普通混凝土配合比设计计算过程

• 每立方米混凝土的胶凝材料用量（mb0）应根据用水量（mw0）和水胶比 （W/B），按公式5.3.1计算：
• mb0=
= =360（kg/m3）
5、矿物掺合料用量（mf0）和水泥用量（mc0）的确定
• 矿物掺合料用量（mf0）按照公式5.3.2计算： • mf0= mb0βf
• βf——矿物掺合料掺量，应满足规程3.0.5的规定，粉煤灰βf=20%，矿粉 βf=10%，因此： • mf0=360×30%=108（kg/m3）。
• fcu,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， fcu,k =30MPa；
• σ——混凝土强度标准差（Mpa），没有近期强度资料时按照表4.0.2取值， σ=5.0 Mpa。 • fcu,0≥30＋1.645×5.0=38.225（Mpa）
2、水胶比（W/B）的确定
• 水泥用量（mc0）按公式5.3.3计算： • mc0= mb0－mf0=360－108=252（kg/m3）
6、外加剂用量（ma0）的确定
• 外加剂掺量βa=1.8%，按照公式5.2.3计算： • ma0= mb0βa=360×1.8%=6.48（kg/m3）
7、砂率（βs）
• 砂率应根据砂石材料的质量、混凝土拌合物性能和施工要求，参考已有的资 料进行确定；没有资料的情况下，可以按规程5.4.2选取。最终砂率是否合适， 都需要经过试验确定。
• 根据已有资料，确定砂率：βs=42%。
8、粗骨料用量（mg0）、细骨料用量（ms0）的确定
• ⑴采用质量法计算，建立两个方程式：
• mf0＋mc0＋mg0＋ms0＋mw0=mcp
• βs=
×100%
• mcp——每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg），可取2350～2450 kg/m3， 这里假定mcp=2350 kg/m3。
γf=0.85，γs=1.00； • fce——水泥28d胶砂抗压强度，可实测；无实测值可按公式5.1.4计算：
• fce=γcfce,g • γc——水泥强度等级的富余系数，可实际统计；无统计资料时，按照表5.1.4
选取，γc=1.16； • fce,g——水泥强度等级值，fce,g=42.5MPa，则fce=1.16×42.5=49.3 MPa
• 经过计算，得出粗、 细骨料用量：ms0=757kg/m3 mg0=1046kg/m3 • ⑵采用体积法计算，建立两个方程式：
• ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 0.01α=1
• βs=
×100%
• 、 、 、 、 ——分别指水泥、矿物掺合料、粗骨料、细骨料和水的密
度，可选取或通过试验确定。 =3100 kg/m3，粉煤灰 =2200 kg/m3，矿粉
=2900 kg/m3， =2670 kg/m3， =2670 kg/m3， =1000 kg/m3；
• α——混凝土的含气量百分数，不使用引气剂或引气型外加剂时，α可取1。 • 将数据带入公式，得出粗、 细骨料用量：ms0=759kg/m3 mg0=1048kg/m3
9、试配与调整
10、配合比设计时注意混凝土的使用条件，如浇注部位、浇注方法、周 围环境、耐久性要求等等。使用条件不同，对混凝土的最大水胶比、最 小胶凝材料用量、矿物掺合料最大掺量、砂率等都会有不同要求，应特 别注意，不要超标。
三、计算过程
• 以C30钢筋混凝土的配合比设计为例：混凝土采用普通42.5水泥、5～31.5mm 碎石、细度模数2.8的天然砂、Ⅰ级粉煤灰掺量20%、S95矿粉掺量10%、外 加剂掺量1.8%（减水率为15%），要求达到坍落度150mm。
1、混凝土配置强度（fcu,0）的确定
• 混凝土的设计强度C30小于C60，则按照公式4.0.1-1计算： • fcu,0≥fcu,k＋1.645σ
测试题
• 设计C25钢筋混凝土配合比，原材料采用普通42.5水泥、5～31.5mm碎石、细 度模数2.8的天然砂、Ⅱ级粉煤灰掺量10%、S95矿粉掺量10%、外加剂掺量 1.8%（减水率为15%），要求达到坍落度150mm。砂率取43%，每立方米混 凝土拌合物的假定质量2350 kg/m3，要求采用质量法计算混凝土配合比。
• fb=0.85×1.00×49.3=41.905 MPa
• W／B=
=0.52
3、用水量（mw0）的确定
• 混凝土水胶比在0.40～0.80范围内，坍落度要求150mm，掺外加剂1.8%，按 照公式5.2. 2计算用水量
• mw0= m＇w0（1－β） • mw0——计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）； • m＇w0——未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量
一、基本概念
• 1、混凝土配合比：1m3混凝土中各组成材料的用量，或各组成材料之重量比。
• 2、水胶比：混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量占集料总量的百分数(βs=
×100%)
二、混凝土配合比设计标准
• 设计应遵循的基本标准是：《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）， 此外还应该满足国标对于混凝土拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性 能的相关规定。
• 当混凝土强度等级小于C60时，按公式5.1.1计算：W／B=
• αa、αb——回归系数，按表5.1.2选取，采用碎石时 αa =0.53， αb =0.20； • fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度，可实测；无实测值可按公式5.1.3计算：
• fb=γfγsfce • γf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，按表5.1.3选取，
（kg/m3），以表5.2.1-2中90mm坍落度的用水量为基础，按每增加20mm坍 落度相应增加5 kg/m3用水量来计算，采用5～31.5mm碎石时：
• m＇w0 =205＋ • β——外加剂的减水率，β=15%
=220（kg/m3）；
• mw0=220×（1－0.15）=187（kg/m3）
4、胶凝材料用量（mb0）的确定