混凝土配合比设计数据参考培训讲义PPT
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《混凝土配合比设计 》课件
大体积混凝土由于其体积大、水化热高、容易产生裂 缝等特点，在配合比设计时需要特别注意。主要考虑 因素包括水泥品种和用量、骨料粒径和级配、水灰比 、外加剂等，以控制混凝土的水化热和收缩，防止裂 缝的产生。
案例二：大体积混凝土配合比设计
大体积混凝土配合比设计的挑战
大体积混凝土配合比设计的挑战主要在于如何有效控制 混凝土的水化热和收缩、如何保证混凝土的施工性能和 耐久性、如何降低混凝土的成本等。这些挑战需要结合 具体工程情况进行研究和解决。
水泥的选择与质量控制
01
02
03
水泥品种
根据工程要求和当地资源 条件，选择适当强度等级 、性能优良的水泥品种。
水泥等级
确保水泥的强度等级符合 设计要求，并具备质量证 明文件。
水泥储存
水泥应存放在干燥、通风 良好的地方，避免受潮结 块。
骨料的选择与质量控制
骨料种类
根据混凝土的设计要求，选择适当的骨料种 类，如碎石或卵石。
混凝土配合比设计是混凝土制备的关键环节，对混凝土的质量和性能具有决定性 的影响。
混凝土配合比设计的重要性
保证混凝土的强度和耐久性
合理的配合比设计可以保证混凝土具有足够的 强度和耐久性，以满足工程要求。
提高混凝土的工作性
良好的配合比设计可以使混凝土具有良好的工 作性，易于搅拌、运输和浇筑。
控制工程成本
《混凝土配合比设 计》PPT课件
目 录
• 混凝土配合比设计概述 • 混凝土原材料的选择与质量控制 • 混凝土配合比设计的方法与步骤 • 混凝土配合比的优化与调整 • 混凝土配合比设计案例分析
01
混凝土配合比设计概述
混凝土配合比设计的概念
混凝土配合比设计是指根据工程要求、结构形式、施工条件、环境条件等因素， 确定混凝土各组分的比例关系，以满足强度、耐久性、工作性等性能要求的过程 。
混凝土配合比设计质量控制培训课件
配合比调整：根据原材料变化、施工 环境等因素，对配合比进行适当调整
配合比试验：通过试验确定最佳配合 比，确保混凝土质量
配合比执行：严格按照试验确定的配 合比进行生产，确保混凝土质量稳定
施工质量控制
01
原材料质量控制：确保水泥、砂石、外加剂等原材料的质量符合要求
02
配合比设计：根据工程要求，设计合理的混凝土配合比
04
提高混凝土配合 比设计质量控制 的实际操作能力
培训内容
混凝土配合比 设计的基本原 理
混凝土配合比 设计的方法与 步骤
混凝土配合比 设计的质量控 制要点
混凝土配合比 设计的常见问 题及解决方法
混凝土配合比 设计的案例分 析与讨论
培训效果评估
培训后，学员对混凝土配合比设
01
计质量控制的理解和掌握程度 学员在实际工作中应用所学知识
混凝土配合比设计质 量控制培训课件
演讲人
目录
01. 混凝土配合比设计 02. 混凝土质量控制 03. 混凝土配合比设计质量控制培训
1
混凝土配合比设 计
配合比设计原则
满足强度要求：根据设计要求， 选择合适的水泥、骨料、外加 剂等材料，确保混凝土强度满 足要求。
耐久性：根据工程使用环境和 设计要求，选择合适的配合比， 确保混凝土具有良好的耐久性， 如抗渗性、抗冻性等。
设计要求
2 混凝土质量控制
原材料质量控制
01
水泥：选择质量稳定、强度高、耐久
性好的水泥
02
骨料：选择级配良好、粒径适中、含
泥量低的骨料
03
外加剂：选择性能稳定、适应性强、
环保的外加剂
04
水：选择水质良好、无污染的水，避
配合比试验：通过试验确定最佳配合 比，确保混凝土质量
配合比执行：严格按照试验确定的配 合比进行生产，确保混凝土质量稳定
施工质量控制
01
原材料质量控制：确保水泥、砂石、外加剂等原材料的质量符合要求
02
配合比设计：根据工程要求，设计合理的混凝土配合比
04
提高混凝土配合 比设计质量控制 的实际操作能力
培训内容
混凝土配合比 设计的基本原 理
混凝土配合比 设计的方法与 步骤
混凝土配合比 设计的质量控 制要点
混凝土配合比 设计的常见问 题及解决方法
混凝土配合比 设计的案例分 析与讨论
培训效果评估
培训后，学员对混凝土配合比设
01
计质量控制的理解和掌握程度 学员在实际工作中应用所学知识
混凝土配合比设计质 量控制培训课件
演讲人
目录
01. 混凝土配合比设计 02. 混凝土质量控制 03. 混凝土配合比设计质量控制培训
1
混凝土配合比设 计
配合比设计原则
满足强度要求：根据设计要求， 选择合适的水泥、骨料、外加 剂等材料，确保混凝土强度满 足要求。
耐久性：根据工程使用环境和 设计要求，选择合适的配合比， 确保混凝土具有良好的耐久性， 如抗渗性、抗冻性等。
设计要求
2 混凝土质量控制
原材料质量控制
01
水泥：选择质量稳定、强度高、耐久
性好的水泥
02
骨料：选择级配良好、粒径适中、含
泥量低的骨料
03
外加剂：选择性能稳定、适应性强、
环保的外加剂
04
水：选择水质良好、无污染的水，避
《配合比培训教程》课件
01
采用高精度计量设备，并定期进行校准和维护，确保计量准确
性。
控制砂石含水率
02
加强砂石含水率的监测和控制，及时调整配合比中的用水量。
优化配合比设计
03
根据工程要求和实际情况，结合理论知识，优化配合比设计，
提高混凝土性能。
配合比问题解决实例
某桥梁工程配合比问题
该工程采用C50混凝土，由于配合比设计不合理，导致混凝土强度不达标。通 过优化配合比设计，调整砂石比例和水灰比，最终满足工程要求。
以C30混凝土为例，配合比计算步骤如 下
4. 根据选定的公式和确定的原材料比例 ，计算出C30混凝土的配合比为：砂子 787kg、石子1123kg、水泥425kg、水 188kg。
3. 根据经验或试验数据，确定砂率、石 子比例、水泥比例、水比例分别为0.38 、1.58、0.45、0.19。
1. 确定混凝土强度等级为C30，坍落度 要求为30-50mm。
按特殊要求分类
可分为耐腐蚀混凝土配合 比、耐火混凝土配合比等 。
02 配合比计算
配合比计算公式
配合比计算公式
根据不同的混凝土强度等 级和施工要求，采用不同 的配合比计算公式，如重 量法、体积法等。
重量法
根据原材料的重量比例计 算出混凝土的配合比，需 要精确测量各原材料例计 算出混凝土的配合比，需 要测量各原材料的堆积密 度。
某高层建筑配合比问题
该工程采用泵送混凝土，由于砂石含水率不稳定，导致混凝土流动性差。通过 加强砂石含水率监测和控制，以及调整配合比中的用水量，最终解决了问题。
05 配合比发展趋势与展望
配合比技术发展趋势
智能化
配合比技术正朝着智能化方向发展，通过引入人工智能和 大数据技术，实现配合比的自动计算和优化，提高配合比 的准确性和效率。
混凝土配合比设计培训课件
外加剂的选择与质量控制
外加剂品种的选择
根据混凝土性能要求、施工条件 和气候条件，选择适当的外加剂 品种，如减水剂、缓凝剂、早强
剂等。
外加剂掺量的确定
通过试验确定外加剂的最佳掺量 ，确保混凝土拌合物的工作性能 和硬化后的力学性能满足要求。
外加剂质量控制
对进场的每批外加剂进行检验， 确保其符合国家标准和企业标准 ，严禁使用过期或不合格的外加
缺乏科学的配合比设计方法， 仅凭经验进行设计
生产过程中控制不严格，导致 原材料质量波动
缺乏有效的试验和检测手段， 无法及时发现和解决问题
解决问题的策略与方法
加强原材料的质量控制， 确保原材料性能稳定
加强生产过程中的质量控 制，确保生产出的混凝土 符合设计要求
采用科学的配合比设计方 法，根据工程要求进行设 计
抗冻性
抵抗冻融循环破坏的能 力，与混凝土饱水程度
、强度等级等有关。
耐腐蚀性
抵抗化学侵蚀的能力， 与混凝土成分、环境介
质性质等有关。
耐磨性
抵抗磨损的能力，与混 凝土强度、硬度等有关
。
02
配合比设计原理与方法
配合比设计的目的与意义
确保混凝土强度、耐 久性等性能满足工程 要求
提高混凝土工作性能 ，便于施工
建立完善的试验和检测体 系，及时发现和解决问题
06
混凝土配合比设计实践与 应用
混凝土配合比设计实践环节
1 2
原材料选择与检测
详细阐述如何选择合适的水泥、骨料、掺合料和 水，以及如何进行各项原材料的质量检测。
配合比设计方法与步骤
介绍试配法、经验公式法等常用的混凝土配合比 设计方法，详细讲解设计步骤和注意事项。
混凝土的性能指标
《混凝土配合比设计 》ppt课件
要求：
1、试设计混凝土配合比〔按枯燥资料计算〕。 2、施工现场砂含水率3％，碎石含水率1％，求施工配合比。
【解】：初步计算配合比的计 算
⑴、 确定配制强度〔fcu,o〕 fcu,o ＝ fcu,k+1.645σ＝30＋
1.645×5.0=38.225 MPa ⑵、 确定水灰比〔W/C〕
碎石 αa＝0.46 αb=0.07
W/C=αafce/(fcu,o+αa.αbfce) =0.46×46.7/(38.225+0.46×0.07×46.7)=0.54
由于框架构造梁处于枯燥环境，查表6－ 14，〔W/C〕max=0.65，故可取w/c=0.54。
⑶、 确定一方用水量〔mwo〕 查表，取mwo＝195 kg
⑷、 计算水泥用量〔mco〕 mco＝mwo/(W/C)=195/0.54=361(kg)
• 在满足混凝土强度和耐久性的根底上，确定混 凝土的水灰比；
• 在满足混凝土施工要求的和易性根底上，根据 粗骨料的种类和规格确定混凝土的单位用水量；
• 砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富 余的原那么来确定砂率。
2.2 混凝土配合比设计的步骤
Ⅰ初步计算配合比
一方混凝土各原资料用量
Ⅱ 基准配合比
第二节 混凝土配合比设计
目的：
确定混凝土中各组成资料数量之间的比例关系。
常用的表示方法：
以每1混凝土中各项资料的质量表示，
水泥〔mc〕300 kg、水〔mw〕180 kg、砂〔ms〕720 kg、石子〔mg〕1200 kg；
以各项资料的质量比来表示〔以水泥质量为1〕
如
水泥：砂：石子＝1：2.4:4，水：水泥＝0.6
定
根据公式：
1、试设计混凝土配合比〔按枯燥资料计算〕。 2、施工现场砂含水率3％，碎石含水率1％，求施工配合比。
【解】：初步计算配合比的计 算
⑴、 确定配制强度〔fcu,o〕 fcu,o ＝ fcu,k+1.645σ＝30＋
1.645×5.0=38.225 MPa ⑵、 确定水灰比〔W/C〕
碎石 αa＝0.46 αb=0.07
W/C=αafce/(fcu,o+αa.αbfce) =0.46×46.7/(38.225+0.46×0.07×46.7)=0.54
由于框架构造梁处于枯燥环境，查表6－ 14，〔W/C〕max=0.65，故可取w/c=0.54。
⑶、 确定一方用水量〔mwo〕 查表，取mwo＝195 kg
⑷、 计算水泥用量〔mco〕 mco＝mwo/(W/C)=195/0.54=361(kg)
• 在满足混凝土强度和耐久性的根底上，确定混 凝土的水灰比；
• 在满足混凝土施工要求的和易性根底上，根据 粗骨料的种类和规格确定混凝土的单位用水量；
• 砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富 余的原那么来确定砂率。
2.2 混凝土配合比设计的步骤
Ⅰ初步计算配合比
一方混凝土各原资料用量
Ⅱ 基准配合比
第二节 混凝土配合比设计
目的：
确定混凝土中各组成资料数量之间的比例关系。
常用的表示方法：
以每1混凝土中各项资料的质量表示，
水泥〔mc〕300 kg、水〔mw〕180 kg、砂〔ms〕720 kg、石子〔mg〕1200 kg；
以各项资料的质量比来表示〔以水泥质量为1〕
如
水泥：砂：石子＝1：2.4:4，水：水泥＝0.6
定
根据公式：
《配合比培训教程》PPT课件
度的计算值：
c,c
c,cm cm gm sm w
整理ppt
26
❖ (5)由于计算配合比时作了一些假定，故计算混凝土表观密
度与实测表观密度不一定相等，需根据实测表观密度计算校
正系数，并校正各种材料的用量。
校正系数：
c,t
c,c
式中
c ,t ——混凝土表观密度实测值，kg／m3 c ,c ——混凝土表观密度计算值，kg／m3
W/C afce fcu,0ab fce
❖ 式中a、b——回归系数，可通过试验测定，无试验资料时，
❖ 碎石混凝土 =0.46， =0.07；
❖ 卵石混凝土 a =0.48， b =0.33：
❖
——水泥 的a 实际强度 ，b MPa；
❖ 无水fce 泥实际强度数据时，可按
确定；
❖
——水泥强度等级的强度标fc准e值c； fce,g
整土的用水量 单位：kg／m3
拌和物稠度
卵石最大粒径(nun)
碎石最大粒径(mm)
项 目 指标
10
20
40
16
20
40
维勃稠
15~20 175
160
145
180
170
155
度 (s)
10~15 180
165
150
185
175
160
5～10 185
170
155
为2400～2450 kg； ❖ s ——砂率，％。 ❖ 将上两式联立，即可求得每立方米混凝土的砂、石用量。
整理ppt
19
❖ (2)体积法 体积法的补充条件为：每立方米混 凝土中各种材料的绝对密实体积及混凝土拌和 物中所含空气体积之总和等于1 m3，即：
混凝土配合比设计培训班PPT课件
水剂等，掺用矿物掺合料。
第48页/共85页
二、对配合比的要求 1、水泥与矿物掺合料总量不小于320kg； 2、砂率宜为35%-45%； 3、最大水灰比要求 4、宜采用最大水灰比的配合比作抗渗试验
Pt≥P/10+0.2
第49页/共85页
高强砼
一、对原材料的要求 1、水泥：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥； 2、粗骨料的粒径、针片状、含泥量、泥 块含量，以及细集料的细度、含泥量、 泥块含量等指标对高强砼各项性能有显 著的影响，因此对骨料提出严格的指标 要求； 3、外加剂与矿物掺合料是配制高强砼必 不可少的组成材料。
JGJ55-2000
第8页/共85页
一、目的及适用范围 二、配合比设计的基本资料 三、设计方法和步骤 四、有特殊要求的混凝土配合比设计 五、粉煤灰混凝土配合比设计 六、配合比计算实例
第9页/共85页
目的及适用范围
普通混凝土配合比设计应以满足 设计和施工要求，确保混凝土工程 质量且达到经济合理为原则。按原 材料性能及对混凝土的技术要求进 行计算，并经实验室试配调整后确 定。
6、每种配比至少制作一组试件，标养至 28天抗压，或用早期强度推定。
第36页/共85页
拌合物性能影响因素
混凝土拌合物在保持水灰比不变的情况 下，水泥浆用量越多，流动性就大。反 之则小。 在保持混凝土水泥用量不变得情况下， 减少拌合用水量，水泥浆变稠，水泥浆 的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好， 而流动性变小。增加用水量则情况相反。
第18页/共85页
3、回归系数αa 、αb可通过试验建立水灰比 与混凝土强度关系式确定，当无统计资料 时可按下表取
系数 αa αb
碎石砼 0.46 0.07
卵石砼 0.48 0.33
第48页/共85页
二、对配合比的要求 1、水泥与矿物掺合料总量不小于320kg； 2、砂率宜为35%-45%； 3、最大水灰比要求 4、宜采用最大水灰比的配合比作抗渗试验
Pt≥P/10+0.2
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高强砼
一、对原材料的要求 1、水泥：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥； 2、粗骨料的粒径、针片状、含泥量、泥 块含量，以及细集料的细度、含泥量、 泥块含量等指标对高强砼各项性能有显 著的影响，因此对骨料提出严格的指标 要求； 3、外加剂与矿物掺合料是配制高强砼必 不可少的组成材料。
JGJ55-2000
第8页/共85页
一、目的及适用范围 二、配合比设计的基本资料 三、设计方法和步骤 四、有特殊要求的混凝土配合比设计 五、粉煤灰混凝土配合比设计 六、配合比计算实例
第9页/共85页
目的及适用范围
普通混凝土配合比设计应以满足 设计和施工要求，确保混凝土工程 质量且达到经济合理为原则。按原 材料性能及对混凝土的技术要求进 行计算，并经实验室试配调整后确 定。
6、每种配比至少制作一组试件，标养至 28天抗压，或用早期强度推定。
第36页/共85页
拌合物性能影响因素
混凝土拌合物在保持水灰比不变的情况 下，水泥浆用量越多，流动性就大。反 之则小。 在保持混凝土水泥用量不变得情况下， 减少拌合用水量，水泥浆变稠，水泥浆 的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好， 而流动性变小。增加用水量则情况相反。
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3、回归系数αa 、αb可通过试验建立水灰比 与混凝土强度关系式确定，当无统计资料 时可按下表取
系数 αa αb
碎石砼 0.46 0.07
卵石砼 0.48 0.33
混凝土配合比设计讲义ppt课件
4、初步计算配合比
第一步：混凝土配制强度确实定
❖ 根据混凝土强度保证率95％的原那么： ❖ fcu.0 ＝ fcu.k + 1.645σ ❖ σ确实定： ❖ 施工单位有强度历史资料时，统计法确定； ❖ 施工单位无强度历史资料时，查表确定 ： ❖ ≤C20时：σ=4.0； C25～C45时：
σ=5.0 ❖ C50～C55时：σ=6.0
干硬性混凝土的用水量〔kg/m3〕
项目
指标
卵石最大粒径（mm）
10
20
40
维勃 16－20 175 160 145 稠度 11－15 180 165 150 mm 5－10 185 170 155
碎石最大粒径（mm）
16 20
40
180 170 155
185 175 160
190 180 165
流动性砼用水量的计算方法
在满足混凝土强度和耐久性的根底上， 确定混凝土的水灰比—水灰比定那么〔 鲍罗米公式〕
在满足混凝土施工要求的和易性根底上 ，根据粗骨料的种类和规格确定混凝土 的单位用水量—需水量定那么
砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后 略有富余的原那么来确定砂率—拨开系 数
三、混凝土配合比设计步骤
3、 混凝土配合比设计的步骤
mwamw(o1)
4、初步计算配合比
第四步 水泥用量〔mco〕确实定
计算——根据确定的水灰比〔W/C〕和选用
的单位用水量〔mwo〕，可计算出水泥用量
〔mco〕：
mco
mwo w/c
校核——为保证混凝土的耐久性，由上式计算 得出的水泥用量还应满足<桥规>等规程规定 的最小水泥用量的要求；
取值——两者最大值。
混凝土配合比设计PPT课件
▪ 按初步计算配合比称取实际工程中使用的材料进行试拌
，混凝土的搅拌方法，应与生产时使用的方法相同。混 凝土搅拌均匀后，检查拌和物的性能。
▪ 当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或
粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下 相应调整用水量和砂率，直到符合要求为止。
▪ 然后提出供检验强度用的基准配合比。
m so
35%
mso mgo
解得：mgo＝1189 kg mso=641 kg
B、 用体积法计算 方程略 解得：mgo＝1211 kg， mso＝652 kg
两种方法计Байду номын сангаас结果相近。
配合比的试配、调整
▪ 1、按初步计算配合比试拌15 L，其材料用量为
水泥 0.015×373=5.63 kg 水 0.015×195=2.93 kg 砂 0.015×641=9.62 kg 石子 0.015×1189=17.84 kg
▪ 拌和用水──水质情况；
▪ 外加剂──品种、性能、适宜掺量；
▪ 掺和料——粉煤灰、矿渣、硅粉等。
混凝土配合比设计中的三个参数
Ⅰ、水与水泥之间的比例关系——水灰比表 示；
Ⅱ、砂与石子之间的比关系——砂率表示； Ⅲ、水泥浆与骨料之间的比例关系——单位
体积用 水量来表示。
确定三个参数的基本原则：
▪ 在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水
第三步 选取M3混凝土的用水量（mwo)
▪ 根据所用粗骨料的种类、最大粒径及施工所要求的坍落度
值，查表选取1 m3混凝土的用水量。
第四步 计算1M3混凝土的水泥用量（mco）
▪ 计算——根据确定的水灰比（W/C）和选用的单位用水量
（mwo），可计算出水泥用量（mco）。
，混凝土的搅拌方法，应与生产时使用的方法相同。混 凝土搅拌均匀后，检查拌和物的性能。
▪ 当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或
粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下 相应调整用水量和砂率，直到符合要求为止。
▪ 然后提出供检验强度用的基准配合比。
m so
35%
mso mgo
解得：mgo＝1189 kg mso=641 kg
B、 用体积法计算 方程略 解得：mgo＝1211 kg， mso＝652 kg
两种方法计Байду номын сангаас结果相近。
配合比的试配、调整
▪ 1、按初步计算配合比试拌15 L，其材料用量为
水泥 0.015×373=5.63 kg 水 0.015×195=2.93 kg 砂 0.015×641=9.62 kg 石子 0.015×1189=17.84 kg
▪ 拌和用水──水质情况；
▪ 外加剂──品种、性能、适宜掺量；
▪ 掺和料——粉煤灰、矿渣、硅粉等。
混凝土配合比设计中的三个参数
Ⅰ、水与水泥之间的比例关系——水灰比表 示；
Ⅱ、砂与石子之间的比关系——砂率表示； Ⅲ、水泥浆与骨料之间的比例关系——单位
体积用 水量来表示。
确定三个参数的基本原则：
▪ 在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水
第三步 选取M3混凝土的用水量（mwo)
▪ 根据所用粗骨料的种类、最大粒径及施工所要求的坍落度
值，查表选取1 m3混凝土的用水量。
第四步 计算1M3混凝土的水泥用量（mco）
▪ 计算——根据确定的水灰比（W/C）和选用的单位用水量
（mwo），可计算出水泥用量（mco）。
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12
高性能混凝土设计原则
低单位用水量，低单位水泥用量：
降低水化热，提高抗裂性，提高经济性使用外加SL剂、FA、
最大堆积密度： 堆密理论，集料最小空隙率 适当水胶比：太低，抗裂性差，收缩大
FA、SL双掺，次第反应，优势互补，叠加效应。但 也要视具体情况
13
混凝土配合比设计
14
配合比计算 m f 0 / mc0 / mg0 / ms0 / mw0 / mA0
c
f
g
s
w
例：S重P=量m法s0：/( Wm+s0C++FmAg0+)S+G+A=2400 & S/(S+G)=SP=0.40
得出：S=748kg/m3，G=1122kg/m3
23
配合比计算结果Biblioteka 配合比参数每方用量kg/m3
W/C Sp/% FA/% A% W C FA S G A
C35 0.48 40 15 1.0 172 304 54 748 1122 3.58
工作性：FA颗粒球状，减水，增稠；SL，基本不减水， 泌水，；
耐久性：
水泥强度高，水化热高，收缩大，抗裂性差； FA降低水化热和收缩，提高抗Cl-和SO42-侵蚀，抗渗，抑制碱-骨
料反应； SL抗冻，抗化学侵蚀高于FA，水化热和收缩也高于FA；
环保性：FA，SL节能减排，低碳经济。
混凝土配合比设计
铁工：赵卫洲 教授：周瑞文
1
混凝土
胶材B(C、粉煤灰FA、矿粉 SL、硅灰SF）(12~20%）
外加剂 拌合、凝结 砂S/石G集料
A(0.5~2.0% ） 硬化
（65~80%）
水W （6~10% ）
2
配比设计基础
鲍罗米（Belomey）公式 fcu,0 = αa fb(B/W- αb) 混凝土强度←水泥石性能
←自身的孔隙率。
3
配比设计理论—级配堆积理论
颗粒运动时,粒子间留有适当距离 ,恰使次小颗粒 能够穿过并填塞在空隙。
流变学
5
颗粒级配的关键结论
Fuller公式：n=0.25~0.7 Fuller:1/2,Talbot:1/3,Birebent:1/4 日本n=0.35～0.45,美国取n=0.45 水泥混凝土：0.25~0.45 我国集料:Bolomey：
掺量 0
10
20
30
40
50
γf取值 1.00 0.85～0.95 0.75～0.85 0.65～0.75 0.55～0.65
-
γs取值 1.00 1.00 0.95～1.00 0.90～1.00 0.80～0.90 0.70～01.785
配合比计算2举例-水胶比
2. W/B=0.46*fce，g/(fcu，t+0.46*0.07*fce，g
25
试配中的和易性调整1
若T（或维勃稠度）不能满足要求，或粘聚性和保水性 不好时，应进行和易性调整。 对于普通混凝土配合比，T较小，≤90mm
1.T过小，W/C不变,分次掺入5％~10％水泥浆或外加剂 2.T过大，粘聚性、保水性良好时，可保持砂率不变， 酌情增加砂和石子； 3.当粘聚性、保水性不好时，可适当改变砂率。
16
1. 配制强度的确定
配合比计算2
2. 初步确定水胶比（碎石与 卵石）
w/c = α aα bfce/(f cu,o+ α aα bfce) 碎石：JGJ 55-2000:α a＝0.46，α b＝0.07 JGJ 55-2011:α a＝0.53，α b＝0.20
fce水泥28d强度.如无实测值，则32.5级水泥 取系数1.12，42.5级取1.16，52.5级取1.1。
注：为干材料质量。外加剂一般要扣水
配合比
mWO : mCO : mFO : mSO : mGO : mA 172 : 304 : 54 : 748 :1122 : 3.58 0.48 : 0.849 : 0.151: 2.09 : 3.13 : 0.01
24
配合比计算及调整
1m3用量 10L干材料用量 砂含水2.0％
5.其他参数
• 特殊结构(如承台、预应力、路面等),可泵 性，外观
8
设计中其他参数要求
决定因素：工程结构部位、施工、耐久性… 路面：抗折，耐磨，吸声，弹模等。一般设计T不 大，集料Dmax大，级配好等 预应力：3~5d施加预应力，规范要求达到设计75%， 实际85~90%,7d达到设计强度；弹模>30GPa 承台：大体积，抗裂性，变形性等：测试抗裂性， 水化热，变形… 地下：抗渗性… 海洋工程：离子腐蚀，钢筋锈蚀，干湿循环… 北方：抗冻性…
16 20
40
30-35 29-34 27-32
33-38 32-37 30-35
36-41 35-40 33-38
39-44 38-43 36-41 21
配合比计算4-5举例
4.C、FA、A用量
B=172/0.48=358 kg/m3 A=358*1.0%=3.58 kg/m3 FA=358*15%=54 kg/m3 C=358-54=304 kg/m3
超过2％时，配比中每项材料用量乘以校正系 数δ。
29
作业和思考
思考： 配合比设计中有哪些关键参数？每个参数怎么确定？ 流动性不满足要求时，如何进行合理的调整？普通/ 高性能混凝土如何区别对待
5.砂率：根据W/C和Dmax查表,T>60mm,增1%/20mm
水灰比 (W/C) 0.40 0.50 0.60 0.70
卵石最大粒径(mm)
10
20
40
26-32 25-31 24-30
30-35 29-34 28-33
33-38 32-37 31-36
36-41 35-40 34-39
碎石最大粒径(mm)
1、配制强度的确定 2、初步确定水胶比（碎石与卵石、矿物掺合料掺量）
3、单位用水量（石子种类最大粒径及坍落度），注意 外加剂减水与粉煤灰减水（注意水剂外加剂）
4、确定水泥用量和矿物掺合料用量（FA&SL)
5、确定砂率（石子种类最大粒径及水胶比） 计算砂子和石子用量（体积法和质量法） 6、试配和调整
15
75~90 215 195 185 175 230 215 205 195
注：细砂加水5～10kg，粗砂减水5～10kg，增5kg/20mmT
如掺A，考虑A减水率R%：W外=W（1-R%）
19
配合比计算3举例
3.单位用水量 （1）查表(JGJ 55):W=220kg/m3 ， W0=164.50+0.25T0-7.5MX+815.91/Dmax =214kg/m3 ， 综合考虑：单位用水量取为215kg/m3；
9
设计要求
一般要求 强度等级: 如C35； 工作性良好：如坍落度T=160±20mm，粘聚 性和保水性良好； 体现经济性，耐久性等。
10
原材料性能
C：P·II42.5R，28d强度52.9MPa，密度 3.10g/cm3；
FA：Ⅰ级粉煤灰，活性指数72.7%，密度 2.24g/cm3，需水量比91% ；
（2）综合考虑外加剂减水，掺NF1.0%，减水率 20%； 实际用水量W=215*（1-0.20）=172kg/m3。
20
1. 配制强度的确定
2. 初步确定水胶比 3.单位用水量
配合比计算4/5
4.确定水泥用量和掺合料用量 5.确定砂率,确定砂石用量
4. 水泥用量：mC0 = mwo/(w/c) 如有FA,掺量15%:mFA=C0*15%；(原超量1.05~1.3) 如掺外加剂mA，可外/内掺:1.0%：mA=mC0*1.0%
5.确定砂率SP （ JGJ55-2000） 查表得： 35%~41% 取SP=40%
外加剂固含量如为20%，则含水3.58×(1-
20%)=2.86
22
配合比计算6
6.砂、石子重量：
重量法：m f 0 mc0 mg0 ms0 mw0 mcp 2350 ~ 2450
体积法：mc0 m f 0 mg 0 ms0 mw0 0.01 1
配合比计算1
1、试配强度确定
<C60, f cu.o ≥f cu.k +1.645×σ;
<C25 C25~C45
σ取值/MPa 4.0
5.0
≥C60, fcu，t=1.15*fcu，k
>C45 6.0
计算C30/C35配制强度： <C60, fcu，t=fcu，k+1.645σ0=38.2/43.2MPa （95%强度保证率，C25~C45, σ0=5）
7
设计指标
1.强度等级
• 水胶比W/B决定；抗压C20～C100；抗折 4.0～6.5MPa，
2.工作性
• 坍落度T、保水性、粘聚性；单位用水量、 砂率Sp、外加剂品种和掺量等决定
3.耐久性
• 抗裂、抗渗、抗化学侵蚀、抗冻等；水泥用 量、矿物掺合料用量、外加剂等决定
4.经济性 • 最高；使用矿物掺合料
高性能混凝土 变动掺合料品种或掺量: 10~40%FA/10~50%SL/5~20%SF 流动性调整：外加剂品种和掺量
28
设计值的确定
配合比表观密度校正
oc测
oc计＝W + C + S + G
校正系数δ ＝oc测 / oc计
实测与计算值之差不超过计算值2％，不必校 正。
26
对于高性能混凝土，T较大： 1. 坍落度，主要通过调整外加剂掺量来调节； 坍落度差别不大时也可以通过保持W/C不变 增加5%的水泥浆来调节。 2. 调节配合比中的胶凝材料用量等来改变粘 聚性 3. 保水性不好，一般为外加剂掺量过高，浆 体少，砂率低有关
高性能混凝土设计原则
低单位用水量，低单位水泥用量：
降低水化热，提高抗裂性，提高经济性使用外加SL剂、FA、
最大堆积密度： 堆密理论，集料最小空隙率 适当水胶比：太低，抗裂性差，收缩大
FA、SL双掺，次第反应，优势互补，叠加效应。但 也要视具体情况
13
混凝土配合比设计
14
配合比计算 m f 0 / mc0 / mg0 / ms0 / mw0 / mA0
c
f
g
s
w
例：S重P=量m法s0：/( Wm+s0C++FmAg0+)S+G+A=2400 & S/(S+G)=SP=0.40
得出：S=748kg/m3，G=1122kg/m3
23
配合比计算结果Biblioteka 配合比参数每方用量kg/m3
W/C Sp/% FA/% A% W C FA S G A
C35 0.48 40 15 1.0 172 304 54 748 1122 3.58
工作性：FA颗粒球状，减水，增稠；SL，基本不减水， 泌水，；
耐久性：
水泥强度高，水化热高，收缩大，抗裂性差； FA降低水化热和收缩，提高抗Cl-和SO42-侵蚀，抗渗，抑制碱-骨
料反应； SL抗冻，抗化学侵蚀高于FA，水化热和收缩也高于FA；
环保性：FA，SL节能减排，低碳经济。
混凝土配合比设计
铁工：赵卫洲 教授：周瑞文
1
混凝土
胶材B(C、粉煤灰FA、矿粉 SL、硅灰SF）(12~20%）
外加剂 拌合、凝结 砂S/石G集料
A(0.5~2.0% ） 硬化
（65~80%）
水W （6~10% ）
2
配比设计基础
鲍罗米（Belomey）公式 fcu,0 = αa fb(B/W- αb) 混凝土强度←水泥石性能
←自身的孔隙率。
3
配比设计理论—级配堆积理论
颗粒运动时,粒子间留有适当距离 ,恰使次小颗粒 能够穿过并填塞在空隙。
流变学
5
颗粒级配的关键结论
Fuller公式：n=0.25~0.7 Fuller:1/2,Talbot:1/3,Birebent:1/4 日本n=0.35～0.45,美国取n=0.45 水泥混凝土：0.25~0.45 我国集料:Bolomey：
掺量 0
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30
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γf取值 1.00 0.85～0.95 0.75～0.85 0.65～0.75 0.55～0.65
-
γs取值 1.00 1.00 0.95～1.00 0.90～1.00 0.80～0.90 0.70～01.785
配合比计算2举例-水胶比
2. W/B=0.46*fce，g/(fcu，t+0.46*0.07*fce，g
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试配中的和易性调整1
若T（或维勃稠度）不能满足要求，或粘聚性和保水性 不好时，应进行和易性调整。 对于普通混凝土配合比，T较小，≤90mm
1.T过小，W/C不变,分次掺入5％~10％水泥浆或外加剂 2.T过大，粘聚性、保水性良好时，可保持砂率不变， 酌情增加砂和石子； 3.当粘聚性、保水性不好时，可适当改变砂率。
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1. 配制强度的确定
配合比计算2
2. 初步确定水胶比（碎石与 卵石）
w/c = α aα bfce/(f cu,o+ α aα bfce) 碎石：JGJ 55-2000:α a＝0.46，α b＝0.07 JGJ 55-2011:α a＝0.53，α b＝0.20
fce水泥28d强度.如无实测值，则32.5级水泥 取系数1.12，42.5级取1.16，52.5级取1.1。
注：为干材料质量。外加剂一般要扣水
配合比
mWO : mCO : mFO : mSO : mGO : mA 172 : 304 : 54 : 748 :1122 : 3.58 0.48 : 0.849 : 0.151: 2.09 : 3.13 : 0.01
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配合比计算及调整
1m3用量 10L干材料用量 砂含水2.0％
5.其他参数
• 特殊结构(如承台、预应力、路面等),可泵 性，外观
8
设计中其他参数要求
决定因素：工程结构部位、施工、耐久性… 路面：抗折，耐磨，吸声，弹模等。一般设计T不 大，集料Dmax大，级配好等 预应力：3~5d施加预应力，规范要求达到设计75%， 实际85~90%,7d达到设计强度；弹模>30GPa 承台：大体积，抗裂性，变形性等：测试抗裂性， 水化热，变形… 地下：抗渗性… 海洋工程：离子腐蚀，钢筋锈蚀，干湿循环… 北方：抗冻性…
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30-35 29-34 27-32
33-38 32-37 30-35
36-41 35-40 33-38
39-44 38-43 36-41 21
配合比计算4-5举例
4.C、FA、A用量
B=172/0.48=358 kg/m3 A=358*1.0%=3.58 kg/m3 FA=358*15%=54 kg/m3 C=358-54=304 kg/m3
超过2％时，配比中每项材料用量乘以校正系 数δ。
29
作业和思考
思考： 配合比设计中有哪些关键参数？每个参数怎么确定？ 流动性不满足要求时，如何进行合理的调整？普通/ 高性能混凝土如何区别对待
5.砂率：根据W/C和Dmax查表,T>60mm,增1%/20mm
水灰比 (W/C) 0.40 0.50 0.60 0.70
卵石最大粒径(mm)
10
20
40
26-32 25-31 24-30
30-35 29-34 28-33
33-38 32-37 31-36
36-41 35-40 34-39
碎石最大粒径(mm)
1、配制强度的确定 2、初步确定水胶比（碎石与卵石、矿物掺合料掺量）
3、单位用水量（石子种类最大粒径及坍落度），注意 外加剂减水与粉煤灰减水（注意水剂外加剂）
4、确定水泥用量和矿物掺合料用量（FA&SL)
5、确定砂率（石子种类最大粒径及水胶比） 计算砂子和石子用量（体积法和质量法） 6、试配和调整
15
75~90 215 195 185 175 230 215 205 195
注：细砂加水5～10kg，粗砂减水5～10kg，增5kg/20mmT
如掺A，考虑A减水率R%：W外=W（1-R%）
19
配合比计算3举例
3.单位用水量 （1）查表(JGJ 55):W=220kg/m3 ， W0=164.50+0.25T0-7.5MX+815.91/Dmax =214kg/m3 ， 综合考虑：单位用水量取为215kg/m3；
9
设计要求
一般要求 强度等级: 如C35； 工作性良好：如坍落度T=160±20mm，粘聚 性和保水性良好； 体现经济性，耐久性等。
10
原材料性能
C：P·II42.5R，28d强度52.9MPa，密度 3.10g/cm3；
FA：Ⅰ级粉煤灰，活性指数72.7%，密度 2.24g/cm3，需水量比91% ；
（2）综合考虑外加剂减水，掺NF1.0%，减水率 20%； 实际用水量W=215*（1-0.20）=172kg/m3。
20
1. 配制强度的确定
2. 初步确定水胶比 3.单位用水量
配合比计算4/5
4.确定水泥用量和掺合料用量 5.确定砂率,确定砂石用量
4. 水泥用量：mC0 = mwo/(w/c) 如有FA,掺量15%:mFA=C0*15%；(原超量1.05~1.3) 如掺外加剂mA，可外/内掺:1.0%：mA=mC0*1.0%
5.确定砂率SP （ JGJ55-2000） 查表得： 35%~41% 取SP=40%
外加剂固含量如为20%，则含水3.58×(1-
20%)=2.86
22
配合比计算6
6.砂、石子重量：
重量法：m f 0 mc0 mg0 ms0 mw0 mcp 2350 ~ 2450
体积法：mc0 m f 0 mg 0 ms0 mw0 0.01 1
配合比计算1
1、试配强度确定
<C60, f cu.o ≥f cu.k +1.645×σ;
<C25 C25~C45
σ取值/MPa 4.0
5.0
≥C60, fcu，t=1.15*fcu，k
>C45 6.0
计算C30/C35配制强度： <C60, fcu，t=fcu，k+1.645σ0=38.2/43.2MPa （95%强度保证率，C25~C45, σ0=5）
7
设计指标
1.强度等级
• 水胶比W/B决定；抗压C20～C100；抗折 4.0～6.5MPa，
2.工作性
• 坍落度T、保水性、粘聚性；单位用水量、 砂率Sp、外加剂品种和掺量等决定
3.耐久性
• 抗裂、抗渗、抗化学侵蚀、抗冻等；水泥用 量、矿物掺合料用量、外加剂等决定
4.经济性 • 最高；使用矿物掺合料
高性能混凝土 变动掺合料品种或掺量: 10~40%FA/10~50%SL/5~20%SF 流动性调整：外加剂品种和掺量
28
设计值的确定
配合比表观密度校正
oc测
oc计＝W + C + S + G
校正系数δ ＝oc测 / oc计
实测与计算值之差不超过计算值2％，不必校 正。
26
对于高性能混凝土，T较大： 1. 坍落度，主要通过调整外加剂掺量来调节； 坍落度差别不大时也可以通过保持W/C不变 增加5%的水泥浆来调节。 2. 调节配合比中的胶凝材料用量等来改变粘 聚性 3. 保水性不好，一般为外加剂掺量过高，浆 体少，砂率低有关