高性能混凝土在土木工程中的应用
作者余红权
【摘要】：高性能混凝土是对普通混泥土从性能、材料上的改进,所以了解高性能混凝土在原料的选择、配合比设计、物理力学性能、耐久性、工作性、结构性能以至应
用技术，才能更好地服务于大型建筑的建设中。
【关键词】：高性能混凝土；发展；耐久性；活性细掺料；外加剂；集料；胶凝材料；
高性能混凝土水灰比；配合设计比；强度；质量；控制；养护等
【正文】：
1.高性能混凝土（High Performance Concrete）的发展
高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，国外学者曾称之为21世纪混凝土。挪威于1986年首先对此进行了研究，在1990年由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土学会（ACI）共同主办的一次研讨会上正式定名。由于高性能混凝土具有综合的优异技术特性，引起了国内外材料界与工程界的广泛重视与关注。十多年来，世界上许多国家相继投入了大量的人力、财力、物力进行该项研究与开发应用，使高性能混凝土技术取得了很大的进展，在原料的选择、配合比设计、物理力学性能、耐久性、工作性、结构性能以至应用技术等方面都取得了既有理论基础又有实用价值的科技成果，内容颇丰，不能一言而尽之。
1.1国内研究和应用现状
1.1.1国内研究
1993年，我国国家自然科学基金八五重点项目“高强与高性能混凝土的结构与力学性态研究”正式启动，共投入经费110万元，分别由清华大学、铁道科学
研究院、中国建筑材料研究院和重庆建筑大学共同承担。其中，由蒲心诚教授负
责的90MPa-110MPa高性能混凝土研制工作，经过多年的研究，研究成功强度等级
最高达150MPa的超高强高性能混凝土，研究表明，其流动性良好、耐久性优异，
通过收缩补偿，其体积稳定性也很高。
对于国际上近年来出现的RPC，清华大学最早开始研究，随后湖南大学、北京交通大学、东南大学、中南大学等单位也对RPC的配合比、成型工艺进行了系统
研究。北京交通大学自1999年以来，对在常规的搅拌工艺条件下矿物掺合料、纤
维品种与掺量、养护制度等问题进行了大量的试验研究。在材料研究的基础上，
设计了铁路桥梁中常用的T梁、箱梁、槽梁、无配筋RPC200空心板，并将RPC制
品应用于实际工程中；重庆大学蒲心诚教授曾用碱矿渣混凝土技术制成了28d抗
压强度为100MPa，110MPa，120MPa的UHPC，一年后强度增至132MPa；而湖南大
学通过掺硅灰、高效减水剂和钢纤维并加热养护的技术途径配制了抗压强度高达
298.6MPa的超高强钢纤维混凝土，这是目前我国超高强混凝土研究的最高强度记
录。
1.1.2国内应用
我国从1992年开始引进UHPC这一概念，在研究中己取得突破性进展。近十年来，UHPC己在很多工程中得以成功应用，例如北京首都国际机场、中华世纪坛、
上海南浦大桥、金茂大厦等，并将在今后逐渐代替一百多年来普通混凝土在绝大多
数工程中的使用。以下为UHPC在国内应用的部分经典实例。
1.2国外研究和应用现状
1.2.1国外研究
1986年～1993年，法国政府组织了政府研究机构、高等院校和建筑公司等单位，承担了高性能混凝土的研究项目“高性能混凝土2000”，投入研究经费550
万美元。挪威皇家科技研究院和工程研究基金持续资助高强混凝土和高性能混凝
土的研究。日本建设省于1993年～1998年进行了一项综合开发计划“钢筋混凝土
结构建筑物的超轻质、超高层化技术的开发”(简称“新RC计划”)。为实施该项
研究计划，共成立了五个分科会，其中高强混凝土材料分会由水泥协会、建筑协
会建设省研究所、建材实验中心、化学外加剂协会等机构和多所高等院校以及有
关公司参加。1994年，美国联邦政府16个机构联合提出了一个在基础设施工程建
设中应用高性能混凝土的建议，并决定在10年内投资2亿美元进行研究和开发。
瑞典在1991年～1997年由政府和企业联合出资5200万法郎，实施高性能混凝土
研究的国家计划。
挪威在使用和研究高强混凝土和超高强混凝土方面更是走在世界前列，他们在北海油田的海上钻井平台上，曾进行了立方体抗压强度超过100MPa的超高强混
凝土施工，并于1989年就制订和实施了抗压强度高达105MPa的SHPC结构设计标
准；前面提到的英国帝国公司与牛津大学合作研制成功的无宏观缺陷(MDF)水泥，
其抗压强度300MPa，抗折强度达50MPa-200MPa。近些年来，国际上又出现了活性
粉末混凝土(RPC)，其抗压强度已达800MPa。
二十世纪末，法国的Lafarge公司研究成功了一种超高强、低脆性和优异耐久性的新型混凝土——活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简称RPC)。
RPC由石英砂、石英粉、硅灰、水泥、高效减水剂和钢纤维组成，成型工艺与普通
混凝土相似，其抗压强度可与钢材相媲美。RPC制作的结构自重与钢结构相当，而
造价仅为钢结构的三分之一，应用前景十分广泛。
1.2.2国外应用
当前，超高性能混凝土除了在实验室进行研究外，也逐步在工程实践中得到应用。90年代，美国、加拿大、日本、挪威、前苏联各国、德国、澳大利亚等，
成为应用UHPC最多的国家。美国的芝加哥、西雅图、纽约、休斯敦，加拿大的多
伦多，德国的法兰克福等均有多幢UHPC建筑；日本不仅应用UHPC建造高层住宅，
而且用其制造预应力混凝土桥梁、预应力混凝土桩、桁架、管、电杆等。目前应
用UHPC最好的国家是挪威，其已有C105级超高强混凝土结构设计规范，此为目
前世界上强度等级第二高的混凝土结构设计规范(德国现行的混凝土结构设计规
范已达C110级，强度等级为当今世晃之最)。超高性能混凝土在工程实践中已经
得到了应用，有代表性的为：法兰克福BFG行政大楼建造并应用了C115的UHPC；
1993年美国联邦公路管理局发起了在全国公路桥梁建设中推广应用高性能混凝土
的计划，1996年美国公路与运输协会和美国联邦公路管理局联合立了高性能混凝
土工作小组，以实施HPC在公路工程中的应用。美国制备了130MPa的高性能混凝
土并已应用于高层建筑，美国的P.Mendis还介绍了强度达150MPa的高性能混凝
土。
2.什么是高性能混凝土
高性能混凝土是指采用普通原材料、常规施工工艺，通过掺加外加剂和掺合料配制而成的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能优良的混凝土。
3.高性能混凝土的特点
具体是：
1）拌合料呈高塑或流态、可泵送、不离析，便于浇筑密实；
2）在凝结硬化过程中和硬化后体积稳定，水化热低，不产生微细裂缝，徐变小；
3）有很高的抗渗性。其中高工作性是高性能政必须具备的首要条件，即高流动
性、高抗分离性、高间隙通过性、高填充性、高密实性、高稳定性；并同时具备
低成本的技术经济合理性。
4.高性能混泥土在土木工程中的具体应用（简单列举几项）
4.1高性能混凝土应用于京津城际铁路（重点介绍）
4.1.1项目名称：
京津城际铁路高性能混凝土耐久性及其应用技术研究
4.1.2项目简介：
该项目针对轨道结构形式特点和铁路作用环境类别，
以高工作性、高耐久性、高体积稳定性为目标，以低水泥
用量、低水胶比、低水化热为原则，以掺加多元化胶凝组
分、功能性矿物掺和料及优化粒度分布为技术手段，创新
性地提出面向环境作用与轨道结构形式的混凝土制备技术
理论。
该项目针对京津地区气候特征、地质条件与原材料情
况，制备出满足设计要求与施工要求的高性能混凝土 (包括轨道板、底座板、箱
梁、桩、墩承台等)，并成功应用于京津城际铁路的建设中。
该项目创造性地选择混凝土拌和物为研究对象，建立了混凝土拌和物关键技术参数与不同环境作用下混凝土耐久性指标之间的相关关系，研究确定了影响结
构耐久性的混凝土拌和物关键技术参数。
该项目提出了混凝土拌和物水胶比、单方用水量、容重、拌和物温度、原材料物化性能以及混凝土配合比之间的关系函数，确定了混凝土拌和物关键技术参
数现场快速检验技术途径，实现了对混凝土拌和物关键技术参数的现场快速检测。
在统计分析、理论剖析、试验研究及现场验证的基础上，该项目结合我国铁路行业混凝土现场质量控制水平及统计分析结果，首次提出了现场混凝土拌和物
快速检测结果满足混凝土耐久性设计要求的评定指标。
鉴于铁路工程露天作业的环境特征，在系统研究环境作用下混凝土劣化机制的基础上，该项目针对铁路混凝土工程的五大作用环境，从混凝土结构耐久性三
大作用要素(材料、施工及作用环境)出发，建立了基于环境作用的混凝土耐久性
评价双指标模型。
4.1.3项目创新点：
该项目以京津城际铁路无砟轨道为研
究目标，以满足设计使用年限与无砟轨道结
构特征为前提，根据我国建筑材料特点与铁
路工程作用环境特征，研究提出面向环境作
用与轨道结构的高性能混凝土设计理论，并
将其应用于京津城际铁路的主体结构中。
该项目选择混凝土拌和物为研究对象，
研究结构耐久性与混凝土拌和物之间的相关关系，建立了基于耐久性的混凝土拌
和物关键技术参数体系，研发了混凝土质量现场快速检测系统。
该项目从铁路工程露天服役环境特征及混凝土耐久性作用三要素出发，研究提出混凝土耐久性双指标模型，丰富了混凝土基础理论。
4.1.3.1基础理论
该项目首先提出了面向使用寿命与轨道结构的高性能混凝土设计理论。
项目技术人员针对设计使用寿命年限、无砟轨道结构形式及轨道结构的受力状态，根据我国混凝土施工水平，确定了不同结构部位高性能混凝土的工作性能、施工方法、力学性能以及耐久性能指标。
其次，该项目提出了环境作用下混凝土耐久性评价的双指标模型。项目技术人员基于不同环境下混凝土耐久性劣化机理、耐久性作用几个要素，从整体论思想出发，通过试验研究、理论模型验证，研究提出了基于铁路作用环境的混凝土耐久性双指标评价模型，为有效、合理地评价混凝土耐久性提供了理论依据。
4.1.3.2应用基础
在应用基础方面，项目技术人员建立了基于耐久性的混凝土拌和物关键技术参数体系。本项目在研究混凝土拌和
物关键技术参数与混凝土耐久性之间相关
性的基础上，基于铁路工程常见作用环境，
结合耐久性双指标模型，通过混凝土耐久
性模型与系统的试验研究，确定了影响耐
久性的混凝土拌和物关键技术参数，建立
了影响混凝土耐久性的混凝土拌和物关键
技术参数体系，为现场快速评价混凝土耐
久性提供了控制指标。
4.1.3.3应用技术
项目技术人员制备出了满足京津城际铁路设计要求的无砟轨道主体结构混凝土，包括满足脱模强度、工作性能 (密实浇注成型、合理拉毛时间)、力学性能、弹性模量与耐久性能要求的高性能混凝土；满足了低弹模高抗裂要求的底座板混凝土以及满足工作性能 (泵送性与密实成型)、力学性能(初张拉、移梁、终张拉)、耐久性能以及温升控制要求 (芯部温度不超过60摄氏度)的箱梁混凝土。
研究提出了基于耐久性要求的混凝土质量现场快速检测技术途径项目技术人员基于混凝土拌和物关键技术参数之间的关系函数，研发了适合于现场的混凝土质量快速检测系统。混凝土质量现场快速检测系统是一种基于结构耐久性的混凝土拌和物现场快速检测仪。
首次提出了基于耐久性要求的混凝土拌和物关键技术参数的评定指标项目技术人员在借鉴国内外先进研究成果的基础上，通过对不同水胶比、不同含气量、不同种类混凝土开展了200多组试验室试验以及560多组客运专线铁路现场混凝土的验证试验，并结合现场混凝土质量的数理统计分析、理论分析以及试验研究等结果，首次提出了混凝土拌和物关键技术参数的评定指标。
4.1.4经济和社会效益
本项目制备的高性能混凝土集功能性、经
济性与环保性于一体，每方混凝土约可利用100
千克工矿业固体废弃物，减少了堆放工矿业固
体废弃物占用土地以及日常管理维护费用。另
外，混凝土的材料成本与人工成本较低，每方
混凝土综合成本可节省10元至20元。高性能
混凝土在京津城际铁路无砟轨道主体结构中的
应用量达179.6万立方米，在制备出高性能混凝土的同时，消纳工业固体废弃物(粉煤灰、矿渣等)达170多万吨，社会效益、经济效益与环境效益显著。
本项目所提出的基于耐久性的现场混凝土拌和物关键技术参数检测评价技术体系及所研发的混凝土耐久性现场快速检测系统，对于控制现场混凝土质量波动、确保混凝土结构的耐久性、减少混凝土结构后期维护费用，具有重要的工程应用价值和市场应用前景。
4.2高性能混泥土应用在东海大桥
高性能混凝土胶凝材料（Premixed Blend-Cementing Material for High Performance Concrete，代号PBC）是在前期大量高性能混凝土配制技术研究成果的基础上，经过大量现场试验和施工实践形成的新产品，用其配制的混凝土不仅具有优异的抗氯盐侵蚀性能，而且还具有良好的强度和其它工作性能。该产品已于2003年3月28日通过了
上海市鉴定，与会专家对其给予了高度评
价，该产品已先后在东海大桥，洋山港等
多项工程中获得了大规模应用，继成功开
发“高性能混凝土胶凝材料”之后，为了便
于施工管理，2004年开始我院与上海建材
集团水泥有限公司合作以特种水泥的形
式，开发专门用于配制海工高性能混凝土
的“抗氯盐硅酸盐水泥”。通过一年多的抗氯盐硅酸盐水泥应用于东海大桥
努力，该项目已全面完成并于今年2月通过
了上海市新产品鉴定，鉴定意见认为处于国内
领先水平。抗氯盐硅酸盐水泥通过了洋山港指
挥部组织的专家论证，在洋山港二期工程中共
用此特种水泥浇筑高性能混凝土构件约
51000 m3，强度，应用情况良好，电通量和
氯离子扩散系数均满足设计要求。目前正在进
行产品的改进工作，争取在三期工程中，质量
更加稳定，产品进一步系列化，以满足不同构件的要求。现在抗氯盐硅酸盐水泥正在申请专利，并已通过初审。
4.3高性能混泥土应用于厦门翔安隧道
厦门翔安隧道是我国第一条规模宏大、举世瞩目的大断面浅埋暗挖法施工的海底隧道。全长约9公里，其中海底隧道5.95公里，其中海域段4.2公里。起自厦门岛五通，止于厦门市翔安区西滨，隧道最深在海平面下约70米，工程总投资约32亿元人
民币。隧道分左线和右
线双向六车道的行车
主隧道和两面三个行
车隧道之间一条服务
隧道。该海底隧道陆域
段地下水丰富且与海
水连通，海域段更直接
受海水腐蚀，因此隧道结构防水工程确立了"多道防水，以堵为主，排放为辅"的防水原则。初期支护进行注浆堵水加固；在初支和二衬间，铺设无纺布，在无纺布上施作防水板（PVC和ECB）；按模版的长度设分区防水，处理施工缝和变形缝，预埋注浆管；
墙底设纵向盲管，将水引入侧沟；二衬混凝土自防水，混凝土强度C45，抗渗等级P12，采用双渗高性能混凝土。
4.4加拉大Sherbrooke人行桥
使用RPC的第一个大型建筑结构是长60.1m，桥面宽4.2m，横跨Mougog河的单跨步行桥。这座桥位于加拿大Quebec省Sherbrooke市，是由美国、加拿大、瑞士、法国共同进行RPC开发的一项试点工程，于1997年11月27日正式开通。当地气候条件恶劣，湿度大，冬季严寒，最低温度达-40℃，雪天须经常洒盐水化冰，对结构的耐久性要求很高，因而使用RPC200进行结构设计。桥的构造由RPC预制梁、预制板和钢管约束RPC组合而成。设计者采用三维空间桁架的设计思想，由预加应力抵抗桁架杆件的主拉应力及上承支撑的挠曲应力；而其他由剪应力和次挠曲产生的拉应力直接由RPC 承担。预应力RPC在极大地减轻结构自重的同时，保证了结构的整体刚度。各基本构件均按常规混凝土工艺预制，只有施加预应力所使用的小型锚具是为这项工程特别设计的。该桥建成后至今使用状态良好。这一工程最突出的特点是完全用RPC制造，而未使用传统的受力钢筋，经预制用起重机现场安装。这一设计使得RPC基于密实的微观结构，所具有的优越力学性能得到充分的发挥，从而为RPC提供了广阔的发展空间。
4.5伊利诺斯州屋盖和Two Union square大厦
美国于2001年在伊利诺斯州用RPC材料建成了18m直径的圆形屋盖，该屋盖未采用任何钢筋，设计中考虑了RPC的延性，直接承受拉、弯应力及初裂应力。现场拼装用时11d，若采用钢结构，现场拼装则需要35d，因此大大缩短了施工工期。该屋盖因其先进的建筑材料和结构形式获得2003年Nova奖提名。
美国西雅图市的Two Union squar大厦应用了强度高达135MPa的超高强混凝土。该建筑58层，高230.15m，其主要特点是采用了超高强混凝土的钢管混凝土柱子。由于采用了超高强混凝土，整个工程降低结构造价30%，此工程已成为超高性能混凝土用于超高层建筑的范例。
4.6高性能混泥土应用于武广客运专线
武广客运专线新广州站使用C50高性能混凝土
参考文献：
[1]混凝土质量控制标准
[2]混凝土拌和物性能试验方法标准
[3]混凝土拌和用水—_Jq 63—200
[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010——2002）
[5]混泥土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002
[6]客运专线高性能混泥土过程质量控制
[7]客运专线铁路无砟轨道施工要点手册
[8]JGJ 52-2006 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准
目录
【摘要】： (1)
【关键词】： (1)
【正文】： (1)
1.高性能混凝土（High Performance Concrete）的发展 (1)
1.1国内研究和应用现状 (1)
1.1.1国内研究 (1)
1.1.2国内应用 (1)
1.2国外研究和应用现状 (1)
1.2.1国外研究 (1)
1.2.2国外应用 (2)
2.什么是高性能混凝土 (2)
3.高性能混凝土的特点 (2)
4.高性能混泥土在土木工程中的具体应用（简单列举几项） (3)
4.1高性能混凝土应用于京津城际铁路（重点介绍） (3)
4.1.1项目名称： (3)
4.1.2项目简介： (3)
4.1.3项目创新点： (3)
4.1.3.1基础理论 (3)
4.1.3.2应用基础 (4)
4.1.3.3应用技术 (4)
4.1.4经济和社会效益 (4)
4.2高性能混泥土应用在东海大桥 (5)
4.3高性能混泥土应用于厦门翔安隧道 (5)
4.4加拉大Sherbrooke人行桥 (6)
4.5伊利诺斯州屋盖和Two Union square大厦 (6)
4.6高性能混泥土应用于武广客运专线 (6)
混凝土配合比 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
C40混凝土配合比设计书 一、设计依据： 1、设计图纸 2、JGJ55-2011 普通混凝土配合比设计规程 3、JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》 4、JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》 5、JTG/T F60-2009《公路隧道施工技术细则》 6、GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》 7、GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 8、JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》 9、JTG F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》第一册（土建工程） 二、设计说明： 1、设计强度等级：C40。 2、设计混凝土坍落度：160~200mm。 3、水泥：海螺水泥。 细骨料：选用泾川0~天然中砂。 粗骨料：选用策底坡石料厂5~碎石。 （注：该配合比所用粗集料为三级级配，5~10mm:10~20mm：碎石按2:5:3比例掺配）。 外加剂：采用咸宁天安新型材料有限公司聚羧酸系高性能减水剂，按胶凝材料用量%掺配。 拌合水：饮用水。 4、拟使用工程部位：圆管涵管节。 5、原材料主要技术指标及试验结论 （1：水泥）
（2：粉煤灰） （3：粗集料） (4:细集料) 三、混凝土基准配合比设 1、计算配制强度 σ----混凝土强度标准差，取。 混凝土设计强度： k cu f ,＝40MPa 混凝土配制强度： 0,cu f =σ645.1,+k cu f =40+×5= 2、水胶比： γc----水泥强度等级值的富余系数，取。 B W / = c g ce cu c g ce f f f γγ..α.α..α,b a 0,,a + = .15.4220.053.02.480 .15.4253.0???+?? =
常见C10、C15、C20、C25、C30混凝土配合比 四川省泸州市 一、C10、C15、C20、C25、C30混凝土配合比： 混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C6 二、十二个等级。 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。 三、常用等级 C20 水：175kg水泥：343kg 砂：621kg 石子：1261kg 配合比为：0.51:1:1.81:3.68 C25 水：175kg水泥：398kg 砂：566kg 石子：1261kg 配合比为：0.44:1:1.42:3.17 C30 水：175kg水泥：461kg 砂：512kg 石子：1252kg 配合比为：0.38:1:1.11:2.72 . . . . . .. 普通混凝土配合比参考: 水泥 品种混凝土等级配比 (单位)Kng 塌落度mm 抗压强度 N/mm2 水泥砂石水 7天 28天
P.C32.5 C20 300 734 1236 195 35 21.0 29.0 1 2.45 4.12 0.65 C25 320 768 1153 208 45 19.6 32.1 1 2.40 3.60 0.65 C30 370 721 1127 207 45 29.5 35.2 1 1.95 3.05 0.56 C35 430 642 1094 172 44 32.8 44.1 1 1.49 2.54 0.40 C40 480 572 1111 202 50 34.6 50.7 1 1.19 2.31 0.42 P.O 32.5 C20 295 707 1203 195 30 20.2 29.1 1 2.40 4.08 0.66 C25 316 719 1173 192 50 22.1 32.4 1 2.28 3.71 0.61 C30 366 665 1182 187 50 27.9 37.6 1 1.8 2 3.2 3 0.51 C35 429 637 1184 200 60 30.***6.2 1 1.48 2.76 0.47 C40 478 *** 1128 210 60 29.4 51.0 1 1.33 2.36 0.44 P.O 32.5R C25 321 749 1173 193 50 26.6 39.1 1 2.33 3.65 0.60 C30 360 725 1134 198 60 29.4 44.3 1 2.01 3.15 0.55 C35 431 643 1096 190 50 39.0 51.3 1 1.49 2.54 0.44 C40 480 572 1111 202 40 39.3 51.0 1 1.19 2.31 0.42 P.O 42.5(R) C30 352 676 1202 190 55 29.***5.2 1 1.92 3.41 0.54 C35 386 643 1194 197 50 34.5 49.5 1 1.67 3.09 0.51 C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3 1 1.63 2.90 0.50 C50 496 606 1297 223 45 38.4 55.9 1 1.2 2 2.61 0.45 PII 42.5R C30 348 652 1212 188 50 31.***6.0
钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 注：1 采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材料掺量20%以上的混合材料计入矿物掺合料； 2 复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量； 3 在混合使用两种 或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定。 混凝土的最小胶凝材料用量 c 预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量 注：1 采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材料掺量20%以上的混合材料计入矿物掺合料； 2 复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量； 3 在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定。 f s 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级高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级高炉矿渣粉可取上限值加； 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确定。 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量
注：含气量为气体占混凝土体积的百分比。 a b 干硬性混凝土的用水量（kg/m ） 注：1 本表用水量系用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5kg~10kg ； 采用粗砂时，可减少5kg~10kg ； 2 掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。 有特殊要求的混凝土 抗冻混凝土 最大水胶比和最小胶凝材料用量 复合矿物掺合料最大掺量 注：1 采用其他通用硅酸盐水泥时，可将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料； 2 复合矿物掺合料中矿物掺合料组分的掺量不宜超过表中单掺时的限量。 抗渗混凝土最大水胶比 高强混凝土 水胶比、胶凝材料用量和砂率
常规C10、C15、C20、C25、C30、C35混凝土配合比 C10配合比略。 C15：水泥强度：32.5Mpa 卵石混凝土水泥富余系数1.00 粗骨料最大粒径20mm 坍落度35~50mm 每立方米用料量：水：180 水泥：310 砂子：645 石子：1225 配合比为：0.58：1：2.081：3.952 砂率34.5% 水灰比：0.58 C20:水泥强度：32.5Mpa 卵石混凝土水泥富余系数1.00 粗骨料最大粒径20mm 坍落度35~50mm 每立方米用料量：水：190 水泥：404 砂子：542 石子：1264 配合比为：0.47：1：1.342：3.129 砂率30% 水灰比：0.47 C25:水泥强度：32.5Mpa 卵石混凝土水泥富余系数1.00 粗骨料最大粒径20mm 坍落度35~50mm 每立方米用料量：水：190 水泥：463 砂子：489 石子：1258 配合比为：0.41：1：1.056：1.717砂率28% 水灰比：0.41 C30:水泥强度：32.5Mpa 卵石混凝土水泥富余系数1.00 粗骨料最大粒径20mm 坍落度35~50mm 每立方米用料量：水：190 水泥：500 砂子：479 石子：1231 配合比为：0.38：1：0.958:2.462 砂率28% 水灰比:0.38 C35：水泥强度等级为42.5Mpa，碎石砼，每立方米用料量：KG 水：205 水泥：466 砂：571 石子：1158 配合比：水：0.44，水泥：1，砂：1.225，石子：2.485 砂率：33% 水灰比：0.44 C10 C15 C20 C25 C30 C35 自搅拌混凝土和商品混凝土坍落度分别为多少？ 自搅拌混凝土 C10 C15 为3-5；C20 C25 C30 C35 为7-9 商品混凝土 C10无规定 C15 C20 C25 C30 C35 为18±2 常规水泥砂浆配合比方案仅供参考水泥砂浆配合比 NO：1 技术要求强度等级：M 2.5 稠度/mm: 70 ～90 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂配合比每1㎡材料用量/kg 水泥河砂水 200 1450 310～330 配合比例 1 7.25 参考用水量水泥砂浆配合比 NO：2 技术要求强度等级：M 5 稠度/mm: 70～90 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂配合比每1㎡材料用量/kg 水泥河砂水 210 1450 310～330 配合比例 1 6.9 参考用水量水泥砂浆配合比 NO：3 技术要求强度等级：M 7.5 稠度/mm: 70～90 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂配合比每1㎡材料用量/kg 水泥河砂水 230 1450 310～330 配合比例 1 6.3 参考用水量水泥砂浆配合比 NO：4 技术要求强度等级：M 10 稠度/mm: 70 ～90 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂配合比每1㎡材料用量/kg 水泥河砂水 275 1450 310～330 配合比例 1 5.27 参考用水量水泥砂浆配合比 NO：5 技术要求强度等级：M 15 稠度/mm: 70～90 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂配合比每1㎡材料用量/kg 水泥河砂水 320 1450 310～330 配合比例 1 5.27 参考用水量水泥砂浆配合比 NO：6 技术要求强度等级：M 20 稠度/mm: 70 ～90 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂配合比每1㎡材料用量/kg 水泥河砂水 360 1450 310～330 配合比例 1 4.03 参考用水量水泥砂浆配合比 NO：7 技术要求强度等级：M 2.5 稠度/mm: 60 ～80 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂配合比每1㎡材料用量/kg 水泥河砂水 200 1450 300～320 配合比例 1 7.25 参考用水量水泥砂浆配合比 NO：8 技术要求强度等级：M 5 稠度/mm: 60 ～80 原材料水泥： 32.5 级河砂：中砂 330
施工配合比 试验室配合比是以干燥材料为基准计算而得，但现场施工所用的砂、石料常含有一定水分，因此，在现场配料前，必须先测定砂石料的实际含水率，在用水量中将砂石带入的水扣除，并相应增加砂石料的称量值。设砂的含水率为a%；石子的含水率为b%，则施工配合比按下列各式计算：水泥：C`=C；砂子 S`=S（1+a%）；石子G`=G（1+b%）；水W`=W-S*a%-G*b% [例]某钢筋混凝土，混凝土设计强度为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型，混凝土坍落度要求为50～70mm，根据施工单位的管理水平和历史统计资料，混凝土强度标准差σ取4.0MPa。所用原材料：普通硅酸盐水泥32.5级，密度ρc=3.1，水泥强度富余系数K c=1.12；河砂M x=2.4，Ⅱ级配区，ρs=2.65g/cm3；碎石，D max=40mm，连续级配，级配良好，ρg=2.70g/cm3；自来水。求：混凝土初步计算配合比。 [解]1.确定混凝土配制强度f cu.h＝f cu.d+1.645σ＝30+1.645×4.0＝36.58（MPa） 2.确定水灰比，根据强度要求计算： W/C=Af cu/(f cu.h+ABf cu)=0.46*32.5*1.12/(36.58+0.46*0.03*32.5*1.12)=0.45；根据耐久性要求由于结构处于干燥环境，对水灰比无限制，故取满足强度要求的水灰比。 3.确定用水量,查表4-12可知，坍落度55～70mm时，用水量185kg； 4.水泥用量C0=W0*C/W=185*1/0.45=411kg,查表4-18，满足耐久性的要求。 5．确定砂率,参照表4-13，通过插值（内插法）计算，取砂率S p=32% 。 6．计算砂、石用量，因无引气剂，取α＝1。 C0/ρc+W0/ρw+S0/ρs+G0/ρg+10α=1000；S p=S0/（S0+G0），解上述联立方程得：S0=577kg； G0=1227kg。因此，该混凝土初步计算配合为：C0=411kg，W0=185kg，S0=577kg，G0=1227kg。或者：C:S:G=1:1.40:2.99，W/C=0.45。 根据初步计算配合比，称取12L各材料用量进行混凝土和易性试拌调整。混凝土坍落度为20mm，小于设计要求，增加5%的水泥和水，重新搅拌测得坍落度为65mm，且粘聚性和保水性均满足设计要求，并测得混凝土表观密度kg/m3，求基准配合比。又经混凝土强度试验，恰好满足设计要求，已知现场施工所用砂含水率4.5%，石子含水率1.0%，求施工配合比。 施工配合比(B) [解]1.基准配合比：1）根据初步计算配合比计算12L各材料用量为：C=4.932kg，W=2.220kg，S=6.92kg，G=14.72kg。2）增加5%的水泥和水用量为：ΔC＝0.247kg，ΔW＝0.111kg。3）各材料总用量为A＝ （4.932+0.247）+（2.220+0.111）+6.92+14.92＝29.35（kg）4）根据式（4－38）计算得基准配合比为：C j=422，W j=190，S j=564，G j=1215。 2．施工配合比： 根据题意，试验室配合比等于基准配合比，则施工配合比为： C＝C j＝422kg S=564×（1+4.5%）＝589kg G＝1215×（1+1%）＝1227kg
水泥混凝土配合比参考表 水泥强度等级混凝土强度等 级 每立方米混凝土材料用量（KG/m2 ） 配比适用于配置的混凝土类别水泥水沙子石子 32.5 32.5R C153001857301165 适用于配料混凝土坍落度在30mm-70mm 的 塑性混凝土 C203501856901160 C254001856501180 C304501836001192 C354801805801230 C405201785251220 C203501857951055 掺入适当高效减水剂，适用于配置混凝土坍落 度大于80mm 流态性混凝土 C254051857581061 C304501837521045 C354801807051040 C405201806551070 42.5 42.5R C202901857251180 适用于配料混凝土坍落度在30mm-70mm 的 塑性混凝土 C253451856701195 C303801856481198 C354301856151205 C404601855901210 C454801805701215 C505101785451220 C203001858301056 掺入适当高效减水剂，适用于配置混凝土坍落 度大于80mm 流态性混凝土 C253401858001045 C303851847751050 C354201857501060 C404601837301065
C454851807001080 C505151806751085 62.5 625.R C303401856751200 适用于配料混凝土坍落度在30mm-70mm 的 塑性混凝土 C353751856501205 C404051856251215 C454401855951220 C503681835601240 C605251805301250 C303501908001045 掺入适当高效减水剂，适用于配置混凝土坍落 度大于80mm 流态性混凝土 C353851887801050 C404201857651055 C454501857501060 C504801807301080 C605251786751100 62.5 62.5R C402641806201320 掺入适当高效减水剂，适用于配置混凝土坍落 度大于80mm 流态性混凝土 C402711806801320 C452821805801320 C452861806401320 C503021806101320 备注1、我公司同时生产不同强度等级的不同品种水泥，除早期强度、施工性能和夯性能有所区别外，28 天强度指标基本相同，故本参考配合比没有区别。 2、当掺加掺合料时，采用内扛法可等量或超量取代，量大取代量应根据掺合料性能进行强度对比试验结果而定。 3、配置流态型混凝土时，参考配比试验所采用的是减水率在15% 以上的高效减水剂。 4、参考配比试验所采用的沙石为Ⅱ区中沙，石子为5-31.5mm 的连续级配的碎石。
混凝土抗冻等级
混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是采用龄期28d的试 块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过25％，而且质量损失不超过 5％时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。 GBJ50164—92将混凝土划分为以下抗冻等级：F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九个等级，分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为10、15、25、50、100、150、200、250和300次。 抗冻等级≥F50的混凝土称为抗冻混凝土。 砂率：SP= 砂的用量S/(砂的用量S＋石子用量G)×100% 是质量比 砂率的变动，会使骨料的总表面积有显著改变，从而对混凝土拌合物 的和易性有较大影响。 确定砂率的原则是：在保证混凝土拌合物具有的粘聚性和流动性的前提下，水泥浆最省时的最优砂率。 水泥28天强度（32.5-40MPa)，砂子为中砂，含泥量不超过4%，混凝土坍落度30-50mm，混凝土配制强度30MPa，则：水泥用量442-388 水193-190 砂子554-599 石子1234-1243kg。 C20:水泥强度：32.5Mpa 卵石混凝土水泥富余系数1.00 粗骨料最大粒径20mm 塔罗度35~50mm 每立方米用料量：水：190 水泥：404 砂子：542 石子：1264 配合比为：0.47：1：1.342：3.129 砂率30% 水灰比：0.47 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。混凝土配合比通常用每立方米混凝土中各种材料的质量来表示，或以各种材料用料量的比例表示（水泥的质量为1）。 设计混凝土配合比的基本要求： 1、满足混凝土设计的强度等级。 2、满足施工要求的混凝土和易性。 3、满足混凝土使用要求的耐久性。 4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。 从表面上看，混凝土配合比计算只是水泥、砂子、石子、水这四种组成材料的用量。实质上是根据组成材料的情况，确定满足上述四项基本要求的三大参数：水灰比、单位用水量和砂率。
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（1m3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C60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C60时，配制强度应按下式确定：
常规C10、C15、C20、C25、C30混凝土配合比 常规C10、C15、C20、C25、C30混凝... 常规C10、C15、C20、C25、C30混凝土配合比 混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准 值fcu,k划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个 值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为 C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个 等级。 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关 系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300 千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥 与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成： C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。 常用等级 C20 水：175kg水泥：343kg 砂：621kg 石子：1261kg 配合比为：0.51:1:1.81:3.68 C25 水：175kg水泥：398kg 砂：566kg 石子：1261kg 配合比为：0.44:1:1.42:3.17 C30 水：175kg水泥：461kg 砂：512kg 石子：1252kg 配合比为：0.38:1:1.11:2.72 . . . . . .. 普通混凝土配合比参考: 水泥 品种混凝土等级配比 (单位)Kng 塌落度mm 抗压强度 N/mm2 水泥砂石水 7天 28天 P.C32.5 C20 300 734 1236 195 35 21.0 29.0 1 2.45 4.1 2 0.65
各类混凝土各类砂浆参考配合比表
混凝土配合比表 （1）现浇碎石混凝土配合比（单位：立方米） 定额编号 1 2 3 4 5 C15 C20 C25 C30 C35 项目 碎石粒径<16mm 材料单位数量数量数量数量数量32.5Mpa水泥吨0.307 0.400 0.460 0.530 -- 42.5Mpa水泥吨-- -- -- -- 0.460 中砂立方米0.511 0.411 0.362 0.348 0.362 <16mm石子立方米0.830 0.870 0.879 0.845 0.879 水立方米0.220 0.220 0.220 0.220 0.220 定额编号 6 7 8 9 10 C40 C45 C15 C20 C25 项目 碎石粒径<16mm 碎石粒径<20mm 材料单位数量数量数量数量数量32.5Mpa水泥吨-- -- 0.286 0.372 0.428 42.5Mpa水泥吨0.530 -- -- -- -- 52.5Mpa水泥吨-- 0.472 -- -- -- 中砂立方米0.348 0.360 0.507 0.409 0.359 <16mm石子立方米0.845 0.873 -- -- -- <20mm石子立方米-- -- 0.860 0.903 0.914 水立方米0.220 0.220 0.200 0.200 0.200 定额编号11 12 13 14 C30 C35 C40 C45 项目 碎石粒径<20mm 材料单位数量数量数量数量32.5Mpa水泥吨0.493 -- -- -- 42.5Mpa水泥吨-- 0.428 0.493 -- 52.5Mpa水泥吨-- -- -- 0.437 中砂立方米0.346 0.359 0.346 0.370 <20mm石子立方米0.883 0.914 0.883 0.897
五强两比培训班 混凝土配合比设计 概述 混凝土是一种由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均匀拌和，经一定时间硬化而形成的人造石材。在混凝土中，砂石起骨架作用称为骨料，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌和物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结成一个坚实的整体。 混凝土的分类 （一）按照混凝土表观密度分类 （二）按照不同工程的用途分类 （三）按照胶凝材料的种类不同分类 （四）按照施工工艺的不同分类 不同表观密度 1、特重混凝土：干表观密度大于2800kg/m3的混凝土。 2、普通混凝土：干密度为2000～2800 kg/m3的混凝土。 3、轻骨料混凝土：干密度小于1900 kg/m3的混凝土。 不同胶凝材料 水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等。 不同施工工艺 泵送混凝土、喷射混凝土、自流平混凝土等。 砼基本性能 砼拌合物性能（工作性能） 1、稠度 干硬性砼：维勃稠度坍落度 塑性砼：坍落度 流动性砼：坍落度流动度 2、凝结时间 3、保水性（泌水率） 4、含气量 砼力学性能 1、抗压强度 2、抗折强度 3、劈拉强度 砼耐久性能 1、抗渗等级 2、抗冻融等级
3、体积变化（收缩率、膨胀率等） 4、抗碳化性能 5、抗腐蚀性能 a、电通量、氯离子渗透系数 b、硫酸盐侵蚀 普通砼配合比设计规程 JGJ55-2011 一、标准的主要特点 二、总则 三、配合比设计的基本资料 四、设计方法和步骤 五、有特殊要求的混凝土配合比设计 六、配合比计算实例 标准的主要特点 1、增加了混凝土耐久性要求的规定（氯离子、含气量、碱含量等）； 2、修订了普通混凝土试配强度的计算公式和强度标准差； 3、修订混凝土水胶比计算公式中胶砂强度取值和回归系数αa和αb； 4、在混凝土试配中增加了耐久性试验验证的内容； 5、增加了高强混凝土试配强度计算公式、水胶比、胶凝材料用量和砂率推荐表。 总则 为规范普通混凝土配合比设计方法，满足设计和施工要求，确保混凝土工程质量且达到经济合理，制定本规程。 本规程适用于工业与民用建筑及一般构筑物所采用的普通混凝土配合比设计。 配合比设计的基本资料 1、混凝土设计要求：满足砼结构设计的强度要求、砼拌和物具有适应施工的流动性和良好的和易性、耐久性的要求、经济、节约的要求； 2、工程特征（工程所处环境、结构断面、钢筋最小净距等）； 3、水泥品种和强度等级； 4、砂、石的种类规格、表观密度及石子最大粒径； 5、施工方法。 设计方法和步骤 （一）基本参数 （二）理论配合比（计算配合比）的设计与计算 （三）试配 (四) 配合比的调整与确定 基本参数 1、水胶比W/B ；
施工技术交底记录W1-01 工程名称郑东新区龙子湖区晨晖路等四 单位工程雨、污水工程条道路工程施工七标段 交底内容混凝土拌和日期 1.施工准备 1.1材料及主要机具： 1.1.1 水泥：水泥的品种、标号、厂别及牌号应符合混凝土配合比通知单的要求。 1.1.2砂：砂的粒径及产地应符合混凝土配合比通知单的要求。 1.1.3碎石：石子的粒径、级配及产地应符合混凝土配合比通知单的要求。 1.1.4水：宜采用饮用水。 1.1.5主要机具：混凝土搅拌机采用自落式搅拌机。计量设备采用磅秤。 1.2作业条件： 1.2.1严格按照混凝土配合比进行拌合，公布于搅拌配料地点的标牌上。 1.2.2所有的原材料经检查，全部应符合配合比通知单所提出的要求。 1.2.3搅拌机及其配套的设备应运转灵活、安全可靠。电源及配电系统符合 要求，安全可靠。 2操作工艺 2.1 每台班开始前，对搅拌机及上料设备进行检查并试运转；对所用计量器具 进行检查并定磅；校对施工配合比；对所用原材料的规格、品种、产地、牌号及 质量进行检查，并与施工配合比进行核对；对砂、石的含水率进行检查，如有变 化，及时调整用水量。 2.2计量： 2.2.1砂、石计量：用手推车上料时，必须车车过磅，卸多补少。 2.2.2 水泥计量：搅拌时采用袋装水泥时，对每批进场的水泥应抽查10 袋的重量，并计量每袋的平均实际重量。 2.2.3 水计量：水必须盘盘计量，其允许偏差应≤±2%。 2.3上料：现场拌制混凝土，一般是计量好的原材料先汇集在上料斗中，经 上料斗进入搅拌筒。水及液态外加剂经计量后，在往搅拌筒中进料的同时，直接 进入搅拌筒。原材料汇集入上料斗的顺序如下：