自应力混凝土配合比及设计理论
混凝土标准配合比设计方法
混凝土标准配合比设计方法混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、水利工程等领域的重要建材。
混凝土的性能直接影响到工程的质量和使用寿命。
因此，混凝土的配合比设计是非常重要的。
本文将介绍混凝土标准配合比设计方法。
一、混凝土标准配合比设计方法概述混凝土标准配合比设计是指根据工程要求和混凝土原材料的性能，按照一定的配合比设计方法，确定混凝土中水泥、砂、石、水等各种材料的比例，以达到预定的强度、耐久性、变形性等各种要求的目的。
混凝土标准配合比设计方法是由混凝土工程设计规范、混凝土材料性能及其应用、混凝土工艺技术等因素综合考虑而形成的。
其设计方法一般包括以下几个方面：1.确定混凝土强度等级和要求的抗裂性、耐久性、变形性等指标；2.根据混凝土强度等级和要求的指标，选择适当的水泥品种和矿物掺合料；3.根据工程条件和混凝土强度等级，确定砂、石的粒径级配和掺合料的掺量；4.根据混凝土的性能要求和材料的物理化学性质，确定混凝土的水灰比；5.根据混凝土的水灰比和材料的配合比，计算混凝土中各种材料的用量。
二、混凝土标准配合比设计方法具体步骤1.确定混凝土强度等级和要求的指标混凝土强度等级是指混凝土的抗压强度等级，一般按照《混凝土结构设计规范》（GB 50010）中的规定来确定。
混凝土的要求指标包括抗裂性、耐久性、变形性等指标。
根据工程要求和实际情况，确定混凝土的强度等级和要求的指标。
2.选择适当的水泥品种和矿物掺合料根据混凝土强度等级和要求的指标，选择适当的水泥品种和矿物掺合料。
一般情况下，使用普通硅酸盐水泥和矿物掺合料能够达到要求，但在特殊情况下需要使用其他品种的水泥和掺合料。
3.确定砂、石的粒径级配和掺合料的掺量砂、石的粒径级配是指砂、石中各种粒径的比例。
根据工程条件和混凝土强度等级，确定砂、石的粒径级配和掺合料的掺量。
砂、石应具有良好的粒级分布，掺合料的掺量应根据矿物掺合料的品种和掺量来确定。
4.确定混凝土的水灰比混凝土的水灰比是指混凝土中水的用量与水泥用量的比值。
混凝土配合比设计原理和方法
混凝土配合比设计原理和方法一、概述混凝土是一种广泛应用于建筑领域的材料，其配合比设计是混凝土施工中的重要环节。
混凝土配合比设计的目标是确定混凝土中每个组分的比例，以获得所需的混凝土性能和工艺要求。
本文将详细介绍混凝土配合比设计的原理和方法，包括混凝土中各组分的功能与要求、配合比设计的基本原则，以及常用的配合比设计方法等内容。
二、混凝土中各组分的功能与要求1.水泥水泥是混凝土中的主要胶凝材料，其功能是使混凝土中的颗粒结合成坚硬的整体。
水泥的要求包括品种、强度等级、矿物掺合料等，同时还应根据混凝土的用途和环境条件来选择合适的水泥。
2.细集料细集料是指粒径小于5mm的石英砂、粉煤灰、矿物粉等。
其主要功能是填充水泥砂浆中的空隙，增加混凝土的密实性和强度，并减少混凝土的收缩变形。
细集料的要求包括粒径、粒形、含泥量、含石量等。
3.粗集料粗集料是指粒径大于5mm的石料、砾石、碎石等。
其主要功能是提供混凝土的骨架，增加混凝土的强度和耐久性。
粗集料的要求包括粒径、粒形、含泥量、含石量等。
4.水水是混凝土中的溶剂，其主要作用是与水泥反应形成水化产物，同时也是混凝土中其他成分的搅拌介质。
水的要求包括水质、水泥需水量、含气量等。
5.掺合料掺合料是指在混凝土中加入的矿物粉、粉煤灰、硅灰等，其主要功能是改善混凝土的性能，如增加混凝土的强度、改善耐久性、减少收缩变形等。
掺合料的要求包括品种、掺量、粒度、活性等。
三、配合比设计的基本原则1.确定混凝土性能指标混凝土性能指标包括强度、密实性、耐久性、收缩变形等。
根据设计要求和工程环境条件，确定混凝土的性能指标，并以此为基础进行配合比设计。
2.满足混凝土工艺要求混凝土工艺要求包括搅拌、运输、浇筑、养护等。
配合比设计应根据搅拌设备、运输方式、浇筑形式、养护条件等要素，确保混凝土的流动性、坍落度、抗裂性等达到设计要求。
3.合理利用材料资源配合比设计应在满足混凝土性能和工艺要求的基础上，合理利用材料资源，尽量节约水泥和粗集料等原材料，降低成本。
混凝土配合比设计规范及计算方法
混凝土是一种建筑材料，而混凝土的质量往往就决定了建筑的使用寿命及质量，如何把握好混凝土的质量？混凝土配合比就是控制混凝土质量的重要因素，而混凝土配合比就是指混凝土中各组成材料(水，水泥，砂和石)的比例关系，下面为大家介绍一下混凝土配合比设计规范、混凝土配合比计算方法。
混凝土配合比设计规范混凝土配合比并不是几种简单的数字比例，混凝土配合比不但要满足建筑必要的强度，还要使混凝土拌合物具有良好的和易性，不离析、不泌水等，以及配合比的经济性。
混凝土配合比设计规范应满足一下要求：1、满足混凝土设计的强度等级；2、满足施工要求的混凝土和易性；3、满足混凝土使用要求的耐久性；4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。
混凝土配合比设计过程一般分为四个阶段，即初步配合比计算、基准配合比的确定，实验配合比确定和施工配合比的确定。
通过这一系列的工作，从而选择混凝土各组分的最佳配合比例。
混凝土配合比设计要求：强度要求满足结构设计强度要求是混凝土配合比设计的首要任务。
任何建筑物都会对不同结构部位提出“强度设计”要求。
为了保证配合比设计符合这一要求，必须掌握配合比设计相关的标准、规范，结合使用材料的质量波动、生产水平、施工水平等因素，正确掌握高于设计强度等级的“配制强度”。
配制强度毕竟是在试验室条件下确定的混凝土强度，在实际生产过程中影响强度的因素较多，因此，还需要根据实际生产的留样检验数据，及时做好统计分析，必要时进行适当的调整，保证实际生产强度符合《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107）的规定，这才是真正意义的配合比设计应满足结构设计强度的要求。
满足施工和易性的要求根据工程结构部位、钢筋的配筋量、施工方法及其他要求，确定混凝土拌合物的坍落度，确保混凝土拌合物有良好的均质性，不发生离析和泌水，易于浇筑和抹面。
满足耐久性要求混凝土配合比的设计不仅要满足结构设计提出的抗渗性、耐冻性等耐久性的要求，而且还要考虑结构设计未明确的其他耐久性要求，如严寒地区的路面、桥梁，处于水位升降范围的结构，以及暴露在氯污染环境的结构等。
混凝土配合比设计 (2)
混凝土配合比设计概述混凝土是一种常用的建筑材料，由水泥、骨料、粉状材料和适量的添加剂组成。
混凝土配合比设计是确定混凝土各组成材料的比例和用量，以满足预定的强度、耐久性和施工要求。
本文将介绍混凝土配合比设计的基本原理、设计方法和常见问题。
基本原理混凝土配合比设计的基本原理是通过控制水胶比、骨料配合比和水泥用量，使混凝土达到设计强度和耐久性要求。
水胶比越小，混凝土的强度和耐久性越好；骨料配合比的选择要保证骨料的均匀分布和紧密排列；水泥用量要根据混凝土的用途和要求来确定。
设计方法混凝土配合比设计通常包括以下几个步骤：1. 确定混凝土的用途和要求根据工程的具体情况，确定混凝土的用途、强度等级、耐久性要求、施工方式等，为配合比设计提供基本依据。
2. 确定水胶比根据混凝土的强度要求、施工工艺和材料特性，选择合适的水胶比。
一般情况下，水胶比在0.4到0.6之间。
3. 确定骨料配合比根据混凝土的强度要求和骨料特性，确定合适的骨料配合比。
骨料配合比应考虑到骨料的均匀性、紧密性和工作性能。
4. 确定水泥用量根据混凝土的用途和要求，按照水胶比和骨料配合比确定水泥的用量。
5. 检验和调整配合比根据设计的配合比，制作试块进行试验，检验混凝土的强度、工作性能等指标。
根据试验结果，进行调整和优化，直至满足设计要求为止。
常见问题在混凝土配合比设计过程中，常见的问题包括：1. 水胶比选择不当水胶比过高会导致混凝土强度不高，耐久性差；水胶比过低会导致混凝土难于施工和养护。
因此，选择合适的水胶比非常重要。
2. 骨料配合比不合理骨料配合比不合理会导致混凝土工作性能差、强度不稳定等问题。
应根据实际情况选择合适的骨料配合比，保证骨料的均匀分布和紧密排列。
3. 水泥用量计算不准确水泥用量过多会增加成本，而水泥用量过少会导致混凝土强度不达标。
应根据混凝土的用途和要求，准确计算水泥的用量。
4. 试验过程和结果的认真性混凝土配合比设计需要通过试块试验来检验和调整配合比，试验过程和结果的认真性直接影响到混凝土的质量。
自密实混凝土配比设计自动计算
（m3）
按方法①求得V水（m3）
按方法②求得水W（kg）
0.180
0.177
181
343 ①AD在某掺量下应达到的减水
81 率
②AD在某掺量下应达到的减水率
103
0.278
0.262
181 该减水率下对应掺量
该减水率下对应掺量
744
0.0317
0.0300
936
15.79 或者通过做试验，确定在该减水率下对应的掺量！
掺量方案 ①F掺30%（.按胶凝材料的质量比例）②F掺20%，K掺20%③仅掺惰性石粉。对②F掺20%，K掺 对 ①F掺30%。M胶*（1-0.3）/ρc+ M胶*0.3/ρf= Vce，按规范JGJ55-2011计算水胶比。若 对③仅掺惰性石粉。计算水灰比，再计算W，从而计算出Mc(水泥)用量，Vc=Mc/ρc,V石粉
单位体积（1m3）的粗骨料绝对体积
一级
二级
0.28~0.30 0.30~0.33
水泥表观密度ρc （kg/m3）
混凝土配制强度fcu,o≥fcu,k+1.645σ
3100
σ注（≤C20 取 4.0 ）（C25~C45 取 5.0）（C50～C55 取 6.0 ）
按方法②求得V胶（舍去）
0.177 粉煤灰影响系数（γf）和粒化高炉矿渣粉影响系数（γs）
空气含量（m3）
水泥密度ρc
0.015 粗骨料密度ρg
砂中细粉含量
细骨料密度ρs
0.02 粉煤灰密度ρf
矿粉占胶材的体积掺量 水密度ρw
0.20 矿粉密度ρk
2900~3100kg/m3 2640~2680kg/m3 2620~2660kg/m3
混凝土配合比设计原理及方法
混凝土配合比设计原理及方法一、前言混凝土作为建筑材料的重要组成部分，其配合比的设计对混凝土的性能和使用寿命等方面都有着至关重要的影响。
因此，混凝土配合比设计是混凝土工程设计中的重要环节之一。
本文将详细介绍混凝土配合比设计的原理、方法和步骤。
二、混凝土配合比设计原理混凝土配合比设计的目的是确定混凝土中水泥、砂、石等各种材料的配合比，以满足混凝土工程设计要求。
混凝土的配合比设计原理主要包括以下几个方面：1.混凝土的强度设计原理混凝土的强度设计是混凝土配合比设计的核心，其原理是根据混凝土在不同龄期下的强度需求，通过适当调整水泥、砂、石等材料的配比来满足要求。
2.混凝土的工作性能设计原理混凝土的工作性能设计是指混凝土在浇筑、振捣、养护等过程中的可塑性、坍落度、流动性等方面的要求。
其原理是根据混凝土的使用环境、施工方式、养护条件等因素来确定混凝土的工作性能要求，并通过适当调整水泥、砂、石等材料的配比来满足要求。
3.混凝土的耐久性设计原理混凝土的耐久性设计是指混凝土在长期使用中的耐久性要求。
其原理是根据混凝土所处的使用环境、受力情况、养护条件等因素来确定混凝土的耐久性要求，并通过适当调整水泥、砂、石等材料的配比来满足要求。
三、混凝土配合比设计步骤混凝土配合比设计的步骤主要包括以下几个方面：1.确定设计强度等级混凝土的强度等级是指混凝土在28天龄期下的抗压强度。
根据混凝土所处的使用环境、受力情况等因素来确定混凝土的设计强度等级。
2.确定材料用量比例根据设计强度等级和混凝土的工作性能、耐久性要求等因素，确定水泥、砂、石的用量比例。
其中，水泥的用量一般按混凝土体积的10%~15%计算，砂、石的用量比例则根据需要调整。
3.计算配合比根据确定的材料用量比例，计算出混凝土中各种材料的配合比。
其中，水灰比是混凝土配合比设计中的一个重要参数，一般按照0.4~0.6进行选择。
4.进行试配根据计算出的配合比，进行试配，并确定试配结果是否符合混凝土的工作性能、耐久性要求等条件。
自密实混凝土配合比设计及示例
4.5自密实混凝土配合比设计方法
2.1目标性能及材料选择
强度等级高于C60的自密实混凝土宜选用Ⅰ级粉煤 灰。C类粉煤灰的体积安定性检验必须合格。
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4.5自密实混凝土配合比设计方法
2.1目标性能及材料选择
2、粒化高炉矿渣粉(GB/T 18046-2008)
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4.5自密实混凝土配合比设计方法
2.2配合比设计
自密实砼的配合比设计宜采用绝对体积法。 东京大学岗村甫教授经过多年研究提出了一整 套的自密实砼配合比设计方法，可简要概括为以 下几点：
⑴粗骨料的松堆体积占每立方米砼体积的50%。 ⑵细骨料的体积占砂浆体积的40%—42%。 ⑶水粉比建议为0.9—1.0，具体取决于粉体材 料的组成与性质。 ⑷高效减水剂的掺量则通过试配调整确定。
能指标应符合下表要求。
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4.5自密实混凝土配合比设计方法
2.1目标性能及材料选择 ③细骨料 细骨料宜选用第2级配区的中砂，砂的含
泥量、泥块含量宜符合下表要求：
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4.5自密实混凝土配合比设计方法
2.1目标性能及材料选择 ④粗骨料 粗骨料宜采用连续级配或2个单粒径级配
的石子，最大粒径不宜大于20mm；石子的 含泥量、泥块含量及针片状颗粒含量宜符 合下表要求；石子空隙率宜小于40%。
（4）计算单位体积细骨料量 Vs
因为细骨料中含有2%的粉体，所以根据下 式可计算的出细骨料体积用量为299.7L，质 量为800.2kg。
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4.5自密实混凝土配合比设计方法
2.2配合比设计
⑷计算细骨料含量
单位体积细骨料量由单位体积粉体量、骨料中粉 体（粒径小于0.075mm的颗粒）含量、单位体积 粗骨料量、单位体积用水量和含气量确定。
自密实混凝土配合比设计
自密实混凝土配合比设计自密实混凝土配合比设计2020年09月15日1 前言自密实混凝土是具有很高流动性而不离析，不泌水，能不经振捣完全依托自重流平并充满模型和包裹钢筋的新型高性能混凝土，自密实混凝土与一般混凝土相较具有众多优势：（1）自密实混凝土由于免振，可节省劳动力和电力，提高施工效率；（2）改善工作环境，免去振捣所产生的噪音给环境及劳动工人造成的危害；（3）增加了结构设计的自由度，可用于浇筑成型形状复杂、薄壁和配筋密集的结构；（4）有效解决传统混凝土施工中漏振、过振，幸免了振捣对模板冲击移位的问题；（5）大量利用工业废料做掺合料，降低混凝土水化热，提高混凝土耐久性；（6）降低工程整体造价，从提高施工速度，减少操作工人，延长模板利用寿命，结构设计优化等方面降低工程本钱。
目前，自密实混凝土要紧应用于民用高层轻型墙体结构和工业工程中附属装配式构件、预制构件、钢筋密集的框架梁柱及料仓、漏斗、二次注浆等。
2 施工预备自密实混凝土的配制原理配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不显现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。
因此，在配制中要紧应采取以下方法：借助以萘系高效减水剂为要紧组分的外加剂，可对水泥粒子产生强烈的分散作用，并阻止分散的粒子凝聚，使混凝土拌合物的屈服应力和塑性粘度降低。
高效减水剂的减水率应不低于25%，而且应具有必然的保塑功能。
掺加适量矿物掺合料能调剂混凝土的流变性能，提高塑性粘度，同时提高拌合物中的浆－固比，改善混凝土和易性，使混凝土匀质性取得改善，并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的通阻能力。
掺入适量混凝土膨胀剂，减少混凝土收缩，提高混凝土抗裂能力，同时提高混凝土粘聚性，改善混凝土外观质量。
混凝土配合比设计
3、施工配合比 考虑骨料的含水率，对单位用水量进行调整。
假定砂含水率为a（%），石含水率为b（%） 施工配合比为： m'c mc
m's ms (1 0.01a) m'g mg (1 0.01b)
m'w mw ms 0.01a mg 0.01b
m'c : m's : m'g : m'w
解：1、初步计算配合比
（1）确定配制强度（fcu.o） 据统计资料，标准差σ=6 MP，则
fcu.o ＝ fcu.k＋1.645σ=25 +1.645×6=34.87 MP
（2）确定水灰比（
W C
）
因水泥无实测强度，按书上75页，取水泥富余系数γc
=1.13， fce ＝γc ×fce.k=1.13 ×42.5=48.03 MP
mco mgo mso mwo 0.01 1 c g s w
s
mso mso mgo
100 %
296 3100
mgo 2700
mso 2650
160 1000
0.011 1
s
mso mso mgo
100 %
32%
由两式可解得砂和石的用量：
mso mgo
631kg 1340kg
4.5 普通混凝土的配合比设计
混凝土的配合比是指混凝土中四种树料水泥、水、 砂及石子用量之间的比例关系，有时还注明外加剂的 用量。
配合比表示方法： （1）以每M3混凝土所用水泥重量C、水重量W、砂子 重量S、石子重量G表示（一般情况下多采用此法） 如：C＝300kg、W＝180kg、S＝720kg、G＝1200kg
1
水灰比（
C30自密实混凝土配合比设计及性能检验
建筑材料实验四C30自密实混凝土的配合比设计及性能检验实验组号：J22班级：实验者：同组人：\\C30自密实混凝土的配合比设计及性能检验第一部分混凝土配合比设计一、实验目的1. 掌握混凝土配合比设计的基本方法。
2. 了解水灰比和砂率等对混凝土新拌工作性和强度的影响。
3. 了解矿物掺和料和减水剂等对新拌混凝土工作性和强度发展历程的影响。
4. 了解影响混凝土耐久性的因素。
5. 学习如何测定混凝土拌和物的基本性能。
6. 为混凝土力学性能实验准备试件。
二、实验内容与步骤（一）配制混凝土类型的选择1、自密实混凝土自密实混凝土(Self Compacting Conctete 或Self-Consolidating Concrete 简称SCC)是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。
SCC的硬化性能与普通混凝土相似，而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大。
自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性。
每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验（或T50试验）和U型箱试验等一种以上方法检测。
自密实混凝土被称为‘近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展’，因为自密实混凝土拥有众多优点：·保证混凝土良好地密实。
·提高生产效率。
由于不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少。
·改善工作环境和安全性。
没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的‘手臂振动综合症’。
·改善混凝土的表面质量。
不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补；能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。
· 增加了结构设计的自由度。
不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。
以前，这类结构往往因为混凝土浇筑施工的困难而限制采用。
· 避免了振捣对模板产生的磨损。
混凝土配合比设计
混凝土配合比设计引言混凝土是一种常用的建筑材料，其性能直接影响到建筑物的安全与耐久性。
混凝土的配合比设计是确保混凝土具有所需强度和耐久性的重要步骤。
本文将介绍混凝土配合比设计的基本原理、方法和注意事项。
混凝土配合比设计的基本原理混凝土的配合比设计是根据工程所需的强度和其他性能指标，确定水泥、砂、石、水等原材料的比例，以实现目标性能的混凝土。
基本原理如下：1.合理的水灰比：水灰比是混凝土中水与水泥质量之比，直接影响到混凝土的强度和流动性。
合理选择水灰比可以确保混凝土的强度满足设计要求。
2.适量的骨料：骨料是混凝土的主要填充物，对混凝土的强度和稳定性有重要影响。
适量的骨料可以提高混凝土的强度和耐久性。
3.确保与现场条件的适应性：混凝土配合比设计要考虑到施工现场的实际情况，例如施工方法、温度、湿度等因素，以确保混凝土的施工性能。
混凝土配合比设计的方法混凝土配合比设计主要有经验法和试验法两种方法。
下面将介绍这两种方法的基本原理和步骤。
经验法经验法是基于已有的实际工程经验和规范进行混凝土配合比设计的方法。
其基本原理是根据相似的工程、相似的材料和相似的施工条件，参考已有的成功案例进行设计。
具体步骤如下：1.收集和分析类似工程的数据：要设计合适的配合比，首先需要收集和分析类似工程的数据，如强度、流动性等。
这些数据将作为设计时的依据。
2.确定适宜的水灰比：根据相似工程的数据和规范要求，确定适宜的水灰比范围。
3.确定骨料配合比：根据相似工程的数据和规范要求，确定适宜的骨料配合比范围。
4.调整配合比参数：根据实际工程情况，对水泥、骨料、矿粉等材料的用量进行适当调整，以满足设计要求。
试验法试验法是通过试验研究，确定混凝土各组分的最佳配合比的方法。
其基本原理是在实验室中根据设计要求进行试验，从而确定最佳的配合比。
具体步骤如下：1.制备试件：根据设计要求，制备不同配合比的混凝土试件。
2.进行试验：对每种配合比的混凝土试件进行强度试验、流动性试验等，以评估其性能。
混凝土配合比设计方案
2023-10-27
目 录
• 混凝土配合比设计概述 • 混凝土配合比设计的基本原则 • 混凝土配合比设计的优化方法 • 混凝土配合比设计的实践案例 • 混凝土配合比设计的经济效益分析 • 混凝土配合比设计的未来发展趋势和挑战
混凝土配合比设计概述
混凝土配合比的概念
混凝土配合比是指混凝土中各组成材 料之间的比例关系。
泵送混凝土配合比设计案例
总结词
泵送混凝土配合比设计应具有良好的可泵性，以便于 通过管道输送。此外，还应获得良好的工作性能和力 学性能，以满足工程要求。
详细描述
泵送混凝土配合比设计应考虑使用合适的泵送剂和减 水剂，以获得良好的可泵性和工作性能。同时，应选 择合适的水泥强度等级和粗细骨料级配，以确保获得 良好的力学性能。在设计过程中，还应考虑管道输送 的距离和高度，以确定合适的坍落度和压力。
高性能混凝土配合比设计案例
总结词
高性能混凝土配合比设计应具有高耐久性、高强度、高 工作性能和高体积稳定性。通过合理的材料选择和配合 比设计，可以获得优异的性能表现。
详细描述
高性能混凝土配合比设计应考虑采用优质水泥和骨料， 并添加适量的高性能外加剂和掺合料。在设计过程中， 应进行详细的材料选择和试配，以确保获得优异的工作 性能和力学性能。此外，还应考虑耐久性要求，如抗冻 性、抗渗性和碳化性能等。
混凝土配合比设计的经济效益 分析
材料成本分析
水泥、砂、碎石和水的消耗量
根据配合比设计方案，计算出每立方米混凝土中各种材料的用量，通过优化配合比，可以减少水泥、砂、碎石 和水的消耗量，从而降低材料成本。
材料采购成本
优化配合比可以降低混凝土拌合物中的水泥、砂、碎石和水等材料的消耗量，从而减少材料采购成本。
C55自密实混凝土配合比设计和性能研究
C55自密实混凝土配合比设计和性能研究摘要：自密实混凝土的特点是免振捣或少振捣，是一种仅靠自重就能流动，并均匀填充整个模型的混凝土。
其设计思路完全不同于普通混凝土。
本文根据实际工程需要，设计了应用于桥梁的墩顶横梁的C55自密实混凝土。
通过对原材料进行性能分析后的配合比设计与调整，设计出了工作性能，包括填充性、间隙通过性和抗离析性，力学性能和长期耐久性能均满足标准规范和施工要求的C55自密实混凝土，并在实际工程中成功应用。
试验结果表明：所设计的C55自密实混凝土配合比的填充性、间隙通过性及抗离析性能满足设计和施工要求，强度和弹性模量达标，56d电通量合格，碱含量和氯离子含量符合标准要求。
关键词：自密实混凝土；C55；填充性；间隙通过性；抗离析性；耐久性Research on Mix Proportion Design and Performance of C55 Self - compacting ConcreteCHEN Ruibin, WANG Chunfang, ZENG Xiaoluo(Jiangxi Jianyuan Gongcheng Jiance Co.,Ltd, Jiangxi Nanchang 330000)Abstract: The vibrating mode of self - compacting concrete was a kind of free or less vibratin, and full fill by gravity flwing. C55 Self - compacting concrete was designed according to the actual engineering needs,which was applied to bridge pier top crossbeam. The working performance, mechanical properties and long-term durability could meet the standard specification and construction requirements.The results show that all the performances, which are the filling ability, passing ability, segregation resistance, strength, modulus of elasticity, 56d electric flux, alkali content and chloride ion content, can meet the standard and construction requirements.Key words: self - compacting concrete; C55; filling ability; passing ability; segregation resistance; durability0 序言自密实混凝土是由水泥、水、粗细骨料、外加剂和掺合料等多相分散体系组成，除水和固含量以外的外加剂，其多相分散体系颗粒从0.1mm到20mm，导致级配颗粒和表观面积的构成工作较为复杂。
混凝土配合比设计方案
•耐久性要求 •和易性指标（坍落度等）和粗
骨料种类、最大粒径
•水灰比（W/C）、粗骨料 种类、最大粒径
•重量法或体积法
路漫漫其修远兮,
吾将上下而求索
•
（一）计算初步配合比
普通混凝土配合比设计的基本任务是确定 混凝土四种基本材料（水泥、用水量、细 骨料、粗骨料）的数量。为此，必须建立 四个方程式（或条件），从而求解四种材 料用量，具体设计过程如下：
当坍落度值比设计值要求小或大时，也还以在保 持砂率不变的情况下增、减骨料的用量。
当坍落度比设计要求大，且拌合物黏聚性差时，
可减少水泥浆量，增加砂率（但要保持砂、石总
量不变）。
路漫漫其修远兮,
吾将上下而求索
•
3、强度测试与调整
（获得试验室配合比）
由于保罗米公式是一个经验回归公式 ，同时如果水泥的28天实测强度是经 统计得到的，或是经过快速试验推测 的，则不可避免地强度值未必会满足 配制强度的要求，可能比配制强度小 ，也可能比配制强度大。因此，首先 应进行强度测定，根据测定结果还应 进行相应调整。
砂率增大1％； （3）坍落度小于10mm，应经试验确定； （4）对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率； （5）只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应
适当增大，对薄壁结构，砂率取较大值。
路漫漫其修远兮,
吾将上下而求索
•
6、确定砂石用量
体积法计算：
重量法计算：
路漫漫其修远兮,
吾将上下而求索
•
（二）配合比试配与调整
所使用的砂石材料应以干燥状态为基准。
路漫漫其修远兮,
吾将上下而求索
•
2、工作性能的调整 （获得基准配合比）
自拌c25混凝土施工配合比
自拌c25混凝土施工配合比一、混凝土C25的定义混凝土C25是指抗压强度等级为25MPa的混凝土，其配合比是指将水泥、砂、骨料和水按一定比例混合制成的混凝土。
C25混凝土广泛应用于建筑工程中，包括楼板、梁柱、地基、地板等。
二、混凝土C25的配合比设计原则1.抗压强度要求：C25混凝土的抗压强度为25MPa，因此在设计配合比时需要根据该抗压强度要求确定水泥、砂、骨料和水的配合比。
2.工程要求：根据具体工程的要求，确定C25混凝土的配合比，包括浇筑方式、混凝土的强度等级、抗渗要求等。
3.施工条件：考虑到混凝土的施工条件，包括施工时间、天气条件、搅拌设备等，确定C25混凝土的配合比。
三、混凝土C25的配合比设计根据上述原则，我们可以设计C25混凝土的配合比。
具体步骤如下：1.确定水泥用量：根据C25混凝土的抗压强度和水泥的类型，确定所需水泥的用量。
2.确定水灰比：根据抗压强度和混凝土的工程要求，确定水灰比，水灰比的选择会直接影响到混凝土的强度和耐久性。
3.确定砂、骨料比例：按照设计要求，确定砂、骨料的配合比例，保证混凝土的密实性和抗压强度。
4.确定混凝土的配合比：最后确定混凝土的配合比，包括水泥、砂、骨料和水的比例。
四、C25混凝土配合比的具体设计以水泥按1:2.5－3的比例配砂、石掺合筛余料及石液原料，粗骨料还应按G-Rg↓2来配，配合比中应考虑到粗骨料具体体积，实际综合粗砂量,并参考每立方要用的水泥减少值。
五、C25混凝土施工配合比的应用1.材料配比：根据设计要求，按照配合比将水泥、砂、骨料和水进行混合，保证混凝土的均匀性和强度。
2.搅拌工艺：在搅拌过程中，需要严格控制搅拌时间和搅拌速度，保证混凝土的质量。
3.浇筑施工：在混凝土浇筑过程中，根据具体工程要求进行浇筑，包括浇筑方式、浇筑时间和浇筑层次等。
4.养护：混凝土施工后，需要进行养护，包括湿养护和覆盖养护，保证混凝土的强度和耐久性。
六、C25混凝土施工配合比的注意事项1.按照设计要求进行配合比调整，不得随意改变配合比。
自密实混凝土配合比设计方法和步骤
自密实混凝土是拥有突出的流动性、填充性和保水性的，所以它在合理通过骨料级配控制、高效减水剂混合应用后，可进一步实现混凝土的高填充性与高流动性要求。
在针对自密实混凝土的配合比设计方法应用过程中，需要关注多点技术细节内容。
一、自密实混凝土配合比设计要点自密实混凝土在当前建筑施工新技术、新设备的有效带动下得到了广泛推广与普及应用，它促进了建筑工程项目施工质量与施工效率的有效提升。
作为一种新型高性能混凝土，它的变形性能、耐久性能表现十分突出，可被合理应用于建筑工程设计领域中，充分发挥其应有价值作用，对提高建筑工程结构质量很有帮助。
而为了顺利完成建筑工程施工过程，针对自密实混凝土配合比进行科学合理设计是非常有必要的，它在制备高质量自密实混凝土方面非常具有现实价值与意义。
自密实混凝土的配合比设计有别于普通混凝土，因为它所采用的绝对体积法（JGJ/T283）与普通混凝土配合比设计计算方法不同。
在配合比设计过程中，需要注意满足以下几点：第一，要保证单位体积用水量在155～180kg（JGJ/T283）范围内。
第二，要保证其水胶比根据粉体种类、掺量不同进行调整，其体积比应该取值为0.8～1.15（JGJ/T283）。
第三，要根据单位体积用水量与水胶比计算单位体积粉体量，将其数值控制在0.16～0.23（JGJ/T283）范围内。
第四，要将自密实混凝土单位体积浆体量控制在0.32～0.40（JGJ/T283）范围内。
考虑到自密实混凝土会产生早期收缩问题，所以必须有效控制其水胶比，计算它的单位体积粉体量。
从自密实混凝土的适用范围看来，它比较适用于浇筑量较大、浇筑深度较深且高度较大的工程结构。
在该过程中要保证配筋密实、结构复杂、结合施工空间限制工程结构、工程进度以及其它因素限制影响，需要重新调整自密实混凝土工程结构空间。
二、自密实混凝土配合比设计方法与步骤（一）工程项目概况本文选取了贵州省余庆至安龙高速公路罗甸至望谟段高速公路工程项目，设计中采用了多项新材料、技术与工艺内容，并对自密实混凝土配合比设计方法与步骤进行分析。
混凝土材料与配合比设计原理
混凝土材料与配合比设计原理一、混凝土材料的构成和性能混凝土是一种由水泥、水、砂、碎石等原材料按照一定比例混合而成的人造建筑材料。
混凝土具有以下特点：1. 强度高：混凝土的强度与水泥的种类、质量、配合比、养护条件等因素有关，通常比砖、石等其它材料的强度高得多。
2. 耐久性好：混凝土的化学性质稳定，不易受腐蚀，能够长期承受环境的侵蚀，具有较好的耐久性。
3. 施工方便：混凝土施工简单方便，可适应各种形状和尺寸的构件，且施工速度快。
4. 可塑性好：混凝土具有较好的可塑性和可模性，可以通过模板成型成各种形状的构件。
根据混凝土的用途和要求，可以通过对水泥、砂、碎石等原材料的选择和比例的调整，来调整混凝土的性能。
二、混凝土配合比设计原理混凝土的配合比设计是指在满足强度和耐久性要求的前提下，确定混凝土中各种原材料的比例。
通常包括水泥、水、砂、碎石等原材料的配合比。
混凝土配合比设计的原理主要包括以下几个方面：1. 混凝土强度的要求：混凝土的使用强度是设计混凝土配合比的重要依据。
根据工程的要求和条件，确定混凝土的使用强度，从而确定混凝土配合比中水泥、砂、碎石等原材料的比例。
2. 原材料的选择：混凝土中的原材料包括水泥、水、砂、碎石等。
根据工程的要求和条件，选择具有合适性能和质量的原材料。
3. 原材料的配合比：根据水泥的品种、强度等因素，确定水泥用量。
根据砂、碎石的质量、粒径等因素，确定砂、碎石配合比。
根据混凝土的强度要求，确定水泥、砂、碎石的配合比。
4. 水泥用量的控制：水泥是混凝土中的主要胶凝物，水泥的用量对混凝土的强度和耐久性有很大影响。
在混凝土配合比设计中，应根据水泥的品种、强度等因素，控制水泥的用量。
5. 水灰比的控制：水灰比是混凝土中水泥与水的质量比，是控制混凝土强度和耐久性的关键因素。
在混凝土配合比设计中，应根据混凝土的强度要求和原材料的性能等因素，控制水灰比。
6. 骨料的控制：骨料是混凝土中的主要骨架材料，骨料的选择和控制对混凝土的强度和耐久性具有很大影响。
混凝土配合比设计方法汇总
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计算得出的计算配合比中的用量，还要在试配过程中调整验 证。
5.砂率
1. 砂率应根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工 要求，参考既有历史资料确定。
2.当缺乏砂率的历史资料可参考时，混凝土砂率的确定应符 合下列规定： （1）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。 （干硬性混凝土） （2）坍落度为10mm～60mm的混凝土，其砂率可根据粗骨 料品种、最大公称粒径及水胶比按表5选取。 （3）坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可经试验确定，也 可在表5.4.1的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大 1％的幅度予以调整。
②水灰比小于0．4或大于0．8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(坍落度为100～150 mm)、大流动性(坍落度大 于160 mm)混凝土
①以表4—19中坍落度90 mm的用水量为基础，按坍落度每增大 20 mm用水量增加5 kg，计算出未掺外加剂时的混凝土用水量。 ②掺外加剂时混凝土用水量可按下式计算： 先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水 率β ，确定掺外加剂的实际用水量mwa：
新：W/B=0.49×42.5/(38+0.49×0.13×42.5) =0.51 旧： W/B=0.48×42.5/(38+0.48×0.33×42.5) =0.45 38=0.49× fce(1/0.45-0.13) fce =37.1MPa
混凝土配合比设计的步骤
3．选择单位用水量(mw0) (1)干硬性和塑性混凝土 ①当水灰比在0．4～0．8范围时，用水量根据粗 骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物稠 度，参照表3选择。表中所列之单位用水量，砂石 均以干燥状态(细骨料含水率小于0．5％，粗骨料 含水率小于0．2％)为准。
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压力管混凝土 油库、反应罐混凝土 压力管街头砂浆 防渗砂浆
胀率1d强度超出0.15%～0.3%；3d的 强度超出0.45%～0.8%时，则应该减少 膨胀水泥的用量1.5%，低温施工时； 3d的自由膨胀率不应大于7d自由膨胀 率的70%。
通过试验分析表明；铝酸盐自应 力水泥具有较高的自应力值，该水泥 不仅在水化过程中CaO浓度低于饱和 的状态下可形成膨胀较小的钙矾石； 且在同一水化过程中可生成水化氧化 铝，和钙矾石一样对强度起到重要作 用，使钙矾石膨胀缓和与强度增长配 合良好提高强度。
150mm×150mm×150mm的标准试 件进行测定，配筋率可按 ≥1的指数采 用，目的在于比较各种配合比的膨胀能 量的大小，有效膨胀率εe和限制膨胀 率εz较大的其膨胀能也大。
选择配筋方式限制条件
为了提高粘结力除了结构为环形 配筋以外，其他结构应采取变截面钢 筋或刻痕钢筋，并采取焊接横向钢筋 进一步加强限制作用。配筋率应该接 近最佳配筋率，自应力混凝土的截面 尺寸和形状应根据使用条件按钢筋混 凝土机构设计原理进行计算。环形结 构配筋设计包括配筋率 和管壁厚度 δ，经验公式为：
一般的配筋率在1% ～2%左右。除此 之外还应采用较大面积的模板或其他 限制措施，用以提高膨胀能量的有效 利用率。
自应力水泥混凝土的配合比 设计
一般自应力混凝土压力管所用水 泥都是由水泥厂供应的自应力膨胀水 泥，由矾土水泥与石膏配制，水泥的质 量和特性是制作压力管混凝土的质量关 键，尤其是用于公路路基、市政给排 水、热力及通讯工程的管道质量至关重 要。涉及到强度、抗渗及耐久等重要指 标，选取合理特性的水泥和配合比设计 是这样的技术问题。
检验：水泥成分中的SO3含量波动 范围小于±0.15%，小于±0.5%。将 出磨水泥制成1:1.6的砂浆试件，经静 停、蒸养达到脱模强度（20±2）Mpa 以后，再放入（20±1）℃的水中，养 生到1d、 2d 、3d时分别测定自由膨胀 率，确定符合设计要求的配料方案， 并根据7d的自由膨胀率在1.2%～20% 范围内，且自应力不低于3.0Mpa情况 下，再选择膨胀水泥的用量，如自由膨
主要的水泥材料：应选用强度 等级42.5Mpa以上，常规使用的质量 稳定的矾土水泥，要求水泥的细度在 3800～4500cm2/g范围内；水泥熟料占 60%～70%；Al2O3含量应大于40%； 二水石膏中的SO3含量不低于37%，磨 细粒径小于0.1mm。规定入磨物料的 流量偏差为：石膏±0.36%，矾土水泥 ±0.72%，普通水泥±1.0%。骨料粒径 一般为5～13mm。
作者单位：密涿高速公路廊坊建设管理处
2011年第15期 (8月上) 《交通世界》 125
R —— 自 应 力 混 凝 土 的 抗 压 强 度 （Mpa）；
h——压力管管壁厚度（cm）。
提高自应力值的途径
自应力混凝土的最大缺点是产生 的自应力值太低，使该混凝土的使用范 围受到很大的限制，目前只用于自应力 混凝土的压力管，针对此技术难题，如 何提高自应力混凝土的应力值是关系到 该混凝土技术发展的前景问题。目前的 技术研究重点是在原材料的成分及配合 比、水泥的强度或膨胀剂的掺量方面进 行一系列的技术研究与应用。
—— 最 大 应 力 时 的 配 筋 率 （%）；
ES——钢筋弹性模量。
自应力混凝土的设计方法
自应力混凝土的设计关键在于进 行构件的设计和试验，取得大量的测试 数据后不断进行计算和修正，以达到自 应力混凝土的技术要求和使用功能，按 照惯例和研究有如下方法。
使用最大膨胀能量的膨胀水泥和 配合比
该设计方法可用棱柱体 试件进行测试，试件的尺寸根 据骨料的大小而定，亦可采用
自应力混凝土的技术设计 问题
自应力混凝土的设计方法至今依 然是技术领域内深入研究的课题，很 大程度上缺乏成熟的理论和公式。为 能够充分发挥和利用自应力混凝土的 功能，必须选用最大膨胀性能的混凝 土及最合理的限制方法，也是该混凝 土理论设计和实践发展面临和解决的 问题。
有效膨胀率、膨胀性能、配筋率 选择及最大自应力问题。由于该混凝土 是通过体积膨胀来进行工作，其膨胀性 能是在膨胀水泥水化过程中产生的化学 能，既产生所需要求的自应力有效膨胀 能。该混凝土的自应力值高于补偿收缩 混凝土，因此，自应力混凝土有效膨胀 率εe应考虑弹性回缩率，即εe=（1+n
环形配筋率 = f/RS 管壁厚度h=K Pi r/f（1+n ）+R 式中： ——压力管配筋率（%）； f——自应力混凝土试件计算的应 力值（Mpa）； R S —— 低 碳 冷 拔 钢 丝 的 抗 拉 强 度 （Mpa）； K —— 压 力 管 的 安 全 系 数 ， 取 1.3～1.5； P i —— 压 力 管 内 的 水 压 力 （Mpa）； r ——压力管的内半径（cm）； n——环形钢筋的层数；
表1 膨胀剂掺量（%）
10 13 16
13 16
பைடு நூலகம்
测定龄期（d） 自由膨胀率ε1（%） 有效膨胀率ε1（%） ε1/εe
0.03
3
0.15
0.59
0.03 0.15 0.18
1.00 0.50 0.31
7
0.54
3.00
0.23 0.35
0.43 0.12
124 TRANSPOWORLD 2011No.15 (Aug)
当自应力水泥的强度较低或强度 增长较慢，而水泥的膨胀率较大时，应 提高水泥的强度等级，或提高水泥强度 组分的细度和见地膨胀组分的细度。
当膨胀发生过早时，设法减少膨 胀组分或改变膨胀组分的水平速率，如 采用膨胀发生较慢或较小的矾土水泥， 既可增加矾土水泥的计量以提高早期强 度，又可在稍后的时间内产生较大的膨 胀，从而得到较高的自应力。自应力水 泥的强度高、膨胀率较小时；适当增加 膨胀组分的用量。如在硅酸盐自应力水 泥中适当增加石膏的用量。
采用适宜的热处理来调节和控 制强度及膨胀的发生和发展，是提高 自应力值的必要措施。如我国采用硫 铝酸盐水泥自应力混凝土制作压力管 时，经过40℃～60℃的热水养护则有 效的提高了自应力值。通过采用限制 方法改进混凝土的任意膨胀特征：作 为决定限制膨胀能量的重要因素，配 筋率和方法对自应力值有很大影响，
H现代公路 IGHWAY
自应力混凝土配合比及设计理论研究
文/郑 军
自应力混凝土是用特制的水泥；按 一定比例掺入石料、砂、水和适 宜的外加剂而成混凝土，经过湿润状态 的养护发生一定的体积膨胀，带动其中 配制的钢筋一起伸长，同时张拉了结构 内的钢筋而形成拉应力，而本身却受到 钢筋的弹性回缩给予的压应力。因此， 凡是不借助于外力而用自身膨胀进行张 拉钢筋达到预应力效果的混凝土称之为 自应力混凝土，亦称为化学应力混凝土 或膨胀混凝土。在土木工程中将自应 力混凝土用于制作混凝土压力管、输 气和输油的管道，同时节约钢材和降 低工程成本，对于桥梁预应力局部混 凝土及预应力钢筋混凝土管道工程的 应用；该混凝土具有良好的使用价值 和技术前景。
表2
水泥种类
301自应力水泥 302自应力水泥 303自应力水泥 304自应力水泥
水灰比 （W/C）
0.38～0.40 0.45～0.50 0.34～0.40 0.30～0.40
混凝土（砂浆）质量配合比
水泥 砂子
石子
1
0.80
1.2
1
1.40
2.1
1
1.0 2.0
1
1.0 2.0
适用于工程种类的混凝土或砂浆
）εz，并非只限制膨胀率εz。通过 大量工程实践分析得出有效膨胀率εe 与自由膨胀率ε的比值关系见表1。
鉴于以上数据分析证明；不同膨 胀的水泥、不同配合比及不同的试件尺 寸，如果配筋率 ≥1%时；其限制膨胀 率εz与配筋率 有求得最大自应力的如 下函数关系，推导过程（略）:
f=C e-1 ES 式中： f——最大自应力（Mpa）； C——在配筋率 =0时的的膨胀率 （%）； e——自然对数e=2.7183；
自应力混凝土应严格控制其强度 和膨胀率的变化，一般需要蒸汽养生。 自应力混凝土的种类不同则加热温度和 时间也不同，硅酸盐自应力混凝土的蒸 汽养生温度必须达到70℃～90℃条件 下养生1～2h，其他自应力混凝土的蒸 汽养生温度必须达到40℃～60℃条件 下养生1h左右达到10Mpa时可停止养 生。自应力混凝土或砂浆参考材料重量 配合比如表2。