干硬性混凝土配合比设计及技术要求

混凝⼟配合⽐设计规范及计算⽅法混凝⼟是⼀种建筑材料，⽽混凝⼟的质量往往就决定了建筑的使⽤寿命及质量，如何把握好混凝⼟的质量？混凝⼟配合⽐就是控制混凝⼟质量的重要因素，⽽混凝⼟配合⽐就是指混凝⼟中各组成材料(⽔，⽔泥，砂和⽯)的⽐例关系，下⾯为⼤家介绍⼀下混凝⼟配合⽐设计规范、混凝⼟配合⽐计算⽅法。

混凝⼟配合⽐设计规范混凝⼟配合⽐并不是⼏种简单的数字⽐例，混凝⼟配合⽐不但要满⾜建筑必要的强度，还要使混凝⼟拌合物具有良好的和易性，不离析、不泌⽔等，以及配合⽐的经济性。

混凝⼟配合⽐设计规范应满⾜⼀下要求：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。

混凝⼟配合⽐设计过程⼀般分为四个阶段，即初步配合⽐计算、基准配合⽐的确定，实验配合⽐确定和施⼯配合⽐的确定。

通过这⼀系列的⼯作，从⽽选择混凝⼟各组分的最佳配合⽐例。

混凝⼟配合⽐设计要求：强度要求满⾜结构设计强度要求是混凝⼟配合⽐设计的⾸要任务。

任何建筑物都会对不同结构部位提出“强度设计”要求。

为了保证配合⽐设计符合这⼀要求，必须掌握配合⽐设计相关的标准、规范，结合使⽤材料的质量波动、⽣产⽔平、施⼯⽔平等因素，正确掌握⾼于设计强度等级的“配制强度”。

配制强度毕竟是在试验室条件下确定的混凝⼟强度，在实际⽣产过程中影响强度的因素较多，因此，还需要根据实际⽣产的留样检验数据，及时做好统计分析，必要时进⾏适当的调整，保证实际⽣产强度符合《混凝⼟强度检验评定标准》（GBJ107）的规定，这才是真正意义的配合⽐设计应满⾜结构设计强度的要求。

满⾜施⼯和易性的要求根据⼯程结构部位、钢筋的配筋量、施⼯⽅法及其他要求，确定混凝⼟拌合物的坍落度，确保混凝⼟拌合物有良好的均质性，不发⽣离析和泌⽔，易于浇筑和抹⾯。

满⾜耐久性要求混凝⼟配合⽐的设计不仅要满⾜结构设计提出的抗渗性、耐冻性等耐久性的要求，⽽且还要考虑结构设计未明确的其他耐久性要求，如严寒地区的路⾯、桥梁，处于⽔位升降范围的结构，以及暴露在氯污染环境的结构等。

某民航工程干硬性混凝土配合比设计摘要：根据干硬性混凝土的特点，确定配合比的各项参数，通过试配，用内插法确定民航工程道面混凝土的施工配合比。

关键词：干硬性混凝土；配合比；参数一、概述干硬性混凝土是指混凝土拌合物坍落度小于10mm，需用维勃稠度来表示其稠度的混凝土。

随着科学技术的不断发展，越来越多的施工技术和施工机械得以应用，使得干硬性混凝土应用和施工越来越普遍。

干硬性混凝土具有低用水量、低水灰比的特点。

因此其水泥用量较低，具有较大的经济利益。

同时由于其特殊的施工工艺，干硬性混凝土密实度较高，具有较大抗掺性和较少收缩性。

目前，干硬性混凝土越来越多地用于高速公路、市政工程、民航工程，以及大量的预制构件施工。

某民航工程道面混凝土使用干硬性混凝土，设计要求5.0MPa，坍落度要求小于5mm。

二、配合比设计（一）材料选择１．水泥。

水泥是混凝土中最主要的材料，它在混凝土中起到胶凝和填充作用。

由于民航工程道面混凝土主要考虑混凝土的抗折强度，所以对于水泥的选择也应优先考虑其抗折强度和耐磨性能。

在水泥主要矿物中，C2S（硅酸二钙）和C4AF（铁铝酸四钙）具用较高的抗折强度和耐磨性能，而此两种矿物早期强度较低，后期强度较高。

因此，在《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》（MH5006-2002）中规定，水泥不宜选用早强R型水泥，并且要求C4AF≥15.0%。

目的就是为了提高水泥的后期强度，特别是抗折强度，同时提高混凝土的耐磨性能。

在本工程中选用塔牌42.5水泥，其技术指标见表1，各项指标均符合标准要求。

表1水泥技术指标品种强度等级生产厂名细度（80μm）抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）3d 28d 3d 28dP.0 42.5 塔牌0.9% 4.7 7.7 23.2 46.3２．粗集料。

为了配制较好的连续级配，该工程采用5～20mm和20～40mm 两种规格碎石，为满足民航工程对粗集料级配的要求，通过计算，确定20～40mm 碎石占55%，5～20mm碎石占45%，两规格石子技术指标见表2，石子级配及配比见表3。

名词解释：干硬性混凝土拌合物,塌落度小于30mm时即可称之为干硬性混凝土了,干硬性混凝土几乎没有什么流动性,通过调整水灰比W/C及加减水剂等来实现。

干硬性混凝土的性质
1、干硬性砼要求维勃度20S--40S，以抗折强度为设计特征值，保证道面砼设计强度在28天龄期抗折强度达到
5.0MPa。

2 、干硬性砼之物理性质及力学性质的内在规律与普通砼不尽相同，特别是由于水灰比变化较小，因此，水灰比对干硬性砼抗折强度影响不大。

而影响干硬性砼抗折强度的主要因素除水泥强度外，便是砼集料（主要指粗细骨料）的理想级配和质量。

对干硬性砼配合比设计尤其要重视砂石集料理想级配及材质的选择，使之有良好的嵌锁能力，确保砼质量。

3 、干硬性砼要求胀缩率小，抗折强度高，耐久性好，耐磨，道面表面平整度要求高，并且要有一定的粗糙度。

因此要求砼拌和物要有一定的流动性，粗集料要有一定的嵌锁能力，水泥用量较少，表面还要形成3mm--5mm之砂浆保护层。

道面干硬性砼的级配应该满足上述又矛盾又统一的砼特征，最大限度的节约水泥，提高砼的抗折强度
混凝土料稀容易开裂,还是料稠容易开裂,为什么?
一般来说,混凝土料稀比料稠更易开裂.
因为混凝土的料稀必然是因为水灰比大.
混凝土的水灰比大必然造成混凝土终凝的收缩比大.所以容易开裂.
但是混凝土开裂的原因不只这一个.
1、与混凝土配合比有关.如果骨料的级配不符合要求时,容易造成开裂.
2、与混凝土终凝后的养护有关,如果在终凝后24小时及在未来7天内未能及时覆盖、浇水的话也会造成开裂.
3、与混凝土终凝后的成品保护有关,如果保护不好,上人、上料、上机械过早的话也会造成开裂
总之,混凝土开裂有很多原因,水灰比只是其中一种.。

第27卷第6期2009年12月水 电 能 源 科 学W ater Resour ces and P ow er V o l.27N o.6Dec.2009文章编号:1000-7709(2009)06-0116-03高强度干硬性混凝土护坡砌块配合比设计甘继胜1何清举1李昭生2(1.河南省水利第二工程局,河南郑州450016;2.河北钢铁集团舞阳钢铁有限责任公司,河南舞钢462500)摘要:针对传统护坡形式的缺陷,介绍一种采用现代化制作工艺生产的高强度干硬性混凝土护坡砌块,分析了原材料及配合比影响因素,阐述了配合比设计方法及生产工艺。

工程应用结果表明,该方法可有效保证护坡砌块的外观和强度并满足工程要求,可供借鉴。

关键词:高强度;干硬性;混凝土;护坡;砌块;配合比设计中图分类号:T V431+.1;T V861;T U 522.3文献标志码:B收稿日期:2009-09-14,修回日期:2009-10-26作者简介:甘继胜(1971-),男,工程师,研究方向为工程施工管理,E -mail:g anjisheng 1971@堤坝混凝土砌块护坡是以预制混凝土砌块作为护面层单元的一种铺砌式斜坡保护结构,砌块形状规范,具有施工效率高、质量易控制、施工便利、有一定柔性、整体美观、环保等诸多优点,并可根据需要设计生产不同的几何形状、尺寸、密度、开孔率和开孔方式,达到工程安全、质量经济性与环境要求统一,故混凝土砌块护坡已成为海岸河道、湖泊、水岸、渠道等护砌工程主要护坡形式。

目前,多采用手工现场预制或半机械化半人工生产,生产效率低且质量不稳定。

燕山水库预制厂引进了德国玛莎公司砌块生产线可从配料到振动挤压成型、再到干湿产品的传送均由设定程序控制而自动完成,自动化程度和生产效率高。

对较低强度混凝土砌块配合比曾做过大量试验与研究[1],但对MU 30以上高强度混凝土砌块的配合比,目前研究尚少。

鉴此,本文探讨了高强度干硬性护坡砌块混凝土配合比设计,工程实例验证了该设计行之有效,可供借鉴。

机场、道路干硬性道面砼配合比设计目前我国砼道面广泛应用于机场及城市道路和广场，高速公路收费处、服务区场区以及部分省道、县乡道路也应用砼硬化，本文以浦东国际机场干硬性道面砼成功的配合比设计为例，论述一下适用于道面的干硬性砼配合比设计。

1、道面干硬性砼的技术要求及特点1.1干硬性砼要求维勃度20S--40S，以抗折强度为设计特征值，保证道面砼设计强度在２８天龄期抗折强度达到5.0MPa。

1.2干硬性砼之物理性质及力学性质的内在规律与普通砼不尽相同，特别是由于水灰比变化较小，因此，水灰比对干硬性砼抗折强度影响不大。

而影响干硬性砼抗折强度的主要因素除水泥强度外，便是砼集料（主要指粗细骨料）的理想级配和质量。

对干硬性砼配合比设计尤其要重视砂石集料理想级配及材质的选择，使之有良好的嵌锁能力，确保砼质量。

1.3干硬性砼要求胀缩率小，抗折强度高，耐久性好，耐磨，道面表面平整度要求高，并且要有一定的粗糙度。

因此要求砼拌和物要有一定的流动性，粗集料要有一定的嵌锁能力，水泥用量较少，表面还要形成3mm--5mm之砂浆保护层。

道面干硬性砼的级配应该满足上述又矛盾又统一的砼特征，最大限度的节约水泥，提高砼的抗折强度。

2、干硬性砼集料选取的理论依据及材料的实际选用2.1、碎石的理想级配选择及碎石的实际选用(1)最大粒径的选择道面砼主要承受抗弯应力，以抗折强度为设计标准。

以往在表面理论的影响下，对道面砼尽量选取较大粒径。

实践表明集料粒径大，虽然能节省水泥，但并不能提高砼的抗折强度，而且强度均方差Sn较大，还容易产生离析，影响砼质量。

经过对４种不同粒径石子试拌抗折强度为5MPa的砼，试验结果如下表：表１：不同粒径石子拌制的砼指标粒径mm70（卵石）50（碎石）40（碎石）30（碎石）试件组数n24304430抗折强度5.345.755.955.58均方差Sn1.260.630.320.3从表中可以看出，道面砼碎石最大粒径选40mm为宜。

干硬性混凝土配合比设计及技术要求一、配合比设计干硬性混凝土的配合比设计原理和步骤，与塑性混凝土并无多大区别。

不过，由于干硬性混凝土砂率小、用水量少、水灰比小，所以塑性混凝土的强度计算公式及图表不适用于干硬性混凝土。

同普通塑性混凝土一样，首先应找出混凝土强度与水灰比的关系，以及用水量与干硬度的关系。

可以参考有关资料，最好通过实际试验求得。

然后，计算水泥用量和骨料用量，计算出配合比。

根据计算配合比进行试拌，井成型混凝土试块，检查混凝土拌和物的干硬度、密度及强度。

根据试验结果，将混凝土的水灰比和材料组成加以必要的修正，使其满足设计要求。

在进行配合比修正时，主要应满足混凝土的设计强度要求，同时应使混凝土的干硬度指标与振捣设备相适应。

经过振捣，混凝土应达到一定的密实度。

一般要求密实系数不小于0. 98。

如果配制的混凝土不能满足上述要求，可以按照下面的方法调整材料用量：当混凝土所用各项材料已经确定以后，影响混凝土强度的主要因素就是水灰比。

因此可以用增减水灰比的方法来调整混凝土的强度。

对干硬度有影响的，主要是水泥砂浆的富余程度和稠度大小。

如干硬度不合设计要求，可用增减用水量和砂子用量的方法来进行调整。

混凝土的密度与砂石级配、砂率大小、振捣时间及干硬度密切相关。

密度直接反映混凝土的密实度，是控制混凝土质量的主要指标。

如发现混凝土的密度达不到要求指标时，就应从配料、振捣时间、级配、砂率等方面进行调整。

由于干硬性混凝土水泥砂浆剩余系数较低，所以在选定砂率时应特别慎重。

在试验中，应选择几个适当的砂率进行对比，以便得到水泥用量最省，并能满足强度和干硬度要求的配合比。

二、技术要求1.材料的选用在材料选用方面应注意以下几点：(l)配制快硬高强度干硬性混凝土时，宜采用高标号的水泥，其标号不应低于混凝土标号的120%。

(2)干硬性混凝土的用砂应严格控制含泥量，并选用级配良好的粗、中砂。

砂中含泥量不得大于3%，含泥量过多会影响水泥与砂石的黏结，并增加水泥用量。

配合比计算一、设计要求及材料情况1、设计要求：C30承台混凝土，采用泵送施工，坍落度120mm~160mm。

2、材料情况：华新P.O42.5水泥，fce=45.0；粗骨料：采用湖北阳新5~25mm及25~31.5mm 的两种碎石进行搭配，组成5~31.5mm的连续级配碎石，按5~25mm: 25~31.5mm=8: 2（重量比）的比例配制；细骨料：浠水巴河Ⅱ区中砂，Mx=2.7；外掺料：武汉青源Ⅱ级粉煤灰；外加剂：山西武鹏WP缓凝高效减水剂。

二、计算1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。

2、w/c=aa×fce/(fcu,o+aa×ab×fce)=0.46×45.0/(38.2+0.46×0.07×45.0)=0.523、根据施工要求，混凝土设计坍落度为120mm~160mm，取单位用水量为215kg，掺加1.7%的缓凝高效减水剂，减水率δ=22%，则混凝土单位用水量：mW0= mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。

4、单位水泥用量：mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg5、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有水泥用量：mc0= mc×（1-16.5%）=270 kg。

粉煤灰用量：mf0= mc×16.5%×1.3=69.3kg。

减水剂用量：mFDN0=( mc0+ mf0)×1.7%=5.77 kg。

6、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=40%，则有：mc0+ mf0+ ms0+ mg0+ mW0= mcpmso/(mso+mgo) ×100%=βs得：细骨料ms0=757kg，粗骨料mg0=1136kg。

则混凝土配合比：mc0: ms0: mg0: mf0: mFDN0: mW0=270:757:1136:69.3:5.77:168= 1 : 2.80:4.21:0.26:0.021:0.62三、根据规定，水灰比比基准水灰比减少0.03，则水灰比w/c=0.491、单位水泥用量mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg2、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有水泥用量：mc1= mc×（1-16.5%）=286 kg。

C20砌块混凝土配合比计算书一、编制依据1、《普通混凝土配合比设计规程》（JTJ55-2000）2、《邵阳至怀化高速公路土建工程施工招标文件》3、《公路工程集料试验规程》（JTJ058-2000）4、《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ053-94）5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）二、设计资料1、混凝土设计等级为C20干硬性混凝土，用于六方块，混凝土由机械搅拌，用机械挤压成形。

2、组成材料：1、水泥：湖南长城实业有限公司宝庆牌P.Ｏ32.5。

2、粗集料：洞口县竹市秀峰石料场碎石5-15mm连续级配。

3、细集料：洞口县石背砂场河砂Mx＝3.0。

三、计算配合比1、确定配制强度f cu，0=f cu，k+1.645σ=20+1.645*4=26.6MPa2、计算水灰比Ryp＝Ry+0.46Rs（C/W-0.52）0.46×32.5（C/W-0.52）＝26.6（Mpa）W/C＝0.432 取0.43W/C＝a a×f ce/(fcu,o+a a×a b×f ce)＝0.46×32.5/(26.6+0.46×0.07×32.5)≈0.54 取0.503、单位用水量根据碎石最大粒径，用水量Wo取180kg/m3。

4、计算水泥用量已知：W/C＝0.50、单位用水量Wo=180kg/m3,求得：m co≈360kg/m3。

5、计算砂率根据经验砂率取值Sp＝0.42。

6、计算砂、碎石用量已知:单位用灰量m co=360kg/m3,单位用水量m wo=180kg/m3，由公式：m co+m go+m so+m jo+m wo=m cpSp=m so/(m go+m so)×100%假定混凝土混合料湿表观密度ρcp=2400kg/m3，360+m go+m so+180=24000.42=m so/(m go+m so)×100%解得：砂用量m so≈781kg/m3碎石用量m go≈1079kg/m3四、确定初步配合比m c：m g：m s：m j：m w＝360：1079：781：180＝1：2.997：2.169：0.50五、计算试配配和比1、采用水灰比分别为w/c＝0.55、w/c＝0.50、w/c＝0.45、砂率分别增加和减少1％拌制三组混凝土拌和物。