江蘇省試驗員培訓混凝土第三講2023/12/5江蘇省試驗員培訓混凝土第三講普通混凝土配合比設計規(guī)程（JGJ55-2000）

混凝土配合比設計，是根據(jù)材料的技術性能、工程要求、結(jié)構形式和施工條件，來確定混凝土各組成材料之間的配合比例。

通常有兩種表示方式：一種是以每立方米混凝土中各種材料的用量來表示。另一種是以各種材料相互間質(zhì)量比來表示(以水泥質(zhì)量為1)。

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講3.1混凝土配制強度的確定

(標準差等于平均強度乘變異系數(shù))江蘇省試驗員培訓混凝土第三講標準差選用說明1.計算時,強度試件組數(shù)不應少于25組。2.當有統(tǒng)計資料時，C25以下,計算配制強度的標準差應取不小于2.5MPa,C30以上,計算配制強度的標準差應取不小于3.0MPa。3.當無統(tǒng)計資料時,標準差取值為:低于C20取4.0,C20-C35取5.0,高于C35取6.0。江蘇省試驗員培訓混凝土第三講

(1)滿足設計要求的強度；

(2)滿足施工要求的和易性；

(3)滿足與環(huán)境相適應的耐久性；

(4)在保證質(zhì)量的前提下，應盡量節(jié)約水泥，降低成本。強度要求達到95%強度保證率；經(jīng)濟原則是在滿足強度要求、和易性要求、耐久性要求的前提下，盡量降低高價材料（水泥）的用量，達到降低成本的目的。

3.2混凝土配合比設計的基本要求江蘇省試驗員培訓混凝土第三講

在混凝土配合比中，水灰比、單位用水量及砂率值直接影響混凝土的技術性質(zhì)和經(jīng)濟效益，是混凝土配合比的3個重要參數(shù)?；炷僚浜媳仍O計就是要正確地確定這3個參數(shù)。3.3混凝土配合比設計的主要參數(shù)江蘇省試驗員培訓混凝土第三講主要參數(shù)及確定原則水灰比--單位體積混凝土中,水與水泥質(zhì)量的比值。(在滿足強度和耐久性的前提下選較大值)砂率--砂占砂石總質(zhì)量的百分率。(在保證粘聚性和流動度前提下選較小值)單位用水量--反映單位體積混凝土的用水量。(在達到流動性的要求下取較小值)江蘇省試驗員培訓混凝土第三講小例題3.1、某材料試驗室有一張混凝土用量配方，數(shù)字清晰為1：0.61：2.50：4.45，而文字模糊，下列哪種經(jīng)驗描述是正確的（B）。A.水：水泥：砂：石B.水泥：水：砂：石

C.砂：水泥：水：石D.水泥：砂：水：石3.2試配混凝土，經(jīng)計算砂石總重量是1880kg，選用砂率35%，則石子用量為（1880×65%=1222）kg。江蘇省試驗員培訓混凝土第三講小例題3.3、某混凝土工程，所用配合比為水泥：砂：碎石=1：1.98：3.90，W/C=0.64。已知混凝土拌合物的體積密度為2400kg/m3，1立方米混凝土中含石（D）kg。A.349B.691C.1361D.1244江蘇省試驗員培訓混凝土第三講

按照已選擇的原材料性能及混凝土的技術要求進行初步計算，得出“初步配合比”；經(jīng)過試驗室試拌調(diào)整，得出“基準配合比”；經(jīng)過強度檢驗(如有抗?jié)B、抗凍等其他性能要求，應當進行相應的檢驗)，定出滿足設計和施工要求并比較經(jīng)濟的“試驗室配合比”(也叫設計配合比)；根據(jù)現(xiàn)場砂、石的實際含水率，對試驗室配合比進行調(diào)整，求出“施工配合比”。

3.4混凝土配合比設計的方法、步驟及實例江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(1)確定配制強度(fcu,o)

配制強度按下式計算：(2)初步確定水灰比(W/C)

采用碎石時：

采用卵石時：

3.4.1計算初步配合比江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(3)選擇單位用水量(mW0)

①干硬性和塑性混凝土用水量的確定a.水灰比在0.40~0.80范圍時，根據(jù)粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表3.1選取。b.水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土用水量，應通過試驗確定。

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講表3.1塑性和干硬性混凝土的單位用水量(JGJ55—2000)

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②流動性和大流動性混凝土的用水量宜按下列步驟進行a.以表3.1中坍落度90mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，計算出未摻外加劑時的混凝土的用水量；b.摻外加劑時的混凝土的用水量可按下式計算：

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(4)計算單位水泥用量(mC0)根據(jù)已選定的單位用水量(mW0)及初步確定的水灰比(W/C)，可計算出單位水泥用量(mC0)：(5)選取合理砂率值(βS)一般應通過試驗找出合理砂率，也可按骨料種類、規(guī)格及混凝土水灰比，參考表3.2選取。

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講表3.2混凝土砂率(%)水灰比(W/C)卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)1020401020400.400.500.600.7026~3230~3533~3836~4125~3129~3432~3735~4024~3028~3331~3634~3930~3533~3836~4139~4429~3432~3735~4038~4327~3230~3533~3836~41江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(6)計算砂、石用量(mS0、mG0)

①體積法即將混凝土拌合物的體積，看成是各組成材料絕對體積，加上拌合物中所含空氣的體積。據(jù)此可列關系式：

再根據(jù)已選取的砂率值列出關系式：江蘇省試驗員培訓混凝土第三講

②質(zhì)量法即假定混凝土拌合物在振搗密實狀態(tài)下每立方米的質(zhì)量mCP′為一固定值，再根據(jù)已知砂率，列出關系式下式：

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講小例題3.4（C）是既滿足強度要求又滿足工作性要求的配合比設計。A、初步配合比B、基準配合比

C、試驗室配合比D、工地配合比3.5如果測得混凝土標準試件28天的抗壓強度標準值為23MPa，其強度等級為最可能是(C20)。江蘇省試驗員培訓混凝土第三講小例題3.6某混凝土預制構件廠，生產(chǎn)鋼筋混凝土大量需用設計強度為C30的混凝土，已知混凝土強度標準差為4.0MPa，則混凝土的配制強度為（30+1.645×4=36.6）MPa。(標準差為4MPa，大于3MPa，符合要求）江蘇省試驗員培訓混凝土第三講小例題3.7某工程的混凝土變異系數(shù)為15%，平均強度為23.0MPa，設計強度等級C20，該工程混凝土的標準差為（3.4）MPa。標準差=變異系數(shù)×平均強度江蘇省試驗員培訓混凝土第三講

調(diào)整的目的：一是使混凝土拌合物的和易性滿足施工需要；二是使水灰比符合混凝土強度及耐久性要求。

(1)和易性調(diào)整

按初步配合比稱取表3.3規(guī)定的體積時各組成材料的用量，攪拌均勻后測定其坍落度，同時觀察其粘聚性和保水性。

3.4.2確定試驗室配合比江蘇省試驗員培訓混凝土第三講

當試樣調(diào)整工作完成后，應測出混凝土拌合物的實際表觀密度mCP(kg/m3)，并按下式重新計算每立方米混凝土的各項材料用量：

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講表3.3混凝土試配時最小拌和量

骨料最大粒徑(mm)拌合物體積(L)31.5以下154025江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(2)強度復核

方法是采用調(diào)整后的配合比制成3組不同水灰比的混凝土試塊：一組采用基準配合比，另外兩組配合比的水灰比，宜較基準配合比的水灰比分別增加和減少0.05，用水量應與基準配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。分別將3組試件標準養(yǎng)護28d，根據(jù)測得的強度值與相對應的灰水比(C/W)關系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度fcu,o相對應的灰水比，并應按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量.

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①用水量(mW)在基準配合比用水量的基礎上，根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行調(diào)整確定；

②水泥用量(mC)以用水量乘選定的灰水比計算確定；

③粗、細骨料用量(mG、mS)應在基準配合比的粗、細骨料用量的基礎上，按選定的灰水比調(diào)整后確定。由強度復核之后的配合比，還應根據(jù)混凝土拌合物表觀密度實測值(ρc,t)和混凝土拌合物表觀密度計算值(ρc,c)進行校正。校正系數(shù)為：

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假定工地上測出砂的含水率為a%、石子含水率為b%，則將上述試驗室配合比換算為施工配合比，其材料稱量為：

水泥砂子石子水3.3.3計算施工配合比江蘇省試驗員培訓混凝土第三講【例題】某工程制作室內(nèi)用的鋼筋混凝土大梁，混凝土設計強度等級為C20，施工要求坍落度為35~50mm，采用機械振搗。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。采用材料：普通水泥，32.5級，實測強度為34.8MPa，密度為3100kg/m3；中砂，表觀密度為2650kg/m3，堆積密度為1450kg/m3；卵石，最大粒徑20mm，表觀密度為2730kg/m3，堆積密度為1500kg/m3；自來水。試設計混凝土的配合比(按干燥材料計算)。若施工現(xiàn)場中砂含水率為3%，卵石含水率為1%，求施工配合比。

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講【解】(1)確定配制強度。(2)確定水灰比(W/C)(3)確定用水量(mW0)(4)計算水泥用量(mC0）(5)確定砂率(6)計算砂、石用量mS0、mG0

(7)計算初步配合比(8)配合比調(diào)整(9)試驗室配合比(10)施工配合比江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(1)確定配制強度。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料，查表5.21取σ=5.0MPa。fcu,o=fcu,k+1.645σ=20+8.2=28.2(MPa)(2)確定水灰比(W/C)

①利用強度經(jīng)驗公式計算水灰比：②復核耐久性查表3-1規(guī)定最大水灰比為0.65，因此W/C=0.49滿足耐久性要求。江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(3)確定用水量(mW0)此題要求施工坍落度為35~50mm，卵石最大粒徑為20mm，查表3.3得每立方米混凝土用水量：mW0=180kg(4)計算水泥用量(mC0）

mC0=mW0×C/W=180×2.02≈364(kg)查表5.20規(guī)定最小水泥用量為260kg，故滿足耐久性要求。(5)確定砂率根據(jù)上面求得的W/C=0.49，卵石最大粒徑20mm，查表3.3，選砂率βS=32%。

江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(6)計算砂、石用量mS0、mG0

①按體積法列方程組

解得

mSO=599kgmGO=1273kg江蘇省試驗員培訓混凝土第三講

②按質(zhì)量法：強度等級C20的混凝土拌合物計算表觀密度m′CP=2400kg/m3，列方程組

解得

mSO=594kgmGO=1262kg江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(7)計算初步配合比

①體積法

mC0∶mS0∶mG0=364∶599∶1273=1∶1.65∶3.50W/C=0.49

②質(zhì)量法

mC0∶mS0∶mG0=364∶594∶1262=1∶1.63∶3.47W/C=0.49兩種方法計算結(jié)果相近。江蘇省試驗員培訓混凝土第三講(8)配合比調(diào)整按初步配合比稱取15L混凝土拌合物的材料：水泥364×15/1000=5.46kg砂子599×15/1000=8.99kg石子1273×15/1000=19.10kg水180×15/1000=2.70kg

①和易性調(diào)整將稱好的材料均勻拌和后，進行坍落度試驗。假設測得坍落度為25mm，小于施工要求的35~50mm，應保持原水灰比不變，增加5%水泥漿。再經(jīng)拌和后，坍落度為45mm，粘聚性、保水性均良好，已滿足施工要求。

江