混凝土配合比设计

（一）、混凝土的组成：水泥、集料、水。

1、水泥起黏结作用

2、集料（粗集料、细集料）起骨架作用（填充作用）

粗集料：（1）、力学性质

(2)、粒径、颗粒形状和级配

(3)、有害物质

细集料：(1)、力学性质

(2)、分类、等级和规格

(3)、颗粒级配

(4)、有害物质

3、水，一般饮用水赋予新拌混凝土流动性作用，（二）、水泥混凝土的工作性和强度的影响因素

一，混凝土工作性的影响因素

影响混凝土拌合物工作性的因素概括为内因和外因两类。（外因：指施工环境条件，包括外界环境的气温、湿度、时间等；内因：包括原材特性、用水量、水灰比和砂率等）（1）、水泥浆的数量和稠度

新拌混凝土中，水泥浆填充集料间的空隙，包裹集料赋予新拌混凝土一定的流动性。（1、水泥浆数量过多，将出现流浆现象，容易发生离析； 2、水泥浆数量过少，集料间缺少黏结物质，粘聚性变差，易出现崩坍； 3、水泥浆干稠，新拌混凝土的流动性差，施工困难； 4、水泥浆过稀，造

成粘聚性和保水性不良，产生流浆和离稀现象。）

对新拌混凝土流动性起决定作用的是用水量的多少。（提高水灰比或增加水泥浆都表现为用水量的增加）不能单纯改变用水量调整新拌混凝土的流动性。单纯加大用水量会降低混凝土的强度和耐久性。

（2）砂率

砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。（砂率的变动，会影响新拌混凝土中集料的级配，使集料的空隙率和总表面积有很大的变化，对新拌混凝土的和易性产生显著影响）（在水泥浆数量一定时：1、砂率过大，集料的总表面积和空隙率都会增大、起润滑作用的水泥浆相对减少，新版混凝土的流动性减小；2、砂率过小，集料的空隙率显著增加，不能保证粗集料之间的有足够的砂浆层，降低新拌混凝土的流动性，并会严重影响粘聚性和保水性，容易造成离析、流浆等现象。）

所以，砂率有个合理范围，处于这一范围的砂率称为合理砂率。当采用合理砂率时咋爱用水量和水泥用量一定的情况下能使混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性。

合理砂率随着集料种类、最大粒径和级配、砂子的粗细程度和级配、混凝土的水灰比和施工要求的流动性而变化，需要根据实际施工条件，通过试验来确定。（最佳砂率）

（3）、时间和温度；

二、混凝土强度的影响因素

内因：原材料的特征和各材料之间的组成比例等

外因：养护条件和试验检测条件等

1、组成材料的影响

（1）水泥的强度和水灰比

混凝土的强度随水灰比的增大而降低，呈曲线关系；

fcu=afce（C/W-b）

fcu——混凝土28天抗压强度；

fce——水泥的实际强度；

a、b——经验系数，与集料品种有关；

对于碎石 a= b=

对于卵石 a= b=

（2）集料；针片状、最大粒径、压碎值等；

（3）外加剂和掺合料

掺入减水剂可以大幅度减少拌和用水量，在较低的水灰比下，混凝土仍能较好的成型密实，获得很高的28天强度；

在混凝土中加入掺合料，可以提高水泥石的密实度，改善水泥石与集料的黏结强度，提高混凝土的长期强度。（4）浆集比

混凝土中水泥浆的体积和集料体积之比称为集浆比。在水灰比相同的条件下，达到最佳浆集比之后，混凝土的强度

随着混凝土浆集比的增加而降低。

2养护条件的影响

（1）养护的温度和湿度

温度：养护温度高，水泥初期水化速度快，砼早起强度高，早期的快速水化会导致水化物分部不均匀，影响砼后期强度；

养护温度低，水泥水化速度慢，水化物有充分的时间扩散，有利于后期强度的发展。但混凝土的早期强度较低，容易破坏。

湿度：湿度适当时，水泥水化正常进行顺利，混凝土强度能春分发展。如果湿度不够，混凝土会失水干燥，影响水泥水化的正常进行，甚至是水化停止，严重降低混凝土的强度。而且，因水化未完成，混凝土的结构疏松，抗渗性较差，严重时候还会形成干缩裂缝，影响混凝土的耐久性。

7—14天内，强度增长较快，28天后增长缓慢。

3，试验条件的影响

（1）、试件的尺寸和形状

（2）、表面状况

（3）、加荷速度

（三）水泥混凝土常规试验

水泥混凝土拌合物的稠度试验方法（坍落度法）

1、目的和适用范围

坍落度为表示混凝土拌合物稠度的一种指标，本试验适用于坍落度大于10mm，集料公称最大粒径不大于31,5mm的混凝土；

2、仪器设备：坍落度筒、捣棒、钢板尺、木尺、小铲等

3、实验步骤：

（1）试验前将坍落度筒内外洗净，放在经湿润过的平板上（2）将代表试样分三层装入桶内，每层装入大约筒高的1/3用捣棒在每一层的横截面上均匀插到25次，沿螺旋线由边缘至中心，垂直下压，不得冲击；（底层插到至低、其他两层插到至下层20-30mm）装满抹平，刮净筒底周围拌合物，然后5-10s 内完成提筒，在整个过程不得超过150s；（3）量出最高点的距离；

（4）如果混凝土试件一侧崩坍，从新取样另测，如果第二次仍崩坍，则表示该混凝土的和易性不好，应记录。

（5）坍落度试验的同时，可目测评定混凝土拌合物的下列性质：（（1）：棍度：上、中、下

（（2）：含砂情况：多、中、少

（（3）：粘聚性：良好、不好

（（4）：保水性：多量、少量、无

（测量精确到1mm，结果修约至5mm）

（四）水泥混凝土配合比设计

一，1、混凝土配合比设计指标主要包括：强度、工作性、耐久性、经济性‘

2、基本要求：

满足混凝土结构设计强度要求。

满足施工所要求的混凝土拌合物和易性要求。

满足在使用条件下的耐久性要求

节约水泥，节约能耗，降低成本。

3、配合比设计阶段：

（1）初步配合比设计阶段

（2）基准配合比设计阶段

（3）试验室配合比设计阶段

（4）施工配合比设计阶段

4、配合比的三大参数

主要是反映水泥、水、砂、碎石四项基本材料的比例关系。

W/C Sp W

二，普通混凝土配合比设计的步骤

（一）初步配合比计算

1 .配制强度

混凝土配制强度应按下式计算：

fcu,0≥fcu,k+σ

其中: σ为混凝土强度标准差，σ取；

fcu,0──混凝土配制强度(MPa)；