第4章灌注桩混凝土配合比设计
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混凝土配合比是指混凝土组成材料之间的用 量比例关系（重量比），一般以水：水泥： 砂：石表示，以水泥为基数1。
通过试验室计算及试配后确定的，又称 试验配合比。
对于 C20、C25级混凝土， 计 算配制强度时取δ ≥ 2.5MPa；
对于 C30级以上的混凝土， 计 算配制强度时取δ ≥ 3.0MPa；
（５）选择合理
表 4-.0.2 混凝土砂率选用表 （%）（JGJ55-2000）
的砂率值（βs） 水灰 合理砂率指水
比
泥用量省、流动 性和粘聚性都好 0.40
卵石最大粒径 (㎜)
10
20
40
26~32 25~31 24~30
碎石最大粒径 (㎜)
16
20
40
30~35 29~34 27~32
的混凝土砂率。 0.50 30~35 29~34 28~33 33~38 32~37 30~35
木质素磺酸盐、糖蜜类减水率10%左右。
2）缓凝剂：降低水化速度、胶体体系凝聚过程和 拌合水量的外加剂。
3）引气剂：给混凝土引进定量微细气孔而又不改 变水泥凝结和硬化速度的外加剂。
4.1.6 掺合料
又称混合材料，是混凝土中的特俗材料， 掺量比外加剂大很多。一般指粒径小于150微 米而又不溶于水的无机的具有一定活性（潜 在水硬性）的细粉料和超细粉料，如粉煤灰、 硅粉、沸石粉、高炉矿渣粉等。
s
ms mg ms
100 %
式中：ｍc0——每立方米混凝土的水泥用量（kg）； ｍg0——每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）； ｍs0——每立方米混凝土的细骨料用量（kg）； ｍw0——每立方米混凝土的用水量（kg）； β s——砂率（％）； ｍcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg）； 其值可取 2400～2450kg。
粉煤灰可以增加混凝土保水性和粘聚力， 使混凝土软、滑不宜离析、泌水，有利于顺 利浇灌。
4.2 对灌溉桩混凝土的基本要求
4.2.1 强度等级 按立方体抗压强度标准值确定。不应低于C15，水
下灌注桩不应低于C20，预制桩不应低于C30（静 压法可为C25）。 4.2.2 混凝土拌合物要有较好的流动性 钻孔内灌注混凝土一般不进行振捣密实，而是依靠 自重和流动性密实，流动性稍差就有可能形成蜂窝 和空洞，严重影响混凝土质量。 坍落度常用来表示流动性，坍落度大，流动性好， 也不是绝对的。如易离析的混凝土坍落度大，但流 动性不好。
4.2.3混凝土拌合物要有一定粘聚性
指保持混凝土中各组分始终均匀一致的能力。 粘聚性差的容易产生离析和泌水。石子堆中 间，砂浆从石子缝隙中渗出，粘聚性差；石 子砂浆均匀坍向四周，粘聚性好。放置一段 时间后，泌水则粘聚性差。
4.2.4 要求坍落度随时间损失小，初凝时间 长
4.3 灌注桩混凝土配合比设计
若加减水剂：
mwa mw0 (1 )
（４）计算水泥用量（ｍc0）
根据已确定的 C/W和ｍw，可求出ｌm3混凝土中
水泥用量ｍc：
mc
mw W /C
为保证混凝土的耐久性，每立方的水泥最小用量： 对于钻孔灌注桩水下混凝土一般不小于380kg；干 作业混凝土不小于300kg。JGJ94-94规定水下混 凝土不小于360kg。
4.3.1 普通混凝土配合比设计步骤
1．初步配合比计算 （１）确定试配强度（fcu,0）
fcu，0 fcu，k 1.645
式中：fcu,0——混凝土配制强度（MPa）； fcu,k——设计的混凝土强度标准值（MPa）； σ ——混凝土强度标准差（MPa）．
混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为
n
（fcu，i f）2
n
f
2 cu，i
nf
2
i1
wk.baidu.comn 1
i1 n 1
（２）计算灰水比 （C/W） 根据强度公式计算灰水比：
采用碎石时： fcu，0 0.48 f（ce C /W 0.52）
采用卵石时： fcu，0 0.50 f（ce C /W 0.61）
胶砂强度。 安定性—水泥硬化过程中的体积变化是否均匀。 凝结时间—初凝、终凝、硬化。对灌注桩要求初凝
时间较长。 胶砂强度—不同批次水泥，胶砂强度可能差别较大，
会造成混凝土强度较大波动。
4.1.2粗骨料 常用的有碎石、卵石，碎石混凝土流动性差，卵石
混凝土流动性好。 颗粒级配。 水泥用量会随着最大粒径减小而急剧增大，经济性
可根据骨料种类、0.60 33~38 32~37 31~36 36~41 35~40 33~38
规格及混凝土的 0.70 36~41 35~40 34~39 39~44 38~43 36~41
水灰比，参考表 4.0.2选用。
对于大流动度的灌注桩，砂率一般在 40%-45%。
（6）计算粗、细骨料用量 ①重量法（假定表观密度法）应按下式计算：如果原 材料比较稳定，可先假设混凝土的表观密度为一定值， 混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观 密度：ｍc＋ｍg＋ｍs＋ｍw＝ ｍcp
不好。应从经济型和和易性共同考虑。 4.1.3细骨料 砂可分为天然砂和人工砂两大类，主要用天然砂中
的河砂。 4.1.4 水
4.1.5 外加剂
1）减水剂：能够降低水的表面张力以及水与其他 液体和固体的界面张力，使混凝土拌合物流动时的 内阻力减小，这样，为保持相同流动性所需的用水 量就减少了。
桩基础设计与施工
第4章 灌注桩混凝土配合比设计
讲授教师：杨 曌
武汉科技大学城建学院土木系结构教研室
2012年4月
4.1 混凝土的原材料
4.1.1水泥 灌注桩常用的5种水泥：硅酸盐、普通硅酸盐、矿
渣硅酸盐、火山灰质硅酸盐、粉煤灰硅酸盐水泥。 水泥质量检验主要复查：水泥的安定性，凝结时间，
式中：fcu,0——混凝土试配强度, ＭＰa； fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa；
fce c fce,k
（３）选定单位用水量（ｍw0） 按骨料品种、规格及施工要求的坍落度值选择每立
方混凝土的用水量。对于坍落度≤90mm，可按表4-14 采用。
对于坍落度>90mm，每增大20mm，用水量增加5kg。
通过试验室计算及试配后确定的，又称 试验配合比。
对于 C20、C25级混凝土， 计 算配制强度时取δ ≥ 2.5MPa；
对于 C30级以上的混凝土， 计 算配制强度时取δ ≥ 3.0MPa；
（５）选择合理
表 4-.0.2 混凝土砂率选用表 （%）（JGJ55-2000）
的砂率值（βs） 水灰 合理砂率指水
比
泥用量省、流动 性和粘聚性都好 0.40
卵石最大粒径 (㎜)
10
20
40
26~32 25~31 24~30
碎石最大粒径 (㎜)
16
20
40
30~35 29~34 27~32
的混凝土砂率。 0.50 30~35 29~34 28~33 33~38 32~37 30~35
木质素磺酸盐、糖蜜类减水率10%左右。
2）缓凝剂：降低水化速度、胶体体系凝聚过程和 拌合水量的外加剂。
3）引气剂：给混凝土引进定量微细气孔而又不改 变水泥凝结和硬化速度的外加剂。
4.1.6 掺合料
又称混合材料，是混凝土中的特俗材料， 掺量比外加剂大很多。一般指粒径小于150微 米而又不溶于水的无机的具有一定活性（潜 在水硬性）的细粉料和超细粉料，如粉煤灰、 硅粉、沸石粉、高炉矿渣粉等。
s
ms mg ms
100 %
式中：ｍc0——每立方米混凝土的水泥用量（kg）； ｍg0——每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）； ｍs0——每立方米混凝土的细骨料用量（kg）； ｍw0——每立方米混凝土的用水量（kg）； β s——砂率（％）； ｍcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg）； 其值可取 2400～2450kg。
粉煤灰可以增加混凝土保水性和粘聚力， 使混凝土软、滑不宜离析、泌水，有利于顺 利浇灌。
4.2 对灌溉桩混凝土的基本要求
4.2.1 强度等级 按立方体抗压强度标准值确定。不应低于C15，水
下灌注桩不应低于C20，预制桩不应低于C30（静 压法可为C25）。 4.2.2 混凝土拌合物要有较好的流动性 钻孔内灌注混凝土一般不进行振捣密实，而是依靠 自重和流动性密实，流动性稍差就有可能形成蜂窝 和空洞，严重影响混凝土质量。 坍落度常用来表示流动性，坍落度大，流动性好， 也不是绝对的。如易离析的混凝土坍落度大，但流 动性不好。
4.2.3混凝土拌合物要有一定粘聚性
指保持混凝土中各组分始终均匀一致的能力。 粘聚性差的容易产生离析和泌水。石子堆中 间，砂浆从石子缝隙中渗出，粘聚性差；石 子砂浆均匀坍向四周，粘聚性好。放置一段 时间后，泌水则粘聚性差。
4.2.4 要求坍落度随时间损失小，初凝时间 长
4.3 灌注桩混凝土配合比设计
若加减水剂：
mwa mw0 (1 )
（４）计算水泥用量（ｍc0）
根据已确定的 C/W和ｍw，可求出ｌm3混凝土中
水泥用量ｍc：
mc
mw W /C
为保证混凝土的耐久性，每立方的水泥最小用量： 对于钻孔灌注桩水下混凝土一般不小于380kg；干 作业混凝土不小于300kg。JGJ94-94规定水下混 凝土不小于360kg。
4.3.1 普通混凝土配合比设计步骤
1．初步配合比计算 （１）确定试配强度（fcu,0）
fcu，0 fcu，k 1.645
式中：fcu,0——混凝土配制强度（MPa）； fcu,k——设计的混凝土强度标准值（MPa）； σ ——混凝土强度标准差（MPa）．
混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为
n
（fcu，i f）2
n
f
2 cu，i
nf
2
i1
wk.baidu.comn 1
i1 n 1
（２）计算灰水比 （C/W） 根据强度公式计算灰水比：
采用碎石时： fcu，0 0.48 f（ce C /W 0.52）
采用卵石时： fcu，0 0.50 f（ce C /W 0.61）
胶砂强度。 安定性—水泥硬化过程中的体积变化是否均匀。 凝结时间—初凝、终凝、硬化。对灌注桩要求初凝
时间较长。 胶砂强度—不同批次水泥，胶砂强度可能差别较大，
会造成混凝土强度较大波动。
4.1.2粗骨料 常用的有碎石、卵石，碎石混凝土流动性差，卵石
混凝土流动性好。 颗粒级配。 水泥用量会随着最大粒径减小而急剧增大，经济性
可根据骨料种类、0.60 33~38 32~37 31~36 36~41 35~40 33~38
规格及混凝土的 0.70 36~41 35~40 34~39 39~44 38~43 36~41
水灰比，参考表 4.0.2选用。
对于大流动度的灌注桩，砂率一般在 40%-45%。
（6）计算粗、细骨料用量 ①重量法（假定表观密度法）应按下式计算：如果原 材料比较稳定，可先假设混凝土的表观密度为一定值， 混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观 密度：ｍc＋ｍg＋ｍs＋ｍw＝ ｍcp
不好。应从经济型和和易性共同考虑。 4.1.3细骨料 砂可分为天然砂和人工砂两大类，主要用天然砂中
的河砂。 4.1.4 水
4.1.5 外加剂
1）减水剂：能够降低水的表面张力以及水与其他 液体和固体的界面张力，使混凝土拌合物流动时的 内阻力减小，这样，为保持相同流动性所需的用水 量就减少了。
桩基础设计与施工
第4章 灌注桩混凝土配合比设计
讲授教师：杨 曌
武汉科技大学城建学院土木系结构教研室
2012年4月
4.1 混凝土的原材料
4.1.1水泥 灌注桩常用的5种水泥：硅酸盐、普通硅酸盐、矿
渣硅酸盐、火山灰质硅酸盐、粉煤灰硅酸盐水泥。 水泥质量检验主要复查：水泥的安定性，凝结时间，
式中：fcu,0——混凝土试配强度, ＭＰa； fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa；
fce c fce,k
（３）选定单位用水量（ｍw0） 按骨料品种、规格及施工要求的坍落度值选择每立
方混凝土的用水量。对于坍落度≤90mm，可按表4-14 采用。
对于坍落度>90mm，每增大20mm，用水量增加5kg。