普通水泥混凝土组成设计
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★ 依据：粗集料品种、最大粒径及水灰比 坍落度在10～60mm范围混凝土砂率，可根据按表5-
19选用 坍落度≥100mm的混凝土砂率，应在表5-19的基础上，
按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整 坍落度＜10mm或在60～100mm内的混凝土及掺用外
加剂和掺合料的混凝土，其砂率应经试验确定.
轻物质含量的颗粒 有机质含量
硫化物与硫酸盐含量
（四 ）外加剂
外加剂是在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量5% （特殊情况下除外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物质
课后小结：水泥混凝土的基本组成材料包括粗集料、 细集料、水泥及水。如何控制各项材料的质量是保 证混凝土质量的关键，亦是本次课的重点内容。
100%
2）、 混凝土配合比的试配、调整与确定
1) 基准配合比——检查混凝土拌合物的施工和易性 配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率
2) 设计配合比
(1) 确定水灰比与强度的关系
28d 强 度 检 验 ： 基 准 配 合 比 用 水 灰 比 W/C ， W/C±0.05 （0.03）
二、普通混凝土的配合比设计
★ 组成设计内容 确定原材料：明确强度、和易性、耐久性要求 配合比设计：确定各组成材料用量
★ 混凝土配合比的常用表示方法
➢ 以1m3混凝土中各种材料的质量表示 水 泥 330kg ， 水 185kg ， 砂 598kg ， 石 子
1281kg ➢ 以水泥质量为1表示其它各项材料用量的相对关系表示
ms0 ms0 mgo
100
s
最后提出：
mc0：mw0：ms0：mg0
水泥混凝土体积组成示意图
绝对体积法——方程组：
mc0
c
mw0
w
ms0
s
mg0
g
10a
1000
s
ms0 ms0 mg0
100%
表观密度法——方程组：
mc0 mw0 ms0 mg0 mcp
s
ms0 ms0 mg0
空气 1~3 1~3
（一）水泥
1、水泥品种选择 根据工程的特点、环境因素、施工条件与气候选
用类型 。 2、水泥强度等级
与混凝土的设计强度等级相匹配
考虑混凝土抗压强度（低强度时1.1-1.6倍，高 强度时，0.7-1.2倍）。水泥砼路面用水泥的标号与品种选
择，应根据路面的交通等级所要求的设计抗折强度来确定。优 先选择高强水泥以缩短养护时间。
（6）计算粗细集料的单位用量
①质量法：（假定表观密度法）
假定砼拌合物的表观密度为固定值，砼拌合物 各组成材料的单位用量之和即为其表观密度（砂率已 知情况下）
②体积法（绝对体积法）
假定砼拌合物的体积等于各组成材料绝对体积 和砼拌合物中所含空气体积之总和。在砂率已知的 条件下，粗细集料的单位用量：
mc0 mw0 ms0 mg0 10 1000 c w s g
② 复核耐久性 按耐久性要求，复核水灰比不得大于表3-12 中的规定。
（3）选定单位用水量（mwo）
★ 依据：坍落度或维勃稠度；碎石或卵石最大粒径
当水灰比在0.4～0.8范围时，查表（教材P211表5-18）
水灰比≤0.4或≥0.8的混凝土及采用特殊成型工艺混凝土 用水量应通过试验确定
流动性、大流动性混凝土的用水量应按下列步骤计算：
拌合物的性能在水泥浆与集料性质一定的前提下，取决 于浆集比，也可用单位用水量来表示即用水量 。
3、混凝土配合比设计的步骤
（1）计算初步配合比
mc0：mw0：ms0：mg0
（2）提出基准配合比 （3）确定试验室配合比
（4）换算工地配合比
1）、初步配合比计算（以抗压强度为指标） （1）确定试配强度 f cu,0 fcu,0 fcu,k 1.645s （2）计算水灰比 ① 按强度计算
9①0m未m掺的外用加水剂量时为，基混础凝，土按的坍用落水m度c量o每以增mW表大wo52-01m8中m
坍 用
落度 水量
增加5kg的原则计算。
C
② 掺外加剂时，混凝土用水量按照下式计算：
mwa = mwo（1－ad）
（4）计算单位水泥用量（mco）
① 按强度计算 ② 复核耐久性
mco
mwo W
C
（5）选定砂率
水泥：砂：石子＝1：1.81：3.88；水灰比＝0.56
★ 水泥混凝土配合比设计的主要步骤 初步配合比→基准配合比→设计配合比→施工配合比
1、配合比设计指标 （1）和易性选择
（2）混凝土的配制强度
1) 混凝土抗压配制强度（fcu,0）：fcu,0≥fcu,k＋1.645σ 2) 混凝土配制抗折强度（fcf,0）：fcf,0＝ k×fcf,k
（3）混凝土的耐久性
2、配合比设计的三个参数
（1）水灰比 通常根据强度和耐久性确定水灰比。
抗压强度：fcu,28 ＝Afce （C/W－B） 抗折强度：fcf,28 ＝C＋Dfcef＋EC/W
耐久性校核：最大水灰比
（2）砂率
矿料骨架的性能，在砂石性质一定的前提下，取决于砂 与石之间的用量比例。
（3）用水量
表观密度实测值c,t
设计配合比：水泥：水：砂：石子＝ m ：m ：m ：m
强度与水灰比的关系
3）、施工配合比换算 设施工现场砂、石含水率分别为a%、b%，则
（二）粗集料 1、强度 2、坚固性 3、级配 4、最大粒径的选择
与结构尺寸有关
5、表面特征和形状
6、有害杂质含量
7、碱活性检验
（三）细集料 1、级配和细度模数 （1）级配
混凝土用砂级配，按0.6mm筛孔的累计筛余划分为三个级配区。
（2）细度模数，粗、中、细
2、有害杂质的含量
含泥量及泥块含量 云母含量
一、普通水泥混凝土的组成材料
水泥 水 粗集料 细集料
此两者组成水泥浆，起流动胶结作用。 此两者起骨架作用。
各种材料所占比例见表5-21所示
表5-21 混凝土组成及各组分材料绝对体积 比
组成
成分
占混 凝土 总体 积的 （%）
水泥 水 10~15 15~20
22~35
砂
石
20~33 35~48 66~48
试拌混合料的和易性检测符Baidu Nhomakorabea要求
(2) 设计配合比的确定
强度试验
由配制强度fcu,0→灰水比C/W图5-22 强度与水灰比的关系
设计配合比：用水量mw、水泥用量mc、粗细集料用量mg和
ms
(3) 混凝土组成材料用量的调整
修正系数 c,t c,c
表观密度计算值c,c＝mc＋mw＋ms＋mg
19选用 坍落度≥100mm的混凝土砂率，应在表5-19的基础上，
按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整 坍落度＜10mm或在60～100mm内的混凝土及掺用外
加剂和掺合料的混凝土，其砂率应经试验确定.
轻物质含量的颗粒 有机质含量
硫化物与硫酸盐含量
（四 ）外加剂
外加剂是在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量5% （特殊情况下除外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物质
课后小结：水泥混凝土的基本组成材料包括粗集料、 细集料、水泥及水。如何控制各项材料的质量是保 证混凝土质量的关键，亦是本次课的重点内容。
100%
2）、 混凝土配合比的试配、调整与确定
1) 基准配合比——检查混凝土拌合物的施工和易性 配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率
2) 设计配合比
(1) 确定水灰比与强度的关系
28d 强 度 检 验 ： 基 准 配 合 比 用 水 灰 比 W/C ， W/C±0.05 （0.03）
二、普通混凝土的配合比设计
★ 组成设计内容 确定原材料：明确强度、和易性、耐久性要求 配合比设计：确定各组成材料用量
★ 混凝土配合比的常用表示方法
➢ 以1m3混凝土中各种材料的质量表示 水 泥 330kg ， 水 185kg ， 砂 598kg ， 石 子
1281kg ➢ 以水泥质量为1表示其它各项材料用量的相对关系表示
ms0 ms0 mgo
100
s
最后提出：
mc0：mw0：ms0：mg0
水泥混凝土体积组成示意图
绝对体积法——方程组：
mc0
c
mw0
w
ms0
s
mg0
g
10a
1000
s
ms0 ms0 mg0
100%
表观密度法——方程组：
mc0 mw0 ms0 mg0 mcp
s
ms0 ms0 mg0
空气 1~3 1~3
（一）水泥
1、水泥品种选择 根据工程的特点、环境因素、施工条件与气候选
用类型 。 2、水泥强度等级
与混凝土的设计强度等级相匹配
考虑混凝土抗压强度（低强度时1.1-1.6倍，高 强度时，0.7-1.2倍）。水泥砼路面用水泥的标号与品种选
择，应根据路面的交通等级所要求的设计抗折强度来确定。优 先选择高强水泥以缩短养护时间。
（6）计算粗细集料的单位用量
①质量法：（假定表观密度法）
假定砼拌合物的表观密度为固定值，砼拌合物 各组成材料的单位用量之和即为其表观密度（砂率已 知情况下）
②体积法（绝对体积法）
假定砼拌合物的体积等于各组成材料绝对体积 和砼拌合物中所含空气体积之总和。在砂率已知的 条件下，粗细集料的单位用量：
mc0 mw0 ms0 mg0 10 1000 c w s g
② 复核耐久性 按耐久性要求，复核水灰比不得大于表3-12 中的规定。
（3）选定单位用水量（mwo）
★ 依据：坍落度或维勃稠度；碎石或卵石最大粒径
当水灰比在0.4～0.8范围时，查表（教材P211表5-18）
水灰比≤0.4或≥0.8的混凝土及采用特殊成型工艺混凝土 用水量应通过试验确定
流动性、大流动性混凝土的用水量应按下列步骤计算：
拌合物的性能在水泥浆与集料性质一定的前提下，取决 于浆集比，也可用单位用水量来表示即用水量 。
3、混凝土配合比设计的步骤
（1）计算初步配合比
mc0：mw0：ms0：mg0
（2）提出基准配合比 （3）确定试验室配合比
（4）换算工地配合比
1）、初步配合比计算（以抗压强度为指标） （1）确定试配强度 f cu,0 fcu,0 fcu,k 1.645s （2）计算水灰比 ① 按强度计算
9①0m未m掺的外用加水剂量时为，基混础凝，土按的坍用落水m度c量o每以增mW表大wo52-01m8中m
坍 用
落度 水量
增加5kg的原则计算。
C
② 掺外加剂时，混凝土用水量按照下式计算：
mwa = mwo（1－ad）
（4）计算单位水泥用量（mco）
① 按强度计算 ② 复核耐久性
mco
mwo W
C
（5）选定砂率
水泥：砂：石子＝1：1.81：3.88；水灰比＝0.56
★ 水泥混凝土配合比设计的主要步骤 初步配合比→基准配合比→设计配合比→施工配合比
1、配合比设计指标 （1）和易性选择
（2）混凝土的配制强度
1) 混凝土抗压配制强度（fcu,0）：fcu,0≥fcu,k＋1.645σ 2) 混凝土配制抗折强度（fcf,0）：fcf,0＝ k×fcf,k
（3）混凝土的耐久性
2、配合比设计的三个参数
（1）水灰比 通常根据强度和耐久性确定水灰比。
抗压强度：fcu,28 ＝Afce （C/W－B） 抗折强度：fcf,28 ＝C＋Dfcef＋EC/W
耐久性校核：最大水灰比
（2）砂率
矿料骨架的性能，在砂石性质一定的前提下，取决于砂 与石之间的用量比例。
（3）用水量
表观密度实测值c,t
设计配合比：水泥：水：砂：石子＝ m ：m ：m ：m
强度与水灰比的关系
3）、施工配合比换算 设施工现场砂、石含水率分别为a%、b%，则
（二）粗集料 1、强度 2、坚固性 3、级配 4、最大粒径的选择
与结构尺寸有关
5、表面特征和形状
6、有害杂质含量
7、碱活性检验
（三）细集料 1、级配和细度模数 （1）级配
混凝土用砂级配，按0.6mm筛孔的累计筛余划分为三个级配区。
（2）细度模数，粗、中、细
2、有害杂质的含量
含泥量及泥块含量 云母含量
一、普通水泥混凝土的组成材料
水泥 水 粗集料 细集料
此两者组成水泥浆，起流动胶结作用。 此两者起骨架作用。
各种材料所占比例见表5-21所示
表5-21 混凝土组成及各组分材料绝对体积 比
组成
成分
占混 凝土 总体 积的 （%）
水泥 水 10~15 15~20
22~35
砂
石
20~33 35~48 66~48
试拌混合料的和易性检测符Baidu Nhomakorabea要求
(2) 设计配合比的确定
强度试验
由配制强度fcu,0→灰水比C/W图5-22 强度与水灰比的关系
设计配合比：用水量mw、水泥用量mc、粗细集料用量mg和
ms
(3) 混凝土组成材料用量的调整
修正系数 c,t c,c
表观密度计算值c,c＝mc＋mw＋ms＋mg