广西高考状元-抗震救灾作文

.*
6.1.5 普通混凝土配合比设计
混凝土配合比设计就是根据工程 要求、结构形式
和施工条件来确定各组成材料数量之间的比例关系。
常用的表示方法有两种：
一种是以1m混凝土中各项材料的质量表示，如
某配合比：水泥240kg，水180kg，砂 630kg，石子
1280kg，矿物掺合料160kg，该混凝土1m
3
总质量为< br>2490kg；
另一种是以各项材料相互间的质量比来表示（以
水泥质量为1），将上 例换算成质量比为：水泥∶砂∶
石∶掺合料＝1∶2.63∶5.33∶0.67，水胶比＝0.45。
1.混凝土配合比的设计基本要求
市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本
要求：
（1）满足施工规定所需的和易性要求；
（2）满足设计的强度要求；
（3）满足与使用环境相适应的耐久性要求；
（4）满足业主或施工单位渴望的经济性要求；
（5）满足可持续发展所必需的生态性要求。
2.混凝土配合比设计的三个参数
混 凝土配合比设计，实质上就是确定胶凝材料、
水、砂和石子这四种组成材料用量之间的三个比例关
3

.*
系：
（1）水与胶凝材料之间的比例关系，常用水胶比
表示；
（2）砂与石子之间的比例关系，常用砂率表示；
（3）胶凝材料与集料之间的比例关系，常 用单位
用水量（1m
3
混凝土的用水量）来表示。
3.混凝土配合比设计步骤
混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和
调整、施工配合比的确定等。
（1）初步配合比计算
1）计算配制强度（f
cu
，
o
） 。根据《普通混凝
土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）规定，混凝土配
制强度应按下列规定确定：
①当混凝土的设计强度小于C60时，配制强度应
按下式确定：
f
cu，
o
≥f
cu
，
k
＋1.645σ
式中 f
cu
，
o
——混凝土配制强度，MPa；
f
cu
，
k
——混凝土立方体抗压强度标准值，这里
取混凝土的设计强度等级值，MPa；
σ ——混凝土强度标准差，MPa。
②当混凝土的设计强度不小于C60时，配制强度
应按下式确定：

.*
f
cu
，
o
≥1.15f
c u
，
k

混凝土强度标准差σ应根据同类混凝土统计资料
计算确定，其计算公式如下：

式中 f
cu
，i
——统计周期内同一品种混凝土第i组试件
n 1
n



f
i1
2
cu，i
2
nmf
cu
的强度值，MPa；
mf
cu
——统计周期内同一品种混凝土n组试件
的强度平均值，MPa；
n ——统计周期内同品种混凝土试件的总组
数。
当具有近1个月～3个月的同一品 种、同一强度
等级混凝土的强度资料，且试件组数不小于30时，其
混凝土强度标准差σ应按上 式进行计算。
对于强度等级不大于C30的混凝土，当混凝土强
度标准差计算值不小于3.0 MPa时，应按混凝土强度
标准差计算公式计算结果取值；当混凝土强度标准差
计算值小于3. 0MPa时，应取3.0MPa。
对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土，当
混凝土 强度标准差计算值不小于4.0MPa时，应按混
凝土强度标准差计算公式计算结果取值；当混凝土强< br>度标准差计算值小于4.0MPa时，应取4.0MPa。

.*
当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强
度资料时，其强度标准差σ可按表6-3取值。
混凝土强
度标准差
σ
值 表6-3
混凝土强度
等级
σ（MPa） 4.0 5.0 6.0
≤C20 C25～C45 C50～C55
2）计算水胶比（WB）。混凝土强度等级小于C60
时，混凝土水胶比应按下式计算： W

a
f
b

Bf
cu，o
+

a

b
f
b

式中 α
a
、α
b
——回归系数，回归系数可由表6-4采
用；
f
b
——胶凝材料28d胶砂抗压强度，可实
测，MPa。
回归系数
α
a
和
α
b
选用表 表6-4
系 数
α
a

α
b

碎 石
0.53
0.20
卵 石
0.49
0.13
当胶凝材料28d抗压强度（f
b
）无实测值时，其

.*
值可按下式确定：
f
b
＝γ
f
·γ
s
·f
ce

式中 γ
f
、γ
s
——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影
响系数，按表6-5选用；
f
ce
——水泥28d胶砂抗压强度，可实测，
MPa。
粉煤灰影响系数
γ
f
和
粒化高炉矿渣粉影响系数
γ
s
表6-5
掺 量
（％）
0
10
20

30

40

50

粉煤灰影响系数粒化高炉矿渣粉影响
（γ
f
）
1.00
0.85～0.95
0.75～0.85
0.65～0.75
0.55～0.65
—
系数（γ
s
）
1.00
1.00
0.95～1.00
0.90～1.00
0.80～0.90
0.70～0.85
注： 1.采用Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰宜取上限值；
2.采用S7 5级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用
S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105
级粒 化高炉矿渣粉宜取上限值加0.05；
3.当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿
渣粉影响系数应经试验测定。

.*
在确定f
ce
值时，f
ce
值可根据 3d强度或快测强度
推定28d强度关系式得出。当无水泥28d抗压强度实
测值时，其值可按 下式确定：
f
ce
＝γ
c
·f
ce
，
g

式中 γ
c
——水泥强度等级值的富余系数（可按实际
统计资料确定）；当 缺乏实际统计资料时，可按表6-6
选用；
f
ce
，
g
——水泥强度等级值，MPa。
水泥强度等
级值的富余系数（
γ
c
） 表6-6
水泥强度等
级值
富余系数 1.12 1.16 1.10
32.5 42.5 52.5
3）每立方米混凝土用水量的确定。
①干硬性和塑性混凝土用水量的确定。
水胶比在0.40～0.80范围内时，根据粗集料的 品
种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量
可按表6-7、表6-8选取。
干硬性混凝土的
用水量（单位：kgm） 表6-7
拌合物稠度 卵石最大粒径碎石最大粒径
3

.*
（mm）
项 指
目 标
16
～
维勃
稠度
（s）
20
11
～
15
5～
10
175
180
185
160 145
165 150
170 155
（mm）
10.0 20.0 40.0 16.0 20.0 40.0
180
185
190
170 155
175 160
180 165
塑性魂混凝土的
用水量（单位：kgm
3
） 表6-8
拌合物稠度
指
10
坍落度（mm）
～
35
卵石最大粒径
（mm）
碎石最大粒径
（mm）
项 目
1140
81716
0 0 0 0 0 5 5 5
0 0 0 0 0 5 5 5
标 .0 .0 .5 .0 .0 .0 .5 .0
30 2817

.*
～
55
～
70
75
～
90
21918
22019
5 5 5 5 0 5 5 5
50 0 0 0 2 0 5 5 5
②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步
骤计算：
A.以表6-8中坍落度9 0mm的用水量为基础，按
坍落度每增大20mm用水量增加5kg，计算出未掺外
加剂时的混 凝土用水量。当坍落度增大到180mm以上
时，随坍落度的相应增加的用水量可减少。
B.掺外加剂时的混凝土用水量可按下式计算：
m
wa
＝m
wo
（1－β）
式中 m
wa
——掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用
水量，kg；
m
wo
——未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的
用水量，kg；
β——外加剂的减水率，应经混凝土的试验确
定，％。

.*
4）每立方米混凝土胶凝材料用量（m
bo
）的确定。
根据已选定的混凝土用水量m
wo
和水胶比（WB）可
求出胶凝材料用量：
m
bo
=
m
wo
WB

每立方米混凝土矿物掺合料用量（m
fo
）的确定：
m
fo
=m
bo
·β
f

式中 β
f
——矿物掺合料掺量（％），矿物掺合料在
混凝土中的掺量应通过试验确定。 采用
硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，钢筋
混凝土和预应力混凝土中矿物掺合料最
大掺 量宜分别符合表6-9和表6-10的规
定。对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒
化高炉矿渣粉和 复合掺合料的最大掺量
可增加5％。采用掺量大于30％的C类
粉煤灰的混凝土应以实际使用的 水泥和
粉煤灰掺量进行安定性检验。
钢筋混凝土中矿
物掺合料最大掺量 表6-9
矿物掺合料
种类
最大掺量（％）
水胶比
采用硅酸盐水采用普通硅酸
泥时 盐水泥时

.*
粉煤灰
粒化高炉矿
渣粉
钢渣粉
磷渣粉
硅灰
复合掺合料
≤0.4
＞0.4
≤0.4
＞0.4
—
—
—
≤0.4
＞0.4
45
40
65
55
30
30
10
65
55
35
30
55
45
20
20
10
55
45
预应力混凝土中
矿物掺合料最大掺量 表6-10
最大掺量（％）
矿物掺合料
水胶比
采用硅酸盐水采用普通硅酸
种类
泥时 盐水泥时
≤0.4 35 30
粉煤灰
＞0.4 25 20
55 45
粒化高炉矿
≤0.4
渣粉
＞0.4 45 35
钢渣粉 — 20 10
磷渣粉 — 20 10
硅灰 — 10 10
0.4 55 45
复合掺合料
≤
＞0.4 45 35
每立方米混凝土水泥用量（m
co
）的确定：
m
co
=m
bo
－m
fo

为保证混凝土 的耐久性，由以上计算得出的胶凝
材料用量还要满足有关规定的最小胶凝材料用量的要

< br>.*
求，如算得的胶凝材料用量少于规定的最小胶凝材料
用量，则应取规定的最小胶凝材料用量值。
5）砂率的确定。砂率可以根据以砂填充石子空隙，
并稍有富余，以拨开石子的原则来确定。根 据此原则
可列出砂率计算公式如下：

V
go

P

V
so
''
m
so

so
V
so

s




''

''
m
so
 m
go

so
V
so


go
V
go
''
'

so
V
go
P
'< br>
so
P
'

'''


'''' '

so
V
go
P

go
V
g o

so
P

go

式中 β
s
——砂率，％；
m
so
，m
go
——每立方米混凝土中砂及石子用量，kg；
V'
so
，V'
go
——每立方米混凝土中砂及石子松散体积，
其中V'
so
＝V'
go
P'，m；
ρ'
so
，ρ'
go
——砂和石子堆积密度，kgm
3
；
P′ ——石子空隙率，％；
β ——砂浆剩余系数（一般取1.1～1.4）。
6）粗集料和细集料用量的确定。
①当采用质量法时，应按下列公式计算：
m
co
＋m
fo
＋m
go
＋m
so
＋m
wo
＝m
cp


式中 m
co
——每立方米混凝土的水泥用量，kg；
mfo
——每立方米混凝土的矿物掺合料用量，

s

m
so
100%
m
so
m
go
3

.*
kg；
m
go
——每立方米混凝土的粗集料用量，kg；
m
so
——每立方米混凝土的细集料用量，kg；
m
wo
——每立方米混凝土的用水量，kg；
m
cp
—— 每立方米混凝土拌合物的假定质量（其
值可取2350～2450kg），kg；
β
s
——砂率，％。
②当采用体积法时，应按下列公式计算：
m
co
m
fo
m
go
'

g

c
+

f
++
m
so

s
'
+
m
wo

w
+0.01=1


3
式中 ρ
c
——水泥密度（可取2900～3100kgm），
kgm；
ρ
f
——矿物掺合料密度，kgm
3
；
ρ′
g
——粗集料的表观密度，kgm；
ρ′
s
——细集料的表观密度，kgm
3
；
ρ
w
——水的密度（可取1000kgm
3
），kgm
3
；
α ——混凝土的含气量百分数（在不使用引气
型外加剂时，α可取1）。
粗集料和细集料的表观 密度ρ
g
与ρ
s
应按现行行业
标准《普通混凝土用砂、石质量及检验 方法标准》（JGJ
52—2006）规定的方法测定。
3
3

s

m
so
100%
m
so
m
go< /p>

.*
7）每立方米混凝土外加剂用量（m
ao
）的确定。每立方米混凝土外加剂用量（m
ao
）应按下列计算：
m
ao
=m
bo
·β
a

式中 m
ao
——计算配合比每立方米混凝土中外加剂
用量，kgm；
m
bo
——计算配合比每立方米混凝土中胶凝材
料用量，kgm
3
；
β
a
——外加剂掺量，％，应经混凝土试验确定。
（2）配合比的试配、调整与确定
1）配合比的试配、调整。以上求出的各材料用量，
是借助于一些经验公式和数据计算出来的，或是利用
经验资料查得的，因而不一定符合实际情况，必须 通
过试拌调整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求为
止，然后提出供检验混凝土强度用的基准 配合比。
2）配合比的确定。由试验得出的各胶水比值时的
混凝土强度，用作图法或计算求出 与f
cu
，
o
相对应的胶
水比值，并按下列原则确定每立方米混凝土 的材料用
量：
①用水量（m
w
）和外加剂用量（m
a
）。 在试拌配
合比的基础上，用水量（m
w
）和外加剂用量（m
a
）应< br>根据确定的水胶比作调整；
②胶凝材料用量（m
b
）。胶凝材料用量（mb
）应
3

.*
以用水量乘以确定的胶水比计算得出；
③粗、细集料用量（m
g
及m
s
）。粗、细集料用量
（m< br>g
及m
s
）应根据用水量和胶凝材料用量进行调整。
3）混凝土表观密度的校正。其步骤如下：
①计算出混凝土的计算表观密度值（ρ
c
，
c
）：
ρc
，
c
＝m
c
＋m
f
＋m
g
＋m
s
＋m
w

②将混凝土的实测表观密度值（ρ
c
，
t
）除以ρ
c
，
c
得出校正系数δ，即
< br>③当ρ
c
，
t
与ρ
c
，
c
之差的绝 对值不超过ρ
c
，
c
的2％时，
由以上定出的配合比，即为确定的设 计配合比；若二
者之差超过2％时，则要将已定出的混凝土配合比中
每项材料用量均乘以校正系 数δ，即为最终定出的设
计配合比。
（3）施工配合比
设计配合比，是以干燥材料 为基准的，而工地存
放的砂、石材料都含有一定的水分。所以现场材料的
实际称量应按工地砂、 石的含水情况进行修正，修正
后的配合比，叫做施工配合比。
现假定工地测出的砂的含水率为 a％、石子的含
水率为b％，则将上述设计配合比换算为施工配合比，
其材料的称量应为：



c，t

c，c

.*
水泥： m′
c
＝m
c
（kg）
砂： m′
s
＝m
s
（1＋a％）（kg）
石子： m′
g
＝m
g
（1＋b％）（kg）
水： m′< br>w
＝m
w
－m
s
×a％－m
g
×b％（kg ）
矿物掺合料：m′
f
＝m
f
（kg）