混凝土配合比设计的步骤

混凝土配合比设计的步骤(1)初步配合比的计算

按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”；

(2)基准配合比的确定

经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”；

(3)实验室配合比的确定

经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试

验室配合比”(也叫设计配合比)；

(4)施工配合比

根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。

㈠初步配合比的计算

1)确定配制强度

2)初步确定水灰比值（W/C）

3)选择每1m3混凝土的用水量(W0)

4)计算混凝土的单位水泥用量(C0)

5)选取合理砂率Sp

6)计算1m3混凝土中砂、

石骨料的用量

7)书写初步配合比

(1)确定配制强度(fcu,o)

配制强度按下式计

算：

σ645.1..+=k cu v cu f f

(2)初步确定水灰比(W/C)

采用碎石时： ,0.46(0.07)cu v ce C f f W =- 时间：2021.03.05

创作：欧阳理

采用卵石时：

,0.48(0.33)cu v ce C f f W =-

(3)选择单位用水量(mW0)

①干硬性和塑性混凝土用水量的确定

a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。

b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行

a. 以表4-22中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量；

b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1)w wo m m αβ=-β为减水率

(4)计算单位水泥用量(mC0)

根据已选定的单位用水量(mW0)及初步确定的水灰比(W/C)，可计算出单位水泥用量(mC0)： /wo

co m m W C =

(5)选取合理砂率值(βS)

一般应通过试验找出合理砂率，也可按骨料种类、规格及混凝土水灰比，参考表4-21（P106）选取。

(6)计算砂、石用量(mS0、mG0)

①质量法

即假定混凝土拌合物在振捣密实状态下每立方米的质量mCP ′为一固定值，再根据已知砂率，列出关系式(4—9-1)及式(4—9-2)：

cp

w0g0s0c0m m m m m ＝+++

②体积法 即将混凝土拌合物的体积，看成是各组成材料绝对体积，加上拌合物中所含空气的体积。据此可列关系式(4—10-1)：

101.0w w0g g0s s0c c0

＝αρρρρ++++m m m m

再根据已选取的砂率值列出关系式(4—10-2)：

％＝100g0s0s0s ⨯+m m m β

㈡确定基准配合比的计算

调整的目的：一是使混凝土拌合物的和易性满足施工需要；二是使水灰比符合混凝土强度及耐久性要求。

和易性调整 按初步配合比称取表4-24规定的体积时各组成材料的用量，搅拌均匀后测定其坍落度，同时观察其粘聚性和保水性。

当试样调整工作完成后，应测出混凝土拌合物的实际表观密度mCP(kg/m3)，并按下式重新计算每立方米混凝土的各项材料用量：

表4-24 混凝土试配时最小拌和量

㈢确定实验室配合比的计算

方法是采用调整后的配合比制成3组不同水灰比的混凝土试块：一组采用基准配合比，另外两组配合比的水灰比，宜较基准配合比的水灰比分别增加和减少0.05，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1%。

分别将3组试件标准养护28d，根据测得的强度值与相对应的灰水比(C/W)关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度fcu,o相对应的灰水比，并应按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量：

①用水量(mW)在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定；

②水泥用量(mC) 以用水量乘选定的灰水比计算确定；

③粗、细骨料用量(mG、mS)应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上，按选定的灰水比调整后确定。

由强度复核之后的配合比，还应根据混凝土拌合物表观密度实测值(ρc,t)和混凝土拌合物表观密度计算值(ρc,c)进行校正。校正系数为： ,,,m c t c t c c m ρρδρ==c s G W ++m +m

㈣确定施工配合比的计算

假定工地上测出砂的含水率为a%、石子含水率为b%，则将上述试验室配合比换算为施工配合比，其材料称量为：

水泥：

砂子：

石子：

水：

【例题】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁（不受风雪影响），混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为30~50mm ，采用机械振捣。该施工单位无历史统计资料。

采用材料：普通水泥，32.5级，实测强度为35.0MPa ，密度为3100kg/m3；中砂，表观密度为

2650kg/m3，堆积密度为1500kg/m3；碎石，最大粒径

20mm ，表观密度为2.70g/cm3，堆积密度为

1550kg/m3；自来水。试设计混凝土的配合比(按干燥材料计算)。若施工现场中砂含水率为3%，卵石含水率为1%，求施工配合比。

解：

(1)确定配制强度。

该施工单位无历史统计资料，查表4-30 （P135），混凝土强度等级为C25时，取σ=5.0MPa 。

fcu,o=fcu,k+1.645σ =25+8.2 =33.2(MPa)

(2)确定水灰比(W/C)①利用强度经验公式计算水灰比：

47.0469.035

07.046.02.3335

46.0,==⨯⨯+⨯=••+•=ce

b a o cu ce

a f f f C W ααα②复核耐久性 查表4-24 （P127）规定最大水灰比为0.65，因此W/C=0.47满足耐久性要求。

(3)确定用水量(mW0)