普通混凝土配合比

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《新编常用建筑材料简明手册》第33页（10369字）

1．混凝土配制强度的确定

1)混凝土配制强度应按下式计算：

f_cu0≥f_cu，k+1．645σ (2－1)

式中 f_cu，0——混凝土配制强度，MPa；

f_cu，k——混凝土立方体抗压强度标准值，MPa；

σ——混凝土强度标准差，MPa。

2)下列情况时应提高混凝土配制强度：

①现场条件与试验室条件有显着差异时。

②C30级及其以上强度等级的混凝土采用非统计方法评定时。

3)混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料计算确定，并应符合下列规定：

①计算时强度试件组数不应少于25组。

②当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值小于2．5MPa时，计算配制强度用的标准差应取不小于2．5MPa；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算值小于3．0MPa时计算配制强度用的标准差应取不小于3．0MPa。

③当无统计资料计算混凝土强度标准差时其值应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204)的规定取用。

2．混凝土配合比设计中的基本参数

1)每立方米混凝土用水量的确定，应符合下列规定：

①干硬性和塑性混凝土用水量的确定：

a．水灰比在0．40～0．80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表2－20、表2－21选取。

表2－20 干硬性混凝土的用水量kg／m³

b．水灰比小于0．40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流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算：

a．以表2－21中坍落度90mm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的用水量。

表2－21 塑性混凝土的用水量kg／m³

注：1．本表用水量系采用中砂时的平均取值。采用细砂时每立方米混凝土用水量可增加5～10kg；采用粗砂时则可减少5～10kg；

2．掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。

b．掺外加剂时的混凝土用水量可按下式计算：

m_wa=m_w0(1－β) (2－2)

式中 m_wa——掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；

m_w0——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，%。

c．外加剂的减水率应经试验确定。

2)当无历史资料可参考时混凝土砂率的确定应符合下列规定：

①坍落度为10～60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按表2－22选取。

表2－22 混凝土的砂率%

注：1．本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；

2．只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；

3．对薄壁构件，砂率取偏大值；

4．本表中的砂率系指砂与骨料总量的重量比。

②坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表2－22的基础上按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。

③坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。

3)外加剂和掺合料的掺量应通过试验确定，并应符合《混凝土外加剂应用技术规范》、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》、《粉煤灰混凝土应用技术规程》、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》等的规定。

4)当进行混凝土配合比设计时，混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合表2－23中的规定。

表2－23 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量

注：1．当用活性掺合料取代部分水泥时，表中的最大水灰比及最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量；

2．配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。

5)长期处于潮湿和严寒环境中的混凝土，应掺用引气剂或引气减水剂。引气剂的掺入量应根据混凝土的含气量并经试验确定，混凝土的最小含气量应符合表2-24的规定；混凝土的含气量亦不宜超过7%。混凝土中的粗骨料和细骨料应作坚固性试验。

表2－24 长期处于潮湿和严寒环境中混凝土的最小含气量

注：含气量的百分比为体积比。

3．混凝土配合比的计算

1)进行混凝土配合比计算时，其计算公式和有关参数表格中的数值均系以干燥状态骨料为基准。当以饱和面干骨料为基准进行计算时，则应做相应的修正。

注：干燥状态骨料系指含水率小于0．5%的细骨料或含水率小于0．2%的粗骨料。

2)混凝土配合比应按下列步骤进行计算：

①计算配制强度，并求出相应的水灰比。

②选取每立方米混凝土的用水量，并计算出每立方米混凝土的水泥用量。

③选取砂率，计算粗骨料和细骨料的用量，并提出供试配用的计算配合比。

3)混凝土强度等级小于C60级时，混凝土水灰比宜按下式计算：

式中 α_a，α_b——回归系数；

f_ce——水泥28d抗压强度实测值，MPa。

①当无水泥28d抗压强度实测值时，式(2－3)中的f_ce值可按下式确定：

f_ce=γ_c·f_ce，_g (2－4)

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；

f_ce，g——水泥强度等级值，MPa。

②f_ce值也可根据3d强度或快测强度推定28d强度关系式推定得出。

4)回归系数α_a和α_b宜按下列规定确定：

①回归系数α_a和α_b应根据工程所使用的水泥、骨料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定。

②当不具备上述试验统计资料时，其回归系数可按表2－25采用。

表2－25 回归系数α_a、α_b选用表

5)每立方米混凝土的用水量(m_w0)可按2．5－2－1)中的规定确定。

6)每立方米混凝土的水泥用量(m_c0)可按下式计算：

7)混凝土的砂率可按2．5－2-2)的规定选取。

8)粗骨料和细骨料用量的确定，应符合下列规定：

①当采用重量法时，应按下列公式计算：

m_c0+m_g0+m_s0+m_w0=m_cp (2-6)

式中 m_c0——每立方米混凝土的水泥用量，kg；

m_g0——每立方米混凝土的粗骨料用量，kg；

m_s0——每立方米混凝土的细骨料用量，kg；

m_w0——每立方米混凝土的用水量，kg；

β_s——砂率，%；

m_c0——每立方米混凝土拌合物的假定重量，kg(其值可取2350～2450kg)。

②当采用体积法时，应按下列公式计算：

式中 ρ_c——水泥密度，kg／cm³(可取2900～3100kg／cm³)；

ρ_g——粗骨料的表观密度，kg／cm³；

ρ_s——细骨料的表观密度，kg／cm³；

ρ_w——水的密度，kg／cm³(可取1000kg／cm³)；

α——混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时可取为1。

4．混凝土配合比的试配、调整与确定

(1)试配

1)混凝土配合比试配时，每盘混凝土的最小搅拌量应符合表2－26的规定；当采用机械搅拌时，其搅拌量不应小于搅拌机额定搅拌量的1／4。

表2－26 混凝土试配的最小搅拌量

2)按计算的配合比进行试配时，首先应进行试拌，以检查拌合物的性能。当试拌得出的拌合物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或黏聚性和保水性不好时，应在保证水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。

3)混凝土强度试验时，至少应采用三个不同的配合比。当采用三个不同的配合比时其中一个应为上述2)确定的基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0．05；用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1%。

当不同水灰比的混凝土拌合物坍落度与要求值的差超过允许偏差时，可通过增减用水量进行调整。

4)制作混凝土强度试验试件时，应检验混凝土拌合物的坍落度或维勃稠度、黏聚性、保水性及拌合物的表观密度，并以此结果作为代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。

5)进行混凝土强度试验时，每种配合比至少应制作一组(三块)试件，标准养护到28d时试压。

需要时可同时制作几组试件，供快速检验或较早龄期试压，以便提前定出混凝土配合比供施工使用。但应以标准养护28d强度或按《粉煤灰混凝土应用技术规程》(GBJ 146)、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》(JGJ 28)等规定的龄期强度的检验结果为依据调整配合比。

(2)配合比的调整与确定

1)根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比(C／W)关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度(f_cu，0)相对应的灰水比，并应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)应在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定。

②水泥用量(m_c)应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定。

③粗骨料和细骨料用量(m_g和m_s)应在基准配合比的粗骨料和细骨料用量的基础上，按选定的灰水比进行调整后确定。

2)经试配确定配合比后，尚应按下列步骤进行校正：

①应根据上述1)确定的材料用量按下式计算混凝土的表观密度计算值ρ_c，c：

ρ_c，c=m_c+m_g+m_s+m_w (2-10)

②应按下式计算混凝土配合比校正系数δ：

式中 ρ_c，t——混凝土表观密度实测值，kg／cm³；

ρ_c，c——混凝土表观密度计算值，kg／cm³。

③当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，按上述1)确定的配合比即为确定的设计配合比；当二者之差超过2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ，即为确定的设计配合比。

3)根据本单位常用的材料，可设计出常用的混凝土配合比备用；在使用过程中，应根据原材料情况及混凝土质量检验的结果予以调整。但遇有下列情况之一时，应重新进行配合比设计：

①对混凝土性能指标有特殊要求时。

②水泥外加剂或矿物掺合料品种质量有显着变化时。

③该配合比的混凝土生产间断半年以上时。

5．有特殊要求的混凝土配合比设计

(1)抗渗混凝土

1)抗渗混凝土所用原材料应符合下列规定：

①粗骨料宜采用连续级配，其最大粒径不宜大于40mm，含泥量不得大于1．0%，泥块含量不得大于0．5%。

②细骨料的含泥量不得大于3．0%，泥块含量不得大于1%。

③外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂。

④抗渗混凝土宜掺用矿物掺合料。

2)抗渗混凝土配合比的计算方法和试配步骤应符合下列规定：

①每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜小于320kg。

②砂率宜为35%～45%。

③供试配用的最大水灰比应符合表2－27的规定。

表2－27 抗渗混凝土最大水灰比

3)掺用引气剂的抗渗混凝土，其含气量宜控制在3%～5%。

4)进行抗渗混凝土配合比设计时，应增加抗渗性能试验，并应符合下列规定：

①试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0．2MPa。

②试配时，宜采用水灰比最大的配合比作抗渗试验，其试验结果应符合下式要求：

式中 P_t——6个试件中4个未出现渗水时的最大水压值，MPa；

P——设计要求的抗渗等级值。

③掺引气剂的混凝土还应进行含气量试验，试验结果应符合上述3)的规定。

(2)抗冻混凝土

1)抗冻混凝土所用原材料应符合下列规定：

①应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥。

②宜选用连续级配的粗骨料，其含泥量不得大于1．0%，泥块含量不得大于0．5%。

③细骨料含泥量不得大于3．0%，泥块含量不得大于1．0%。

④抗冻等级F100及以上的混凝土所用的粗骨料和细骨料均应进行坚固性试验。

⑤抗冻混凝土宜采用减水剂，对抗冻等级F100及以上的混凝土应掺引气剂，掺用后混凝土的含气量应符合规定。

2)抗冻混凝土配合比的供试配用的最大水灰比应符合表2－28的规定。

表2－28 抗冻混凝土的最大水灰比

3)进行抗冻混凝土配合比设计时，尚应增加抗冻融性能试验。

(3)高强混凝土

1)配制高强混凝土所用原材料应符合下列规定：

①应选用质量稳定、强度等级不低于42．5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

②强度等级为C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于31．5mm，强度等级高于C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于25mm；针片状颗粒含量不宜大于5．0%，含泥量不应大于0．5%，泥块含量不宜大于0．2%；其他质量指标应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52)的规定。

③细骨料的细度模数宜大于2．6，含泥量不应大于2．0%，泥块含量不应大于0．5%，其他质量指标应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52)的规定。

④配制高强混凝土时应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂。

⑤配制高强混凝土时应掺用活性较好的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。

2)高强混凝土配合比的计算方法和步骤应符合下列规定：

①基准配合比中的水灰比，可根据现有试验资料选取。

②配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定。

③计算高强混凝土配合比时，其用水量可按本节2的规定确定。

④高强混凝土的水泥用量不应大于550kg／m³；水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg／m³。

3)高强混凝土配合比的试配与确定的步骤应按规定进行。当采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0．02～0．03。

4)高强混凝土设计配合比确定后，尚应用该配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制强度。

(4)泵送混凝土

1)泵送混凝土所采用的原材料应符合下列规定：

①泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。

②粗骨料宜采用连续级配，其针片状颗粒含量不宜大于10%；粗骨料的最大粒径与输送管径之比宜符合表2－29的规定。

表2－29 粗骨料的最大粒径与输送管径之比

③泵送混凝土宜采用中砂，其通过0．315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%。

④泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其他活性矿物掺合料，其质量应符合国家现行有关标准的规定。

2)泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算：

T_t=T_p+△T (2－13)

式中 T_t——试配时要求的坍落度值；

T_p——入泵时要求的坍落度值；

△T——试验测得在预计时间内的坍落度经时损失值。

3)泵送混凝土配合比的计算和试配步骤应符合下列规定：

①泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于0．60。

②泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300kg／m³。

③泵送混凝土的砂率宜为35%～45%。

④掺用引气型外加剂时，其混凝土含气量不宜大于4%。

(5)大体积混凝土

1)大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定：

①水泥应选用水化热低和凝结时间长的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等；当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取相应措施延缓水化热的释放。

②粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。

③大体积混凝土应掺用缓凝剂、减水剂和减少水泥水化热的掺合料。

2)大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低每立方米混凝土的水泥用量。

3)大体积混凝土配合比的计算和试配步骤应按规定进行，并宜在配合比确定后进行水化热的验算或测定。