普通混凝土配合比设计方法

普通混凝土配合比设计方法
1、目的：为满足设计和施工要求，确保混凝土质量达到经济合理，特编制适合施工现场应用的普通混凝土配比设计方法。

2、引用标准
普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-2011
3、基本规定
3.1混凝土配合比设计应满足混凝土配置强度及其他力学性能、拌合物性能、长期性能和耐久性能的设计要求。

3.2混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料；细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。

3.3混凝土最大水胶比应符合现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。

3.4除配制C15及其以下强度等级的混凝土外，最小胶凝材料用量应符合规程3.0.4表规定。

3.5矿物掺合料的掺量应通过试验确定，同时满足规程3.0.5-1和3.0.5-2表的规定。

3.6长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境以及盐冻环境的混凝土应掺引气剂，掺量经试验确定，同时应符合规程3.0.7表规定，最大不宜超过7.0%。

4、设计普通混凝土配比的基本参数。

4.1 根据已知混凝土设计强度等级，计算混凝土试配强度
f cu.o(Mpa)
f cu.o≥f cu.k+1.645σ
式中：f cu.k：混凝土立方体抗压强度标准值 Mpa
σ：混凝土强度标准差（Mpa）
σ值取值见下表：
混凝土强度
≤C20 C25-C45 C50-C55 标准值
σ 4.0 5.0 6.0
4.2 计算混凝土水胶比（W/B）：
根据粗、细骨料的品种及规程提供的混凝土配制强度与水灰比的回归方程未确定水灰比
W/B= αa f b／（f cu,0+αaαb f b）
式中αa、αb——回归系数，无试验统计数据时按规程
5.1.2取值
f b——水泥胶凝材料28d胶砂抗压强度，可实测（Mpa）。

无实测值按下式计算：
f b=γfγs f ce
γfγs粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按规程表5.1.3选用。

无水泥28d抗压强度实测值时，fce可按下式确定
fce=γb.fce,g
式中γb——水泥强度等级值的富余系数按实际统计资料确定,无资料按规程表5.1.4
f ce.g——水泥强度等级
4.3 选择每m3混凝土用水量
4.3.1 水灰比在0.40~0.80范围时，可根据粗、细骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度的大小，其用水量可按规程
5.2.1-1~5.1.2-2表选取。

4.3.2 水灰比小于0.40时，混凝土用水量应通过试拌确定
4.3.3掺加外加剂时每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量可按下式计算：
M= m′WO m WO(1-β)
m WO ---计算配合比每立方米混凝土的用水量；
m′WO ---未掺外加剂时推定的满足实际塌落度要求的每立方米混凝土用水量，以规程表5.2.1-2中90mm塌落度的用水量为基础，按每增大20mm塌落度相应增加5kg/m3用水量来计算，当塌落度增大到180mm以上时，随塌落度相应增加的用水量可减少。

β---外加剂的减水率（%），经试验确定。

每立方米混凝土中外加剂用量应按下式计算
m ao ＝m bo β b
m ao ---计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量
m bo ---计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量
βb---外加剂掺量，经试验定。

4.4确定胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量
4.4.1按下式计算，并经试拌调整，取经济合理的胶凝材料用量
m ao ＝m Wo /(W/B)
4.4.2每立方米混凝土矿物掺合料用量按下式计算：
m fo ＝m bo β f
m fo---计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量
βf---矿物掺合料掺量
3.4.3每立方米混凝土的水泥用量按下式计算
m co ＝m bo - m fo
m co ---计算配合比每立方米混凝土中水泥用量
4.5 选用砂率
当无历史资料可参考规程5.4.2表混凝土砂率选用表确定
4.5.1坍落度小于10mm的混凝土，其砂率经试验定；
4.5.1 坍落度为10—60mm时，根据骨料品种、粒径及水灰比按规程5.4.2表选取
4.5.2 坍落度大于60mm时，混凝土砂率可经试拌确定，也可在规程5.4.2表的基础上按坍落度每大20mm，砂率增大 1%的幅度
4.6确定粗、细骨料用量
4.6.1 当采用重量法时应按下列公式
M co+M go+M so+M wo=M cp (见规程5.0.8.1)
βs= ×100% (见规程5.8.2)
式中 M co——每m3混凝土的水泥用量kg
M go——每m3混凝土的粗骨料用量kg
M so——每m3混凝土的细骨料用量kg
M wo——每m3混凝土的水量用量kg
4.6.2 当采用体积法时应按下列公式
mco／ρc＋mfo／ρf＋mgo／ρg＋mso／ρs＋mwo／ρw＋0.01α＝1
β
S= ×100%
式中ρc——水泥密度（kg/m3）可取2900—3100kg/m3ρg——粗骨料的表观密度（kg/m3），按JGJ52测定
ρs——细骨料的表观密度（kg/m3），按JGJ52测定
ρw——水的密度可取1000kg/m3
α——混凝土含气量百分数，在不使用外加剂时α可取1
5.混凝土试配与调正
5.1试配采用机械搅拌
5.2. 试配时混凝土用量根据粗骨料最大粒径大小而定，最大粒径为31.5mm及以下时，拌合物用量可选20L，最大粒径为40mm时，拌合物用量可选25L。

5.3 按计算配合比进行试配时，应观察混凝土拌合物的状况，如坍落度、和易性能否满足要求，如不能满足时，应在保证水胶比不变条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。

然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。

5.4 混凝土强度试验时，至少采用三个不同的配合比，其中一个如
6.3所确定的基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准混凝土水灰比分别增加或减少0.05，用水量应与基准配合比相同，砂率分别增加或减少1%。

5.5制作混凝土强度试件时，同时测定混凝土拌和物坍落度、和易性及拌和物的表观密度，相应作好试验记录。

5.6每种配合比的混凝土试件至少制作一组（三块），标养28d时试压，需要早期（3d或7d）强度的，则试件制作时应多做几组。

5.7混凝土配合比调整与确定
5.7.1根据试验得出的混凝土强度与其对应的灰水比的关系在米格纸上作图（至少有三个灰水比与三个强度）
f cu.0—C/W的关系图上应呈线性关系，且相关性亦好的征状，而不是曲线状。

5.7.2通过图解的方法，确定混凝土配合比
5.7.3按下列原则确定每m3混凝土材料用量
①用水量（m w）应在基准配合比基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度进行调整。

②水泥用量（m c）应以用水量乘以选定的灰水比（水灰比）计算确定。

③粗骨料和细骨料（m g和m s）应在基准配比的基础上，按选定的灰水比（水灰比）进行调正后确定。

5.7.4 经试配确定的配合比后，尚应按下列步骤进行校正
①按6.7.3确定的材料用量计算混凝土表观密度计算值ρcc=m c+m g+m s+m w（见规程6.2.2—1）
②按下式计算配合比校正系数δ
δ= （见规程6.2.2—2）
式中：ρct——混凝土表观密度实测值 Kg/m3
ρcc——混凝土表观密度计算值 Kg/m3
③当ρct与ρcc之差的绝对值，不超过计算值的2%时，则可按6.7.3确定的配合比即为混凝土的配合比。

当二者之差超过2%，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ，指出确定为设计配合比。