混凝土配合比计算

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●普通混凝土配合比设计

混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。

混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即：

(1) 满足结构设计的强度等级要求；

(2）满足混凝土施工所要求的和易性；

（3）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；

（4）符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。

●国家标准《普通混凝土配合比设计规程》

JGJ55-2000 于2001.4.1施行

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一、混凝土配合比设计基本参数确定的原则

水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数。混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比；在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以计算1m3混凝土中各材料用量为基准，计算时骨料以干燥状态为准。

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二、普通混凝土配合比设计基本原理

（1）绝对体积法

绝对体积法的基本原理是：假定刚浇捣完毕的混凝土拌合物的体积，等于其各组成材料的绝对体积及混凝土拌合物中所含少量空气体积之和。

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（２）重量法（假定表观密度法）。

如果原材料比较稳定，可先假设混凝土的表观密度为一定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。

ｍc0＋ｍg0＋ｍs0＋ｍw0＝ ｍcp

式中 ｍc0——每立方米混凝土的水泥用量（kg ）； ｍg0——每立方米混凝土的粗骨料用量（kg ）； ｍs0——每立方米混凝土的细骨料用量（kg ）； ｍw0——每立方米混凝土的用水量（kg ）； ｍcp ——每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg ）；

其值可取2400～2450kg 。

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三 、混凝土配合比设计的步骤 1. 设计的基本资料

①混凝土的强度等级、施工管理水平， ②对混凝土耐久性要求，

③原材料品种及其物理力学性质，

④混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等。 2．初步配合比计算

（１）确定试配强度（fcu,0）

σ645.10+=k

cu cu f f ，，

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混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-2000）：

式中 fcu,0——混凝土配制强度（MPa ）；

fcu,k ——设计的混凝土强度标准值（MPa ）； σ ——混凝土强度标准差（MPa ）．

σ645.10+≥k

cu cu f f ，，

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●混凝土强度标准差（σ）

混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为

●对于 C20、C25级混凝土，σ计算值<2.5MPa时,计算配制强度时取σ≮

2.5MPa；

对于 C30级以上的混凝土，σ计算值<3.0MPa时,计算配制强度时取σ≮

3.0MPa；

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●当施工单位不具有近期的同一品种混凝土的强度资料时，σ值可按下表取

值。

《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-1992

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●（２）计算水灰比（W/C）

根据强度公式计算水灰比：

●式中fcu,0——混凝土试配强度, ＭＰa；

fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa；

αa,αb—回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。

《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000）提供的αa 、αb 经验值为：采用碎石：αa=0.46 αb＝0.07

采用卵石：αa=0.48 αb =0.33

）（，b ce

a cu W C f f αα-=/0

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（３）选定单位用水量（ｍw0）

用水量根据施工要求的坍落度（参考表4－1）和骨料品种规格，参考表4.0.1-2选用。

注：①本表系采用机械振捣混凝土时的坍落度，采用人工捣实其值可适当增大； ②需配制泵送混凝土时，应掺外加剂，坍落度宜为120～180㎜。 幻灯片11

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5~10㎏，采用粗砂则可减少5～10㎏。

②掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。

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（４）计算水泥用量（ｍc0）

根据已确定的 W/C和ｍw0，可求出ｌm3混凝土中水泥用量ｍc0：

为保证混凝土的耐久性，由上式得出的水泥用量还应大于表4.0.4规定的最小水泥量。如算得的水泥用量小于表4.0.4规定值，应取规定的最小水泥用量值。

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（５）选择合理的砂率值（βs）

合理砂率可通过试验、计算或查表求得。

试验是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率。也可根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，参考表4.0.2选用。

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（6）计算粗、细骨料用量

①重量法（假定表观密度法）应按下式计算：

ｍc0＋ｍg0＋ｍs0＋ｍw0＝ｍcp

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②当采用体积法（绝对体积法）时，应按下式计算：

通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料用量，即初步配合比计算完成。

4.配合比的调整与确定

通过计算求得的各项材料用量（初步配合比），必须进行试验加以检验并进行必要的调整。

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（１）调整和易性，确定基准配合比

按初步计算配合比称取材料进行试拌。混凝土拌合物搅拌均匀后测坍落度，并