中美混凝土配合比选择规程比较
水利水电工程混凝土天然骨料中美试验规程比较
水利水电工程混凝土天然骨料中美试验规程比较许仙娥;陈二军;赵凌云【摘要】水利水电工程天然建筑材料一般就近取材,需要按照招标文件中指定的标准体系进行勘察、试验等工作.美国EM和ASTM系列规范作为国际上较为通行的工程勘察标准之一,为许多国家尤其是使用英语作为官方语言的国家所认可和采用.我国现行的专业技术规范部分沿袭苏联规范体系,与美国标准存在较多不同,给海外水电工程勘察带来诸多不便.针对中美规范在混凝土骨料勘察方面的差异进行比较,突出不同之处,为国外工程混凝土用天然骨料的勘察和试验提供参考与依据.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2018(000)022【总页数】4页(P54-57)【关键词】国外工程;标准体系;混凝土骨料;质量技术指标【作者】许仙娥;陈二军;赵凌云【作者单位】北京中水科工程总公司,100048,北京;内蒙古水利厅信息中心,010020,呼和浩特;北京中水科工程总公司,100048,北京【正文语种】中文【中图分类】TV422伴随着中国改革开放和经济快速发展的步伐，越来越多的国内企业走向了国际市场，参与海外水利水电工程及其他岩土工程的建设。
工程技术人员必须面对不同国家规程规范的差异及其给实际工作带来的问题。
本文就中国水利水电行业规范与美国EM和ASTM系列规范在混凝土骨料勘察方面的差异进行比较，希望为中国从事国际工程勘察的技术人员提供参考。
一、混凝土骨料质量要求水利水电工程混凝土骨料勘察试验在国内执行《水利水电工程天然建筑材料勘察规范》（SL 251—2015）和《水工混凝土试验规程》（SL 352—2006），美国一般执行ASTM系列规程和《土建工程建筑用混凝土实施标准》（EM 1110-2-2000），两者的质量技术指标对比见表1。
国内混凝土粗骨料级配选择标准为：限制最大粒径，达到最大混合密度或最小表面积，一般采用二级配、三级配或四级配，但各级粒径组没有具体的含量范围。
美国规范以列表形式给出粗骨料各粒径组的含量要求。
新旧混凝土配合比设计规程的比较
新旧混凝土配合比设计规程的比较混凝土配合比设计新标准是2011年颁布并开始执行的JGJ55-2011，取代了旧标准JGJ55-2000，新标准中增加和修订了一些内容，使得标准更科学，更规范，更符合工程实际。
新旧标准的主要区别有五个方面：一、增加了混凝土耐久性要求的规定（氯离子、含气量、碱含量等）；二、修订了普通混凝土试配强度的计算公式和强度标准差；三、修订混凝土水胶比计算公式中胶砂强度取值和回归系数αa和αb；四、在混凝土试配中增加了耐久性试验验证的内容；五、增加了高强混凝土试配强度计算公式、水胶比、胶凝材料用量和砂率推荐表。
下面分别详细论述。
第一个方面，新标准增加了混凝土耐久性要求的规定（氯离子、含气量、碱含量等）。
混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能的设计要求。
混凝土拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。
强调混凝土配合比设计应满足耐久性能要求这是本次规程修订的重点之一。
新标准规定混凝土配合比设计应满足混凝土耐久性设计的要求有：一、混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表3.0.6的要求。
混凝土拌合物中水溶性氯离子含量应按照现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》JTJ 270中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法进行测定。
二、长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境、以及盐冻环境的混凝土应掺用引气剂。
引气剂掺量应根据混凝土含气量要求经试验确定；掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合表3.0.7的规定，最大不宜超过7.0%。
三、对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，混凝土中最大碱含量不应大于 3.0kg/m3，并宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料；对于矿物掺合料碱含量，粉煤灰碱含量可取实测值的1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的1/2。
混凝土配合比设计规范及计算方法
混凝土是一种建筑材料，而混凝土的质量往往就决定了建筑的使用寿命及质量，如何把握好混凝土的质量？混凝土配合比就是控制混凝土质量的重要因素，而混凝土配合比就是指混凝土中各组成材料(水，水泥，砂和石)的比例关系，下面为大家介绍一下混凝土配合比设计规范、混凝土配合比计算方法。
混凝土配合比设计规范混凝土配合比并不是几种简单的数字比例，混凝土配合比不但要满足建筑必要的强度，还要使混凝土拌合物具有良好的和易性，不离析、不泌水等，以及配合比的经济性。
混凝土配合比设计规范应满足一下要求：1、满足混凝土设计的强度等级；2、满足施工要求的混凝土和易性；3、满足混凝土使用要求的耐久性；4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。
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。
混凝土配合比设计要求：强度要求满足结构设计强度要求是混凝土配合比设计的首要任务。
任何建筑物都会对不同结构部位提出“强度设计”要求。
为了保证配合比设计符合这一要求，必须掌握配合比设计相关的标准、规范，结合使用材料的质量波动、生产水平、施工水平等因素，正确掌握高于设计强度等级的“配制强度”。
配制强度毕竟是在试验室条件下确定的混凝土强度，在实际生产过程中影响强度的因素较多，因此，还需要根据实际生产的留样检验数据，及时做好统计分析，必要时进行适当的调整，保证实际生产强度符合《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107）的规定，这才是真正意义的配合比设计应满足结构设计强度的要求。
满足施工和易性的要求根据工程结构部位、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。
满足耐久性要求混凝土配合比的设计不仅要满足结构设计提出的抗渗性、耐冻性等耐久性的要求，而且还要考虑结构设计未明确的其他耐久性要求，如严寒地区的路面、桥梁，处于水位升降范围的结构，以及暴露在氯污染环境的结构等。
美国规定的混凝土抗压强度和中国混凝土立方体抗压强度标准值的比较
科技创新
２ ０ １ ５ 年３ 月 ・ ９ １ ・
美国规定的混凝土抗压强度和中国混凝土立方体抗压强度 标准 值 的 比较
周 一 飞
（ 中国葛洲坝集 团国际工程有 限公 司，北京 １ ０ ０ ０ ２ ５ ）
摘 要： 我 国混凝土立方体抗压 强度标 准值 （ ￡ 。 ｋ ） 与 美国混凝土规定的抗压 强度 （ ｆ 。 ’ ）在概念上 、混凝 土结构设计 和计 算、 配合 比设 计及混凝 土强度 验收和评定方 面均有一定的差异 。两者作为各 自规 范中的基 本概 念，对此进行分析和 比较 ，有助于我 国工程技 术人 员对以美 国规 范为代表 的国际工程标 准和规 范在 国际工程 实践 中的运用 。 关键词 ： 混凝 土 ； 抗压强度标准值 ； 规定 的抗 压强度 ； ｆ ｏ ． ． ｋ ； ｆ ’ 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ． ０ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ ． ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）０ ６ ． ０ ０ ９ １ ． ０ ２
ｆ （ ＭＰ ａ ） ｆ ’（ ＭＰ ａ ）
范 （ ＧＢ ５ ０ ０ １ ０ ． ２ ０ １ ０ １ 。 这 些 设 计 值 分 别 适 用 于 不 同受 力 状 态 的 差 时 ） 混凝土 结构设计 。
ｆ ’ ＜２ １ ｆ Ｉ ＿ ｆ。 ’ ＋７ 美国没有混凝土强度等级 的概念 。根 据美国混凝土结构设 ２１ ＜ ＿ ｆ ’ ３ ５ ｆ ｌ ＿ｆ ｏ ＇ ＋８ ． ３ 计规 范，在用于结构混凝土设计 时，根据 构件 设计控制断面受 ｆ ｏ ＇ ＞３ ５ ｆ 『 ＿ｆ ｏ ＇ ＋ ５． ０ 力状 态的不 同，在不 同的结构计 算假 定条件下将规定的混凝土 或 ｆ 。 ’ ＝ｆ ｏ ＇ ＋ ８ ． ３ 无现场 经验 或实验 室数据 时。 规 定抗压强度进行一定 的调整后作为 此种 设计条件下的构件名 然后根据 ｆ Ｃ ／ ＂ ’ 结合相 关现场 测试数据和 规范进 行试配确 义设计 强度，然后乘 以设计强度折减 系数作 为此种 设计条件下 定混凝土的配合 比。 的设计 强度。 ． ２ 中国 例 如，根据 规定，混凝土支座的设计承压强度计算公 式为 ： ２ 混凝土强度的检验和评定采用混凝土抗压强度指标 。 由Ｐ Ｓ （ ０ ． ８ ５ ｆ 。 ’Ａ １ ） 。 ２ ． ２ ． １取样地点和频次 混凝 土的名义强度在 ｆ ｃ ’的基础上进行 了一定 的折减 。 用于强度检验评定 的取样地 点应在混凝土 的浇筑地 点随机 再例如 ，在钢筋混凝土轴 心受压 构件 设计时 ，轴心设计强
中美普通混凝土配比设计方法的系统比较和研究
中美两国在混凝土配比设计方法上存在一定的差异。
本文将对这些差异进行系统比较和研究，以揭示两国在这方面的特点和优劣。
首先，从设计理念上看，中美两国存在一定差异。
中国的设计理念注重强度、工作性和耐久性，而美国的设计理念则更注重材料的性能和施工的便捷性。
这种理念差异在两国混凝土配比设计方法中得到了体现。
在具体设计方法上，中国采用的是以经验公式为主的方法，通过经验公式计算出混凝土的配合比。
这种方法注重的是混凝土的强度、工作性和耐久性，因此在配比过程中会考虑到各种因素，如水泥品种、骨料类型和粒径、外加剂等。
而美国则更注重材料的性能和施工的便捷性，因此采用的是以材料试验为主的方法。
这种方法主要是通过试验得出各种材料的性能参数，然后根据这些参数来设计混凝土的配合比。
从优劣角度来看，中国的设计方法具有计算简单、易于掌握的优点，但缺点是过于依赖经验公式，可能会导致配比结果不够精确。
而美国的设计方法则更加科学、合理，因为它是通过试验得出各种材料的性能参数，然后根据这些参数来设计混凝土的配合比。
但是，这种方法需要投入大量的人力物力进行试验，因此成本较高。
总的来说，中美两国在混凝土配比设计方法上存在一定的差异。
中国的设计方法注重强度、工作性和耐久性，而美国的设计方法则更注重材料的性能和施工的便捷性。
虽然两种方法各有优劣，但都有其适用范围。
在具体实践中，应根据工程需求和实际情况选择合适的设计方法。
中美混凝土规范比较
Na2O+0.658K2O<0.6% <0.1%（BS EN197-1）
相同 严于英国
原材料与测试标准-水泥
物理性能
项目 细度 中国规范 比表面积≥300m2/kg或80微米筛 余≤10.0%或45微米筛余≤30.0% P.I＆P.II：初凝时间≤45min； 终凝时间≤390min 普通水泥：初凝时间≤45min； 终凝时间≤600min P.I：蒸压膨胀﹤0.80% 其他：蒸压膨胀﹤0.50% 必须通过饼状试件的煮沸试验 美国规范 比表面积 ≥280m2/kg 初凝时间 ≥45min；终凝 时间≤375min 蒸压膨胀 ﹤0.80% 严于美国 规范 备注 略高于美 国
美国桥梁规范
对混凝土材料耐久性要求
• 防护涂层。采用钢筋（预应力钢束、锚具） 表面树脂或镀锌涂层，防止锈蚀。 • 后张法预应力钢筋注浆保护。
中国桥规主筋保护层厚度（mm）
美国桥规主筋保护层厚度
二、混凝土材料规范比较
原材料与测试标准
• • • • 水泥 细骨料（砂） 粗骨料（石） 水
原材料与测试标准-水泥
混凝土的弹性模量（Ec，MPa）
混凝土剪切模量（Gc=0.4Ec）和泊松比（ νc =0.2 ） 收缩和徐变：取值依据CEB-FIP Model Code （1990） 热膨胀系数：混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土取值10×10-6/˚C
中国桥梁规范
对混凝土材料耐久性要求
环境类别与混凝土的基本要求
Eurocode part
EN1992 – Eurocode 2: Design of concrete structures
EN1992-1-1: Common rules for buildings and civil engineering structures
中美两国混凝土规范配筋计算的差异对比
中美两国混凝土规范配筋计算的差异对比昝子卉【摘要】Taking the concrete simply supported beams as the example, the study compares the calculations of the flexural reinforcement and the shearing stirrup of concrete regulations in China and America, undertakes the comparison for the minimum reinforcement ratio and the minimum stirrup ratio in the structure regulation of the two countries, and reflects the differences in the application of the regulations of the two countries, so as to have the further understanding of the differences in the calculation rules and the structural safety of the regulation in two countries.%以混凝土简支梁为例,将中美两国混凝土规范在受弯配筋和受剪配箍的计算进行对比,并将两国规范中构造规定的最小配筋率、最小配箍率进行对比。
通过对比反映出两国规范使用的差异,进而使我们对两国规范的计算规则乃至结构安全度方面的差异有进一步的理解。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)019【总页数】2页(P47-48)【关键词】中国混凝土规范;美国混凝土规范;最小配筋率;最小配箍率【作者】昝子卉【作者单位】广州地铁设计研究院,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TU375随着国际工程的日益增加，我国工程技术人员越来越多使用到美国规范。
选择合适的混凝土配合比
选择合适的混凝土配合比通常选择混凝土配合比的水灰比、水泥用量的原则，要求符合规范限定的混凝土强度和耐久性的要求，而对于有外观质量要求的混凝土配合比设计，尚无专项规定可循，但对混凝土外观质量的控制还必须从混凝土配合比设计开始。
总的原则是：对正常情况的混凝土配合比作细微调整，即维持一定的水泥用量，稍减用水量，略增含砂率。
1、水泥用量延长混凝土的模内养护期或加大水泥用量，有利于提高混凝土表面的自然光洁度，由于施工时的结构物模板数量限制，要结合拆模使用周期重复使用，不便延迟拆模，致使有时混凝土浇筑完成24小时或混凝土强度达到2.5MPa左右的短时间内就要拆除侧模。
在这种情况下，既要混凝土在模板内养护期较短，又要使混凝土拆模后表面仍有很好的自然光泽，可以采用比通常情况略为加大水泥用量（通常30Kg/m3左右），或维持一定的水泥用量少掺一定的粉煤灰，或在掺高效减水剂的情况下不扣减所节省部分的水泥用量（例如梁板混凝土），也可以采用略微降低水灰比（减小一定的混凝土坍落度）等办法来处理。
2、含砂量混凝土的砂率除与砂石料的级配、空隙率有关外，还与砂子的粗细程度有关。
混凝土的最佳含砂率是指在砂石骨料级配的规定条件下，选择能同时满足混凝土质量及和易性的要求的砂子含量。
为了促使混凝土达到均匀密实的质量，满足和易性的要求，可以使混凝土中细骨料含量较通常的最佳含量稍微增大一点，因为混凝土匀密过程是以和易性为前提。
和易性包括混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性，而这些性能还在于混凝土中有足够的水泥浆起主要作用，所以可将含砂率较通常情况提高1%～2%，这样一来不仅混凝土的浇捣塑性明显改善，而且混凝土成型后粗骨料的砂浆包裹覆盖厚度均匀，可以减少或避免混凝土表面出现色差、蜂窝、麻面现象。
3、坍落度混凝土拌和物的成型可塑性最终反映在混凝土坍落度的指标上，混凝土外观质量控制的关键是混凝土的坍落度的控制，若想混凝土拆模后表面的色泽一致，则要求混凝土坍落度一致。
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中美混凝土配合比选择规程比较
发表时间：2019-04-30T17:32:41.143Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：康宝雄[导读] 摘要：混凝土工程中不可或缺的环节就是混凝土配合比。
中交第一公路工程局集团海外事业部甘肃陇西 748100 摘要：混凝土工程中不可或缺的环节就是混凝土配合比。
近年来，中美与其他国家在建筑相关土木工程领域合作不断增多。
中美混凝土规范已经被广泛应用在越来越多的国际建设项目中。
为了有效解决中美混凝土配合比中存在的问题和差异，就需要我们有效分析中美规范中配合比的设计步骤、用水量、水胶比以及骨料等选定内容，并解决各国同行由于“标准隔阂”产生的困扰，从而使国际间的合作与交流更
加顺利。
本文讲述了中美混凝土配合比的前期工作，并充分研究了中美混凝土配合比的设计步骤、用水量、水胶比以及骨料等选定内容，希望能给相关单位提供一定的参考与借鉴。
关键词：混凝土；配合比；用水量；骨料；差异前言：随着科学技术的不断发展，水利水电行业也有了飞跃性的发展，国内水电企业已经陆续走向国际，与此同时，也给水利水电企业带来了新的困扰。
其中施工技术人员最亟需解决就是在实际工作中所遇到的规程规范差异问题。
由此可见，有效研究比较中美两国混凝土配合比设计的差异是至关重要的，其不仅可以解决困扰国外施工技术人员的问题，还可以增进国际间的合作，从而进一步推动中美两国的友好发展。
1.配合比设计的前期工作
工作性和经济性是混凝土配合比选择的重要点，其可以平衡表面质量、密度、耐久性以及强度，此性能决定于混凝土浇筑时预计碰到的情况。
因此，必须明确相关设计要求，收集详细设计资料，才能顺利开展中美混凝土配合比设计，主要要求可分为四个方面：第一、混凝土的工作性；第二、混凝土的强度和保证率；第三、骨料最大粒径；第四、混凝土的抗冻等级、抗渗等级以及其他性能指标。
2.中美配合比选择步骤的差异
2.1中国规范配合比选择步骤
2.3中美规范的差异
只有一定的程序设计和原理才能设计出中美混凝土配合比。
两国配合比设计步骤稍有不同，美国规范与中国规范相比，少了两个步骤，分别是砂率确定和胶凝材料胶砂强度计算，同时也多了两个步骤，分别是粗骨料干捣体积确定和含气量估计。
中美在非引气普通混凝土配比计算时，美国对含气量的估算更为精准一些，而中国含气量一般按百分之一估算。
美国主要根据选择骨料最大粒径，含气量估算值与最大粒径有着直接关系，粒径越小，含气值越大。
美国对混凝土含气量的指标十分重视，主要因为气候与地理位置的原因，认为这是影响混凝土耐久性的关键因素。
3.配合比设计的主要参数
3.1水胶比的选择
主要由强度来决定水胶比，同时，也决定着耐久性与其他因素。
在同样水胶比的情况下，胶凝材料和水泥一般获得不同的强度，所以，建立水胶比与强度的关系，在实际使用的材料中是非常重要的。
3.1.1中美规范中水胶比的确定
耐久性验算是中美配合比计算中，确定水胶比的重要步骤。
中国规范均限制规定了不同环境等级下的混凝土最大水胶比，比如：美国规范允许的最大水胶比为0.5，而中国在潮湿环境下，规范中允许的最大水胶比为0.55，由此可见，中美规范对环境等级的划分是完全不同的。
所考虑骨料含水基准也不同，虽然与中国规范相比，从这方面规定看比较严，但中国混凝土中浆体水灰需要减去0.02至0.04，所以，在耐久性限制水灰比上，两国还是比较接近的。
3.2用水量的选择
中美混凝土用水量都是根据骨料最大粒径和坍落度来进行确定的。
在水灰比一定范围内，采用一定的骨料，只要单位用水量一定，混凝土拌合物的坍落度无太大变化，只有水泥数量适量变化。
由此可见，中美在确定普通混凝土用水量过程中，都是基于固定用水量定则。
也就是说，骨料最大粒径和混凝土坍落度来直接决定混凝土单位的用水量，与水泥用量无关。
3.3中美规范中混凝土粗细骨料的确定方法
3.3.1中国确定粗细骨料的方法
中国有一个概念叫砂率，在确定粗细骨料用量方法上，与美国的用量方法有很大不同，即细骨料含量占骨料总量质量的百分率。
也就是说，如果砂率过小，润滑作用不明显，砂不足以将粗骨料悬浮撑起，易产生离析流浆现象，粘聚性和保水性较差；而砂率过大，骨料总表面积增大，需水量就会增加，因此，混凝土应有合理的砂率。
需要根据粗骨料最大粒径和混凝土水胶比来确定合理的砂率。
粗骨料粒径增大，合理砂率减少；水胶比越大，合理砂率越高。
3.3.2美国规范中确定粗细骨料的方法
美国在粗细骨料确定方法中，引入粗骨料在单位体积混凝土中所占的体积的概念，主要是其规范中没有使用砂率的概念。
其中包含了，粗骨料孔隙率在捣实干燥下的信息，从反映粗骨料堆积孔隙率大小而言，与砂率有近似的地方，粗骨料在单位体积混凝土所占的体积分数更为精准。
由此可见，粗骨料粒径越大，粗骨料所占体积分数也就越大，单位体积混凝土中粗骨料最大粒径与粗骨料所占体积分数有着直接关系。
除此之外，砂越细，粗骨料体积分数越大，可见细骨料模数直接影响着体积分数。
粗骨料所占体积在单位体积混凝土中的分数，需要根据砂子细度模数和骨料最大粒径来进行确定，并结合所测的干燥捣实容重，从而算出粗骨料用量。
以此为基准，细骨料用量的计算方法，可采用质量法或体积法。
结束语：
综上所述，在混凝土配合比的选择方法中，中美规范中在计算方法和步骤中略有差异，主要因为参数的选择不同。
在实际操作过程中，相关技术人员应比较两种方法，从而选择更适合施工工程的可行方法，配制出更适合的配合比。
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