普通混凝土配合比设计

m b =mb0
m s =ms0(1+a%)
m g =mg0(1+b%)
m w =mw0-ms0×a%-mg0×b%-ma0×ad%
含 水 率 湿 材 料 干 质 材 量 料 - 干 质 材 量 料 质 量 1 0 0 % ＝ 干 含 材 水 料 质 质 量 量 1 0 0 %
m b
m s
m g
塑性混凝土的单位用水量，kg
拌合物稠度 卵石最大粒径, mm 碎石最大粒径, mm
项目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 10～30 190 170 160 150 200 185 175 165
坍落度, 35～50 200 180 170 160 210 195 185 175 mm 55～70 210 190 180 170 220 20精5 选1可95编辑18p5pt 75～90 215 195 185 175 230 215 205 195
ρc,c—混凝土体积密度计算值，kg/m3。
③当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2％
时，按（1）条确定的配合比即为设计配合比；当二者之差超过2
％时，应将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数δ，得到设
计配合比。
精选可编辑ppt
14.混凝土施工配合比换算
工地砂、石、外加剂含水，要在总用水量中扣除，以保证实际 水胶比不变！！
精选可编辑ppt
20
13.试配调整，确定配合比
经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正：
①按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体积密
度计算值ρc,c：
c,cm cm sm gm w
②应按下式计算混凝土配合比校正系数δ：
c,t c,c
式中： ρc,t—混凝土体积密度实测值，kg/m3；
9 普通混凝土配合比设计
精选可编辑ppt
1
目录
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
精选可编辑ppt
2
参考资料
➢ 李立权.混凝土配合比设计手册(第二版)[M].广州：华 南理工大学出版社,2003.
➢ (JGJ55-2011)《普通混凝土配合比设计规程》
精选可编辑ppt
3
二、配合比设计的要求
精选可编辑ppt
13
7.每立方米胶凝材料用量mw0
mb0
mw0 W /B
式中：mb0—计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg； mw0—计算配合比每立方米中混凝土用水量,kg； W/B—混凝土水胶比。
精选可编辑ppt
14
8.每立方米混凝土的矿物掺和料用量mf0
mf0 mb0f
式中：mf0—计算配合比每立方米中矿物掺和料用量,kg； βf—矿物掺和料掺量,%； mb0—计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg。
砂率
精选可编辑ppt
和易性
7
确定混凝土基准配合比
1.计算施工配制强度fcu,0
fcu,0=fcu,k+1.645σ
式中:
混凝土强度标准差
强度等级 ≤C20 C25～C45 C50～C55
标准差σ, MPa
4.0
5.0
6.0
fcu,0—砼配制强度,MPa； fcu,k—砼立方体抗压强度标准值,即混凝土强度等级值,MPa σ—混凝土强度标准差,MPa
精选可编辑ppt
15
9.每立方米混凝土的水泥用量mc0
mc0 mb0mf0
式中：mc0—计算配合比每立方米中水泥用量,kg。 mb0—计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg； mf0—计算配合比每立方米中矿物掺和料用量,kg。
精选可编辑ppt
16
10.砂率βs
表5.4.2 混凝土砂率，％ 水胶比 卵石最大公称粒径，mm 碎石最大粒径，mm
表5.1.4 水泥强度等级值的富 余系数γc
水泥强度等
级值
32.5 42.5 52.5
富余系数 1.12 1.16 1.10精选可编辑ppt来自115.确定单位用水量mw
水灰比在0.40～0.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要 求的坍落度，按下表选取。
干硬性混凝土的单位用水量，kg
拌合物稠度 卵石最大粒径, mm
➢坍 落 度 每 增 20mm 时 需 增 加水5kg
➢掺用矿物掺和料时和外加 剂时，用水量应相应调整 。
12
6.掺外加剂时，确定单位用水量mw0
掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：
mw0mw0(1)
式中： mw0—掺外加剂时混凝土的单方用水量,kg； mw0`—未掺外加剂时混凝土的单方用水量,kg； β—外加剂的减水率，应经试验确定,%。
fb=γf·γs·fce
式中：
种类 粉煤灰影响矿渣粉影响
掺量(%)
系数γf
系数γs
fb－胶凝材料28d胶砂抗压强度,MPa
0 10
γf、γs－粉煤灰和矿渣影响系数,如表 20
1.00
1.00
0.90~0.95 1.00
0.80~0.85 0.95~1.00
fce－水泥28d胶砂抗压强度,MPa
30 0.70~0.75 0.90~1.00
fb=γc·γf·fce,g =1.16×0.85×42.5=41.9MPa
(3)确定水胶比（W/B）
Wmw= 0.53fb B mb fcu， 00.106fb
=
0.5341.9
48.2精选0可.编10辑6ppt 41.9=0.42
24
13. 混凝土配合比设计例题
(4)确定用水量（mw） ➢ 查表5.2.1-2得31.5mm碎石砼坍落度90mm时，单方用水量mw0＝ 205kg, 由 于 坍 落 度 每 增 20mm 时 需 增 加 水 5kg ， 故 坍 落 度 180~200(190)mm时，需多用水25kg，即实际用水230kg
40 0.60~0.65 0.80~0.90
50
-
0.70~0.85
精选可编辑ppt
10
确定混凝土基准配合比
4.当水泥28d胶砂抗压强度(fce)无实测值时，可按下式计算：
fce=γc·fce,g
式中：
fce－水泥28d胶砂抗压强度,MPa γc－水泥强度等级富余系数,按表选 fce,g－水泥强度等级,MPa
精选可编辑ppt
8
确定混凝土基准配合比
2.确定水胶比W/B
碎石混凝土水胶比
Wmw= afb B mc fcu， 0abfb
Wmw= 0.53fb B mc fcu， 00.106fb
表5.1.2 回归系数αa、αb
系数石子品种 碎石 卵石 αa 0.53 0.49 αb 0.20 0.13
卵石混凝土水胶比 Wmw= 0.49fb B mc fcu， 00.0637fb
原材料
掺合料 Ⅰ级粉煤灰,密度2250kg/m3，掺量20%; 细骨料 中砂，级配合格，表观密度2650kg/m3 粗骨料 碎石,5~31.5mm,表观密度2700kg/m3
外加剂
聚羧酸减水剂，含固量20%，推荐掺量0.8% ，减水率30%，此掺量下砼含气量α=2.5%。
精选可编辑ppt
23
13. 混凝土配合比设计例题
查表得，粒径31.5碎石砼，水胶比0.42时，当坍落度10~60mm(60)时
，砂率可选取βs＝33%，由于坍落度每增大20mm，砂率可增大1% ，故坍落度180~200mm(200)时，砼砂率定为40%。
(10)体积法计算砂、石用量（βs）
m c0m f0m g0m s0m w 00.0113 0 6 .4 7 6 .6 m g 0m s 0 1 6 1 0 .0 1 2 .5 1
βs —砂率，%；
mcp—每立方米混凝土拌精合选可物编辑的pp假t 定质量，kg/m3。
18
11.粗、细骨料用量（质量法）
普通混凝土的假定总量，mcp
混凝土强度等级 ≤C15 C20~C35 假定每立方米总量（kg） 2360 2400
≥C40 2450
精选可编辑ppt
19
12.粗、细骨料用量（体积法）
项目 指标 10 20 40
16～20 175 160 145
维勃稠 度，s
11～15
180
165
150
5～10 185 170 155
碎石最大粒径, mm
16 20 40 180 170 155 185 175 160 190 180 165
➢表中用水量是采用中砂时 的取值，采用细砂时，每 立方米混凝土用水量可增 加 5~10kg ； 采 用 粗 砂 时 ， 可减少5~10kg.
砂
石子
水胶比＝ mw mc mb
水泥浆①
③砂率s＝msm smg 100%
骨料②
混凝土拌合物
外加剂④
精选可编辑ppt
配合比设计的步骤与方法
砂、石含水！
选用材料 ，定设计 参数
试配、调 整、确定 设计配比
设计施 工用砼 配比
精选可编辑ppt
6
砼配合比设计的基本参数和主要性能的关系
水胶比
强度
用水量
耐久性
11.粗、细骨料用量（质量法）
m f0 m c 0 m g 0 m s0 m w 0 m c p
s
ms0 mg0 ms0
100%
细骨料的用量： ms0 s(ms0mg0)
粗骨料的用量： m g0(m s0m g0)m s0
式中：mg0—每立方米混凝土的粗骨料用量，kg/m3；
ms0—每立方米混凝土的细骨料用量，kg/m3；
W/B 10.0 20.0 40.0 16.0 20.0 40.0 0.40 26～32 25～31 24～30 30～35 29～34 27～32 0.50 30～35 29～34 28～33 33～38 32～37 30～35 0.60 33～38 32～37 31～36 36～41 35～40 33～38 0.70 36～41 35～40 34～39 39～44 38～43 36～41 ➢ 坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。 ➢ 坍落度为10~60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大粒径 及水胶比按表5.4.2选取。 ➢ 坍落度大于60mm的混凝土砂率，可试验确定，也可坍落度每增 大20mm、砂率增大1%调整； ➢ 表中系中砂的选用砂率，对精细选可砂编或辑p粗pt 砂，可相应减少或增大砂17 率
式中: αa、αb－回归系数；
mw －水质量,kg;
mc －水泥质量,kg;
fcu,0
－砼配制强度,MPa； 精选可编辑ppt
9
fb－胶凝材料28d抗压强度,MPa
确定混凝土基准配合比
3. 当 胶 凝 材 料 28d 胶 砂 抗 压 强
度 (fb) 无 实 测 值 时 ， 可 按 下 式计算：
表5.1.3 粉煤灰影响系数γf 矿渣粉影响系数γs
m
w
－施工配合比中胶凝材料、砂、石、水的质量 ，kg/m3
a%、b%、ad% －工地砂、精选石可、编辑减ppt水剂的含水率
13. 混凝土配合比设计例题
例题：设计混凝土强度等级为C40，机械泵送，坍落度180~200mm ，强度标准差σ=5MPa。
水 泥 42.5级，普硅水泥，密度3000kg/m3；
m cc0m ff0m g g0m ss0m w w 00.011
式中：
ρc—水泥密度，kg/m3，2900~3100 kg/m3 ； ρf—掺合料密度，kg/m3，粉煤灰≈2200kg/m3，矿渣≈2900kg/m3 ； ρg—粗骨料密度，kg/m3，碎石≈ 2670 kg/m3 ； ρs—细骨料密度，kg/m3，砂≈ 2650 kg/m3 ； ρw—水的密度，kg/m3，1000kg/m3； α—混凝土的含气量百分数,不使用引气剂时，α＝1
(1)混凝土的配制强度（fcu,0）
fcu,0=fcu,k+1.645σ =40+1.645×5=48.2MPa
(2)胶凝材料28d胶砂强度（f b） 由 JGJ55-2011 表 5.1.3 得 粉 煤 灰 影 响 系 数 γf=0.85 ， 由 表 5.1.4 得 γc=1.16，则：
fb=γf·γs·fce fce=γc·fce,g
• 满足结构设计的强度等级要求； • 满足混凝土施工所要求的和易性； • 满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； • 符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。
精选可编辑ppt
三、配合比设计基本参数
混凝土配合比设计的三个基本参数： 水胶比(mw/mb)、单方用水量(mw)和砂率(βs)
水泥
掺和料
水①
➢ 减水剂掺加0.8%时，减水率30%，混凝土含气量α=2.5%
故实际用水量为：
mw0mw0(1)＝230×(1-30%)=161 kg/m3
(5)计算胶凝材料用量（mb0）
mb0
mw0 W /B
＝161/0.42=383 kg/m3
精选可编辑ppt
25
13. 混凝土配合比设计例题
(6)粉煤灰掺量：mf=383×20%=76.6 kg/m3 (7)水泥量：mc=383×(1-20%)=306.4 kg/m3 (8)减水剂用量：ma=383×0.8%=3.06 kg/m3 (9)确定砂率（βs）