普通混凝土配合比设计(最新规范)

6.1.5 普通混凝土配合比设计

混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来确定各组成材料数量之间的比例关系。常用的表示方法有两种：

一种是以1m3混凝土中各项材料的质量表示，如某配合比：水泥240kg，水180kg，砂630kg，石子1280kg，矿物掺合料160kg，该混凝土1m3总质量为2490kg；

另一种是以各项材料相互间的质量比来表示（以水泥质量为1），将上例换算成质量比为：水泥∶砂∶石∶掺合料＝1∶2.63∶5.33∶0.67，水胶比＝0.45。

1.混凝土配合比的设计基本要求

市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求：

（1）满足施工规定所需的和易性要求；

（2）满足设计的强度要求；

（3）满足与使用环境相适应的耐久性要求；

（4）满足业主或施工单位渴望的经济性要求；

（5）满足可持续发展所必需的生态性要求。

2.混凝土配合比设计的三个参数

混凝土配合比设计，实质上就是确定胶凝材料、水、砂和石子这四种组成材料用量之间的三个比例关系：

（1）水与胶凝材料之间的比例关系，常用水胶比表示；

（2）砂与石子之间的比例关系，常用砂率表示；

（3）胶凝材料与集料之间的比例关系，常用单位用水量（1m 3混凝土的用水量）来表示。

3.混凝土配合比设计步骤

混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和调整、施工配合比的确定等。

（1）初步配合比计算

1）计算配制强度（f cu ，o ）。根据《普通混凝土配合比

设计规程》（JGJ 55—2011）规定，混凝土配制强度应按下列规定确定：

①当混凝土的设计强度小于C 60时，配制强度应按下式确定：

f cu ，o ≥f cu ，k ＋1.645σ

式中 f cu ，o ——混凝土配制强度，MPa ；

f cu ，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，MPa ；

σ ——混凝土强度标准差，MPa 。

②当混凝土的设计强度不小于C 60时，配制强度按下式确定：

f cu ，o ≥1.15f cu ，k

混凝土强度标准差σ应根据同类混凝土统计资料计算确定，其计算公式如下：

n

22

cu i cu

i 1

n n 1

f

mf σ=-=

-∑，

式中 f cu ，i ——统计周期内同一品种混凝土第i 组试件的强度

值，MPa ；

mf cu——统计周期内同一品种混凝土n组试件的强度平均值，MPa；

n——统计周期内同品种混凝土试件的总组数。

当具有近1个月～3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料，且试件组数不小于30时，其混凝土强度标准差σ应按上式进行计算。

对于强度等级不大于C30的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于3.0MPa时，应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于3.0MPa时，应取3.0MPa。

对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于4.0MPa时，应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于4.0MPa时，应取4.0MPa。

当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差σ可按表6-3取值。

混凝土强度标准差σ值表6-3

混凝土强度等级≤C20C25～C45C50～C55σ（MPa） 4.0 5.0 6.0 2）计算水胶比（W/B）。混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比应按下式计算：

a b

cu o a b b

+W f B f f ααα=

，

式中 αa 、αb ——回归系数，回归系数可由表6-4采用；

f b ——胶凝材料28d 胶砂抗压强度，可实测，MPa 。

回归系数αa 和αb 选用表 表6-4

系 数 碎 石 卵 石 αa 0.53 0.49 αb

0.20

0.13

当胶凝材料28d 抗压强度（f b ）无实测值时，其值按下式确定：

f b ＝γf ·γs ·f ce

式中 γf 、γs ——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，按表6-5选用；

f ce ——水泥28d 胶砂抗压强度，可实测，MPa 。

粉煤灰影响系数γf 和粒化高炉矿渣粉影响系数γs 表6-5

掺 量（％） 粉煤灰影响系数（γf ） 粒化高炉矿渣粉影响系数（γs ）

0 1.00 1.00 10 0.85～0.95 1.00 20 0.75～0.85 0.95～1.00 30 0.65～0.75 0.90～1.00 40 0.55～0.65

0.80～0.90 50

—

0.70～0.85

注： 1.采用Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰宜取上限值；

2.采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒

化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣

粉宜取上限值加0.05；

3.当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验测定。

在确定f ce值时，f ce值可根据3d强度或快测强度推定28d 强度关系式得出。当无水泥28d抗压强度实测值时，其值可按下式确定：

f ce＝γc·f ce，g

式中γc——水泥强度等级值的富余系数（可按实际统计资料确定）；当缺乏实际统计资料时，可按表6-6选用；

f ce，g——水泥强度等级值，MPa。

水泥强度等级值的富余系数（γc）表6-6

水泥强度等级值32.5 42.5 52.5 富余系数 1.12 1.16 1.10 3）每立方米混凝土用水量的确定。

①干硬性和塑性混凝土用水量的确定。

水胶比在0.40～0.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表6-7、表6-8选取。