水泥混凝土配合比设计步骤
高性能混凝土——混凝土配合比设计步骤
高性能混凝土——混凝土配合比设计步骤高性能混凝土配合比设计步骤高性能混凝土(HPC)是一种采用特殊材料、特殊配比和特殊的施工工艺制成的混凝土,其具有比传统混凝土更高的强度、更好的耐久性和更低的渗透性。
在设计高性能混凝土的配合比时,需要考虑以下步骤:1. 确定混凝土的设计要求在开始设计高性能混凝土的配合比之前,需要明确混凝土的设计要求,包括: •混凝土的强度等级,通常不低于C50;•混凝土的耐久性要求,如抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性等;•混凝土的工作性要求,如坍落度、流动性、保水性等;•混凝土的体积变化要求,如热膨胀系数、收缩率等。
根据设计要求,确定混凝土的材料组成和配合比。
2. 选择合适的水泥高性能混凝土通常采用高强度、低收缩、低热发射的水泥。
可以选择普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或者高铝酸盐水泥等。
3. 选择合适的矿物掺和料矿物掺和料可以提高混凝土的强度和耐久性,减少混凝土的成本。
常用的矿物掺和料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
4. 选择合适的骨料高性能混凝土的骨料应具有高强度、高耐磨性和低碱硅酸反应活性。
通常采用碎石或卵石,其粒径应大于5mm。
5. 选择合适的掺合料掺合料可以改善混凝土的工作性和耐久性,常用的掺合料有减水剂、泵送剂、防冻剂等。
6. 确定混凝土的配合比根据上述选择和设计要求,确定混凝土的配合比。
配合比应满足混凝土的强度、耐久性和工作性要求。
在配合比设计中,应考虑水泥、矿物掺和料、骨料和掺合料的比例和用量。
7. 试配混凝土根据确定的配合比,制备混凝土并进行试配。
通过调整配合比,达到设计要求。
8. 检验混凝土的性能制备标准试件,养护到规定龄期,测定其强度和耐久性指标,确保满足设计要求。
通过上述步骤,可以设计出满足高性能混凝土设计要求的高性能混凝土配合比。
9. 配合比优化在初步确定混凝土配合比后，需要对混凝土的性能进行测试，包括强度、耐久性和工作性。
根据测试结果，可能需要对配合比进行优化。
优化的目的是为了达到设计要求的同时，确保混凝土的经济性。
水泥混凝土配合比设计
分别用 W ,W 0.05三个水灰比，拌制三个混凝土试样，
测量其28d的C 抗C压强度值 要求。
1,2看,是3 否满足强度的
强度的验证公式为：
i fc,u ofc,u k1.645
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水泥混凝土设计
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水泥混凝土设计
同理，实验室调整后，1m3混凝土中水的用量Wsh:
水泥：砂：石=1：：4，水灰比为，其中水泥为300kg
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水泥混凝土设计
（3）普通混凝土设计的基本要求：
（a）满足混凝土拌合物和易性的要求； (b）满足结构要求的强度等级；
（c）满足与使用环境相适应的耐久性要求 （d）满足经济性要求
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水泥混凝土设计
水泥混凝土设计
普通混凝土设计要求与主要内容
➢ 普通混凝土是由水泥、砂、粗集料和水组成的一种复 合材料，组成设计是确定这些材料的质量或体积之间 的比例关系，有时需要注明外加剂用量，组成设计统 称为混凝土配合比设计。
➢ 设计任务：根据设计目标、施工条件和原材料性质， 确定出各种组成材料的用量，使混凝土在满足经济条 件下达到如下性能：
(c)比较两者大小，取二者的最大值作为单位 水泥用量mC0
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4 确定混凝土的砂率 s
主要根据水灰比、骨料的类型（卵石或碎石）以及最 大粒径确定；
砂率主要通过查表法确定： 查P75表3-13混凝土砂率选用表。
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C30配合比计算案例(C30混凝土配合比设计计算书)
一、设计依据普通混凝土配合比设计规程《JGJ55-2011》二、设计目的和要求（1）设计坍落度180±20mm;（2）混凝土设计强度为30MPa°三、材料（1）水泥：P.042.5,28d胶砂抗压强度48.6MPa,安定性合格；（2）砂：II区中砂，细度模数2.6；（3）碎石：最大粒径25mm,连续级配；（4）外加剂：聚竣酸高性能减水剂，固含量12%,掺量1.8%,减水率25%；（5）粉煤灰：F-H级粉煤灰，细度18.3%,需水量比99%；（6）粒化高炉矿渣粉：S95级，流动度比98%,28d活性指数101%；（7）拌和水：饮用水。
四、配合比设计计算（一）计算配制强度（fbu,O）由于缺乏强度标准差统计资料，因此根据《规程》表4.0.2选择强度标准差O为5.0MPa o表4.0.2C25-C45C5O-C55Σ 4.0 5.0 6.0根据公式fcu,02fcu,k+1.645B式中：fcu,0——混凝土试配强度（MPa）fcu,k ----- 设计强度（MPa）6 ----- 标准差，取5试配强度：fcu,0=fcu,k+l∙645σ230+1.645X5238.2（MPa）（二）混凝土水胶比（W/B）（1）确定矿物掺合料掺量应根据《规程》中表3.0.5-1的规定，并考虑混凝土原材料、应用部位和施工工艺等因素来确定矿物掺合料掺量。
表最大掺量（%）采用硅酸盐水泥采用普通硅酸盐水泥≤0.404535粉煤灰>0.404030粒化高炉矿渣≤0.406555粉>0.405545钢渣粉—3020磷渣粉—3020硅灰—1010≤0.406555复合掺合料>0.405545注：1采用其它通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料；2复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量；3在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定。
混凝土配合比确定的步骤
水泥混凝土配合比设计的步骤：设试验室配合比为：水泥：水：砂子：石子=1：x：y：z，现场砂子含水率为m，石子含水率为n，则施工配合比调整为：1：(x-y*m-z*n)：y*（1+m）：z*（1+n）。
混凝土配合比设计过程一般分为四个阶段，即初步配合比计算、基准配合比的确定，实验配合比确定和施工配合比的确定。
通过这一系列的工作，从而选择混凝土各组分的最佳配合比例。
水泥混凝土配合比设计的原则：
1、混凝土拌合物的和易性能够满足施工的需要；
2、混凝土的强度能够满足设计的要求；
3、混凝土应有良好的耐久性；
4、在满足上述的要求时，尽量减少成本，增加效益。
5、根据工程结构部位、钢筋的配筋量、施工方法及其他要求，确定混凝土拌合物的坍落度，确保混凝土拌合物有良好的均质性，不发生离析和泌水，易于浇筑和抹面。
C50混凝土配合比设计书
C50混凝土配合比设计书一、设计依据1、依据JGJ55-2O11《普通混凝土配合比设计规程》2、依据JTG/T3650-2020《公路桥涵施工技术规范》3、依据JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》4、依据JTG3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》二、原材料1.水泥：***水泥，型号：P.O52.5R o2、粗集料:碎石产地:***；级配:5-20mm连续级配。
3、细集料：砂，产地：***砂厂；中砂。
4、水：饮用水。
5、外加剂：***高效减水剂,***公司。
掺量1%,减水率取21%β三、坍落度：施工部位为桥梁上部构造，坍落度为70~90mm o四、施工工艺：采用机械强制搅拌，采用机械振捣成型。
五、养护条件：温度20±2°C,湿度＞95%.六、配合比设计(1)确定混凝土配制强度根据混凝土强度fcu,k=50Mpa,按。
=6.0MPa,计算混凝土配制强度：fcu z0=fcu z k+1.645σ=50+1.645×6=59.9(Mpa)(2)计算水灰比1)按强度要求计算水灰比1.计算水泥实际强度根据P.O52.5普通硅酸盐水泥fce z k=52.5MPa,水泥富裕系数取Yc=1.00,水泥实际强度为：fce=γcχfce,k=:1.OOX52.5=52.5(MPa)2.计算混凝土水灰比根据混凝土配制强度fcu z0=59.9MPa,水泥实际强度fce=52.5MPa,查表碎石A=O.46,B=0.07z计算水灰比：W=0.46×52.5=0.39C=59.9+0.46×0.07×52.5根据施工能力取0.362)按耐久性校核水灰比根据混凝土所处环境条件，查表得允许最大水灰比为0.60。
按强度计算水灰比0.36,符合耐久性要求。
采用计算水灰比为0.36。
(3)选定单位用水量根据要20mm,查表选用混凝土用水量为215kg∕m3Mw0=215*(1.-21%)=170(kg∕m3)(4)计算单位用灰量1)按强度计算求混凝土拌和物坍落度70-90mm,碎石最大粒径为单位用灰量根据混凝土单位用水量mwo=170kg∕m3,水灰比W∕C=0.36,混凝土单位用灰量为：mcθ=170/0.36=472kg∕m32)按耐久性校核单位用灰量根据混凝土所处环境条件,查表得最小水泥用量不低于300kg∕m3,按强度计算单位用灰量472kg∕m3,符合耐久性要求。
混凝土配合比设计C35P6
1)ma=(mce+mfe+me)·i= ( 376 + 67 + 23 ) × 2.0% = 9.32 kg/m3
2)wa=ma·(1-γ)= 9.32× ( 1 - 30% ) = 7 kg/m3
(11)扣除减水剂含水量后，实际用水量
mwb=mwa-wa= 180 - 7 = 173 kg/m3
βs=ms0/(mg0+ms0)×100%
2) 砂的初步用量ms0=（mcp- mc0-mwa）.βs= ( 2410- 400- 180)× 41% =
750 kg/m3
石的初步用量mg0=（mcp-mc0- mwa)-ms0= (2410- 400- 180 ) - 750 = 1080 kg/m3
669 kg/m3
石的初步用量mg0=（mcp-mc0- mwa)-ms0= (2410- 514- 180 ) - 669 = 1047 kg/m3
(7)掺粉煤灰时，水泥调整用量，粉煤灰用量的确定依据GBJ146-90，
设定粉煤灰取代率βc = 12%
超量系数δc = 1.3
1)水泥调整后实际用量 mcf=mc0·(1-βc)= 514×( 1 - 12% )= 453 kg/m3 2) 粉煤灰的实际用量 mf0=mc0·βc·δc= 514× 12% × 1.3 = 80 kg/m3
试配实测表观密度ρct为 2400 kg/m3， 相对误差=|ρct-mcp|×100%/mcp= 0.42%
因为相对误差 0.42% ﹤ 2%， 故配合比中的各材料用量不需再作调整，试拌坍落度在设计 的范围内，和易性良好。
基 准 配 合 比：
mce:mfe:me:mse:mg0:mwb:ma= 376 : 67 : 23 : 696 :1068 : 173 : 9.32
C40P8混凝土配合比设计方案
C40P8混凝土配合比设计方案一1、确定混凝土配制强度（0,cu f ）：≥0,cu f =+σ645.1,k cu f 40+1.645×5=48.225(MPa)2、确定混凝土水胶比（W/B ）： W/B=ceb a cu ce a f f f ⨯⨯⨯+ααα0, =（0.53×49.0×0.85）/（48.225+0.53×0.20×49.0×0.85）=0.423.、确定混凝土用水量（m wa ）碎石粒径5-25mm ，坍落度设计230mm ，用水量m w0=(230-90)/20×5+215=250kg/m 3。
混凝土外加剂高效减水剂的减水率β=27%，m wa =250×（1－27%）=182.5 kg/m 3，取183kg/m 3。
4、计算胶凝材料用量（m c0）m c0=cw m c /=183/0.42=436（kg/m 3） 根据以往经验粉煤灰直接取代水泥掺量为20%，按着直接取代计算；m 粉煤灰1=436×20%=87（kg/m 3）m水泥1=436-87=349 （kg/m3）抗渗等级为P8,膨胀剂采用中铝聚能MPC聚合物纤维低碱膨胀剂掺量为5%，由于膨胀剂有较高的活性，水泥用量又不少于300Kg/m3，膨胀剂分别取代水泥和粉煤灰。
m膨胀剂= 436×5% = 22（kg/m3）m粉煤灰= 87×（1-5%）= 83（kg/m3）m水泥= 349×（1-5%）= 331（kg/m3）5、为了满足混凝土现场施工良好的和易性、黏聚性，天然砂中的含石量另计算，混凝土砂率取41%，混凝土容重设定为2410kg/m3计算砂石用量：436+m s0+m g0+183=2410m s0/( m s0+m g0)= 41%计算得到m s0=734 (kg/m3)m g0=1057 (kg/m3)6、计算高效减水剂用量，掺量为1.8%减水剂用量为436×1.8%=7.8(kg/m3)7、确定初步计算配合比水泥：砂：碎石：粉煤灰：膨胀剂：水：外加剂=331：734：1057：83：22：183：7.88、混凝土配合比设计的确定1）混凝土粗骨料采用连续粒级5-25mm，含泥量小于1.0%，泥块含量小于0.5%。
混凝土配合比设计的步骤
混凝土配合比设计步骤(1)初步配合比计算按照已选择原材料性能及混凝土技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”；(2)基准配合比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，应当进行相应检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济“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混凝土用水量(W0) 4)计算混凝土单位水泥用量(C0)5)选取合理砂率Sp6)计算1m3混凝土中砂、石骨料用量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：σ645.1..+=k cu v cu f f(2)初步确定水灰比(W/C)采用碎石时：,0.46(0.07)cu v ce Cf f W =-采用卵石时：,0.48(0.33)cu v ce Cf f W =-(3)选择单位用水量(mW0)①干硬性和塑性混凝土用水量确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料品种、粒径及施工要求混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。
b. 水灰比小于0.40混凝土以及采用特殊成型工艺混凝土用水量，应通过试验确定。
②流动性和大流动性混凝土用水量宜按下列步骤进行a. 以表4-22中坍落度90mm 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混凝土用水量；b. 掺外加剂时混凝土用水量可按下式计算：(1)w wo mm αβ=-β为减水率(4)计算单位水泥用量(mC0)根据已选定单位用水量(mW0)及初步确定水灰比(W/C)，可计算出单位水泥用量(mC0)：/woco m m W C =(5)选取合理砂率值(βS)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4-21（P106）选取。
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水泥混凝土配合比设计步骤
(1) 配制强度：f cu,k=25Mpa f cu,o= f cu,k+1.645* o=25+1.645*5=33.2Mpa
(2) 初步确定水灰比：(用经验公式计算，各指标选取)
W/C= a a*f ce/(f cu,0 + a a*a b*f ce)
=(0.53*36.5) / (33.2+0.53*0.20*36.5) =0.52
(3) 选取单位体积水泥混凝土的用水量：
由水灰比为0.52，混凝土拌合物的坍落度为10-30mm，碎石最大粒径为31.5mm,
在满足混凝土施工要求的基础上选取混凝土的单位用水量为：m wo=175kg/m 3。
(4) 计算1m3水泥混凝土水泥用量：
由W/C=0.52,m w0=185 (kg/m3),得m co=m wo/(W/C)=337(kg/m3)
查表符合耐久性要求的最小水泥用量为320kg/m 3，所以取按强度计算的单位水
泥用量m co=337 ( kg/m 3)
(5) 选取合理砂率，计算粗细集料用量：最大粒径31.5mm，水灰比0.52,查表
取混凝土砂率B s =35%o
(6) 计算一组(3块试件)水泥混凝土各材料用量
3水用量175kg/ m '水泥用量337kg/m 砂用量680 kg/m 碎石用量1263 kg/m
(7) 配合比确定: 个人认为，单位用水量可取180(kg/m3) ，为保证混凝土强度，水灰比取0.5，单
位水泥用量360(kg/m3) ，根据密度法计算配合比，假定表观密度为2400
(kg/m3 )，单位粗集料用量与单位细集料用量为未知量，可设方程求解
M c0+ M g0+ M s0+ M w0=2400 M s0/ (M s0+ M g0 )*100=35
解得M g0=1560(kg/m3) ，M s0=840 (kg/m3)
通过计算得到个人的配合比为:单位用水量:单位水泥用量:单位细集料用量:单位粗集料用量=180:360: 840:1560。