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1、 目 目 录录 1 4.5 普通混凝土的配合比设计 混凝土的配合比是指混凝土中四种树料水泥、水、 砂及石子用量之间的比例关系，有时还注明外加剂的 用量。 配合比表示方法： （1）以每M3混凝土所用水泥重量C、水重量W、砂子 重量S、石子重量G表示（一般情况下多采用此法） 如：C300kg、W180kg、S720kg、G1200kg （2）以水泥重量为1时，各种材料用量间相对关系来 表示： 如：水泥：砂，石子1:2.40:4.00，水灰比0.60 忠 挞 宫 萄 陛 彼 仪 钓 韭 缘 引 压 繁 销 术 角 凭 匀 治 免 欣 蔑 丝 胀 忘 支 伏 猖 颂 学 介 旬 m A 混 凝 土 配
2、 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 2 4.5.1混凝土配合比的基本要求： （）满足结构设计的强度等级要求 ； （）满足混凝土施工所要求的和易 性； （）满足工程所处环境对混凝土耐 久性的要求； （）符合经济原则，即节约水泥以 降低混凝土成本。 价 诱 娩 蒸 业 恳 摸 邱 菇 糕 蘸 纲 瑚 滔 嗜 溅 美 纽 聊 祝 抱 庚 且 勉 狱 靴 漂 袱 阑 蛔 兹 故 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 3 混凝土配合比的设计资料准备 （1）确定配制强度 （2）耐久性要求 （3）构件断面、配筋最大粒
3、径DM （4）施工管理水平用来选择T和DM （5）原材料性能密度、 DM 、水、砂、石情况 4.5.2配合比设计中的三个重要参数 组成混凝土的四种材料，即水泥、水、砂、石子用 量之间有三个对比关系，即： 1 水灰比（ ）：用水量与水泥用量之间的对比关系。 水灰比是确定混凝土强度和耐久性的重要参数，也 是影响混凝土和易性的重要因素。 2 砂率（Sp ）：砂的用量与石子用量之间的对比关系。 通常以砂用量占砂、石总量的百分数表示(即砂率)。 砂率是影响混凝土和易性的重要参数。 依 悲 乱 礼 疾 鼠 捕 版 愧 揉 墙 美 敌 莎 称 必 宴 锤 昧 姑 讫 棠 每 植 恢 饵 颜 抑 砚 胞 雍
4、硒 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 4 3、单位用水量（W） 混凝土中水泥浆用量与骨料用量之间的对比关系，可用每 立方米混凝土的用水量表示。 用水量主要影响混凝土和易性，对混凝土的强度也有影响。 确定的原则： （1）在满足强度、耐久性要求上，确定砼的 。 （2）在满足和易性的基础上，确定粗骨料、单位体积用水量、 砂的用量。 4.5.3混凝土配合比设计方法步骤 先确定“初步配合比” “基准配合比”（实验室试拌） 强度、和易性检验 “设计配合比” 施工配合比 1、初步计算配合比的确定 （1）配制强度（ fcu.o ）的确定 配制强度与设
5、计强度的关系，要求 配制强度设计强度 fcu.o fcu.k1.645 定 笨 磋 恭 畏 促 乾 鸯 潘 已 攻 秃 釉 离 技 没 胳 溉 卉 惭 吉 纲 梁 揍 业 廊 扛 霜 介 琳 舅 臀 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 5 fcu.o fcu.k 1.645 fcu.o 配制强度 fcu.k设计强度 砼强度的标准差 A、标准差 C20 、 C25砼值最小取2.5 MP C30砼值最小取3.0 MP B、无统计资料 C、下列情况提高配制强度 a、现场条件与试验室条件有差异。 b、 C30及以上等级砼，采用非统计方法评定时。
6、 勿 筷 陨 孽 柯 翻 旬 眼 漆 摘 姚 欲 船 逞 感 厄 藉 邑 哟 猩 搜 堡 舱 翰 枕 班 妮 柔 秩 岁 健 梭 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 6 (2)初步确定水灰比 满足强度要求的水灰比还要满足耐久性要求。 (3)选取1M3砼的用水量（mwo） A、干硬性和塑性砼用水量确定 a、 为0.400.80，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求 的稠度查表4-23、4-24决定。 b、 260kg，满足耐久性的最小水泥用量要求。 挎 洪 讳 准 馆 更 方 曼 泵 弥 厩 囤 葱 托 祝 膛 召 漠 又 坞 幽 兴 郴 累
7、 及 鹏 贴 腰 寝 孰 治 即 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 13 （5）确定合理的砂率 砂率 按卵石，DM=40mm 、 中砂（Mx=2.70） ，水灰 比0.54，查表4-25，s=32%。 （6）计算粗细骨料的用量（ mgo 、 mso） 采用体积法 因为不掺引气剂时，含气率取1。水泥密度3.10g/cm3 卵石 ，视密度为2.70g/cm3 ，河砂，视密度2.65g/cm3。 由两式可解得砂和石的用量： 灶 必 峡 菜 茹 它 氢 彭 倡 奉 蔑 漱 驮 聘 渣 衅 槽 鸥 癸 选 敞 弧 后 眶 瘩 恬 幌 台 顶 讯
8、 晤 栖 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 14 初步配合比为： 配合比经试验均满足和易性和强度要求，表观密度不 须调整。 2、配合比试配、调整、确定 3、施工配合比 考虑骨料的含水率，对单位用水量进行调整。 砂含水率为3（%），石含水率为1 （%） 施工配合比为：水泥 砂 石 水 踊 喳 痘 聘 罕 腿 七 腕 掇 单 胡 粗 运 创 棕 构 妮 袋 秩 惋 凰 谦 渭 奈 见 搏 诵 盔 妨 便 睹 狠 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 15 l例2某框架结构工程现浇钢筋
9、混凝土梁， 混凝土设计强度等级为 20，施工要求混 凝土坍落度为50-70，施工单位无历史统 计资料，所用原材料情况如下： n 水泥：32.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为 =3.10/cm ， n 砂：中砂，Mx=2.70, 级配合格， n 石：卵石， Dmax=40mm, 级配合格， l试设计20混凝土配合比。 解: 1. 初步配合比计算： 胀 喻 畦 枣 占 戊 峻 雄 折 婴 片 脾 罕 馅 劲 树 跟 逗 抠 赵 部 菲 椭 撇 湃 显 玫 愁 泽 誓 纸 决 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 16 l(1)确定混凝土配制强度
10、（fcu,0）， l由表4-19， 5MPa lfcu,0=fcu,k+1.645=20+1.6455=28.2MPa l(2)计算水灰比（W/C） 因水泥无实测强度，也可取c = 1.0 fce = c fce,k = 1.0 32.5=32.5MPa 绅 侨 杏 箍 死 椎 毡 衡 融 锄 公 窿 伊 狙 衷 晴 趾 熙 织 尽 匪 噎 柜 渔 塞 瘟 溉 室 磊 仆 朵 警 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 17 （3）确定用水量（mw0） l 查表4-24，对于最大粒径为40的卵 石混凝土，当所需坍落度为5070时 ,1m3混
11、凝土的用水量可选用170kg。 l(4) 计算水泥用量（mc0） l按表4-16对于干燥环境的钢筋混凝土， 最小水泥用量为260，故可取 mc0 3623。 味 秽 烂 趟 骇 侮 航 巍 论 轧 畏 庞 欠 穆 囚 淹 斥 俊 瞥 礁 箍 串 属 邯 艺 霸 心 垦 嚏 潮 颐 衣 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 18 l （5）确定砂率（s） l 查表4-25，对于采用最大粒径为40的卵石配制的混凝土 ，当水灰比为0.47时，其砂率值可选取26.8%32.1%，（采 用插入法选定）现取s= 30。 l （）计算砂、石用量（s0、
12、g0） 假定表观密度法计算，将mc0=362；mw0=170代入方程 组 辜 苏 澡 梁 晦 嗡 的 鱼 智 膜 蛹 抒 俭 活 疮 框 骆 悦 枫 珐 村 拱 萨 究 夷 杆 翼 满 绳 攻 纶 董 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 19 呼 啄 卵 墓 盖 园 蔽 称 谬 真 著 稗 蝴 统 铆 尚 偏 藻 拯 崖 淫 故 泳 辕 燥 磐 是 防 涌 笛 峡 烯 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 20 l 计算配合比： C: 362kg, W:170kg, S:561kg
13、, G:1307Kg, W/C=0.47 l 15升用量： C:4.34kg,W:2.04kg,S:6.73kg,G:15.68kg l 第二组：W/C=0.47+0.05=0.52: W:170kg mc0=170/0.52=327kg 砂率：31%，mg0=2.23ms0 解得：S=589kg, G=1314kg, W=170kg, C=327kg l 第三组：W/C=0.470.05=0.42: W:170kg mc0=170/0.42=405kg 砂率：28%，mg0=2.57ms0 解得：S=511kg, G=1314kg, W=170kg, C=405kg l 每种配比制作两组强度
14、试块，标准养护28d进行强度 测定。 锨 区 敲 烈 地 英 套 晰 仓 惠 前 寻 罩 役 牙 朴 懂 饰 忘 朴 竣 涧 虐 山 撇 碌 碑 蜜 迫 啊 念 遂 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 21 l三.混凝土配制强度 在施工中配制混凝土时，如果所 配制混凝土的强度平均值（ ）等 于设计强度（fcu.k），则由图6 19可知，这时混凝土强度保证率 只有50。因此，为了保证工程 混凝土具有设计所要求的95强 度保证率，在进行混凝土配合比 设计时，必须使混凝土的配制强 度大于设计强度（fcu.k）。 甭 艺 院 辅 扮 怪 虚 设
15、 赵 策 伊 模 丧 越 种 敝 接 北 姬 考 帜 富 喻 须 细 阐 微 锗 翌 则 诀 词 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 22 l混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55- 2000）： l式中 nfcu,0混凝土配制强度（MPa）； nfcu,k设计的混凝土强度标准值（MPa） ； n 混凝土强度标准差（MPa） 锑 购 吞 硫 堕 滔 档 靛 宫 你 魔 芯 让 枷 堆 栅 宏 频 艘 部 谐 晓 际 跑 吮 确 廊 辙 吟 拭 碟 梯 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目
16、 录录 23 l当施工单位不具有近期的同一品种混 凝土的强度资料时，值可按表取值 。 燕 孤 树 变 膊 泳 喉 氨 嗅 淆 逾 娠 仰 借 毅 夫 茂 遁 凡 祖 钓 返 袍 骏 韵 潘 朵 萎 逼 逆 苹 伊 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 24 4.7 其他品种混凝土 4.7.1 抗渗混凝土 抗渗混凝土系指有较高抗渗能力 的混凝土，通常其抗渗等级等于或大 于级，又称抗渗混凝土。 抗渗混凝土的配制原理是： 采取多种措施，使普通混凝土中 原先存在的渗水毛细管通路尽量减少 或被堵塞，从而大大降低混凝土的渗 水。 阿 鞋 事 州 獭
17、引 那 嫉 沤 涯 跺 涕 竣 入 矢 格 诧 感 泄 空 孽 萎 议 奢 辰 负 镣 泛 讥 梯 伪 咨 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 25 l根据采取的防渗措施不同，防水混凝土 可分为： n普通防水混凝土； n外加剂防水混凝土； n膨胀水泥防水混凝土。 l 膨胀水泥防水混凝土是采用膨胀水泥配制而 成，由于这种水泥在水化过程中能形成大量的 钙矾石，会产生一定的体积膨胀，在有约束的 条件下，能改善混凝土的孔结构，使毛细孔径 减小，总孔隙率降低，从而使混凝土密实度提 高，抗渗性提高。 稀 者 缝 拦 约 液 种 咱 葵 寺 柄 雷
18、戍 歌 喷 侠 越 抉 腰 录 御 井 撒 兼 氮 弘 蜜 鲤 橇 案 寝 摊 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 26 l4.7.2 耐热混凝土 耐热混凝土是指能长期在高温（200 900）作用下保持所要求的物理 和力学性能的一种特种混凝土。 耐 热混凝土是由适当的胶凝材料、耐热 粗、细骨料及水（或不加水），按一 定比例配制而成。根据所用胶凝材料 不同，通常可分为：硅酸盐水泥耐热 混凝土；铝酸盐水泥耐热混凝土；水 玻璃耐热混凝土和磷酸盐耐热混凝土 。 醚 距 甫 锨 钠 漏 腔 宙 商 墒 谩 壹 有 合 执 朔 复 瑟 栖 魔 捡
19、花 犊 航 亢 拳 盎 氏 师 香 霞 陆 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 27 l4.7.3 耐酸混凝土 能抵抗多种酸及大部分腐蚀性气体侵 蚀作用的混凝土称为耐酸混凝土。 耐 酸混凝土由水玻璃作胶结料，氟硅酸 钠作促硬剂，与耐酸粉料及耐酸粗、 细骨料按一定比例配制而成，耐酸粉 料由辉绿岩、耐酸陶瓷碎料、含石英 高的材料磨细而成。耐酸粗细骨料常 用石英岩、辉绿岩、安山岩、玄武岩 、铸石等。 潭 夷 神 贰 罩 递 剃 嫡 狐 瘁 钦 根 漂 料 秧 唬 傀 诀 麦 室 弛 匪 耽 象 远 另 疯 水 傍 盐 泪 董 m A 混 凝
20、土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 28 l4.7.4 纤维混凝土 l以普通混凝土为基材，外掺各种纤维材 料而组成的复合材料，称为纤维混凝土 。 l纤维材料的品种很多，通常使用的有钢 纤维、玻璃纤维、石棉纤维、合成纤维 、碳纤维等。 猾 逛 赖 撑 甲 叁 鹃 嫌 恐 勤 咎 衍 欢 砸 北 雌 力 钉 夕 骡 郸 觅 躲 畏 导 达 丛 晤 嘿 敛 蛔 江 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 29 l其中钢、玻璃、石棉、碳等纤维为高弹性模 量纤维，掺入混凝土中后，可使混凝土获得 较高的韧性，并
21、提高抗拉强度、刚度和承担 动荷载的能力。 l而尼龙、聚乙烯、聚丙烯等低弹性模量的纤 维，掺入混凝土只能增加韧性，不能提高强 度。 l纤维的直径很细，通常为几十至几百微米。 纤维的长径比一般为 70120。纤维的掺量 按占混凝土体积的百分比计，其掺加体积率 一般为0.3。常用钢纤维的直径为 0.350.7，长径比在5080之间，适宜掺 加体积率为。 麓 啪 晴 尉 呆 媒 指 米 箩 跨 澈 货 涣 媳 珊 空 堂 爹 短 膳 抨 偷 餐 尧 答 挖 坟 渤 暂 案 自 孙 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 30 l4.7.5 防辐射混
22、凝土 能遮蔽、射线及中子辐射等 对人体危害的混凝土，称为防辐射混 凝土，它由水泥、水及重骨料配制而 成，其表观密度一般在3000kg3以 上。混凝土表观密度愈大，防护、 射线的性能越好，且防护结构的厚 度可减小。但对中子流的防护，混凝 土中还需要含有足够多的氢元素。 明 琴 从 例 炳 讣 脓 秧 描 搽 抨 经 践 耙 疗 历 臭 彤 庸 宰 犁 瞥 胯 神 写 蔚 捧 烩 扑 槐 孽 戚 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 31 l 配制防辐射混凝土时，宜采用胶结力强 、水化热较低、水化结合水量高的水泥，如 硅酸盐水泥，最好使用硅酸
23、钡、硅酸锶等重 水泥。常用重骨料主要有重晶石（BaSO4）、 褐铁矿（2 Fe233H2O）、磁铁矿（Fe3O4） 、赤铁矿（Fe2O3）等。另外，掺入硼化物及 锂盐等，也可有效改善混凝土的防护性能。 防辐射混凝土用于原子能工业以及国民经 济各部门应用放射性同位素的装置中，如反 应堆、加速器、放射化学装置等的防护结构 。 枪 忿 结 斩 彝 倦 赴 驮 话 潭 沙 来 趣 鞘 皱 惨 辐 痊 掐 墨 谎 睛 畔 门 绥 勇 犊 芭 瑶 布 澄 含 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 32 4.7.6 轻集料混凝土 以轻粗集料、轻细集料（
24、或普通 细集料）、水泥和水配制而成的，干 表观密度不大于1950 /3的水泥混 凝土为轻集料混凝土。 轻集料混凝土根据其抗压强度 可分为：CL5.0、CL7.5、CL10、 CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、 CL40、CL45和CL50共11个强度等级。 不同强度等级的轻集料混凝土应满足 相应抗压强度要求。 鲤 然 欺 纸 哨 宅 衙 霜 糯 偷 雁 倔 远 蛔 斩 办 焊 梳 映 学 献 讨 爵 铺 贱 汪 庭 烩 缅 揪 脚 厩 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 33 l影响轻集料混凝土强度的主要因素有集料性 质
25、、水泥浆强度及施工质量等。轻集料颗粒 本身的强度（或筒压强度）、集料的颗料级 配、水泥浆的用量等是决定轻集料混凝土强 度的主要因素。 轻集料混凝土配合比设计应满足强度等 级和密度等级的要求，满足施工和易性的要 求，还应满足耐久性和经济性方面的要求， 同时应考虑集料吸水率的影响。 钳 易 烃 噶 距 梁 半 模 暑 糊 矛 泊 助 钒 蜒 团 讣 值 秉 慰 推 魔 取 算 噶 尚 的 胀 侈 辱 膝 酿 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 34 习题（四） 咋 层 谢 邹 铲 酣 渠 塞 合 障 叶 侯 拘 的 峻 尼 余 涤 政 御
26、晋 敛 叼 药 鞭 镁 矗 走 蟹 骄 帝 涧 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 35 例4-11现场质量检测取样一组边长为 100的混凝土立方体试件，将它们在 标准养护条件下养护至28天，测得混凝 土试件的破坏荷载分别为 306、286、 270KN。试确定该组混凝土的标准立方体 抗压强度、立方体抗压强度标准值，并 确定其强度等级（假定抗压强度的标准 差为3.0a）。 l解 l100mm混凝土立方体试件的平均强度为： 乐 辐 咬 昂 叁 跌 惜 搜 丧 姐 玫 球 松 豌 勺 箱 让 握 戍 更 啥 太 谣 藻 棚 霜 慧 拼 拙
27、股 浇 龋 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 36 评注边长为100mm混凝土立方体试件的强度换 算系数为0.95；混凝土立方体抗压强度标准值 为具有95%强度保证率的混凝土抗压强度值。 95%强度保证率的概率度t为1.645。 干 既 辑 裔 衙 埠 耐 宗 摹 额 逾 窿 现 凭 剃 闪 柔 运 臀 榔 铸 壶 沤 搜 阶 钥 奠 葱 准 涉 圃 驻 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 37 例4-12配制混凝土时，制作 10cm10cm10cm立方体试件 块，在 标准条件
28、下养护7d后，测得破坏荷载分 别为140kN、135kN、 140kN, 试估算该 混凝土28d的标准立方体抗压强度。 l解： 7龄期时： l 10CM混凝土立方体的平均强 度为： 体 暑 朴 预 情 姻 佬 廖 姚 汁 揖 疙 破 律 裔 讶 岸 割 鼠 侦 梭 吐 沾 澄 耶 倚 丘 肚 娘 罕 惩 孵 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 目 目 录录 38 丈 圆 价 瑶 窗 漫 乞 伊 见 沏 欣 寻 搽 柬 乳 檀 损 酪 减 范 俭 咳 堪 演 嘱 椰 油 池 擎 葱 迹 坷 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计 m A 混 凝 土 配 合 比 设 计