現代混凝土配合比設計

應考慮的因素參考、摘自《混凝土》《混凝土施工技術》《混凝土實用新技術手冊》等現代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土工程的變化現代混凝土配合比設計應考慮的因素四組分混凝土與保羅米公式依據四組分混凝土大量試驗提出的Bolomy公式：R28＝ARc(c/w-B)成為混凝土配合比設計的重要基礎，延續近100年。由此人們得到了混凝土強度依賴于水泥強度的結論。20世紀60年代以前大量的工程實踐證實了水泥強度對混凝土形成高強度的重要意義。

混凝土對水泥品質的要求“強度第一，甚至強度唯一”成為主流觀念。現代混凝土配合比設計應考慮的因素我國混凝土的現狀■強度水平提高■嚴酷環境中工程增多，耐久性要求突出■水泥和混凝土的關系變化■流變性能要求提高■現場勞動力素質、管理水平與質量要求的矛盾現代混凝土配合比設計應考慮的因素傳統觀念形成的理由

例如，許多規范、標準限定混凝土中粉煤灰的摻量應在25%以下，尤其是預應力混凝土構件中的摻量。這是因為過去我們的混凝土中沒有摻用減水劑，混凝土的水灰比較大（一般都高于0.5）。在這種情況下摻入粉煤灰，減少水泥的用量，就會使混凝土的凝結時間明顯延緩、硬化速率減慢，表現為早期強度低、混凝土滲透性增大。現代混凝土配合比設計應考慮的因素傳統觀念形成的理由

高水灰比的水泥漿體里，水泥顆粒懸浮于水分中，水化環境良好，可以迅速地生成表面積增大1000倍的硅酸鹽水化物等，有良好地填充漿體內空隙的能力。雖然從顆粒形狀來說，粉煤灰易于堆積密實，但是它水化緩慢，生成的凝膠量少，難以填充顆粒周圍的空隙，所以摻粉煤灰水泥漿體的強度和其他性能總是隨其摻量增大（水泥用量減少）呈下降趨勢（在早齡期尤為顯著）。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優異呢？

但是現今高效減水劑的應用已經很普遍，混凝土所用水灰比，尤其是摻有礦物摻合料混凝土的水膠比很容易降至0.5以下，同時現今的水泥活性則遠高于二十世紀八十年代以前的水泥（因為早強礦物C3S(硅酸三鈣）含量顯著提高、粉磨細度加大），因此摻加礦物摻合料的混凝土，即使是摻量很大的混凝土，與過去混凝土相比，其早期強度的發展速率也大大加快了。現代混凝土配合比設計應考慮的因素為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優異呢？

在低水膠比（如0.3左右）的水泥漿體里情況就大不一樣了。不摻粉煤灰時，高活性的水泥因水化環境較差，即缺水而不能充分水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內芯增大，生成產物量下降；但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙同時減小，因此混凝土強度發展迅速?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優異呢？這種情況下用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下，水泥的水化條件相對改善，因為粉煤灰水化緩慢，使混凝土的“水灰比”增大，水泥的水化程度因而提高，這種作用機理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（摻量為58%:左右，初期水灰比則約0.65）。水泥水化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發揮，然而與此同時，需要粉煤灰水化產物填充的空隙已經大大減小，所以其水化能力差的弱點在低水膠比條件下被掩蓋，而降低溫升等其他優點則依然起著有利于混凝土性能提高的作用。現代混凝土配合比設計應考慮的因素為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優異呢？以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，可以用一個“動態堆積”的概念來認識，這是相對沿用的靜態堆積而言的。通常在選擇混凝土原材料和配合比時，是以各種原材料在加水之前的堆積盡量密實為依據的；但是當加水攪拌后，特別是在低水膠比條件下，如何通過粉狀顆粒水化的交叉進行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配制出的混凝土在密實成型的前提下，經過水化硬化過程，形成的微結構應更為密實?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素傳統混凝土配合比設計方法的問題整體體強度水平高了，拌合物從低塑性發展到當前的泵送，流動性大大提高；原材料也有很大變化：水泥強度等級高細度細，骨料粒形和級配差了，且品種多樣化，品質相差很大；外加劑和礦物摻合料普遍使用，水膠比普遍降低，關鍵是混凝土耐久性逐漸成為混凝土的重要性能。傳統混凝土配合比設計方法以保羅米公式為重要基礎已經不適合現代混凝土。現代混凝土配合比設計應考慮的因素超量替代法存在的問題超量取代法：有關配合比的規范中提出粉煤灰的超量取代法，即在能被接受的摻量范圍取代水泥，另多摻一部分取代砂子這只是一種計算而已,在數量上代砂，實際上因為細度量級的差別在功能上粉煤灰并不是砂，不可能代砂，仍然是膠凝材料，卻因為超量而變相增加漿體含量。有人認為摻粉煤灰后的混凝土抗裂性改善不明顯，漿骨比增大是其原因之一建議今后不再采用這種實際上增加漿骨比的計算方法。現代混凝土配合比設計應考慮的因素現代混凝土技術的簡單與復雜混凝土是什么？

混凝土是用最簡單的工藝制作的最復雜的體系。簡單得“……通常認為任何站在那里沒事干的人都能直接就去澆筑或搗實混凝土”──Neville；復雜得至今無法建立實驗室指標試驗結果和同樣復雜的現場條件下的混凝土行為的相關關系；人們仍不確知混凝土的體內在服役的環境中隨時間究竟發生了什么?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素復雜的體系

混凝土是十分復雜的一個材料體系，恐怕是人類所用各種材料中最為復雜的。

砂、石、水泥、外加劑、礦物摻合料與水的簡單混合，即刻出現一個有明顯“生命歷程”的材料體系，其中水泥自發進行著長期延續的水化硬化過程，帶動整個體系經歷復雜的物理—化學—力學的變化過程，而就在這變化過程中得到長期使用?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素復雜的體系混凝土是極其復雜的多相、多尺度的非勻質體，這就造成了混凝土材料本身的高度復雜性和隨機變化性，加之我國幅員遼闊，對于使用地方性材料的混凝土而言，其變化就更加復雜了。僅就原材料而言，各地、各廠的水泥是變化的，哪怕就是同一個水泥廠生產的水泥也是變化的，骨料是變化的，外加劑是變化的，粉煤灰更是變化的?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素復雜的體系對混凝土，人們的描述用語是：多組分、多相、多種尺度顆粒物料混雜堆積互相填充的組成結構，具有不穩定性、非均質性、不連續性、多種尺度的孔隙結構、接觸界面情況復雜，而這一切都在變動等特點，……?；炷晾锩姘C合許多門學科內容的大學問?？上?，探究這些學問是十分復雜而艱難的。現代混凝土配合比設計應考慮的因素

現代混凝土技術趨于復雜

混凝土配合比對于新拌混凝土和硬化混凝土的重要意義不言而喻?，F代混凝土使用復合超塑化劑和超細礦物質摻合料，近年來機制砂逐漸成為建筑用砂的主要品種后礦物組成與品質差異比較大，再加之各地水泥在組分、與外加劑相容性、開裂敏感性方面有較大不同，這些都使配合比設計趨于復雜。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素現代混凝土技術趨于復雜原因是使用環境、原材料和施工方法的多樣性。例如今年暑期在大連理工大學舉行的首屆全國大學生混凝土材料設計大賽中呈現的現象。正所謂：

人工造石本無奇，砂子石頭和水泥。一朝采用多組分，百變技法令人迷。現代混凝土配合比設計應考慮的因素什么是當代混凝土？當代混凝土是建立在混凝土化學外加劑和礦物摻合料兩大混凝土科學技術進展基礎上的六組分混凝土。預拌混凝土是當代混凝土的主體品種。以預拌混凝土、泵送為主流。拌和料的流變性能成為重要問題?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素

我國混凝土規范與設計方法的問題

國內外學者提出多種配合比設計方法，大多是以經驗為基礎的半定量設計方法。正如陳肇元院士所說：“能滿足質量控制標準的混凝土，可以有不同的配合比設計方法”?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素傳統混凝土配合比設計方法的問題我國自1970年代引進高效減水劑，直到1980年代末至今得以大量使用后，混凝土強度不再依賴于水泥強度，用GB175—77水泥標準的425#水泥（相當于現行水泥標準的32.5等）已能配制出C60的泵送混凝土在本質上，混凝土主要還是由水泥骨料和水組成的硬化，但是其內涵已發生很大變化?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素傳統混凝土配合比設計方法的問題整體體強度水平高了，拌合物從低塑性發展到當前的泵送，流動性大大提高；原材料也有很大變化：水泥強度等級高細度細，骨料粒形和級配差了，且品種多樣化，品質相差很大；外加劑和礦物摻合料普遍使用，水膠比普遍降低，關鍵是混凝土耐久性逐漸成為混凝土的重要性能。傳統混凝土配合比設計方法以保羅米公式為重要基礎已經不適合現代混凝土?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點3.0.4混凝土的最小膠凝材料用量應符合表3.0.4的規定，配制C15及其以下強度等級的混凝土，可不受表3.0.4的限制。

表3.0.4混凝土的最小膠凝材料用量最大水膠比最小膠凝材料用量(kg/m3)素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330現代混凝土配合比設計應考慮的因素標準名稱結構類別最大水灰比最小水泥用量最小膠凝材料用量建標JGJ55《普通混凝土配合比設計規程》有凍害環境普通混凝土0.5-320國標GB/T50476《混凝土結構耐久性設計規范》有凍害環境普通混凝土0.55-280京標DBJT01-64-07《混凝土礦物摻和料應用技術規程》有凍害環境普通混凝土0.5200300國標GB50208《地下防水工程質量驗收規范》地下結構防水混凝土0.55280-國標GB50010《混凝土結構設計規范》寒冷環境普通混凝土0.55275國標GB50119《混凝土外加劑應用技術規范》加防凍劑的普通混凝土0.6300-相關規范標準對水泥或膠凝材料最小用量的規定現代混凝土配合比設計應考慮的因素標準名稱結構類別最大水灰比最小水泥用量最小膠凝材料用量國標GB50119《混凝土外加劑應用技術規范》加膨脹劑的抗滲混凝土0.5280──建標JGJ104《建筑工程冬季施工規程》冬季施工0.6300──建標JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技術規程》泵送300──地下防水技術規程260320GB50204-92《施工驗收規范》GB50204-2002無規定無規定無規定無規定GBJ146-90粉煤灰混凝土應用技術規程注：①結構用混凝土必須C25以上②所有水泥用量均未說明水泥品種和強度相關規范標準對水泥或膠凝材料最小用量的規定現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點3.0.5礦物摻合料在混凝土中的摻量應通過試驗確定。鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量宜符合表3.0.5-1的規定；預應力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量宜符合表3.0.5-2的規定。表3.0.5-1鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類水膠比最大摻量（%）硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰≤0.404535＞0.404030?；郀t礦渣粉≤0.406555＞0.405545鋼渣粉－3020磷渣粉－3020硅灰－1010復合摻合料≤0.406555＞0.405545現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點表3.0.5-2預應力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類水膠比最大摻量（%）硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰≤0.403530＞0.402520粒化高爐礦渣粉≤0.405545＞0.404535鋼渣粉－2010磷渣粉－2010硅灰－1010復合摻合料≤0.405545＞0.404535現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點3.0.8對于有預防混凝土堿骨料反應設計要求的工程，混凝土中最大堿含量不應大于3.0kg/m3，并宜摻用適量粉煤灰等礦物摻合料；對于礦物摻合料堿含量，粉煤灰堿含量可取實測值的1/6，?；郀t礦渣粉堿含量可取實測值的1/2。現代混凝土配合比設計應考慮的因素預防混凝土堿骨料反應

對可能發生堿-骨料反應的混凝土，宜采用大摻量礦物摻和料；單摻磨細礦渣的用量占膠凝材料總重α≥50%，單摻粉煤灰α≥40%，單摻火山灰質材料不小于30%，并應降低水泥和礦物摻和料中的含堿量和粉煤灰中的游離氧化鈣含量。AAR指堿集料反應現代混凝土配合比設計應考慮的因素現代混凝土配合比設計應考慮的因素現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點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σ可按表4.0.2取值。

4.0.3遇有下列情況時應提高混凝土配制強度：

1．現場條件與試驗室條件有顯著差異時；

2．C30等級及其以上強度等級的混凝土，采用非統計方法評定時?；炷翉姸葮藴手怠蹸20C25~C45C50~C55σ4.05.06.0現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點5.1.1混凝土強度等級不大于C60等級時，混凝土水膠比宜按下式計算：當膠凝材料28d膠砂抗壓強度無實測值時，公式（5.1.1-1）中的fb值可按下式計算：

現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點表5.1.1-1粉煤灰影響系數f和粒化高爐礦渣粉影響系數s

摻量（%）種類粉煤灰影響系數f粒化高爐礦渣粉影響系數s01.001.00100.85～0.951.00200.75～0.850.95～1.00300.65～0.750.90～1.00400.55～0.650.80～0.9050-0.70～0.85現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點當水泥28d膠砂抗壓強度無實測值時，公式5.1.1-2）中的fce值可按下式計算：表5.1.1-2水泥強度等級值的富余系數c

水泥強度等級值32.542.552.5富余系數1.121.161.10采用值36.447.657.8現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點5.1.2

回歸系數a和b宜按下列規定確定：1．根據工程所使用的原材料，通過試驗建立的水膠比與混凝土強度關系式來確定；2．當不具備上述試驗統計資料時，可按表5.1.2選用。表5.1.2回歸系數a、b選用表粗骨料品種系數碎石卵石a0.530.49b0.200.13現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點應至少采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時，其中一個應為本規程第6.1.4條確定的試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1％。6.2.4配合比調整后，應對設計要求的混凝土耐久性能進行試驗，符合設計規定的耐久性能要求的配合比方可確定為設計配合比?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點表7.3.3高強混凝土水膠比、膠凝材料用量和砂率外加劑和礦物摻合料的品種、摻量，應通過試配確定；礦物摻合料摻量宜為25%～40%；硅灰摻量不宜大于10%；粗骨料最大粒徑不大于25毫米；水泥用量不宜大于500kg/m3。強度等級水膠比膠凝材料用量（kg/m3）砂率（%）≥C60，＜C800.28～0.34480～56035～42≥C80，＜C1000.26～0.28520～580C1000.24～0.26550～600現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點7.3.3計算后調整拌合物的試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比，宜較試拌配合比分別增加和減少0.02。7.3.6高強混凝土抗壓強度宜采用標準試件通過試驗測定；使用非標準尺寸試件時，尺寸折算系數應由試驗確定?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點3.0.3

控制最大水膠比是保證混凝土耐久性能的重要手段，而水膠比又是混凝土配合比設計的首要參數?！痘炷两Y構設計規范》GB50010對不同環境條件的混凝土最大水膠比作了規定。3.0.4

在控制最大水膠比條件下，表3.0.4中最小膠凝材料用量是滿足混凝土施工性能和摻加礦物摻合料后滿足混凝土耐久性能的膠凝材料用量下限?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點3.0.5

規定礦物摻合料最大摻量主要是為了保證混凝土耐久性能。當采用超出表3.0.5-1和表3.0.5-2給出的礦物摻合料最大摻量時，全然否定不妥，通過對混凝土性能進行全面試驗論證，證明結構混凝土安全性和耐久性可以滿足設計要求后，還是能夠采用的。現代混凝土配合比設計應考慮的因素礦物摻合料摻加比例與水膠比當摻量小于20％時，可按普通水泥使用當摻量大于20％時，水膠比應不大于0.5當摻量大于30％時，水膠比應不大于0.45當摻量超過50％時，水膠比應不大于0.42隨摻量的增大，水膠比降低現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的要點在沒有特殊規定的情況下，混凝土強度試件在28d齡期進行抗壓試驗；當設計規定采用60d或90d等其它齡期強度時，混凝土強度試件在相應的齡期進行抗壓試驗?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素水膠比是不是一定要通過計算獲得？■新規范規定“混凝土強度等級小于C60等級時，混凝土水膠比宜按下式計算”■新規范采用改進的保羅米公式來計算水膠比。盡管對公式中的參數和系數作了修改，此公式仍是依據膠凝材料28天膠砂強度與混凝土28天配制強度的關系建立的混凝土水膠比計算公式。這樣的混凝土配合比設計方法，首先要滿足的是混凝土28天強度。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素水膠比是不是一定要通過計算獲得？

但如果我們更多地從耐久性角度考慮，在結構荷載允許的前提下，對摻加較多礦物摻合料的混凝土可能越來越多地選擇60天、90天或更長齡期評定混凝土強度。如此新規范使用改進的保羅米公式就不再適合。現代混凝土配合比設計應考慮的因素水膠比是不是一定要通過計算獲得？■許多人認為水膠比計算出來比較可靠，其實并非如此。對于一定等級的混凝土如果考慮耐久性要求，在特定膠凝材料組成下水膠比的范圍并不大，可以進行選擇，選擇3-4個水膠比進行混凝土試配?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素水膠比是不是一定要通過計算獲得？■也就是說混凝土的水膠比不一定是算出來的，可依據混凝土性能目標進行選擇，經試配確定，這需要我們基于對現代混凝土的深刻認識而轉變觀念。現代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土單位體積用水量的重要性沒有得到充分體現

■規范將“最少水泥用量”改為“最少膠凝材料用量”。體現了現代混凝土的技術理念，但沒有限定最高膠凝材料用量。膠凝材料用量過高，混凝土體積穩定性差，開裂的風險就越大?！鲆幏秾炷翝{骨比指標沒有提及。其實漿骨比是保證硬化前后混凝土性能的核心因素。尤其對于混凝土體積穩定性更為重要。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土單位體積用水量的重要性沒有得到充分體現

■應參考《混凝土結構耐久性設計規范》，規定膠凝材料用量上限。

■其實如果充分重視混凝土耐久性，配合比設計理念應該實現從水膠比—強度的關系轉變到單位體積用水量—耐久性關系上來?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素礦物摻合料摻加比例的規定考慮不周

■規范規定了礦物摻合料最大摻量，并在條款說明中提出當采用超出表3.0.5-1和表3.0.5-2給出的礦物摻合料最大摻量時，全然否定不妥，通過對混凝土性能進行全面試驗論證，證明結構混凝土安全性和耐久性能滿足設計要求后，還是能夠采用的?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素礦物摻合料摻加比例的規定考慮不周■雖然為混凝土大比例摻加礦物摻合料留下了余地，但作為規范這樣明文規定礦物摻合料最大摻加比例不利于綠色高性能混凝土技術的推廣應用?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素礦物摻合料摻加比例的規定考慮不周■其實混凝土礦物摻合料的摻加比例應根據使用環境、結構形式和混凝土水膠比而定，例如北京近年來許多工程的大基礎底板混凝土中礦物摻合料摻加比例都超過了新規范規定，混凝土性能良好，技術趨于成熟?！鲋劣陬A應力鋼筋混凝土中摻合料摻加比例更低的要求，可能是考慮張拉時混凝土強度的需要，其實過早張拉導致混凝土追求高早強對于耐久性不利。現代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土強度試驗水膠比取值規定得商榷

規范6.1.5在試拌配合比的基礎上應進行混凝土強度試驗，并應符合下列規定:應至少采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時，其中一個應為本規程第6.1.4條確定的試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05。對于中低強度混凝土試配，這樣的水膠比取值幅度可能過大，筆者認為0.03較為適宜。現代混凝土配合比設計應考慮的因素規范仍認為骨料干燥狀態作為基礎設計配合比為宜不能令人信服

■目前混凝土大量使用機制砂，且混凝土骨料品種多，品質各異，尤其是吸水率差別大時以干燥狀態設計混凝土配合比可能造成有效水膠比不同；此外使用干燥狀態骨料生產混凝土時，若骨料吸水多，則同時也吸附了一定量的減水劑，造成混凝土坍落度損失大；以干燥狀態為基礎設計配合比易導致混凝土生產中由于水的控制較難，質量波動增大。所以以飽和面干狀態骨料為混凝土配合比設計基礎為宜?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素質量法計算砂石存在問題

■對于混凝土企業實驗室，測定原材料密度的技術條件應該具備。由于混凝土礦物摻合料一般比水泥輕，且骨料表觀密度差別也可能較大，假定表觀密度可能不準。現代六組分混凝土的配合比設計應采用體積法更合理?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素質量法計算砂石存在問題

■條款說明5.5中這樣解釋：在實際工程中，混凝土配合比設計通常采用質量法?；炷僚浜媳仍O計也允許采用體積法，可視具體技術需要選用。與質量法比較，體積法需要在測定水泥和礦物摻合料的密度以及骨料的表觀密度等，對技術條件要求略高?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土配合比設計規范不宜修訂和保留

混凝土不是算出來的，而是配出來的，混凝土配合比設計可以編指南，定原則，但保留并修訂設計規范其實沒有必要。定的指標、限制越多，越具體，就越容易成為束縛混凝土技術人員的“繩索”，阻礙混凝土技術的發展。標準規范條款應該更多以性能要求和導向為主。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土配合比設計規范不宜修訂和保留

■目前的工程實際是混凝土攪拌站試配出合理的配合比后，為了使混凝土配合比設計資料復合標準規范，按照現有規范設計方法挖空心思“對號入座”，編資料。

比如：C30混凝土配合比中實際用膠凝材料380kg，水膠比0.45，為了資料滿足規范，混凝土攪拌站技術部門都采用反算的思路：從W/B到fb再推算rf、rs。針對這些情況，《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55-2011又有何意義？規范編制人員應該認真反思。現代混凝土配合比設計應考慮的因素普通配合比設計新規范的點評規范標準應該與時俱進，不能刻舟求劍。要深刻了解現代混凝土的復雜性?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素抗壓強度、變形性能和耐久性混凝土抗壓強度高與低，滿足設計要求即可；并非混凝土強度越高，就意味著“水平”越高（HSC似乎還不過癮，又出現了UHSC）無論混凝土強度高低，必須具有勻質性、體積穩定性和耐久性，這是“根本”現代混凝土配合比設計應考慮的因素抗滲混凝土影響混凝土抗滲性最關鍵的兩個指標是：水膠比、粗骨料最大粒徑事實上并不存在單獨具有抗滲性超強的混凝土，其與混凝土強度等級不無關系使得C25及以下的混凝土具有良好的抗滲性，才體現出水平現代混凝土配合比設計應考慮的因素配制抗滲混凝土要點限制水膠比限制骨料最大粒徑控制粗骨料的粒形、級配、含泥量控制細骨料的級配、含泥量優先摻粉煤灰，其次摻磨細礦渣，有條件時，雙摻，并摻入高效減水劑和引氣劑現代混凝土配合比設計應考慮的因素抗凍混凝土

混凝土抗凍性好，首先要求其抗滲性好控制水膠比和骨料最大粒徑摻入高效減水劑和引氣劑控制臨界強度絕對(最好）不要使用防凍劑、早強劑

現代混凝土配合比設計應考慮的因素高強混凝土現代混凝土技術賦予混凝土強度絕對是件“易如反掌”的事情高強混凝土技術之所以被單獨提出來，并非配制“高強”有什么技術“玄機”；而是，強度越高，體積穩定性越差，開裂的風險就越大，如何確保高強混凝土的耐久性才是高強混凝土技術的難點所在現代混凝土配合比設計應考慮的因素泵送混凝土泵送混凝土有兩個指標絕對要進行控制：第一，流動性與粘聚性的統一；第二，泵送壓力的選擇，即必須采用高壓泵！絕對不能以低壓泵為“借口”，將本來已經滿足泵送要求的混凝土拌合物的流動性人為地放大，這樣帶來的不僅僅是成本問題，更重要的是耐久性問題，這又是舍本逐末！現代混凝土配合比設計應考慮的因素大體積混凝土體積較大的、可能由膠凝材料水化熱引起的溫度應力導致有害裂縫結構混凝土應從控制原材料的溫度入手水膠比過低也容易導致開裂！低與高，要權衡！原材料的溫度，尤其是水泥的溫度特別重要，拌和水要降溫。此外，早期養護更是重要！現代混凝土配合比設計應考慮的因素關于配合比設計還要說的話沒有任何可以以不變應萬變的配合比，試配工作是必須的，目前并沒有什么“全計算”。對原材料質量差異的控制比對配料計量誤差的限制更重要。對變化了的材料不能使用不變的方法?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素用科學思維方法指導混凝土技術任何給工程帶來好處的措施，必然同時存在某些不利因素，有所得必有所失。沒有任何事物（材料、技術）只有優點沒有缺點，有利必有弊；必須因地制宜、因事制宜、因時制宜、因人（使用者的素質）制宜。對變化了的材料使用不變的方法往往會得出錯誤的結論?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素用科學思維方法指導混凝土技術新拌混凝土流動性大與小，能施工就行混凝土強度高與低，滿足設計要求就行混凝土質量的根本有兩點：一是混凝土長齡期強度的發展，二是混凝土結構的耐久性為此，混凝土的勻質性、體積穩定性是必須滿足的質量要求現代混凝土配合比設計應考慮的因素配合比設計的原則與注意事項低水膠比對現代混凝土很重要，依靠高效減水劑和優質礦物細粉摻合料實現混凝土的低水膠比。不能過分地提高膠凝材料的用量。膠凝材料過多，不僅成本高，混凝土的體積穩定性也差，同時，對獲得高的強度意義不大。應該通過合理調整粗細骨料用量及砂率控制空隙率，實現較低水膠比下的良好和易性?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素技術理念的改變現代混凝土配合比設計應考慮的因素技術理念的改變現代混凝土配合比設計應考慮的因素配合比設計的原則與注意事項GB/T50476-2008混凝土結構耐久性設計規范條款現代混凝土配合比設計應考慮的因素配合比設計的原則與注意事項GB/T50476-2008混凝土結構耐久性設計規范條款環境類別與作用等級現代混凝土配合比設計應考慮的因素B.1配筋混凝土的膠凝材料中，礦物摻和料用量占膠凝材料總量的比值應符合下表規定?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素3.4.3結構構件的混凝土強度等級應同時滿足構件承載能力和耐久性的設計要求?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素結構混凝土性能技術規范

6.2表6.2不同等級混凝土最大漿骨比和用水量強度等級最大漿骨體積比最大用水量（kg/m3）C30～C50（不含C50）≤0.32≤170C50～C60（含C60）≤0.35≤160C60以上（不含C60）≤0.38≤150現代混凝土配合比設計應考慮的因素粗骨料最大粒徑選擇現代混凝土配合比設計應考慮的因素吳中偉提出的簡易配合比設計方法的基本原則是要求砂石有最小的混合空隙率，按絕對體積法原理計算。具體步驟和實例如下：

簡易配合比設計方法現代混凝土配合比設計應考慮的因素1)首先選擇高性能混凝土平均或常用性能指標作為基準，或選用工程要求的性能為基準，然后再試配調整，滿足其他條件或要求?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素例如要求耐久性為低滲透性，要求用Nernst-Einstein法測定的氯離子擴散系數為(50～100)×10-14m2/s，配制強度為40～50MPa，工作性要求坍落度為180～200mm，1h坍落度損失不大于10%，無離析等?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素2)求砂石混合空隙率α，選擇最小值可先從砂率38%～40%開始，將不同砂石比的砂石混合，分三次裝入一個15～20L的不變形的容重筒中，用直徑為15mm的圓頭搗棒各插搗30下(或在振動臺上振動至試料不再下沉為止)，刮平表面后稱量，并換算成松椎密度ρ0(kg/m3),測出砂石混合料的混合表觀密度ρ(kg/m3)，一般為2.65g/cm3左右。計算，最經濟的混合空隙率約為16%，一般為20%～22%。現代混凝土配合比設計應考慮的因素3)計算膠凝材料漿量膠凝材料漿量等于砂石混合空隙體積加富余量。膠凝材料漿富余量取決于工作性要求和外加劑性質和摻量，可先按坍落度180～200mm估計為8%～10%，由試拌決定。假設為8%，α為20%，則漿體積為α+8%=28%，即280L/m3?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素4)計算各組分用量設選用水膠比為0.4，摻入磨細礦渣30%，水泥密度為3.15g/cm3，磨細礦渣密度為2.5g/cm3，則

即1L漿用膠凝材料1.35kg?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素1m3膠凝材料總用量=280×1.35=378kg/m3水泥用量=378×0.7=265kg/m3礦渣用量=378×0.3=113kg/m3水用量=378×0.4=151kg/m3集料總用量=(1000-280)×2.65=1908kg/m3砂用量=1908×40%=763kg/m3

石用量=1908-763=1145kg/m3因引入了漿體積富余量，總體積略超過1m3，故所計算的各材料用量總需按實測的表觀密度校正?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素在以上基礎上，經多次試拌，求得符合要求的合理、經濟的配合比。但針對此方法提出兩點改進建議，第一是漿體富余量在8%以上，不一定在8—10%之間，由試拌決定。第二是粗骨料應該采取兩個以上粒級混拌的方法，使混拌后的粗骨料空隙率小于42%。現代混凝土配合比設計應考慮的因素基于飽和面干骨料的配合比設計

清華大學廉慧珍教授針對當代混凝土的特點，提出了“當代混凝土配合比要素的選擇和配合比計算方法的建議”。當代混凝土配合比選擇的內容實際上是水膠比、漿骨比、砂石比和礦物摻和料在膠凝材料中的比例等四要素的確定，以及按照滿足施工性要求的前提下緊密堆積原理的計算方法?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土各組成材料的關系和性質及其作用和影響

現代混凝土配合比設計應考慮的因素由圖可看出，混凝土配合比四要素都影響拌和物與硬化混凝土性能，當決定混凝土強度和密實性的水膠比確定之后，所有要素都影響拌和物施工性能。施工是保證混凝土質量的最后的和最關鍵的環節，則考慮漿體濃度的因素、按拌和物的施工性能選擇拌和物的砂石比與漿骨比，就是混凝土配合比選擇的主要因素。其中漿骨比是保證硬化前后混凝土性能的核心因素。無論是改變水膠比，還是礦物摻和料用量，調整配合比時應使用等漿體體積法，以保持漿骨比不變。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素

混凝土配合比四要素的選擇

1)水膠比對有耐久性要求的混凝土，按照結構設計和施工給出《混凝土技術要求》中的最低強度等級，按保證率95%確定配制強度；以最大水膠比作為初步選水膠比，再依次減小0.05～0.1百分點取3～5個水膠比試配，得出水膠比和強度的直線關系，找出上述配制強度所需要的水膠比，進行再次試配。現代混凝土配合比設計應考慮的因素

或按無摻和料的普通混凝土強度-水灰比關系選擇一個基準水灰比，摻入粉煤灰后再按等漿骨比調整水膠比。一般，有耐久性要求的中等強度等級混凝土，摻用粉煤灰超過30%時（包括水泥中已含的混合材料），水膠比宜不超過0.44。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素2)漿骨(體積)比

在水膠比一定的情況下的用水量或膠凝材料總量，或骨料總體積用量即反映漿骨比。對于泵送混凝土，可按表7-3選擇，或按GB/T50746-2008《混凝土結構耐久性設計規范》對最小和最大膠凝材料的限定范圍，由試配拌和物工作性確定，取盡量小的漿骨比值。水膠比一定時，漿骨比小的，強度會稍低、彈性模量會稍高、體積穩定性好、開裂風險低，反之則相反?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素強度等級漿體百分率（漿骨體積比）用水量（kg/m3）C30～C50（不含C50）≤0.32（1∶2）≤175C50～C60（含C60）≤0.35（1∶1.86）≤160C60以上（不含C60）≤0.38（1∶1.63）≤145不同等級混凝土最大漿骨比現代混凝土配合比設計應考慮的因素3)砂石比通常在配合比中的砂石比，以一定漿骨比（或骨料總量）下的砂率表示。對級配良好的石子，砂石的選擇以石子松堆空隙率與砂的松堆空隙率乘積為0.16～0.2為宜。一般，泵送混凝土砂率不宜小于36%，并不宜大于45%。為此應充分重視石子的級配，以不同粒徑的兩級配或三級配后松堆空隙率不大于42%為宜。石子松堆空隙率越小，砂石比可越小。在水膠比和漿骨比一定的條件下，砂石比的變動主要可影響施工性和變形性質，對硬化后的強度也會有所影響（在一定范圍內，砂率小的，強度稍低，彈性模量稍大，開裂敏感性較低，拌和物粘聚性稍差，反之則相反）?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素

4)礦物摻和料摻量

礦物摻和料的摻量應視工程性質、環境和施工條件而選擇。對于完全處于地下和水下的工程，尤其是大體積混凝土如基礎底板、咬合樁或連續澆注的地下連續墻、海水中的橋梁樁基、海底隧道底板或有表面處理的側墻以及常年處于干燥環境（相對濕度40%以下）的構件等，當沒有立即凍融作用時，礦物摻和料可以用到最大摻量（礦物摻和料占膠凝材料總量的最大摻量粉煤灰為50%，磨細礦渣為75%）；

現代混凝土配合比設計應考慮的因素

一年中環境相對濕度變化較大(冷天處在相對濕度為50%左右、夏季相對濕度70%以上）無化學腐蝕和凍融循環一般環境中的構件，對斷面小、保護層厚度小、強度等級低的構件（如厚度只有10～15cm）的樓板，當水膠比較大時（如大于0.5），粉煤灰摻量不宜大于20%，礦渣摻量不宜大于30%（均包括水泥中已含的混合材料）。

現代混凝土配合比設計應考慮的因素

不同環境下礦物摻和料的摻量選擇見GB/T50746-2008《混凝土結構耐久性設計規范》附錄B和條文說明附錄B。如果采取延長濕養護時間或其他增強鋼筋的混凝土保護層密實度措施，則可超過以上限制。現代混凝土配合比設計應考慮的因素混凝土配合比選擇實例

1)技術條件：

某濱海城市地下水位為-2m,地下水中硫酸根離子和氯離子含量具有對混凝土結構中等腐蝕程度；商住樓地下兩層，底層車庫墻體厚度為350mm，設計使用年限為70年，保護層厚度為50mm，設計強度等級為C40/P8；混凝土澆筑季節最高氣溫33℃，最低氣溫21℃。要求施工期間每次連續澆筑100m3，寬度不大于0.1mm的縱向裂縫不多于3條。混凝土最大水膠比為0.45，最小膠凝材料用量最小320kg/m3，最大450kg/m3；骨料最大粒徑25mm?；炷撂涠?80～200mm，到達現場澆筑前坍落度應為160～180mm?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素2)技術要點

確認《混凝土技術要求》提供的工程所處環境為V-C級，對處于地下的350mm墻體熱天施工來說，應按大體積混凝土考慮，以控制溫度應力產生的裂縫為重點。現代混凝土配合比設計應考慮的因素3)原材料選擇水泥：振興P.O.42.5，已摻入粉煤灰20%，水化熱262KJ/kg，密度3.0g/cm3

，氯離子含量≯0.6%，標準稠度用水量27%；粉煤灰；0.045mm篩篩余量17%，密度2.2g/cm3,燒失量4.5%，需水量比103%；粗骨料5～10mm和10～25mm以2∶8級配后，表觀密度2.69g/c/m3，自然堆積密度1620kg/m3，空隙率40%；細骨料：篩除5mm以上顆粒的河砂，表觀密度2.6g/m3，松堆密度1432kg/m3，空隙率為45%。外加劑：略現代混凝土配合比設計應考慮的因素4)配制強度的確定：略5)混凝土配合比參數選擇水膠比：按技術要求最大值選用W/B為0.44；砂石比：按最緊密堆積原則，根據石子空隙率，選取砂率為40%，則砂石質量比為S∶G=40∶60=0.67；體積比為0.67×2.67∕2.60=0.69漿骨比：選擇漿骨比為Vp∕VA=32∶68，則VA=0.68m3；現代混凝土配合比設計應考慮的因素

粉煤灰摻量：按GB/T50746-2008《混凝土耐久性設計規范》條文說明附錄B，對V-C的環境作用有：下限：

上限：

因擬摻入膨脹劑，為控制混凝土溫升，不宜再摻入礦渣粉；則上述限定中，單摻粉煤灰的摻量限定范圍為25～50%，鑒于P.O.425水泥中已摻入粉煤灰20%，現選擇粉煤灰摻量=30%。現代混凝土配合比設計應考慮的因素6)初步配合比計算由材料條件知VA=0.68，并S∶G=0.67則計算得G=1080kg/m3，S=724kg/m3最大(W∕Ｂ)1＝0.44B=C+F，則：

1m3中Vp?VA=32∶68，則Vp=0.32m3VB+VW=Vp=0.32

=2.77×0.44=1.22現代混凝土配合比設計應考慮的因素由上式：W=176kg/m3,B=400kg/m3，由設定的粉煤灰摻量為30%，得知粉煤灰用量為120kg/m3。水(W∕B)1P.O.42.5普通水泥粉煤灰砂石高效減水劑1760.44280120∕30%7241080略8)試配、調整略9)生產配合比按上述步驟另外分別計算出(W/B)2=0.42、(W/B)3=0.40的配合比，取得3組(B/W)-性能關系，從中優選出生產配合比?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素改變水膠比時計算混凝土配合比的等漿體體積法舉例

按以上步驟另外分別計算出(W/B)2=0.42、(W/B)3=0.40的配合比，與(W/B)1=0.44一起，共取得3組(B/W)-性能關系，以備優選生產配合比。改變水膠比后漿體量發生變化，會影響到施工性，應按等漿體體積進行調整調整說明：水膠比0.42時，漿量減小了8升，可能影響施工性，如增加9kg粉煤灰和4kg水，則漿體體積可增加到323升，可視為不變；水膠比0.40時，漿量減小了16升，如增加17kg粉煤灰和7kg水，則漿體量增加到323升，可視為不變；

現代混凝土配合比設計應考慮的因素

調整后質量水膠比不變，漿骨體積比不變，則砂石用量可不作調整，施工性不受影響；如果調整水膠比后漿骨比減小，則拌和物體積會不足，從而影響施工性，可按新調整的水膠比增加漿量（即同時增加水和膠凝材料用量），骨料用量不變而不改變漿骨比；盡管漿骨比不變，而漿體濃度可能有變化，可視膠凝材料的需水性，調整減水劑用量?，F代混凝土配合比設計應考慮的因素原材料膠凝材料(B)水(W)漿體數量W/B砂石密度（g/cm3）

2.71────2.602.69原配合比用量(kg/m3)

4001765760.44

7241080體積(m3∕m3)

0.1480.1760.3240.2780.401改變水膠比后的配合比

計算用量(kg/m3)4001685680.42體積(m3∕m3)0.1480.1680.316調整用量(kg/m3)4091725810.42體積(m3∕m3)0.1510.1720.323計算用量(kg/m3)400160