全计算法HPC配合比设计
高性能混凝土——混凝土配合比设计步骤
高性能混凝土——混凝土配合比设计步骤高性能混凝土配合比设计步骤高性能混凝土(HPC)是一种采用特殊材料、特殊配比和特殊的施工工艺制成的混凝土,其具有比传统混凝土更高的强度、更好的耐久性和更低的渗透性。
在设计高性能混凝土的配合比时,需要考虑以下步骤:1. 确定混凝土的设计要求在开始设计高性能混凝土的配合比之前,需要明确混凝土的设计要求,包括: •混凝土的强度等级,通常不低于C50;•混凝土的耐久性要求,如抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性等;•混凝土的工作性要求,如坍落度、流动性、保水性等;•混凝土的体积变化要求,如热膨胀系数、收缩率等。
根据设计要求,确定混凝土的材料组成和配合比。
2. 选择合适的水泥高性能混凝土通常采用高强度、低收缩、低热发射的水泥。
可以选择普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或者高铝酸盐水泥等。
3. 选择合适的矿物掺和料矿物掺和料可以提高混凝土的强度和耐久性,减少混凝土的成本。
常用的矿物掺和料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
4. 选择合适的骨料高性能混凝土的骨料应具有高强度、高耐磨性和低碱硅酸反应活性。
通常采用碎石或卵石,其粒径应大于5mm。
5. 选择合适的掺合料掺合料可以改善混凝土的工作性和耐久性,常用的掺合料有减水剂、泵送剂、防冻剂等。
6. 确定混凝土的配合比根据上述选择和设计要求,确定混凝土的配合比。
配合比应满足混凝土的强度、耐久性和工作性要求。
在配合比设计中,应考虑水泥、矿物掺和料、骨料和掺合料的比例和用量。
7. 试配混凝土根据确定的配合比,制备混凝土并进行试配。
通过调整配合比,达到设计要求。
8. 检验混凝土的性能制备标准试件,养护到规定龄期,测定其强度和耐久性指标,确保满足设计要求。
通过上述步骤,可以设计出满足高性能混凝土设计要求的高性能混凝土配合比。
9. 配合比优化在初步确定混凝土配合比后，需要对混凝土的性能进行测试，包括强度、耐久性和工作性。
根据测试结果，可能需要对配合比进行优化。
优化的目的是为了达到设计要求的同时，确保混凝土的经济性。
高性能混凝土配合比设计的综合计算法
（ ５）根据胶凝材 料用量 求出减 水剂 的用 量 ，进一步 求 出加入减水剂后水的实际用量。
３ ． 简 易绝 对体 积法 吴 中伟院士提 出的混凝土 配合 比设计简 易绝对体积法
计的计算机辅助软件 用于建立若 干个数学模型 ，各 自表述 某种工作性 能和 混凝土 组成 的关系 ，然后将这些模型组合
— Ｔ－ ＧＯＮ ＧＣＨＥ ＮＧ Ｊ Ｉ Ｓ Ｈ Ｕ
上 程技术 一
ＶＬ ａ ＝ ０ ． ６ ３ ５ ４ － ７ ． １ １ Ｘ １ ０ — ４ ｆ ｃ Ｒ： １ ． ０ ０： （ ３）Ｒ Ｓ ＝ １ ． Ｏ ８ 一
Ｖ Ｌ ａ Ｒ ＝１ ． ０ ０； （ ４） Ｍａ ＝ ＶＬ ａ ＸＹ Ｌ ａ ： （ ５）Ｍｓ ＝ Ｍａ・ Ｒ ｓ ／
则１ 份胶 凝材料浆体体 积 为Ｖ ｂ ＝ ｆ ／ ｐ ｆ ＋ ｋ ／ ｐ Ｋ ＋ ｃ ／ ｐ ｃ ＋ ｗ ／ １ ，每 升浆体胶 凝材料 用量 （ 胶凝材 料质量／ 浆体 积 ） ｂ ＝ １ ／ Ｖ ｂ ， 则１ ｍ。 各材料用量计算如下 ：
胶凝材 料Ｂ ＝ ＶＰＸ ｂ，集料总量Ａ ＝（ １ ０ ０ ０ 一 Ｖ Ｐ） ｐ ｏ， 水泥Ｃ＝ Ｂ Ｘ Ｃ ，粉煤灰 Ｆ ＝ Ｂ Ｘｆ ，磨 细矿渣粉 Ｋ ＝ Ｂ Ｘ ｋ ，水
高性能混凝土设计参数 ：掺合料掺量 、水胶 比、浆集
比、单位用水量、砂率。
高性能混凝土设计原则 ：水胶 比定则 、混凝 土致密性 原则、最小浆集 比原则 、低用水量与最小水泥 用量及胶凝 材料用量原则 （ ＧＢ ／ ． ｒ ５ ０ ４ ７ ６ — ２ ０ ０ ８《 混凝土结构耐 久性 设
砂 率 公 式 ：Ｓ Ｐ＝ （ Ｖｅ ｓ —Ｖｅ ４ － Ｖｗ ）Ｐ ｓ ／ 【（ Ｖｅ ｓ —
自密实混凝土的配合比特征与硬化后的性能优缺点朋批注
自密实混凝土旳配合比特性与硬化后旳性能优缺陷摘要：首先论述了自密实混凝土旳配制原理，然后讲述了自密实混凝土旳配合比设计原则与其特性，最终论述了自密实混凝土硬化后旳性能优缺陷。
关键词：自密实混凝土；配合比；硬化。
0 引言20世纪80年代初，混凝土构造旳耐久性问题在日本引起了广泛旳关注。
为了减少混凝土施工质量下降旳问题，而衍生了自密实混凝土，这一概念首先是Okamura在1986年提出旳。
自密实混凝土(Self —Compacting Concrete，简称SCC)是高性能混凝(Higll Performance Concrete，简称HPC)旳一种，是指具有不离析、不泌水，可以不经振捣或少振捣而自动流平，并可以通过钢筋间隙充斥模板旳混凝土，即无需振捣，仅依托自重作用就能仿混凝土密实填充模板旳各个角落【1】。
其与相似强度等级旳一般混凝土相比，具有较大旳浆骨比、砂率较大、细掺料总量大旳特点，有很高旳施工性能[1]。
但至今为止，国内在自密实混凝土旳配制技术上，仍未形成一种统一旳配合比措施，由于对其配合比特性是很故意义旳。
混凝土硬化后，在力学性能和耐久性方面与一般混凝土相比具有很大优势。
1 国内外应用研究现实状况自密实混凝土自80年代后半期由日本东京大学旳岗村甫提出来而问世以来，它旳应用越来越广泛，其研究也越来越受到重视。
此后，北京建工集团二企业开始研制并试用。
中南大学等单位于5月26～28日在湖南长沙主办了我国第一次自密实混凝土技术方面旳国际研讨会(1st International Symposium Design,Performance and Use of Self-Consolidating Concrete,SCC,—China)。
尤其是近几年，国内免振捣自密实混凝土旳研究有了很大起色，到目前为止，已经将自密实混凝土应用于各类工业与民用建筑、道路、桥梁、隧道及水下工程【3】。
不过由于各地原材料和施工条件旳差异，详细实行时不能照搬国内外同行旳技术经验。
现代混凝土配合比设计-全计算法
现代混凝土土配合比设计------全计算法传统混凝土配合比设计方法(如绝对体积法和假容重法),是以强度为基础的半定量计算方法,不能全面满足现代混凝土的性能要求,现代混凝土配合比计算方法是以工作性、强度和耐久性为基础建立数学模型，通过严格的数学推导的到混凝土的用水量和砂率的计算公式，并将此二式与水灰（胶）比定则相结合能计算出混凝土各组分（水泥、细掺料、砂、石、含气量、用水量和超塑化剂掺量等）之间的定量关系和用量。
用于流态混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、商品混凝土以及防渗抗裂混凝土等现代化混凝土的配合比设计。
（一）高性能混凝土配合比全计算法设计高性能混凝土（HPC）与高强混凝土（HSC）和流态混凝土（FLC）最显著的差别就是混凝土配合比考虑工作性、强度和耐久性，其配合比设计的基本原则是：（1）满足工作性的情况下，用水量要小；（2）满足强度的情况下，水泥用量少、细掺料多掺；（3）材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求；（4）掺多功能复合超塑化剂（CSP）改善和提高混凝土的多种性能。
因此，HPC的配合比设计比HSC和FLC更为严格合理，图--1表示各种材料类型的混凝土配合比分区范围，无论采取什么方法设计，HSC、FLCHE和PLC（塑性混凝土）的配合比在一个范围之内，而HPC在AB线附近，由此证明HPC的配合比设计必须严格、精确和合理。
图1 混凝土配合比组成图一、强度与水灰（胶）比的关系混凝土配合比设计是混凝土材料学中最基本而又最重要的一个问题，早在1919年Duff Ａbrams（D.艾布拉姆斯）就发表了混凝土强度的水灰比定则：“对于一定的材料，强度仅取决于一个因素，即水灰比。
”这一定则可用下列公式表示：σc=a/b1.5（W/C）式中:σc----一定龄期的抗压强度3a----经验常数,一般取925kg/m该式成为混凝土配合比设计计算强度的基础,近80年来混凝土配合比设计几经发展,到目前为止最常用的两种方法是绝对体积法和假定容量法。
现代混凝土配合比全计算法设计软件使用说明
现代混凝土配合比全计算法设计软件使用说明混凝土配合比设计是混凝土材料科学和工程应用的基础。
现代混凝土应包括高性能混凝土、高强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、自密实自流平混凝土和商品混凝土等。
以强度(水灰比定则)为基础的传统配合比设计方法不能满足现代混凝土的要求。
作者提出的"全计算法"是以强度、工作性和耐久性为基础建立了体积相关数学模型，通过严格的推导得到用水量和砂率的计算公式。
并且将其二式与水胶比定则相结合计算出混凝土各组分的配比和用量。
因此称谓全计算法。
全计算法的研究、应用和推广工作己近十年，广泛用于各种大型混凝土工程和近100个混凝土预拌站，取得了良好的技术经济效益。
为了便于广泛应用现制作成计算机软件。
国家版权局计算机软件著作权登记号2005SR005291.现代混凝土配合比全计算法设计模板(1) .2.HPC混凝土配合比设计模板(2)3..固定用水量法混凝土配合比设计模板(3)4.卵石流态混凝土配合比设计模板(4)一. 模板使用说明1..模板适用范围：现代混凝土配合比全计算法设计模版(表1)适用于高性能混凝土(HPC)、高强混凝土(HSC)、流态混凝土(FLC)、泵送混凝土、引气混凝土和商品混凝土、自密实自流平混凝土，防渗抗裂混凝土、细砂混凝土、以及其他现代混凝土。
2.有关参数的变化范围：模板(1)中红色的数值是使用者根据混凝土施工工程的设计要求和混凝土原材料的性能指标应输入的设计参数(共12项)。
相关参数输入后，模板中自动生成混凝土系列配合比。
(1)..混凝土配制强度fcu.p≥fcu.0+1.645σ或 fco.p=fcu.0+10 (Mpa)(2)水泥强度等级(Mpa)配制HPC、HSC时：42.5、52.5;配制FLC、商品混凝土时：42.5、32,5。
(3)浆体体积VeVe=Vw+Vc+Vf+Va式中：Vw、Vc、Vf、 Va－分别表示水、水泥、矿物细掺料、空气的体积用量(l/m3)。
高性能混凝土配合比设计
高性能混凝土配合比设计【摘要】高性能混凝土（简称HPC）是一种具有良好体积稳定性、高耐久性、高强度和高工作性能的混凝土，它是在大幅度提高常规混凝土性能基础上采用现代混凝土技术，选用优质原材料，包括水泥、水、粗细集料以及矿物掺合料和高效外加剂配制而成的新型混凝土，具有高质量和高耐久性。
本文主要谈谈高性能混凝土配合比设计原则、影响因素、方法等。
【关键词】高性能混凝土配合比设计Abstract：The high performance concrete is a good dimensional stability, high durability, high strength and high work performance concrete, which greatly improve the performance of conventional concrete on the basis of modern concrete technology, high quality raw materials, including cementwater, the thickness of the aggregate and mineral admixture and efficient admixture from the preparation of new concrete, high quality and durability. In this paper, talk about high-performance concrete with than the design principles, influencing factors, methods.Key words ：high-performance concrete mix design一、高性能混凝土配合比设计原则1、最优砂率原则混凝土的砂石比通常用砂率来表示，砂率主要影响混凝土的工作性能。
高性能混凝土(HPC)全计算配合比设计的数学模型
高性能混凝土（HPC）全计算配合比设计的数学模型[摘要] 本文在普遍适用的混凝土体积模型的基础上，经数学推导求得了HPC混凝土单方用水量W(kg/m3)计算公式和砂率Sp(%)计算公式，这两个公式揭示了混凝土组成材料内在的规律和联系。
这两个公式结合传统的水灰(胶)比定则，即可定量确定混凝土各组成材料用量，实现HPC混凝土全计算配合比设计。
这项研究使混凝土配合比设计从半定量走向定量，从经验走向科学。
由于模型的普遍适用性，该设计方法也适用于普通混凝土、高强混凝土、流态混凝土及其它混凝土。
[关键词]高性能混凝土；配合比设计；全计算；数学模型第一节对HPC的再认识在吴中伟院士《高性能混凝土》专著中比较全面地介绍了国内外学者对高性能混凝土的定义和认识1。
本文作者也对高性能混凝土进行了系统的梳理和分类2。
可以看出各国学者均从不同角度、不同层面阐述高性能混凝土的定义、内涵和外延。
有些内容是相互交叉的，有些又是相互补充的，各国学者均突出强调了各自关注的某一或某几方面。
如美国学者十分强调高强度和高耐久性（特别是高体积稳定性和低渗透性），而日本学者则似乎更关注高施工性能，当然耐久性亦是重要方面，但对高强度则不特别强调。
吴中伟院士综合了各种论点后提出一个比较全面的高性能混凝土的定义。
然而，究竟什么是高性能混凝土？能不能用更简单的语言给予更清楚的定义？或者能不能用清晰的图像给予更明了的描述？仍是公众关心的问题。
另外，人们普遍会提出，高强混凝土与高性能混凝土在材料制备上有什么区别？是不是掺了高效减水剂和超细矿物质掺合料后，同时设计有较大的坍落度值而制得的高强混凝土就是高性能混凝土了呢？超塑化高强混凝土是不是就等同于高性能混凝土了呢？这些问题按上述对高性能混凝土的定义和认识，仍然不能给出一个简单而明了的答复。
为此有必要再次对混凝土的发展给予重新的审视。
最早的混凝土是一种低强度的塑性混凝土，当时密实成型设备不过关，又没有外加剂可掺，混凝土是一种高水灰比、低强度的塑性混凝土。
浅谈高性能混凝土hpc的性能以及配合比设计
鼹塑：整凰．浅谈高性能混凝土(H PC)的性能以及配合比设计卢建财余磊(河南省公路工程局集团有限公司，河南郑州450000)喃要j高性能漫凝圭制备的主要鼓术途径是掺优质治巨珍和件和高效减水烈，使高性能混凝土炙得既经济叉具有环境生态保护作用。
本文以郑卅黄河公铰两用桥承台混凝主．为啻6对高性能混凝土的配舍比设计和性能倪热巨等方面进行探讨。
【荚键词1簖幽匏混凝土(H P C)：配合比：性能优越雎双掺高性能混凝土在郑州黄河公铁两用桥C45承台中进行了成功应用。
现就此混凝土配合比在配制、性能及经济效益方面进行分析。
1原材料及承台混凝土的技术要求1．1原材料情况1)孟电P．042．5水泥：比表面积为335m2／kg,细度29％、密度31l O kg／m3．28天实测强度值53BM pa；2)信阳¨区中砂：表观密度2694kg，m3、细度模数285、含泥量14％：3)5—25连续级配碎石：表观密度2746kg／m3．针片状颗粒含量4B％、含泥量05％、压碎值9．7％；4)I级粉煤灰：密度2210kg／m气细度9-596，需水量比90％，烧失量3．1％：5)$95级磨细矿渣粉：比表面积352m2／kg、密度2720kg／m3、28天活性指数”1％、需水量比93％：6)江苏博特聚羧酸高性能减水剖：减水率330％；7)地下水。
所用原材科各项性能指标实测值全部符合相关规范及设计文件的要求。
12．试验方法配合比设计参照JG J550—2000(普通混凝土配合比设计规程>、J T J041—2000<从路桥涵施工技术规；苗、G BJl46—90够}j篥灰混凝土应用技术规洒-及施工经验等；混凝土工作性等依据G BJ80085进行：混凝土力学性能的测试依据G B81085进行。
13承台混凝士拄术要求技术指标：碳化环境(r3)、冻融环境(D3)、含气量≥5％、最大水胶比O厶胶材用量340—450kg／m302配合比设计配合比设计是其配合比的设计应以安全、经济、合理为原则，以耐久性、工作性、抗压强度为谢寸指标，并综合考虑和分析影响H PC性能与配合比各种参数的因素来确定其配合比。
浅析高性能混凝土(HPC)配合比优化设计及应用
第43卷第34期•104 •2017年12月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol. 43 No. 34Dec. 2017文章编号：1009-6825 (2017) 34-0104-02浅析高性能混凝土（HPC)配合比优化设计及应用严丽萍(兰州铁路技师学院，甘肃兰州730050)摘要:高性能混凝土是影响工程质量的关键因素之一，通过优化配合比，对各种原材料的比例进行控制，是提高混凝土质量、保 证建筑工程施工顺利进行的有利措施。
通过采取不同措施对混凝土配合比进行优化,使得混凝土强度及耐久性指标均得到了提 高,对同类工程具有借鉴意义。
关键词：混凝土配合比，优化设计，材料，调整中图分类号:TU528.1 文献标识码:A1概述高性能混凝土是20世纪80年代末90年代初基于结构耐久 性设计提出的一种以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途 要求，有重点保证其工作性、适用性、强度、体积稳定性以及经济 合理性的新概念混凝土。
高性能混凝土与传统的混凝土相比，其特点是把传统的水泥、砂、石、水等四组分改变为必须添加化学外加剂和矿物掺合料 后的六组分，在保证工程质量和施工要求的前提下，使水泥用量 减少，用水量降低，合理使用各种原材料，进行用量优化，从而降 低工程成本，取得良好的经济效益。
本文以如何优化高性能混凝 土的配合比为切人点，重点研究配合比优化的途径、方法及措施，以具体工程案例为背景，以期获得高速铁路施工中高性能混凝土 (HPC)配合比优化设计的思路。
2配合比设计中存在的问题及优化策略在混凝土配合比设计中，传统设计方法往往基于经验。
而且 普通混凝土使用要求与高性能混凝土的要求侧重点也有所不同。
在配合比设计中主要存在以下缺陷：1)粗细骨料的用量、水和水 泥等设计变量太少;2)受设计及验证过程影响，设计周期比较长；3)缺乏满足耐久性等要求的设计手段;4)配合比的优化设计比较 困难;5)设计结果对混凝土生产中利用计算机控制非常不利[1]。
混凝土配合比设计——全计算法
混凝土配合比设计——全计算法一.现代混凝土概念或理念现代混凝土是由水泥、矿物细掺料、砂、石、空气、水和外加剂等组成的多相聚集体，并能满足“高工作性、高早强增强和高耐久性”的基本要求。
现代混凝土应包括高性能混凝土、高强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、自流平自密实混凝土、防渗抗裂混凝土、水下浇筑混凝土和商品混凝土等。
以强度为基础的传统混凝土配合比设计方法不能满足现代混凝土配合比设计的要求。
综合考虑工作性、强度和耐久性。
其配合比设计的基本原则是：(1)满足混凝土工作性的情况下，用水量要小；(2)满足强度的情况下，水泥用量少，多掺细掺料；(3)材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求；(4)掺多功能复合超塑化剂(CSP)，改善和提高混凝土的多种性能。
二. 配合比全计算法设计的数学模型混凝土配合比设计是混凝土材料科学和工程应用中最基本的问题。
以强度为基础的传统配合比设计方法(即假定容重法和绝对体积法)已不能满足现代混凝土配合比设计的要求。
现代混凝土配合比“全计算法”设计是以“工作性、强度和耐久性”为基础建立的普适数学模型，并推导出混凝土用水量和砂率的计算公式。
进而将此二式与水胶(灰)比定则相结合就能实现混凝土配合比和组成的全计算，故称谓全计算法。
全计算法的创建和推广应用几近十年，受到广泛的关注，取得良好的技术经济效益。
全计算法不仅适用于所有现代混凝土的配合比设计和计算，而且能检验和验证其它配合比的正确性。
1.现代混凝土的数学模型现代混凝土组成复杂，其中包括水泥、矿物细掺料、砂、石、空气、水和外加剂等7个组分。
最简单处理方法是用多项式表示：F(x)=a+bx1+cx2+fx3+gx4+hx5+ix6+jx7 (1)A.传统混凝土体积加合模型(图2)混凝土由水泥、砂、石、空气和水组成，在单位体积中：(1)石子的空隙由砂子填充；(2)砂子的空隙由水泥浆填充；(3)水灰比决定混凝土的强度。
由此表明：Ve+Vs+Vg=1000式中： Ve=Vw+Vc+VaVe、Vw、Vc、Va、Vs和Vg分别为水泥浆、水、水泥、空气、砂和石子的体积(l/m3)。
HPC砼配合比设计技术参数探讨
HPC砼配合比设计技术参数探讨通过本人多年的工作实践积累的经验,结合当前砼的发展及有关规范的规定从以下几个方面论述.C10—C60 HYCHPC砼配合比设计程序及其主要试验技术参数计算方法.标签：配合比程序试验技术参数计算方法1 砼最新定义根据美国砼协会(ACI)第一届国际砼研讨会(1987年);第二届国际砼研讨会(1990年)的172篇论文,与会各国专家(中国出席专家吴中伟),根据砼问世以来的138年的理论实践,分析砼自从1852年诞生以来的技术发展路线,技术管理水平和质量控制方法以及理论配合比的设计等方面综合提出砼最新定义:“砼是多项可变因素矛盾对立统一体;通过简单工艺制成的复杂体系。
”当然过去的从材料组成方面的定义仍然有效,即:砼由下列材料组成:水泥基胶结材料(水泥、粉煤灰、矿粉、沸石粉、硅灰等)、各类外加剂(普通减水剂)、细骨料(砂)、粗骨料(石子)及拌合水等材料按一定的重量比组成的砼;还有砼不同性质的胶结材料制成不同性能的各类砼,如有机类的树脂砼、沥青砼、耐酸砼等等;无机类多为水泥基胶结材料制成的砼:如普通砼、高强与高性能砼、自密实砼、防r射线砼等等。
2 C10～C60砼配合比设计程序2.1 接受试验委托,明确试验要求的项目;2.2 了解施工所用的原材料及施工队伍素质水平(sn) ①什么强度等级:C30、C60②用什么水泥:(PI、P.0、32.5、42.5)③是否加外加剂(萘系、脂肪族、聚羧酸、β值)④砼的稠度(h),现场搅拌非泵(泵送),为计算用水量的技术参数的选择。
特别是,必须要与施工方技术负责人研究Sn=4.5,因为计算配制强度:fcuo=fcuk+1.645Sn,当Sn=4.0MPa,如C30砼时的fcuo为:fcuo=30+1.645×4=30+6.6=36.6MPa;而当Sn=5.0时,fcuo为:fcuo=30+1.645×5=30+8.225=38.2MPa其强度保证率是不同的,就是必须了解施工队伍的技术水平,当施工队伍操作技术水平很低,Sn(标准差)应取高值5.0Mpu以提高强度保证率大于95%。
高性能混凝土配合比设计方法综述
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高性能混凝土 配合比设计方 法
3.高性能混凝土配合比设计方法
HPC 的组分复杂，影响其性能的因素繁多。尤其是目前对 HPC的理解尚有差异,所以对 HPC的配合比设计尚无统一的成 熟方法。近年来,国内外学者对 HPC配合比设计进行了大量的 研究,提出了许多方法。
3.1 法国国家路桥试验室（LCPC）的方法 法国路桥中心对高性能混凝上的研究走在世界的前沿,该配比设计 方法的主要思想是：在模型材料上进行大量的试验,用胶结料浆体进行 流变试验,用砂浆进行力学试验。这样可避免用直接的方法优化HPC配 比参数时所进行的大量试配工作。LPCP还开发了HPC配合比设计的 计算机辅助软件,其思想是：建立若干个数学模型,各自表述某种工作 性能和混凝土组成的关系,然后将这些模型组合起来。引入数学模型和 计算机大大减少了配合比设计所需要的试验次数且节约了时间。
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高性能混凝土 配合比设计原 则
2高性能混凝土配合比设计原则
对于高性能混凝土来说，其配合比设计要比普通混凝土重要多了。因为它有 传统混凝土所没有的低水胶比和总用水量。所以，高性能混凝土的配合比的设计 ，一定要对于其耐久性和强度进行充分考虑，并且综合原材料的用水量、砂率、 水胶比和性能等各类因素，并且遵循和秉持综合设计来作为基本原则进行展开。 2.4 2.3 2.2 2.1 掌握适当的砂率也非常重要 对于低用水量原则的坚持 对于适度的水胶比的确 对于配置强度原则的确定 2.5 把握好掺合料用量和高效减水剂的优化原则 定 制备高性能混凝土的一个重要的前提条件，就是比较低的用水量和相对 对于掺合料和高效减水剂来说，它的优化原则包含了两个含义： 因为要以强度为要求进行满足为出发点，混凝土的试配强度，一般必须比设 1.掺合料和高效减 对于混凝土的工作性有重要影响的就是砂率。比起中低强度等级的混凝土来 对于高性能混凝土工作性的条件，应当予以很好的满足。同时，需要对于用水 高的水泥用量，但是超过临界值的水泥用量，不一定就能对抗压强度的提高 水剂用量的优化； 2.对于不同的掺合料的用量进行的优化。因为相对比较低的化学 说，高性能混凝土的粗谷料的用量更加多一些。水胶比不同的情况下，高性能 计强度要高。我国目前对于高性能混凝土的配合比的确定，其中的预期抗压强 量进行最大限度的减少，从而对于混凝土的干缩起到一定的抑制作用，并且对于 非常有利，甚至还会产生降低强度的反作用。如果要用到液体外加剂，在水 水泥石界面和骨料的粘结力，以及混凝土和钢筋之间的握裹力产生相对的作用。 活性，粉煤灰对于混凝土初期的强度影响，一般比较大，在掺量比较高的情况下 混凝土的最优砂率也不尽相同。在一般情况下，要使强度能呈现增长的态势， 度的标准依然以《普通混凝土配合比设计规程》中的规定为蓝本和依据。在没 胶比重就应当对于高效减水剂中的水进行充分而适当的考虑。 更是如此。为了对于这个缺陷进行相应的弥补，对于粉煤灰加入之后，就要在复 就必须增加混凝土的砂率，弹性模量也能因此而呈现出下降的趋势。这个砂率 有标准差数值和可靠的强度统计数据的时候，对于配制混凝土的强度的标准， 至少不能比设计强度的1.15倍还要低。 合活性比较高的超细矿的渣粉，从而对于火山灰效应进行相应的提高，并且对于 的配比控制，需要根据粗细骨料的颗粒级配、胶凝材料的总用量和泵送的要求 等这些系列因素，从而做出选择和决定。 体系里的微粒之间的化学诱导和交互进行有效的激发，这样也能对于分体的化学 活性进行相应的提高。对于矿渣粉和粉煤灰进行复掺后，有一定的互补作用到混 凝土的强度上，从而产生出其他的单一材料所无法达到和具有的优良效果，并且 能够发挥出更大的优势效果来。
全计算法混凝土配合比设计步骤
全计算法混凝土配合比设计步骤
1. 配制强度(fcu.p)
fcu.p = fcu.o +1.645σ
fcu.o－ 混凝土强度等级
表1 σ的取值
通常取: fcu.p =fcu.o+10 (Mpa)
2. 水胶比
式中：fcu.p— 混凝土的配制强度
fce — 水泥的实测强度
W/B一 水胶比 (或水灰比)
A, B一 回归系数
表-2 A、B的取值
3. 用水量
掺细掺料时：
不掺细掺料时：
W/B、W/C－分别表示水胶、水灰比
4. 胶凝材料用量(kg/m3)
细掺料F掺量为α
F = αQ
C = Q－F
5. 砂率及集料用量(kg/m3)
式中：SP－砂率(%)
6. CSP掺量(μ)
μ≤15%时:
μ>15%时:
式中：W0－ 坍落度7cm～9cm的基准混凝土用水量(kg/m3)，其值与石子最大粒径有关：
表4 W0与石子最大粒径的关系
W－配制混凝土用水量(kg/m3)
Δη－减水率增量，其值与FLC的初始坍落度有关：
表5 Δη与FLC坍落度的关系
7. 试拌和配合比调整
Ves－干砂浆体积(l/m3)，其值与石子最大粒径有关：
表3 Ves与碎石最大粒径的关系
S =(D－W－C－F)×SP
G =(D－W－C－F)×(1－SP)
D－混凝土容重(2380～2440kg/m3)
C，F，S，G－分别表示水泥、矿物细掺料、砂和石子的用量(kg/m3)。
式中： e－浆体体积(l/m3)
混凝土中使用机制砂的配合比设计方法
混凝⼟中使⽤机制砂的配合⽐设计⽅法2019-04-14【摘要】机制砂在混凝⼟实际⽣产过程中存在的诸多问题，采⽤普通混凝⼟配合⽐“全计算法”设计理念，通过调整混凝⼟中的浆⾻⽐，并通过试验确定了混凝⼟中使⽤机制砂的最佳配合⽐，进⼀步解决机制砂在混凝⼟应⽤过程中流动性差、砂率较⾼等问题。
【关键词】机制砂；全计算法；浆⾻⽐；配合⽐Abstract：machine-made sand in the concrete problems that exist in the actual production process， the common concrete mix proportion "overall calculation method" design concept， by adjusting paste-aggregate ratio in concrete， and through the test to determine the optimal mixing proportion of concrete used in the machine-made sand， further settlement mechanism sand in concrete application in the process of poor liquidity， the problem of high sand ratio.Key words：machine-made sand； overall calculation method； paste-aggregate ratio； mix proportion.引⾔随着国家基础建设的发展，预拌商品混凝⼟的使⽤量逐年增加，在这种现状下，对商品混凝⼟原材料，尤其是⾻料，现在资源越来越枯竭，河砂储存量越来越少，致使商品混凝⼟越来越多的使⽤机制砂来代替天然河砂。
HPC配制与应用
注：根据美国Mehta 和Aitcin 教授的观点, HPC 同时达到最佳的 施工和易性和强度性能,其水泥浆与骨料的体积比应为35∶65 ,故
对HPC,可取V e =350 L ;对流态混凝土FLC，认为V e 值也取350 L。
（4） （5）
注：按照Mehta 和Aitcin 教授的假定,在HPC中水泥与细粉料(如粉 煤灰或矿渣) 的体积比为75∶25；
砂率对混凝土性能的影响
编号 W/C
1
0.4
2
0.4
3
0.4
4
0.4
5
0.4
砂率/%
34 38 42 46 50
坍落度/mm
155 180 200 190 140
抗压强度 MPa 60.3 62.1 67.0 68.6 72.0
弹性模量 GPa 43.2 42.9 41.7 42.4 40.7
备注 离析、泌水
HPC的配制ห้องสมุดไป่ตู้
原料的选择 » » 配合比的确定 » » 施工工艺控制 » » 验收规范 » »
材料优选原则
水泥
等级 C3A含量 熟料中的碱含量 颗粒组成 SO3形态等
矿物掺合料
强度
骨料 粒径 级配
组成 表面织构 颗粒大小、级配 活性
外加剂
减水剂 缓凝剂 引气剂
注：材料的选择…应.符. 合HPC的要求；
（1） 当集料为连续级配时， 泵送混凝土的砂率应 比普通混凝土提高 4％~5％，而当石子 级配不好时，则砂率 应提高更多。
（2） 据日本资料介绍，平 均坍落度每提高20mm， 砂率应增加1％，而强 度并无明显变化。
（3） 中国建筑科学研究院 发表的实验数据证明， 水灰比为0.55~0.53 时，砂率在34％一46％ 之间变化对强度无明 显影响
全计算法在高性能混凝土(HPC)配合比设计中的应用
全计算法在高性能混凝土(HPC)配合比设计中的应用摘要：本文讨论了高性能混凝土（HPC）配合比设计全计算法的应用及应注意的问题关键字：HPC配合比设计全计算法VeVes1.工程概况青荣城际铁路设计起点为青岛北站，终点为荣成站，线路长度298.971公里，其中桥梁164.696公里，占正线长度的55.09%。
区间内混凝土647411方，是现场施工中非常重要的组成部分，混凝土配合比的经济优化、降本增效对推动技术进步、保证工程质量、降低工程成本都起着重要作用。
2.高性能混凝土（HPC）配合比设计要点标段HPC配合比设计以设计图纸、国家及铁道部颁布的技术标准、规范为依据，理论基础为王栋民、陈建奎教授所研究发展的高性能混凝土（HPC）配合比设计全计算法。
2.1高性能混凝土（HPC）配合比设计的基本原则•  满足工作性的情况下，用水量要小•  满足强度的情况下，水泥用量少，外掺料多掺•  材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求•  掺加新型高性能减水剂，改善与提高混凝土的多种性能2.2高性能混凝土（HPC）全配合比设计的技术基础该模型假定混凝土总体积为 1.0m 3 (1000L)，由水、水泥、外掺料、空气、砂、石部分组成，对应的体积分别为V w ，V c ，V f ，V a ，V s ，V g ，浆体体积（Ve）=V w+ V c+V f+V a骨料体积（Vs+Vg）=1000- Ve干砂浆体积（Ves）= V c+V f+V a+ Vs3.C50高性能混凝土（HPC）配合比设计实例3.1配制强度fcu,p----------混凝土试配强度（MPa）；fcu, o----------混凝土设计强度（MPa）；σ----------混凝土的强度标准差（MPa）；3.2水胶比1.09--------水泥强度富裕系数A、B--------回归系数，采用碎石一般分别为0.48、0.52；3.3用水量其中0.335为体积掺量修正系数，与外掺料的的体积掺量有关，在一般计算中采用0.335就可以，如有需要可采用下表系数进行精确用水量计算。
高性能混凝土配合比设计及施工技术
高性能混凝土配合比设计及施工技术一、前言高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是指具有优异力学性能和持久性能的混凝土，它的抗压强度、抗拉强度、耐久性、抗渗性、抗冻性、耐化学侵蚀性等性能均达到了一定的标准。
随着科技的发展，HPC在工程领域的应用越来越广泛，其设计和施工技术也逐渐成熟。
本文将从HPC的定义、特点和应用领域入手，详细介绍HPC配合比的设计和施工技术，以期为相关从业人员提供一些参考。
二、HPC的定义和特点1. HPC的定义HPC是指在一定强度范围内，具有优异力学性能和持久性能的混凝土，它是通过优化配合比、选用高品质的材料、精细加工等手段获得的。
HPC的抗压强度一般在60~120 MPa之间，抗拉强度、耐久性、抗渗性、抗冻性、耐化学侵蚀性等性能均达到了一定的标准。
2. HPC的特点（1）高强度：HPC的强度一般在60~120 MPa之间，比普通混凝土高出2~3倍以上。
（2）高耐久性：HPC的耐久性能优异，能够在恶劣的环境下长期使用，不易受到腐蚀和损坏。
（3）高抗渗性：HPC的抗渗性能好，能够有效防止水分渗透和渗漏，保证结构的安全性。
（4）高抗冻性：HPC的抗冻性好，能够在低温环境下保持结构的完整性和稳定性。
（5）高耐化学侵蚀性：HPC的耐化学侵蚀性好，能够有效抵御酸碱等腐蚀性介质的侵蚀。
三、HPC的应用领域HPC广泛应用于大型桥梁、高层建筑、水利水电工程、核电站、海洋工程、地下工程等领域，具有以下优点：（1）能够大幅度减少结构重量和截面尺寸，节约材料和能源；（2）能够提高结构的安全性和耐久性，延长使用寿命；（3）能够增强结构的抗震性能，提高结构的抗震能力。
四、HPC配合比的设计HPC的配合比设计是保证混凝土质量的重要手段之一，其设计应考虑以下因素：1. 材料的选择HPC的材料应选用高品质、高强度的水泥、细集料、粗集料、外加剂等，保证混凝土的力学性能和耐久性能。
(全计算法 重要)高性能混凝土_HPC_配合比设计新法_全计算法
第28卷第2期硅酸盐学报Vol.28,No.2 2000年4月JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY April,2000简 报高性能混凝土(HPC)配合比设计新法 全计算法陈建奎1,王栋民2(1.武汉工业大学北京研究生部,北京 100024;2.中国建筑材料科学研究院,北京 100024)摘 要:高性能混凝土(HPC)是一种具有高耐久性、高施工性能、高强度的 三高 混凝土,被称为是21世纪混凝土.混凝土达到高性能最重要的技术手段是使用复合超塑化剂和超细矿物质掺合料.与普通混凝土相比,HPC原材料组分增加,混凝土均匀性、致密性提高、性能改善.相应地,HPC配合比设计亦更为复杂.国内外已经提出几种HPC配合比设计方法,基本上都是以经验为基础的半定量设计方法.本文首次建立了普遍适用的混凝土体积模型,经科学推导求得了HPC混凝土用水量计算公式和砂率SP计算公式,这两个公式揭示了混凝土组成材料内在的客观规律和必然联系.这两个公式结合传统的水灰(胶)比定则,即可全面定量地确定混凝土各组成材料用量,实现HPC混凝土全计算配合比设计.这项研究成果使混凝土配合比设计从半定量走向定量,从经验走向科学,是混凝土配合比设计上一次较大的改进.该设计方法也适用于普通混凝土、高强混凝土、流态混凝土及其它混凝土.关键词:高性能混凝土;配合比设计;全计算中图分类号:TU528文献标识码:A 文章编号:0454-5648(2000)02-0194-05 NEW MIX DESIGN METHOD FOR HPC OVERALL C ALC ULATION METHODChen J iank ui1,W ang Dongmin2(1.Beijing Postg raduate School,Wuhan U niv ersity of T echno-l og y,100024;2.China Building M ater ials Academy,Beijing 100024)Abstract:H igh Perfo rmance Concrete(HPC)is a kind of con-crete w ith hig h dur abilit y,hig h strengt h and hig h workability, and has been named as 21th century concrete .T he most im-po rtant technical means to make concrete w ith high performance is to use composite superplasticizer and super fine miner al admix-ture.As to ordinary co ncrete,HPC uses mor e raw materials as its co mponents,it s uniformit y and densit y are r ai sed and it s 收稿日期:1999-10-05.作者简介:陈建奎(1940~),男,教授;通讯联系人:王栋民(1965~),男,高工,博士生.properties are improved.Correspondingly,HPC mix design is also more complicated.Sever al HPC mix design methods have been put forw ard both in China and abroad,all of t hem are semi quant itat ive desig n methods based on ex perience.T he volume model applicable to every kind o f co ncrete is first pr oposed in the paper.O n the basis of the model,for mulas for the w ater con-tent and sand ratio in concrete are established by scientific de-duction.T hese two formulas rev eal the intrinsic positive rela-tionship and objective law between the co mponents of concrete. T hese tw o formulas,combining w ith the famous traditional water-cement ratio law ,can determine t he co ntent o f every kind of components in concrete totally and quantitatively,and ar e included in the so-called ov er all calculation mix design . T his resear ch result makes the concrete mix design from a semi quant itat ive design to a totally quantitative design based on sc-i entific calculation rather than empirecal calculat ion and is a great leap in t he history of mix design.Because of the generalized ap-plicability of the mo del,the desig n met hod is applicable not o nly to HPC,but also to ordinary concr ete,high strength concrete, flowing concrete and other concr ete as well.Key w ords:high performance concrete;mix design;ov er all ca-l culat ion混凝土配合比设计是混凝土材料科学中最基本而又最重要的一个问题.早在1919年A brams就发表了混凝土强度的水灰比定则[1]:对于一定材料,强度仅取决于一个因素,即水灰比.这一定则可以用下列公式表示:c=ab1.5[m(w)/m(c)]式中, c 某一定龄期的抗压强度;a 经验常数,一般Received date:1999-10-05.B iography:Chen Jiankui(1940~),male,professer. Correspondent:M r.Wang Dongmin(1965~),senior engineer,doctor student.取925kg/m3;b 取决于水泥的种类,但可取4左右.强度与水灰比m(w)/m(c)成反比的这种观点仍然是大多数配合比设计方法的基础.后人为简化计算,取水胶比倒数,导出近似的直线公式f cu,p=Af ce[m(c)m(w)-B]式中,f cu,p 混凝土的配制强度;f ce 水泥的实测强度; m(c)m(w)灰水比[或胶水比m(b)/m(w)];A,B 回归系数,对碎石混凝土,A=0.48,B=0.52,对卵石混凝土, A=0.50,B=0.61.该式成为混凝土配合比设计中计算强度的基础[2].近80年来混凝土配合比设计方法也几经发展,到目前为止,最为常用的两种方法是绝对体积法和假定密度法.这两种方法都是以经验为基础的半定量设计方法.本工作的特点在于建立了普遍适用的混凝土体积模型,经数学推导得出用水量和砂率计算公式,以此为基础建立了混凝土全计算配合比设计新方法.1 普遍适用的混凝土体积模型我们的基本观点如下:(1)混凝土各组成材料(包括固、气、液3相)具有体积加和性;(2)石子的空隙由干砂浆来填充;(3)干砂浆的空隙由水来填充;(4)干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气隙所组成.其中干砂浆和干砂浆体积的概念以及基本观点第(2)、(3)、(4)条均为本文作者在国内外首次提出,并由此奠定了混凝土配合比全计算设计的技术基础.传统配合比设计的绝对体积法认为:在混凝土中石子的空隙由水泥砂浆来填充,水泥砂浆中砂的空隙由水泥浆来填充,水泥的空隙由水来填充.美国M ehta和Aitcin教授[3]在对高性能混凝土(HPC)进行了大量的研究后认为:要使HPC同时达到最佳的施工和易性和强度性能,其水泥浆与骨料应有一个最佳体积比,即V e (V s+V g)=35 65.这一认识事实上是确定了HPC 配合比设计中水泥浆体体积与骨料体积的定量关系.但他们并未将V e与水灰(胶)比定则进一步联系,没有能够得到用水量的计算公式,更没有提出 干砂浆体积 的概念.本文作者将V e与水灰(胶)比定则相联系,求得了用水量V w(以体积计,下同)公式,提出 干砂浆体积 的概念,在水泥浆体体积V e和集料体积V s+V g之间建立了联系,从而使砂率S p的求解成为可能.普遍适用的混凝土体积模型建立如图1.图中表示干砂浆体积的实线框可以上下移动,以调整用水量和砂率.2 两个基本公式的科学推导2.1 砂率计算公式根据普遍化适用的混凝土体积模型(图1),可知浆体体积V e=V w+V c+V f+V a(1)集料体积V s+V g=1000-V e(2)干砂浆体积V es=V c+V f+V a+V s(3)式中,V e为浆体体积(L);V es为干砂浆体积(L);V w为用水量(L);V c,V f,V a,V s和V g分别为水泥、细掺料(如FA)、空气、砂子和石子的体积用量(L).由式(3)得:V s=V es-(V c+V f+V a)(4)由式(1)得:V c+V f+V a=V e-V w(5)将式(5)代入式(4) V s=V es-V e+V w(6)则砂子质量: S=(V es-V e+V w) s(6 )式中, s为砂的视密度(kg/L).由式(2)得:V g=1000-V e-V s(7)将式(6)代入式(7)得 V g=1000-V es-V w(8)则石子质量: G=(1000-V es-V w) g(8 )式中, g为石子的视密度(kg/L).故砂率S P是SS+G100%S P=(V es-V e+V w) s(V es-V e+V w) s+(1000-V es-V w) g100%(9)这是砂率计算的通式.当 s= g时( s= 2.65kg/L, g= 2.65~2.70kg/L),S p=V es-V e+V w1000-V e100%(10)由(10)式可见,砂率随着用水量的增加而增加。
全计算法HPC配合比设计
全计算法HPC砼设计Hpc配合比设计的理论基础为王栋民、陈建奎教授研究发展的hpc 配合比设计全计算法。
2.1Hpc配合比设计的基本原则满足工作性的情况下，用水量要小满足强度的情况下，水泥用量小，细掺量多材料组成及用量合理，满足耐久性及特殊性能要求掺加新型高效减水剂，改善与提高砼的多种性能。
2.2全计算法配合比设计的技术基础砼各种组成材料（包括固、液、气三相）具有体积加和性；石子的空隙由干砂浆来填充；干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气所组成。
该模型假定砼总体积为1m3（1000L），由水、水泥、细掺料、空气、砂、石部分组成，对应的体积分别为vw. Vc. Vf. Va.vs.vg.,浆体体积（Ve）=Vw+vc+vf+va，vs+vg（骨料体积）=1000-ve；干砂浆体积（ves）=vc+vf+va+vs.在HPC配合比计算时，式中ve和ves应根据原材料及施工现场具体确定，理论值可作为参考。
□C50HPC配合比设计实例我们假定ve=350；ves=460，砼含气量4%。
原材料采用P.O42.5低碱水泥，细集料采用渭河Ⅱ区中砂，细度模数2.8，粗集料为二级级配碎石，最大粒径25mm；外加剂为聚羟酸高效减水剂，试验减水率26%，掺量（1.0%×胶体材料用量）；各原材料经检验符合（客运专线高性能砼暂行技术条件）要求。
3.1配制强度=50+1.645*6=60MPa fcu。
p——砼试配强度（mpa）；fcu。
0——砼设计强度（mpa）；Ó——强度标准差（mpa）；3.2水胶比=1/（（60/0.48*42.5*1.09）+0.52）=0.31A B―――回归系数;回归系数AB资料显示以下取值都有人用过，而且更倾向于后者，实际上水胶比很大程度上已经验确定，因此读者可以根据具体情况及经验计算选取更合理的水胶比。
表1 回归系数选用表3.3用水量―――――3＝（350-40）/（1+0.335/0.31）＝149kg/m3其中0.335为体积掺量有关。
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全计算法HPC砼设计
Hpc配合比设计的理论基础为王栋民、陈建奎教授研究发展的hpc 配合比设计全计算法。
2.1Hpc配合比设计的基本原则
满足工作性的情况下，用水量要小
满足强度的情况下，水泥用量小，细掺量多
材料组成及用量合理，满足耐久性及特殊性能要求
掺加新型高效减水剂，改善与提高砼的多种性能。
2.2全计算法配合比设计的技术基础
砼各种组成材料（包括固、液、气三相）具有体积加和性；
石子的空隙由干砂浆来填充；
干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气所组成。
该模型假定砼总体积为1m3（1000L），由水、水泥、细掺料、空气、砂、石部分组成，对应的体积分别为vw. Vc. Vf. ,浆体体积（Ve）=Vw+vc+vf+va，vs+vg（骨料体积）=1000-ve；干砂浆体积（ves）=vc+vf+va+vs.在HPC配合比计算时，式中ve和ves应根据原材料及施工现场具体确定，理论值可作为参考。
□C50HPC配合比设计实例
我们假定ve=350；ves=460，砼含气量4%。
原材料采用，细集料采用渭河Ⅱ区中砂，细度模数2.8，粗集料为二级级配碎石，最大粒径25mm；外加剂为聚羟酸高效减水剂，试验减水率26%，掺量（1.0%×胶体材料用量）；各原材料经检验符合（客
运专线高性能砼暂行技术条件）要求。
3.1配制强度=50+1.645*6=60MPa fcu。
p——砼试配强度（mpa）；fcu。
0——砼设计强度（mpa）；Ó——强度标准差（mpa）；
3.2水胶比=1/（（60/0.48*42.5*1.09）+0.52）=0.31
A B―――回归系数;
回归系数AB资料显示以下取值都有人用过，而且更倾向于后者，实际上水胶比很大程度上已经验确定，因此读者可以根据具体情况及经验计算选取更合理的水胶比。
表1 回归系数选用表
3.3用水量―――――3
＝（350-40）/（1+0.335/0.31）＝149kg/m3
其中0.335为体积掺量有关。
计算表明体积掺量的变化对掺量系数影响不大，见下表。
在一般计算中采用0.335就可以，当细集料的密度与设计值相差较大时，可用下表系数进行精确用水量计算。
表2 细集料的体积掺量对系数的影响
（注：括号内为质量掺量（%））
3.4胶凝材料用量
Mb=mc+mf+mk=w/（w/b）=149/0.31=481kg
取mf=mk=100kg mc=281kg
w/b-----------氺胶比；
mb、mc、mf、mk、分别为每立方米胶凝材料、水泥、粉煤灰、矿粉用量（kg）；
3.5砂率及集料用量---------------4
=（460-350+149）/（1000-350）=40
容重取2380kg/m3 可得ms=700kg/m3 mg=kg/m3
Sp------------砼砂率；
Ms、mg----------砂、石每方用量（kg）；
3.6配合比计算结果汇总
表3 C50HPC的配合比计算结果
3.7砼拌合物性能
根据以上计算的配合比设计值，试拌的砼拌合物性能如下表所示：表4 新办砼拌合物性能
3.8砼耐久性指标检测结果
表5 砼各项检测结果
4总结及体会
4.1关于ve及ves
通过对HPC配合比的试配和调整工作，发现低标号或低坍落度砼在ve小于350L时，也具有很好的工作性和和易性，具体范围见下表：
注：c30砼分为墩身和灌注桩两种，这两个配合比无论从坍落度、容重，还是含气量方面都有较大的差别，因此数据离散较大。
F------
粉煤灰；k---------矿粉
可以看出对于高强度的HPC由于胶凝材料用量大，浆体体积ve基本在350L左右，而对于c50以下标号HPC,浆体体积ve基本处于300~330之间。
另外，根据配合比全计算法理论，可由碎石最大粒径，通过表观密度和堆积密度得出空隙率，进而计算出ves，
表7 石子最大粒径与ves的关系
但以上计算中未考虑砼含气量大于其自然状态下含气量（约1%）的情况，例如加入引气成分。
因此笔者建议ves的取值应考虑到这部分额外含气所增加的部分，可参考以下
公式：Ves=（Q-1%）*1000+ves取用值----------5
Q------砼设计含气量（%）
这是砼配合比全计算法在实际应用中的一个问题。
这也是在例子中我们假定ves=460的原因。
4.2关于细掺料掺量问题
根据配合比全计算法理论，水泥和细掺料的体积比vc：vf=3：1，换算为细掺料质量掺量为21%时，满足ve=vw+vc+va，但试验研究证明：砼中粉煤灰掺量超过25%时，对砼的性能才会有明显的改善；
而另一主要矿物掺合料——磨细矿渣通常在砼中的最佳掺量为30%~50%。
因此经过现场实际的拌合调整，最终确定细掺料的掺量范围见下表：
表8 HPC配合比参数表-2
在用配合比全计算法进行矿物细掺料的计算时，可结合水泥的性质、细掺料的性质权衡考虑，找到质量与成本的平衡点，再结合工程上的特殊要求，确定合适掺量。
4.3关于容重计算选取问题
在试验中发现，用配合比全计算法算出的砼容重普遍偏低，而且设计标号越低越明显，在上面所举的例子中，砂石料通过计算所得如下：
Ms=（ves-ve+w）×ps ------------------6
=（460-350+149）×2.65=686kg/m3
Mg=（1000-ves-w）×pg --------------------7
=（1000-460-149）×2.70=1056kg/m3
Ps、pg-----------------砂、碎石的密度（g/cm3）；
砼容重=2371kg/m3
此外随着引气成分的加入，砼含气量增加，密度会随之减少，根据密度与砼耐久性的关系，笔者认为根据砼设计含气量适当提高砼的容重是合适的。
在计算砂石料时我们仍可以沿用JGJ55-2000中的方法，先假定容重，根据砂率计算出砂石用量，效果较好，此外因为这种方法经验成熟，
也是我们采用的原因之一。
5结束语
由上论述可得出结论；全计算法建立了普遍适用的砼体积模型，由此推导出用水量公式和砂率计算公式，这是全计算法配合比设计的基础，它使得HPC配合比设计从半定量走向定量、从经验走向科学，是砼配合比设计的一大进步。
由于工程实际中原材料复杂多变，施工环境千差万别，工程要求不尽相同，所以砼耐久性是一个非常复杂的问题，涉及到很多其他的方面，还需要不断的探索研究。