混凝土配合比设计的步骤

（1）初步配合比的计算

按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”；

（2）基准配合比的确定

经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”；

（3）实验室配合比的确定

经过强度检验（如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验），定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”（也叫设计配合比）；

（4）施工配合比

根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。

㈠初步配合比的计算

1）确定配制强度

2）初步确定水灰比值（W/C）

3）选择每1m3混凝土的用水量（W0）

4）计算混凝土的单位水泥用量（C0）

5）选取合理砂率Sp

6）计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量

7）书写初步配合比

（1）确定配制强度（fcu,o）

配制强度按下式计算：

cu.v f

cu.k

1?645

（2）初步确定水灰比（W/C）

采用碎石时：

f cu,v °.46f ce（W 0.07）

采用卵石时：

C f cu,v 0.48 f ce （0.33）

（3）选择单位用水量（mW0）

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4-20 （P104 ）选取。

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

②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行

a.以表4-22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；

b.掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算：

m w m wo（1 ）

B 为减水率

(4)计算单位水泥用量(mC0)

根据已选定的单位用水量 (mW0)及初步确定的水灰比(W/C)，可计算出单位水泥用量

(mC0):

(5)选取合理砂率值(3S)

一般应通过试验找出合理砂率，也可按骨料种类、规格及混凝土水灰比，参考表 (P106 )选取。 ⑹计算砂、石用量(mS0、mG0) ①质量法

即假定混凝土拌合物在振捣密实状态下每立方米的质量知砂率，列出关系式(4 — 9-1)及式(4 — 9-2):

再根据已选取的砂率值列出关系式

(4 —10-2):

㈡确定基准配合比的计算

调整的目的：一是使混凝土拌合物的和易性满足施工需要；耐久性要求。和易性调整

按初步配合比称取表 4-24规定的体积时各组成材料的用量，搅拌均匀后测定其坍落度, 同时观察其粘聚性和保水性。

当试样调整工作完成后，应测出混凝土拌合物的实际表观密度新计算每立方米混凝土的各项材料用量：

mco

W/C

4-21

mCP '为一固定值，再根据已

m co

%。叫。mv 0=m cp

m s0 100%

m s0 m g0

②体积法

即将混凝土拌合物的体积，看成是各组成材料绝对体积, 此可

列关系式

(4 —10-1):

加上拌合物中所含空气的体积。据

m c0

m s0

m go

0.01 =1

—

m S 0

m s 。

100 %

二是使水灰比符合混凝土强度及 mCP(kg/m3)，并按下式重 m c

m c 拌

m c 拌 m w 拌

m §拌

m g 拌

m cp m s

m s 拌

m c 拌

m w 拌

m $拌

m g 拌

m cp

m g

m g 拌

cp m

拌

w 拌

s 拌

g 拌 m w

w 拌

cp m c

拌叫拌

s 拌

g 拌

表

混凝土试配时最小拌和量

㈢确定实验室配合比的计算

方法是采用调整后的配合比制成

3组不同水灰比的混凝土试块：一组采用基准配

合比，另外两组配合比的水灰比，宜较基准配合比的水灰比分别增加和减少 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%。

分别将3组试件标准养护28d ，根据测得的强度值与相对应的灰水比

（CW 关系,

用作图法或计算法求出与混凝土配制强度 fcu,o 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（mW ）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（mC ）以用水量乘选定的灰水比计算确定；

③ 粗、细骨料用量（mG 、mS ）应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上，按选定的灰水比调整后确定。

由强度复核之后的配合比，还应根据混凝土拌合物表观密度实测值

（pc,t ）和混凝土拌

合物表观密度计算值（pc,c ）进行校正。校正系数为：

C,t ____________ c,t ______ c,c

叫+m s +n G +n w

c,c

㈣确定施工配合比的计算 a%、石子含水率为 b%，则将上述试验室配合比换算为施工

水泥:

m C m c (kg)

砂子：

m s m s (1 a%)(kg)

石子:

c,t cc,c

100%

假定工地上测出砂的含水率为配合比，其材料称量为：

g m b(1 b%)(kg)

水：

m w m w m s a% m G b%(kg)

【例题】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁(不受风雪影响)，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为30~50mm，采用机械振捣。该施工单位无历史统计资料。

采用材料：普通水泥，32.5级，实测强度为35.0MPa，密度为3100kg/m3 ;中砂，

表观密度为2650kg/m3 ，堆积密度为1500kg/m3 ;碎石，最大粒径20mm，表观密度为2.70g/cm3 ，堆积密度为1550kg/m3 ；自来水。试设计混凝土的配合比(按干燥材料计算)。若施工现场中砂含水率为

3%，卵石含水率为1%，求施工配合比。

解：

(1)确定配制强度。

该施工单位无历史统计资料，查表4-30 (P135 )，混凝土强度等级为C25时，取c

=5.0MPa。

fcu,o=fcu,k+1.645 c =25+8.2 =33.2(MPa)

⑵确定水灰比(W/C)

①利用强度经验公式计算水灰比：

0.46 35

33.2 0.46 0.07 35

0.469 0.47

②复核耐久性查表4-24 (P127 )规定最大水灰比为0.65，因此W/C=0.47 满足耐久性

要求。

⑶确定用水量(mWO)

此题要求施工坍落度为30~50mm，碎石最大粒径为20mm，查表4-20 ( P104 )得

每立方米混凝土用水量：

mW0=195kg

⑷计算水泥用量(mC0 )

mCO=mWO X /(C/W)=195/0.47 ?414.9(kg)

查表4-24 ( P127)规定最小水泥用量为260kg，故满足耐久性要求。

⑸确定砂率根据上面求得的W/C=0.47，碎石最大粒径20mm，查表4-21 ( P106 ),

选砂率B S=30%。

⑹计算砂、石用量 mSO 、mGO

①按质量法：强度等级 C 20

的混凝土，取混凝土拌合物计算表观密度

mCP=2400kg ，列方程组

^I c m s 。 m s 。 m wo

H ^CP

m s 。

m so

m Go

即：

414.9 m go

195 2400

30%

m so

m go

100%

解得： mSO=537.2kg

mGO=1253.3kg ②按体积法列方程组 (不使用外加剂a =1 )

m so

m so m Go

即：

即： W/C=0.47

②体积法

mC0 : mS0 : mG0 : mwo =414.9

: 532.3 : 1242.0 : 195=1 : 1.28 : 2.99 : 0.47

即： W/C=0.47

两种方法计算结果相近。

=2400kg/m3 ,

m co m so

0.01 =1

414.9 m go m so 3100

2700

2650

195 1000

0.01

30 %

100 %

m so m go

解得：mSO=532.3kg

(7)计算初步配合比

①质量法

mGO=1242.0kg

mC0 : mS0 : mG0 mwo =414.9 : 537.2 : 1253.3 : 195=1 : 1.29 : 3.02 : 0.47

（8）配合比试配、调整

按初步配合比称取15L混凝土拌合物的材料：

水泥414.9 X 15/1000=6.22kg

水195 X 15/1000=2.93kg

砂子537.2 X 15/1000=8.06kg

石子1253.3 X 15/1000=18.80kg

①和易性调整将称好的材料均匀拌和后，进行坍落度试验。假设测得坍落度为

20mm ,小于施工要求的30~50mm，应保持原水灰比不变，增加5%水泥浆。再经拌和后, 坍落度为40mm，粘聚性、保水性均良好，已满足施工要求。

此时（和易性调整后）各材料实际用量为：

水泥6.22+6.22 X 5%=6.53kg

水2.93 （1+5% ）=3.07kg

砂8.06kg

石18.80kg

M 拌=6.53+3.07+8.06+18.80=36.46kg

并测得每立方米拌合物质量为mCP=2420kg/m3

调整后各材料用量（配合比）：

6.53

m e。2420 434.62 kg

36.4

8.06

m so 2420 535.0kg

36.4

18.80

m go 2420 1247.82kg

' 3 07

m wo2420 203.7kg

36.4

②强度调整

方法如前所述，采用：W/C=0.42、W/C=0.47 和W/C=0.52 三个水灰比

（W/C=0.42、W/C=0.52的两个配合比，坍落度均满足要求），测得表观密度分别为：

2415kg/m3、2420kg/m3 、2425kg/m3 。强度实测结果如下：

100%

C,t C,C

2412 2393.7

1.008

c,t cc ,c

2412 2393.7

c,c

2393.7

0.8% 2%

W/C C/W 强度实测值MPa

0.42 2.38 38.6 0.47 2.13 35.6 0.52

1.92

32.6

绘出与的关系图

从图上找出恰好满足要求的

fcuo =33.2MPa 对应的灰水比 C/W=2，即W/C=0.5 。修正每 1m3混凝土各材料的用量：水

203.7kg ，水泥

m C o

203.7 2

407.4kg

砂535.0kg （没变化），石子 1247.8kg

（没变化）。该配合比为最佳配合比。

按照所确定的最佳配合比重新试配，并检验新拌混凝土的表观密度为 2412kg/m3 。计算该

混凝土的表观密度：

c ,c

203.7 407.4 535.0 1247.8

2393.7kg/m 3

则其配合比校正系数为

无需调整!

水捉比（WC} （fl ）

仝尋■■澎

叙水比if ）

则前面计算的配合比即为确定的设计（实验室）配合比，

mCmS : mG : mw =407.4 : 535.0 ：1247.8 : 203.7 =1 : 1.31 : 3.06 : 0.5

试验室配合比见下表：

(10)施工配合比

1m3拌合物的实际材料用量(kg)：

mC ' =mC=407.4kg

mS ' =mS(1+a%)=535 x (1+3%)=551.0kg

mG ' =mG(1+b%)=1247.8 x (1+1%)=1260.2k

mW ' =mW-mS ? a%-mG ? b%=207.3-553 x 3%-1247.8 x 1%=175.2kg

习题一：

1、施工中制作一组标准混凝土立方体试件，经标准养护28d，上机进行力学性能试验，测

得抗压破坏荷载分别为765kN、770 kN、820 kN，试判断该混凝土的强度等级。

2、某混凝土试配调整后，各材料的用量分别为水泥 3.1kg,砂6.5kg ,卵石12.5kg ,水1.8kg , 测得拌合物的表现密度为2400kg/m 3。

（1）计算1m3混凝土中各种材料的用量？

（2 ）用2袋水泥（50Kg x 2）拌制混凝土时，其他材料的用量分别为多少。

3.混凝土计算配合比为1 : 2.13 :

4.31，水灰比为0.58，在试拌调整时，增加了10% 的水泥浆用量。试求（1）该混凝土的基准配合比；（2）若已知以基准配合比配制的混凝土，每m3需用水泥320kg，求1m 3混凝土中其他材料的用量。

习题二

某工程制作室内用的钢筋混凝土梁（不受风雪影响），混凝土设计强度等级为C30，施工要

求坍落度为50~70mm，采用机械振捣。该施工单位强度。

采用材料：普通水泥，42.5级，实测强度为48.0MPa，密度为3150kg/m3 ;中砂，

表观密度为2600kg/m3 ，堆积密度为1500kg/m3 ;碎石，最大粒径40mm，表观密度为2.65g/cm3 ,堆积密度为1550kg/m3 ;自来水。试设计混凝土的配合比（按干燥材料计算）。若施工现场中砂含水率为

2%，卵石含水率为1%，求施工配合比。