混凝土配合比设计及应用

1、混凝土配合比设计及应用,2015年3月10日,一、基本规定,1、混凝土配合比设计应满足以下设计要求：a.配制强度及其他力学性能普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T50081-2002b.拌合物性能普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080-2002c.长久性能和耐久性能普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082-20092、混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。,一、基本规定,3、混凝土的最大水胶比应符合混凝土结构设计规范GB50010-2010的规定。,4、除配制C15及其以下强度等级的混凝土外，混凝土的最小胶凝材料用量应符合下表规定。,一、基本规定,5、矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，具体掺量宜符合下表规定。,一、基本规定,6、混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合下表规定，其测试方法应符合水运工程混凝土试验规程JTJ270-98中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法的规定。,一、基本规定,6、混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合下表规定，其

2、测试方法应符合水运工程混凝土试验规程JTJ270-98中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法的规定。,一、基本规定,7、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，混凝土最小含气量应符合下表规定，最大不宜超过7.0%。,8、对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，宜采用适量粉煤灰或其他矿物掺合料，混凝土中最大碱含量不应大于3.0kg/m；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。,二、混凝土配制强度的确定,1、混凝土配制强度应按下列规定确定：a、当混凝土的设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式确定：fcu，0fcu，k+1.645 式中： fcu，0混凝土配制强度（MPa）fcu，k混凝土立方体抗压强度标准值，这里去混凝土的设计强度等级值（MPa）混凝土强度标准差（MPa）,b、当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定：fcu，01.15fcu，k,二、混凝土配制强度的确定,2、混凝土强度标准差应按下列规定确定：a、当具有近1个月3个月的同一品种

3、、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应按下式计算：,式中： 混凝土强度标准差（MPa）fcu，i第i组的试件强度（MPa）mfcun组试件的强度平均值（MPa）n试件组数,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，应按上式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于3.0MPa是，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，应按上式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于4.0MPa时，应取4.0MPa。,二、混凝土配制强度的确定,2、混凝土强度标准差应按下列规定确定：b、当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，其强度标准差可按下表取值：,二、混凝土配合比计算,1、水胶比的确定：、当混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比宜按下式计算：,式中： W/B混凝土水胶比ab回归系数fb胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa）,、回归系数ab宜按下列规定确定：a、根据工程所使用的原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定；b、当不具备上

4、述试验统计资料时，可按下表选用：,二、混凝土配合比计算,1、水胶比的确定：、当胶凝材料28d胶砂抗压强度值（fb）无实测值时，可按下式计算：fb=fsfce,式中： fs粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数fce水泥28d胶砂抗压强度（MPa）,fs可从下表选用：,1.采用级、级粉煤灰宜取上限值； 2.采用S75矿粉宜取下限值，S95矿粉宜取上限值，S105矿粉可取上限值加0.05； 3.当超出表中的掺量时，应经试验确定。,二、混凝土配合比计算,1、水胶比的确定：、当水泥28d胶砂抗压强度值（fce）无实测值时，可按下式计算：fce=cfce，g,式中： c水泥强度等级富余系数，可按实际统计资料确定，也可按下 表确定fce，g水泥强度等级值（MPa）,二、混凝土配合比计算,2、用水量和外加剂用量的确定：、每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（mw0）应符合下列规定：a、混凝土水胶比在0.400.80范围时，可按下表选取；b、混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。,1.本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510kg；采用粗砂时，可减少510kg； 2

5、.掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。,二、混凝土配合比计算,2、用水量和外加剂用量的确定：、掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（mw0）可按下式计算：mw0=mw0（1-）,式中： mw0计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m）mw0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（kg/m），以表5.2.1-2中90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m用水量来计算，当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少外加剂减水率（%），应经混凝土试验确定,、每立方米混凝土中外加剂用量（ma0）应按下式计算：ma0=mb0a,式中： ma0计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量（kg/m）mb0计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg/m）a外加剂掺量（%），应经混凝土试验确定,二、混凝土配合比计算,3、胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量的确定：、每立方米混凝土的胶凝材料用量（mb0）应按下式计算，并应进行试拌调整，在拌合物性能满足的情况下，取经济合理的胶凝材料用量：,式中： mb0计算配合比每立方米混凝土中

6、胶凝材料用量（kg/m）mw0计算配合比每立方米混凝土用水量（kg/m）W/B混凝土水胶比,二、混凝土配合比计算,3、胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量的确定：、每立方米混凝土的矿物掺合料用量（mf0）应按下式计算：,式中： mf0计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量（kg/m）f矿物掺合料掺量（%）,、每立方米混凝土的水泥用量（mc0）应按下式计算：,式中： mc0计算配合比每立方米混凝土中水泥用量（kg/m）,二、混凝土配合比计算,4、砂率的确定：、砂率（s）应根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有历史资料确定。、当缺乏砂率的历史资料时，混凝土砂率确定应符合下列规定：a、坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定；b、坍落度为10mm60mm的混凝土，其砂率可根据骨料品种、最大公称粒径及水胶比按下表选取；c、坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可经试验确定，也可在下表的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。,1.本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率； 2.采用人工配制混凝土时，砂率可适当增大； 3.只用一个单粒级粗

7、骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。,二、混凝土配合比计算,5、粗、细骨料用量的确定：、质量法粗、细骨料用量及砂率应按下式计算：,式中： mg0计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m）ms0计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量（kg/m）s砂率（%）mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg），可取2350kg/m2450kg/m,二、混凝土配合比计算,5、粗、细骨料用量的确定：、体积法粗、细骨料用量应按下式计算：,式中： c 水泥密度（kg/m）f 矿物掺合料密度（kg/m）g 粗骨料的表观密度（kg/m）s 细骨料的表观密度（kg/m）w 水的密度（kg/m）混凝土含气量百分数，在不使用引气剂或引气型外加剂时，可取1,三、混凝土配合比的试配、调整与确定,1、试配：、混凝土试配应采用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌方法宜与施工采用的方法相同；试验室成型条件应符合普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080-2002的规定；每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合下表规定，并不应小于搅拌机公称容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。,三、混凝土配合比的试配、调整与确定,1、试配：、在计算配

8、合比的基础上进行试拌：水胶比不变，调整配合比其他参数，使混凝土拌合物性能满足设计和施工要求，然后修正配合比，提出试拌配合比。,、在试拌配合比的基础上进行混凝土强度试验：a、应采用三个不同的配合比，其中一个应为之前确定的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05，用水量应与试拌配合比相同，砂率可分别增加和减少1%；b、进行混凝土强度试验时，拌合物性能应符合设计和施工要求；c、进行混凝土强度试验时，每个配合比应至少制作一组试件，并应标准养护到28d或设计规定龄期时试压。,三、混凝土配合比的试配、调整与确定,2、配合比的调整与确定：、配合比调整应符合下列规定：a、根据前面的混凝土强度试验结果，宜绘制强度和胶水比的线性关系图或插值法确定略大于配制强度对应的胶水比；b、在试拌配合比的基础上，用水量（mw）和外加剂用量（ma）应根据确定的水胶比作调整；c、胶凝材料用量（mb）应以用水量乘以确定的胶水比计算得出；d、粗骨料和细骨料用量（mg和ms）应根据用水量和胶凝材料用量进行调整。,、混凝土拌合物表观密度和配合比校正系数的计算应符合下列规定：a、配合比调整后的混凝土拌合

9、物的表观密度应按下式计算：,式中：c，c混凝土拌合物的表观密度计算值（kg/m）,b、混凝土配合比校正系数应按下式计算：,式中： 混凝土配合比校正系数c，c混凝土拌合物的表观密度计算值（kg/m）,三、混凝土配合比的试配、调整与确定,2、配合比的调整与确定：、当混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，之前调整的配合比可维持不变；当二者之差超过2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数（）。、配合比调整后，应根据设计要求进行其他试验检测，其中对于有耐久性设计要求的混凝土应进行相关耐久性试验验证。、有特殊要求的混凝土，其配合比应根据相关要求进行设计和调整。,四、混凝土配合比的应用,1、应用要求（公司制度）普通混凝土配合比经过试配验证，由技术科长组织试生产，产品各项性能满足设计要求后确定产品系列配合比，由站总工签字核准后方可应用于实际生产中；特种混凝土试验完成后，按新产品技术应用管理制度由应用站点站总工负责组织编制*中试应用实施方案，报上级单位技术主管本门审批通过后开展中试工作，及时总结，形成*中试应用实施工作报告，确定配合比后报上级单位总工审批。,四、混凝土配合比的应用,2、对于施工的配合比出现以下情况之一时，必须组织对配合比进行重新设计：a、原材料质量出现较大变化或更换品种时；b、配合比使用间断半年以上时；c、合同对混凝土有新的特殊要求时；d、气候发生重大变化时（如冬季和夏季）；e、现有配合比不能满足强度、工作性和经济性等相关要求时。3、普通配合比至少每季度验证一次，特殊产品配合比至少每月验证一次。4、当出现以下情形时，必须对配合比进行验证：a、原材料质量波动异常时；b、混凝土施工性能发生较大变化，影响正常施工时；c、使用该配合比生产的混凝土在上一统计周期（月度）中强度评定不合格时；d、使用该配合比的混凝土统计周期内连续出现5组以上7d强度低于设计值的65%（C45及以上强度等级、特殊混凝土可不受此限制，各站点可根据上级单位拟定的内控指标执行）。,

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