混凝土配合比设计的详细步骤

混凝土配合比设计的步骤 1．计算配合比的确定 (1)计算配制强度

fcu,tfcu,k1.645

当具有近期同一品种混凝土资料时，σ可计算获得。并且当混凝土强度等级为C20或C25，计算值<2.5 MPa时，应取σ=2.5 MPa；当强度等级≥ C30，计算值低于<3.0 MPa时，应取用σ=3.0 MPa。否则，按规定取值。 (2)初步确定水灰比(W/C)

WCafcefcu,0abfce （混凝土强度等级小于C60）

αa、αb回归系数，应由试验确定或根据规定选取：

石子品种 αa 0. 46 0.48 αb 0.07 碎石 卵石 0.33 fce水泥28d抗压强度实测值，若无实测值，则

fcecfce,g

fce，g为水泥强度等级值，c为水泥强度等级值的富余系数。

若水灰比计算值大于表4 - 24中规定的最大水灰比值时，应取表中规定的最大水灰比值 (3)选取1 m3混凝土的用水量(mw0)

干硬性和塑性混凝土用水量：

①根据施工条件按表4-25选用适宜的坍落度。 ②水灰比在0.40～0. 80时，根据坍落度值及骨料种类、粒径，按表4-26选定1 m3混凝土用水量。

流动性和大流动性混凝土的用水量：

以表4- 26中坍落度90 mm的用水量为基础，按坍落度每增大20 mm用水量增加5 kg计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； 掺外加剂时的混凝土用水量：

mwamw01

mwa是掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量；mw0未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的

用水量；β外加剂的减水率。 (4)计算混凝土的单位水泥用量(

mc0)

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mc0mw0WC

如水泥用量计算值小于表4- 24中规定量，则应取规定的最小水泥用量。 (5)选用合理的砂率值(βs) 坍落度为10～60 mm的混凝土：如无使用经验，砂率可按骨料种类、粒径及水灰比，参照表4- 27选用

坍落度大于60 mm的混凝土：在表4- 27的基础上，按坍落度每增大20 mm，砂率增大1%的幅度予以调整；

坍落度小于10 mm的混凝土：砂率应经试验确定。 6)计算粗、细骨料的用量(mg0，ms0) A.重量法：

mc0mg0ms0mw0mcp

sms0100%ms0mg0

mc0、mg0、ms0、mw0为1m3混凝土的水泥用量、粗骨料用量、细骨料用量和用水量。mcp为1m3混凝土拌合物的假定重量，取2350～2450 kg/m3。 B．体积法

mc0cmg0gms0smw0w0.011

sms0100%ms0mg0

c、g、s分别为水泥密度、粗骨料、细骨料的表观密度；w为水的密度，α混凝土的

含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，α可取为1。 2．基准配合比的确定（调整和易性）

①若流动性太大，在砂率不变的条件下，适当增加砂、石； ②若流动性太小，保持水灰比不变，增加适量水和水泥； ③若粘聚性和保水性不良，可适当增加砂率

④调整后，测拌合物的实际表观密度ρc,t，计算1m3混凝土各材料的用量：

mc,jmc,bMbms,bMbc,t

mw,jmw,bMbmg,bMbc,t

ms,jc,t

mg,jc,t

mcb、mwb、msb、mgb是按计算配合比试配的混凝土中水泥、水、砂、石子的用量，Mb

调整后拌合物的总质量， mcj 、mwj、msj、mgj是基准配合比中每立方米混凝土的水泥

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用量。

3．实验室配合比的确定 （1）强度校核

检验强度时，在基准配合比基础上，增加两个配合比，其水灰比较基准配合比分别增加和减少0.05，其用水量与基准配合比相同，砂率可分别增加或减小1%。每个配合比制作一组试件，标准养护28 d测抗压强度。根据三组强度与灰水比作图或计算，求出混凝土配制强度相对应的灰水比。最后按以下法则确定1 m3混凝土各材料用量：

①用水量(mw)：在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定，

mwmc,j

②水泥用量(mc)：以用水量乘以选定的灰水比计算确定。

③粗、细骨料用量(mg 、ms)：取基准配合比的粗、细骨料用量基础上，按选定的灰水比作适当调整后确定。

(2) 1 m3混凝土中各材料用量的校正

①计算混凝土拌合物的计算表观密度c,c值：

c,cmcmgmsmw②计算出校正系数：

c,tc,c

③当混凝土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，则按上述方法计算确定的配合比为确定的设计配合比；

④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δ值，即为最终确定的设计配合比。

4．混凝土的施工配合比的确定

现场材料的实际称量应按工地砂、石的含水情况进行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。

设工地测出砂的含水率为a%、石子的含水率为b%，则施工配合比为（每立方米混凝土的各材料用量）：

mcmc

m1a%smsm1b%gmgmwmwmsa%mgb%

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五、普通混凝土配合比设计实例 1）确定混凝土的计算配合比 确定配制强度(fcu,t,0)

fcu,tfcu,k1.645251.6455.033.225MPa②确定水灰比(W/C) 水泥28d抗压强度：

fcecfce,g1.0642.545.05MPa

WCafce0.4645.0520.7230.598fcu,0abfce33.20.460.0745.0534.6506

在干燥环境中要求W/C≤0.65，所以可取水灰比为0.60。 ③确定用水量(mw0)：

mw0=175 kg

④确定水泥用量(mw0)：

mc0mw0175292kgWC0.60

在干燥环境中，要求最小水泥用量为260 kg/m3。所以，取水泥用量为mc0=292 kg ⑤确定砂率(βs)

根据W/C=0.60和碎石最大粒径40 mm，查表取βs=33% ⑥确定1 m3混凝土砂、石用量(mg0，ms0)

mc0cmg0gms0smw0wmg0ms02921750.010.01113000100026502700

sms0100%33%ms0mg0

解得：ms0=635kg； mg0=1289kg。

混凝土计算配合比（1 m3混凝土的材料用量）为：

水泥：292 kg；水：175 kg；砂：635 kg；石子：1289 kg。

或mc0∶ mw0∶ ms0∶ mg0 =1∶ 0.60∶ 2.04∶ 4.15， mc0=292kg/m3 2)进行和易性和强度调整 ①调整和易性

25 L拌合物中各材料用量

水泥：0. 025×292=7.30(kg)； 水：0. 025×175=4.38(kg)；

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砂：0. 025×635=15. 88(kg)； 石子：0.025×1289=32.23(kg)

由于坍落度低于规定值要求，增加水泥浆3%，和易性良好。调整后各材料实际用量为： 水泥：7. 30×1.03=7.52 kg； 水：4.38 ×1.03=4.51kg； 砂：15. 88 kg； 石子：32.23 kg； 总重量60.14kg

根据拌合物实际表观密度，基准配合比

mc,jmc,bMbmg,bMbms,bMbmw,bMbc,t7.522410301kg60.14 32.2324101292kg60.14 15.882410636kg60.14 4.512410181kg60.14

mg,jc,tms,jc,tmw,jc,t②校核强度

材料用量（kg/m3） 组别 W/C C/W mw mg ms mc fcu28 （MPa） ρc，t （kg/m3） 1 0.55 1.82 181 1292 636 329 37.8 2420 2 0.60 1.67 181 1292 636 301 33.4 2410 3 0.65 1.54 181 1292 636 278 28.2 2400 配制强度要求fcu,0=33.2 MPa，故第2组满足要求 3)计算混凝土实验室配合比

拌合物计算表观密度c,c=181+1292+636+301=2410（kg/m3）

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配合比校正系数：

c,cc,t241012410

实验室配合比（1 m3混凝土中各材料用量）为：

mc,sh301kgmg,sh1292kgms,sh636kgmw,sh181kg

4)计算混凝土施工配合比（1 m3混凝土中各材料用量）为：

mc301kgmc

m1a%63613%655kgsmsm1b%129211%1305kggmgmwmwmsa%mgb%1816363%12921%149kg②校核强度

若配制强度要求fcu,0 =34.6 MPa

根据作图法，由配制强度得到灰水比 。采用所确定的水灰比重新计算各项组成材料的用量： 水用量固定：

mwmw,j181kg；

mwmw,j181kg

mcmw181312kgWC0.58

砂、石用量采用体积法：

mgms3121810.01113000100026502700

sms100%33%msmg

mg1267kgms624kg3)计算混凝土实验室配合比

拌合物计算表观密度c,c=181+1267+624+312=2384（kg/m3）

以与选定灰水比较为接近的一组拌合物表观密度实测值为准，即c,t=2410 kg/m3

误差241023841.1%2%2384

实验室配合比（1 m3混凝土中各材料用量）为：

mc,sh312kgmg,sh1267kgms,sh624kgmw,sh181kg

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4)计算混凝土施工配合比（1 m3混凝土中各材料用量）为：

mc,sh312kgm1a%62413%643kgmcsms,shm1b%126711%1280kggmg,sh

mwmw,shms,sha%mg,shb%1816243%12671%149.6kg

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