混凝土質量有較高要求，以及表面系數較大特點，不宜技術路線輕易造成表面起砂和表面起硬殼而難以抹面現象，宜采取低坍落度、低砂率、低摻合料用量、低外加劑用量“四低”技術路線等。因為工程類型千差萬別，澆筑部位各不相同，這種情況包括面很廣，不再一一列舉。 配合比設計-

11、技術路線確定226/683、 原材料性能特點不一樣地域、不一樣攪拌站原材料都有不一樣特點，且大部分攪拌站都見面臨部分原材料質量不能充分滿足要求要求情況。所以，進行配合比設計時，一點要認真分析原材料特點，揚長避短，使混凝土愈加具備可操作性。比如： 配合比設計-技術路線確定227/68（1）原材質量整體很好時，一定要把好原材料用好。那么，采取什么樣技術路線才能算得上用好呢？本人認為，好原材料組合，要經過以降低單方用水量為關鍵配合比設計技術路線，在充分試配前提下，將高品質原材料價格高出部分降下來，力爭到達與低品質原材料單方成本靠近甚至更低，到達用優質原材料配制出價格含有競爭力優質混凝土。 配合比設計

12、-技術路線確定228/68（2）當原材質量整體較差時，要把握住這么品質原材料能夠用于什么樣工程，能夠澆筑什么樣工程部位等，并以適當提升單方用水量為關鍵技術路線，確定合理配合比，既要確保物盡其用，又要堅持質量底限，做良心工程、放心工程。切不可采取超摻外加劑降低單方用水量來降低成本做法，造成拌合物非常敏感，控制難度大，質量問題不停，惡性循環。 配合比設計-技術路線確定229/684 、生產工藝特點混凝土配合比設計不能脫離本身工藝特點，只有按照本身工藝特點制訂適當技術路線，確定配合比才是適合自己需要。盡管混凝土攪拌站工藝簡單，基本雷同，但認真分析存在一定差異。比如： 配合比設計-技術路線確定230/

13、68（1）有攪拌站粉料倉多，儲量大；骨料倉多，分類細；自行復配外加劑；攪拌設備管理到位，攪拌混凝土勻質性好等。能夠按照不一樣強度等級、不一樣技術要求、不一樣工程特點采取不一樣技術路線設計配合比；采取不一樣特點骨料搭配使用多級配技術路線細化配合比；等將外加劑分類，技術路線愈加靈活，混凝土性能愈加可控等。 配合比設計-技術路線確定231/68（2）有攪拌站粉料倉少，存放量少；骨料倉少，分類粗；直接外購外加劑成品；設備管理粗放，攪拌混凝土勻質性差等。缺乏采取不一樣技術路線基本條件，配合比設計時沒有了靈活性，只能采取照料大局，犧牲局部技術路線，盡力確保攪拌站正常生產經營活動。這些工藝特點正是我們工藝革

14、新方向。 配合比設計-技術路線確定232/68 試配3試配是配合比產生關鍵過程，做好試配是試驗室主要工作，所以關于怎樣能夠做好試配，本人總結了以下幾方面供參考。試拌首先應進行試拌，經過試拌檢驗設計出來配合比與實際之間差距和存在問題，然后做出調整，直到拌合物性能到達要求要求為止。33/68試拌過程就是配合比試驗過程，是關鍵過程，是真正考驗技術人員能力過程。因為：不論采取多么先進配合比設計技術，設計配合比往往依然存在這么或那樣問題，無法直接投入使用，只有經過試拌才能發覺問題和處理問題，而發覺和處理問題是要靠大量實際經驗和扎實理論知識，以及長久堅持不懈思索和探究，是理論和實踐長久有效結合結果。 試配

15、-試拌334/68本人認為，試拌過程最主要就是找到適當單方用水量，即：（1）用水量不是越低越好 ，更不是越高越好。不能用外加劑超摻強制降低單方用水量；也不能因單方用水量過高使外加劑加不進去，造成坍落度損失快。（2）不一樣原材料用組合應有一個最低用水量。 （3）經過試拌找到適當用水量，并確保配合比用水量大于這一最低用水量。 試配-試拌335/68試配配合比試驗試拌處理混凝土拌合物性能，試配是確定配合比完整試驗過程。以試拌配合比為基礎，設計出對應試配用配合比：采取普通混凝土配合比設計規程JGJ55中要求上下波動小于0.05水膠比，按照一樣設計路線計算出另外兩個或更多配合比進行試驗。 試配-配合比試

16、驗336/68按照普通混凝土配合比設計規程JGJ55，每一個配合比產生，都需要最少三個配合比試配，并依據試配強度結果回歸強度線性方程，然后按照配制強度計算出配合比，即為確定配合比。而當前攪拌站做法與規程中要求方法存在一定差異，通常按照系列配合比試驗方法來確定系列配合比。 試配-配合比試驗337/68系列配合比試驗方法：按照試拌配合比設計出系列配合比水膠比相差小于0.05三個以上多個配合比，進行試配，并依據試配結果確定在試配水膠比范圍內多個配合比，也就是系列配合比。這種方法實際是對規程中要求方法延伸，更適合預拌混凝土配合比試驗。 試配-配合比試驗338/68規程中設計方法適合用于配合比少，且比較

17、固定施工現場攪拌站，而對于個性化強、各種工程有不一樣要求預拌混凝土攪拌站來說，需要大量配合比，假如按照規程要求標準做法，就需要大量重復配合比試驗，而采取系列配合比試驗愈加合理有效。合理有效試驗方法應該被標準規范逐步接收，使這種方法成為能夠指導大家進行配合比試驗標準方法。 試配-配合比試驗339/68試配注意事項混凝土是一種非勻質性材料，試驗和生產誤差都很大，為了降低混凝土試配結果誤差，試配時應完善試驗制度，使整個試驗過程標準化，比如：（1）應制訂配計劃。（2）準備充分原材料，并對全部原材料進行檢驗和試驗。 試配-試配注意事項340/68（3）完善試驗條件。包含備好試驗工具、試驗儀器、檢驗攪拌機

18、葉片間隙等。（4）檢驗試模外觀，測量尺寸偏差，涂刷隔離劑應盡可能少。（5）微膨脹混凝土應采取鐵質試模。（6）攪拌機、振動臺均應有計時器等。 試配-試配注意事項341/68另外，試配過程中，為了保準結果準確性和可靠性，應做到以下幾點：（1）確保稱量數據及試驗數據準確性。（2）盡可能采取攪拌機攪拌。（3）確保攪拌最小量，不能少于20L。 試配-試配注意事項342/68（4）同系列配合比應在同一時間段做完；（5）不一樣強度等級混凝土拆模時間應該不一樣；（6）環境溫度、濕度統計；（7）依據不一樣目標留置充分試件等。 試配-試配注意事項343/68 配合比確定444/68確定混凝土強度確保率系數將標準中

19、1.645提升到2.02.5：對應強度確保率為97.72%99.38%，以確保實體強度確保率不低于95%。采取統計方法驗收可取2.0普通民建結構及一些非主要結構，通常按照混凝土強度檢驗評定標準GB/T50107中統計方法進行檢驗與評定，經過驗收難度相對較低，可取較低強度確保率系數。 配合比確定-確定強度確保率系數445/68采取非統計方法驗收時可取2.5市政工程墩柱、蓋梁和箱梁以及一些提出特殊要求主要工程等，通常采取標準中非統計方法進行檢驗與評定，經過驗收難度較高，宜取較高確保率系數。 配合比確定-確定強度確保率系數446/68標準差值確實定值反應了混凝土強度穩定程度，其取值對于確定混凝土配合

20、比非常主要。能夠經過以下幾個方法取得。（1）按照一定周期統計不一樣強度等級混凝土強度，得到值。能夠用于某一周期內優化或調整配合比。（2）按配合比編號統計不一樣時期混凝土強度，得到值。能夠用于優化不一樣時期同一個配合比。 配合比確定-標準差確定447/68（3）按照使用某種特定原材料時期，統計混凝土強度，得到值。能夠用于優化使用某種特定原材料配合比。（4）按照施工方現場檢測混凝土強度值統計混凝土強度，得到值。可按照現場需要優化配合比，確保抵達現場混凝土強度確保率。 配合比確定-標準差確定448/68依據本人掌握情況，進行強度統計作用主要有兩方面，其一是為了合格性評定；其二是為了應付檢驗，能夠將統

21、計結果用于指導配合比確定少之又少。強度統計結果綜合反應了一個企業全方面質量管理水平，是非常客觀公正，是量化，是能夠橫向對比找差距。 配合比確定-標準差確定449/68假如能夠在此基礎上發覺問題、分析原因和處理問題，能夠給企業在質量管理上帶來很大幫助。科學合理利用統計結果還能夠有效控制成本。統計得越籠統，值越大，對成本控制越不利；統計得越精細，值越小，有利于配合比細化和優化，對成本控制越有利。 配合比確定-標準差確定450/68利用普通混凝土配合比設計規程JGJ55進行原材料性價比試驗混凝土成本組成非常復雜，不但取決于原材料本身價格，同時與原材料性能有著親密聯絡。本人依據多年成本控制經驗，總結出

22、了一套“原材料經濟性對比喻法”，即“原材料性價比試驗方法”，用于選擇性價比較高原材料，使混凝土成本更為合理。 應用舉例551/68因為原材料性價比沒有標準試驗方法，所以造成對原材料性價比認識誤區。只關注原材料本身單價，沒有將價格與混凝土性能掛鉤。喜歡用低價劣質原材料，認為這么能夠降低成本，實際上這種情況下，不但混凝土質量會受到很大影響，混凝土單方成本也不一定降低，甚至會因原材料品質太差而造成成本增加，事與愿違，得不償失。 應用舉例552/68因為沒有科學對比喻法，使一些優質原材料得不到應用，對提升混凝土質量不利，對行業發展不利，也使一些原材料供給商不顧原材料本身性能，犧牲質量，壓低價格，來取得

23、競爭優勢，壓制了原材料行業生產品質提升和工藝革新。所以，科學和量化原材料性價比試驗方法對原材料合理應用非常必要。 應用舉例553/68原材料性價比試驗方法特點該方法是按照兩種或兩種以上不一樣廠家同類原材料，在其它原材料、試驗條件和試驗制度均相同情況下，找到相同工作性和相同強度所對應配合比單方成本試驗方法，是能夠實現定量評價原材料性價比試驗方法。經過這種方法不但能夠定量評價各種不一樣廠家原材料經濟性優劣，同時還能夠勉勵優質優價原材料推廣應用。 應用舉例-原材料性價比試驗方法特點554/68試驗流程1 、經過試拌使拌合物工作性相同。經過調整配合比各個參數，確保被對比原材料混凝土工作性相同。工作性相

24、同是經濟性對比非常主要步驟，應盡可能降低人為誤差。 應用舉例-試驗流程555/682 、按照試驗結果，經過回歸分析，使混凝土強度相同。按照普通混凝土配合比設計規程JGJ55要求試驗方法進行試驗，用對比原材料試配結果建立線性回歸方程，確定相同強度對應水膠比，從而計算出相對應配合比，深入計算出各自對應配合比成本 應用舉例-試驗流程556/683、被對比原材料對應配合比成本差價即為原材料性價比。因為除被對比原材料不一樣外，其它原材料均相同，試驗條件和試驗制度也相同，只要實現了拌合物性能相同和混凝土強度相同，被對比原材料所對應配合比就只用一個變量被對比原材料，其所對應配合比成本差就是由被對比原材料造成

25、，所以，我認為這個差值就是被對比原材料性價比。 應用舉例-試驗流程557/68下面是某攪拌站在本人指導下進行兩個電廠粉煤灰（分別為級和級粉煤灰）性價比試驗報告。關于級與級粉煤灰經濟性對比報告為了準確確定使用和級粉煤灰經濟性，我們按照原材料經濟性對比喻法，分別對 、 級粉煤灰進行了配合比試驗。試驗本著以同原材料、同工作性、同試驗條件和試驗制度原則，用確定相同強度配合比成本方法來進行對比。經過試拌，我們分別對兩種粉煤灰按照規定要求進行試配，結果如下。 應用舉例-經濟性對比匯報558/68 應用舉例-經濟性對比匯報5水膠比粉煤灰摻量礦粉摻量外加劑摻量配合比（kg/m3）7d強度(MPa)水水泥礦粉粉

26、煤灰外加劑中砂+細砂石0.5020%15%3.5%168228527012.3650+220100025.60.5520%15%3.5%168207486411.1640+250100023.00.4520%15%3.5%167253587813.6630+200100029.4回歸方程R7d =12.99B/W0.12相關系數r=0.9991、 級粉煤灰試驗數據59/68水膠比粉煤灰摻量礦粉摻量外加劑摻量配合比（kg/m3）7d強度(MPa)水水泥礦粉粉煤灰外加劑中砂+細砂石0.5020%15%3.5%172234547212.6630+200100024.20.5520%15%3.5%17

27、3212496511.4620+270100021.50.4520%15%3.5%172260608014.0620+200100028.2回歸方程R7d=12.35B/W0.17相關系數r=0.9982、 級粉煤灰試驗數據 應用舉例-經濟性對比匯報560/68水灰比粉煤灰摻量礦粉摻量外加劑摻量配合比（kg/m3）水水泥礦粉粉煤灰外加劑中砂+細砂石級灰配合比0.4820%15%3.5%167237557312.8640+2201000級灰配合比0.4620%15%3.5%172254597813.7630+20010003、按照同強度標準，選取7d強度值為27MPa，據此強度分別確定、級粉煤灰配合比 應用舉例-經濟性對比匯報561/68水膠比水泥礦粉粉煤灰外加劑砂石累計級灰0.485000.237=118.51800.055= 9.91500.073= 10.950.0128= 25.6550.64= 35.2380.22= 8.36501= 50258.51級灰0.465000.254=1271800.059= 10.621150.078= 8.970.0137= 27.4550.63= 34.65 380.2= 7.6501= 50266.244、成本對比（元/立方米） 應用舉例-經濟性對比匯報562/68依據以上對比試驗，按照