第四节混凝土的配合比设计
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）用量之间的比例关系。常用的表示方法有两种：①以每立方米混凝土中各项材料的质量表示，如水泥300kg、水180kg、砂720kg、石子1200kg；
②以水泥质量为1的各项材料相互间的质量比及水灰比来表示，将上例换算成质量比为水泥∶砂∶石=1∶∶4，水灰比=。
一、混凝土配合比设计的基本要求
设计混凝土配合比的任务，就是要根据原材料的技术性能及施工条件，合理选择原材料，并确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料的用量。混凝土配合比设计的基本要求是：(１)满足混凝土结构设计所要求的强度等级。
(２)满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性。
(３)满足混凝土的耐久性（如抗冻等级、抗渗等级和抗侵蚀性等）。
(４)在满足各项技术性质的前提下，使各组成材料经济合理，尽量做到节约水泥和降低混凝土成本。
二、混凝土配合比的三个参数
(一) 水灰比（W/C）
水灰比是单位体积混凝土中水与水泥质量的比值，是影响混凝土强度和耐久性的主要因素。其确定原则是在满足强度和耐久性的前提下，尽量选择较大值，以节约水泥。
（二）砂率（βS）
砂率是指砂子质量占砂石总质量的百分率。砂率是影响混凝土和易性的重要指标。砂率的确定原则是在保证混凝土拌和物粘聚性和保水性要求的前提下，尽量取小值。
（三）单位用水量
单位用水量是指1m3混凝土的用水量。单位用水量的多少反映了单位混凝土中水泥浆与集料之间的比例关系。在混凝土拌和物中，水泥浆的多少显著影响混凝土的和易性，同时也影响强度和耐久性。其确定原则是在达到流动性要求的前提下取较小值。
水灰比、砂率、单位用水量是混凝土配合比的三个重要参数，在配合比设计中正确地确定这三个参数，就能使混凝土满足上述设计要求。
三、混凝土配合比设计的方法步骤
（一）配合比设计的基本资料
（１）明确设计所要求的技术指标，如强度、和易性、耐久性等。
（２）合理选择原材料，并预先检验，明确所用原材料的品质及技术性能指标，如水泥品种及强度等级、密度等；砂的细度模数及级配；石子种类、最大粒径及级配；是否掺用外加剂及掺和料等。
（二）初步配合比的计算
1．确定混凝土试配强度（）
在正常施工条件下，由于人、材、机、工艺、环境等的影响，混凝土的质量总是会产生波动，经验证
明，这种波动符合正态分布。为使混凝土的强度保证率能满足规定的要求，在设计混凝土配合比时，必须使混凝土的试配强度高于设计强度等级，可按下式估计：
,0cu f ≥,cu k f -t （3-7）
式中 —混凝土的试配强度，MPa ；
—设计龄期要求的混凝土强度等级，MPa ；
σ—施工单位的混凝土强度标准差的历史统计水平，MPa ；若无统计资料时，可参考表3-16取值。
t —与混凝土要求的保证率所对应的概率度，见表3-17。 当设计龄期为28 d 时，抗压强度保证率P 为95%，此时t =,式3-7变为
,0cu f ≥,cu k f +σ （3-8）
表3-16混凝土强度标准差σ值 (单位：Mpa)( DL/T5330—2005)
表3-17不同t 值的保证率P
2．确定水灰比值（/W C ）
（1）满足强度要求的水灰比：根据已测定的水泥实际强度f ce （或选用的水泥强度等级f ce,k ）、粗集料种类及所要求的混凝土配制强度，按混凝土强度经验公式（3-3）计算水灰比，则有
,0(
-)cu a ce b C
f f W αα= 变为 ,a ce cu o a b ce
f W C f f ααα=+ (3-9） （2）满足耐久性要求的水灰比：根据表3-18、表3-19分别查出满足抗渗性、抗冻性要求的水灰比值，与表3-14（或表3-15）对照，取三者中的小值作为满足耐久性要求的水灰比。
同时满足强度、耐久性要求的水灰比，取(1)(2)中的小值。 3．确定单位用水量（m wo ）
（1）干硬性和塑性混凝土用水量的确定 ①/W
C =～时，根据施工要求的坍落度值和已知的粗集料种类及最大粒径，可由表3-20（或表3-21）中的规定值选取单位用水量。
②/W
C 小于的混凝土及采用特殊成型工艺的混凝土，用水量通过试验确定。
表3-18抗渗等级允许的最大水灰比
表3-19抗冻等级允许的最大水灰比
28d 抗冻等级 普通混凝土 引气混凝土 F50 F100 F150 F200
— —
表3-20 水工常态混凝土单位用水量参考值 (DL/T5330—2005)（单位：kg/m 3
）
kg/m 3
。
2.采用人工砂时，用水量需增加5 kg/m 3
～10 kg/m 3
。
3.掺入火山灰质掺和料时，用水量需增加10 kg/m 3
～20 kg/m 3
；采用Ⅰ级粉煤灰时，用水量可减少5 kg/m 3
～10 kg/m 3
。
4.采用外加剂时，用水量应根据外加剂的减水率作适当调整，外加剂的减水率应通过试验确定。
5.本表适用于骨料含水状态为饱和面干状态。
表3-21 混凝土单位用水量选用表（JGJ55—2000）（单位：kg/m 3
）
可减少5～10kg 。
2.掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。
3.本表不适用于水灰比小于或大于的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土。
（2）流动性、大流动性混凝土的用水量按下列步骤计算：①以表3-20(或3-21)中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ，计算出未掺外加剂的混凝土用水量；②掺外加剂时混凝土用水量按下式计算：
0(1)Wa
W m m β=- （3-10）
式中 m wa —掺外加剂混凝土的单位用水量，kg/m 3
；
m w0—未掺外加剂混凝土的单位用水量，kg/m 3； β—外加剂的减水率，%，经试验确定。
4．计算混凝土的单位水泥用量（m c0）
根据已选定的单位用水量（m w0）和已确定的水灰比（/W C ）值，可由下式求出水泥用量：
/W C m m W C
=
（3-11）
根据结构使用环境条件和耐久性要求,查表3-13中规定的1m 3
混凝土最小的水泥用量,最后取两值中大者作为1m 3
混凝土的水泥用量。
5．确定砂率（βs ） (１)计算法
测得混凝土所用砂、石的表观密度和堆积密度，求出石子的空隙率，按以下原理计算砂率：砂子填充石子空隙并略有剩余。即
000000k ρ'100%ρρS s s
S g s g
m P
m m k P β=
?=
''++×100% （3-12）
式中：βs —砂率，%；
m s 0、m g 0—分别为砂、石用量，kg ；
ρ0s ′、ρ0g ′—分别为砂、石的堆积密度，kg/m 3
； p —石子的空隙率；
k —拨开系数（又称富裕系数）k =~，用碎石及粗砂取大值。 （2）试验法
在用水量和水灰比不变的条件下，拌制5组以上不同砂率的试样，每组相差2%~3%，测出各组的坍落度或维勃稠度。在坐标上绘出砂率与坍落度（或维勃稠度）关系图，从曲线上找出极大值所对应的砂率即
为所求的最优砂率（见图3-6（a ））。
(3)查实践资料法：根据本单位对所用材料的使用经验选用砂率。如无使用经验，按集料种类规格及混凝土的水灰比值按表3-22（或表3-23）选取。
表3-22水工常态混凝土砂率（%）参考值（DL/T5330—2005）
2.砂的细度模数每增减，砂率相应增减 %～ %。
3.使用碎石时，砂率需增加3 %～5 %。
4.使用人工砂时，砂率需增加2 %～3 %。
5.掺用引气剂时，砂率可减小2 %～ 3 %；掺用粉煤灰时，砂率可减小1 %～2 %。
表3-23混凝土砂率选用表（%）（JGJ55—2000）
2.本表适用于坍落度10～60mm 的混凝土。对坍落度大于60mm 的混凝土，应在上表的基础上，按坍落度每增大20mm ，砂率增大1%的幅度予以调整。
3.只用一个单粒级粗集料配制混凝土时，砂率应适当增大。
4.对薄壁构件砂率取偏大值。
6．计算1m 3
混凝土的砂、石用量（m s 0、m g 0）
砂、石用量可用质量法或体积法求得，实际工程中常以质量法为准。
（1）质量法：根据经验，如果原材料情况比较稳定，所配制的混凝土拌合物的表观密度将接近一个固定值，可先假设（即估计）每立方混凝土拌合物的质量ρcp （kg/m 3
）按下列公式计算m s 0、m g 0：
（3-13）
式中：ρcp —混凝土拌合物的假定表观密度，kg/m 3
。可根据集料的表观密度、粒径及混凝土强度等级
3
0000cp ρ1c s g w m m m m m +++=?{
0s
00100%βs s g m m m ?=+
参考表3-24选取；
m c0—每立方米混凝土的水泥质量，kg ；
m s0—每立方米混凝土的砂的质量，kg ； m g0—每立方米混凝土的石子的质量，kg ； m w0—每立方米混凝土的水的质量，kg ；
βs —砂率，%。
表3-24混凝土拌和物湿表观密度参考值（kg/m 3
）
2.骨料表观密度每增减100 kg/m 3
，混凝土拌和物质量相应增减60 kg/m 3
；混凝土含气量每增、减1%，拌和物质量相应增、减1%。 3.表中括弧内的数字为引气混凝土的含气量。 （2）体积法
假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积及拌合物中所含空气的体积之和，用下式计算1m 3
混凝土拌合物的各材料用量：
(3-14)
式中：ρc
、ρw
—分别对应水泥、水的密度（kg/m 3
）； ρg ′、ρs ′—砂、石的表观密度（kg/m 3
）；
α—混凝土含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可选取α=1。 解以上联式,即可求出m s 0、m g 0。
至此，可得到初步配合比，但以上各项计算多是利用经验公式或经验资料获得的，由此配成的混凝土有可能不符合实际要求，所以须对初步配合比进行试配、调整。
（三）试配、调整，确定基准配合比
采用工程中实际采用的原材料及搅拌方法，按初步配合比计算出配制15L~40L 所需的材料用量，拌制成混凝土拌合物。首先通过试验测定坍落度，同时观察粘聚性和保水性。若不符合要求，应进行调整。调整的原则如下：若流动性太大，可在砂率不变的条件下，适当增加砂、石用量；若流动性太小，应在保持水灰比不变的条件下，增加适量的水和水泥；粘聚性和保水水性不良时，实质上是混凝土拌合物中砂浆不足或砂浆过多，可适当增大砂率或适当降低砂率，调整到和易性满足要求时为止。其调整量可参考表3-25。当试拌调整工作完成后，应测出混凝土拌合物的表观密度（ρct ），并重新计算出每立方米混凝土的各项材料用量，即为供混凝土强度试验用的基准配合比。
0s
00
100%βs s g m m m ?=+0000
''c w g
s 001αρρρρg c w s m m m m ++++．＝１{
设调整和易性后试验的材料用量为水m wb 、水泥m cb 、砂m sb 、石子m gb ，则基准配合比为：
(3-15)
式中m wJ 、m cJ 、m sJ 、m gJ — 基准配合比混凝土每立方米的用水量、水泥用量、细集料用量和粗集料用量，kg/m 3
；
ρcP —混凝土拌和物表观密度实测值，kg/m 3。
经过和易性调整试验得出的混凝土基准配合比，满足了和易性的要求，但其水灰比不一定选用恰当，混凝土的强度和耐久性不一定符合要求，故应对混凝土强度和耐久性进行复核。
表3-25 条件变动时材料用量调整参考值
采用三个不同的配合比，其中一个是基准配合比，另两个配合比的水灰比则分别比基准配合比增加及减少，其用水量与基准配合比相同，砂率值可分别增加或减少1%。每种配合比制作一组（三块）试件，每一组都应检验相应配合比拌合物的和易性及测定表观密度，其结果代表这一配合比的混凝土拌合物的性能，将试件标准养护28d 时，进行强度、抗渗、抗冻指标测定，并做混凝土强度与灰水比的直线关系图，求出既符合强度要求，又符合耐久性要求的灰水比。最后按以下原则确定１m 3
混凝土拌和物的各材料用量，即为实验室配合比。
1.用水量（m w ）—取基准配合比中用水量，并根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度值，进行调整确定。
2.水泥用量（m c ）—以用水量乘以通过试验确定的与配制强度相对应的水灰比值。
3.砂、石用量（m s 、m g ）—取基准配合比中的砂、石用量，并按定出的水灰比作适当调整。
4.混凝土表观密度的校正
由强度复核之后的配合比，还应根据实测的混凝土拌和物的表观密度（ρct ）作校正，以确定1m 3
混凝土的各材料用量。其步骤如下：
(1)计算出混凝土拌合物的计算表观密度（ρc,c ）： ,c c c w s g m m m m ρ=+++ （3-16）
(2)计算出校正系数（δ）：
{
3
ρ1ct wJ
wb wb cb sb gb
m m m m m m m ?=+++3
ρ1ct CJ cb wb cb sb gb
m m m m m m m ?=+++3ρ1ct sJ sb
wb cb cb gb
m
m m m m m m ?=
+++3
ρ1ct gJ gb
wb cb sb gb
m m m m m m m ?=+++
δ=
,ct c c
ρρ （3-17）
(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，上面确定出的配合比即为
确定的设计配合比；当二者之差超过2%时，应按下式计算出试验室配合比(每1m 3
混凝土各材料用量):
(五）混凝土施工配合比的确定
混凝土的实验室配合比所用砂、石是以饱和面干状态（工民建为干燥状态）为标准计量的，且不含有超、逊径。但施工时，实际工地上存放的砂、石都含有一定的水分，并常存在一定数量的超、逊径。所以，在施工现场，应根据集料的实际情况进行调整，将实验室配合比换算为施工配合比。
１.集料含水率的调整
依据现场实测砂、石表面含水率（砂、石以饱和面干状态为基准）或含水率（砂、石以干燥状态为基准），在配料时，从加水量中扣除集料表面含水量或含水量，并相应增加砂、石用量。假定工地测出砂的表面含水率为a%，石子的表面含水率为b ％，设施工配合比１ｍ3
混凝土各材料用量为m c ′, m s ′, m g ′, m w ′，则
（3-19）
２．集料超、逊径调整
根据施工现场实测某级集料超、逊径颗粒含量，将该级集料中超径含量计入上一级集料，逊径含量计入下一级集料中，则该级集料调整量为：
调整量＝（该级超径量＋该级逊径量）－（下级超径量＋上级逊径量） (3-20) 四、混凝土配合比设计实例
【例3-1】某混凝土坝，所在地区最冷月份月平均气温为－7℃，河水无侵蚀性，该坝上游面水位变化区的外部混凝土，一年内的总冻融次数为45次，最大作用水头50ｍ，设计要求混凝土强度等级为Ｃ25，无强度历史统计资料，坍落度为30～50mm ，混凝土采用机械振捣。原材料性能如下所述。水泥：强度等级为级的普通水泥，密度c ρ=cm 3
；砂：当地河砂，细度模数X M =,表观密度S ρ=2610kg/m 3
,其他性能均符合
水工混凝土的要求；石子：采用当地的石灰岩石轧制的碎石,最大粒径为80mm,其中，小石：中石：大石=30：30：40，级配后的碎石视密度g ρ=2670kg/m 3
。实测骨料超、逊径及表面含水率如表3-26所示。本工程的
施工单位是一大型国有企业，该企业混凝土强度标准差的历史统计资料为,试根据给定资料进行试验室配合比及施工配合比设计。
{
,,,,,,''(1%)
'(1%)
'%%
c c sh
s s sh g g sh w w sh s sh g sh m m m m
a m m
b m m m a m b ==+=+=--．．,,,,
c sh
c w sh w s sh
s g sh g m m m m m m m m δ
δδδ
=??
=??=??=?(3-18
表3-26骨料表面含水率及超、逊径
【解】
A.初步配合比设计 (1)确定配制强度
,0cu f
由于混凝土施工的不均匀性及混凝土所处的条件等因素，确定强度保证率为95%。根据题意是属于无统计资料的混凝土（本句应去掉），其配制强度按式(3-8)计算。
,0cu f =,cu k f +σ
已知σ=。则
,0cu f =25+×=
（2）确定水灰比（/W C ）
①强度要求的水灰比 由式(3-9)得
a ,a αααce cu o
b ce
f W
C f f =+
将
c ,γce ce k f f ==×=,a α= 及b α=代入上式，则得
,a α0.4648.0
0.67αα31.40.460.0748.0
a ce cu o
b ce f W C f f ?===++?? ②按耐久性要求的水灰比
由题意，查表3-11和表3-12得混凝土抗渗等级为P6，抗冻等级为F150。由P6查表3-18得满足抗渗性要求水灰比为～；由F150，查表3-19得满足抗冻要求的水灰比为；查表3-14，在寒冷地区，上游水位变化区允许的最大水灰比为。所以满足耐久性要求的水灰比为。
同时满足强度及耐久性要求的水灰比为。 (3)确定单位用水量m w0
查表3-20，按坍落度30～50mm 、碎石的最大粒径80mm ，得单位用水量为140kg,即m w0=140kg 。 (4)计算水泥用量m c0
00140
2800.50
w c m m W C =
==kg
结果满足表3-13中处于水位变化区的素混凝土最小水泥用量270kg/m 3
的规定。 (5)选择砂率βs
根据粗骨料的最大粒径80mm 及水灰比,查表3-22得砂率为26～28%，取中间值27%；但因粗骨料是碎石，砂率应增加3%～5%，取%，则最后初选的砂率为%+%=% 。
(6)砂、石用量m s0、m g0
①质量法：假定1m 3
混凝土拌和物的表观密度ρcp =2430kg/m 3
，则由式（3-13） 得
cp g S m m ρ=+00×1m 3－（00g C m m +）
=2430-280 -140 =2010（kg ）
)(000g S S m m m +=×s β = 2010 ×%
=623（kg ）
0000)(S g S g m m m m -+==2010-623=1387(kg)
②体积法：由式3-14 得0000
0280140
0.01113100261026701000
0.31g s s s g m m m m m ?++++?=?
???=+??
解得： 0S m =657(kg) 0g m =1463(kg) 若采用质量法计算结果，则混凝土的初步配合比为：
水:140kg ；水泥:280kg ； 砂:623kg ； 石子：1387kg （其中，小石416kg ，中石：416kg ，大石：555kg ）。 B.试拌调整，确定基准配合比
按计算出的初步配合比，称30L 混凝土所用材料进行混凝土试拌，其试拌用料量为： 水：；水泥:；砂:；石子：（其中，小石，中石，大石）。
假设通过第一次试拌测得混凝土拌和物的坍落度为20mm ，粘聚性和保水性较好，则其坍落度较原要求的平均值小20mm,应在保持水灰比不变的条件下增加用水量，根据经验参考表3-25，每增减10mm 落度时，加水量增减2%～4%，取平均值3%计算，故增加用水量?%×2= ，水泥用量增加 ㎏。因此，第二次试拌的材料用量为：水㎏，水泥㎏，砂和石用量仍各为㎏及㎏ 。经试拌后测得坍落度为40mm,满足要求。并测得拌和物的表观密度为2444㎏/m 3
。则由式(3-15)得基准配合比为：
3
1ct cJ wb cb sb gb
m m m m m m ρ?=+++×Cb
m
=2444
4.4528.90418.6941.61
+++×
=
2444
73.656
×=×=295(㎏)
3
1ct wJ
wb wb cb sb gb
m m m m m m m ρ?=
?+++=×=148㎏ 3
1ct s J sb wb cb sb gb
m m m m m m m ρ?=
?+++=×=620㎏
3
1ct g J
gb wb cb sb gb
m m m m m m m ρ?=
?+++=×=1381㎏
C.检查强度及耐久性 ，确定实验室配合比
以基准水灰比，另取 和 共三个水灰比的配合比，分别制成混凝土试件，进行强度、抗渗性、抗冻性试验。假设三组试件的抗渗性及抗冻性均符合要求，测得各试件的28d 的强度如表3-27所示。
表3-27例3-1强度试验结果
据表3-27数据，因强度与灰水比成线性关系（见图3-7（b ）），通过计算可求出与配制强度f cu0=相对应的灰水比为 (水灰比为 )，则符合强度要求的配合比为：
用水量m w =m wJ =148㎏，水泥用量=148× =292㎏，按混凝土拌合物表观密度2444kg/m 3
重新计算砂石用量，得砂用量m s =621㎏，石用量m g =1383㎏。最后，实测出混凝土拌和物表观密度ρct =2420㎏，其计算表观密度ρc,c =m w +m c +m s +m g =148+292+621+1383=2444㎏/m 3
。
因此，配合比校正系数δ=
2420
0.992444
=
与试验室配合比相差不超过2%，故可不再进行调整。1m 3
混凝土各材料用量为：
水泥292㎏；水148㎏；砂子621㎏；石子1383㎏（小石、中石、大石分别为415㎏、415㎏、553㎏）。
D.计算混凝土施工配合比
根据试验室配合比及式3-19、3-20对施工现场骨料进行的施工配合比调整值如表3-28所示。
表3-28 骨料及含水量调整值
调整后的施工配合比为：水为123㎏，水泥为292㎏，砂子为609kg，小石为463㎏，中石为392㎏,大石为582㎏。
【例3-2】某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C25，施工要求坍落度为35～50mm（混凝土由机械搅拌，机械振捣），该施工单位无历史资料。采用原材料情况如下，水泥：强度等级的普通水泥，实测强度45MPa，密度ρc=cm3；砂:M X =的中砂，为Ⅱ区砂，视密度ρs′=2650㎏/m3，堆积密度ρ0s′=1450kg/m3；碎石：最大粒径D max=40mm，视密度ρg′=2700kg/m3，堆积密度ρ0g′=1520kg/m3；自来水。试进行实验室配合比设计，若已知施工现场砂子含水率为4%，石子含水率为1%，求混凝土的施工配合比。
混凝土配合比设计的步骤 （1）初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； （2）基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； （3）实验室配合比的确定 经过强度检验（如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验），定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”（也叫设计配合比）； （4）施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1）确定配制强度 2）初步确定水灰比值（W/C） 3）选择每1m3混凝土的用水量（W0） 4）计算混凝土的单位水泥用量（C0） 5）选取合理砂率Sp 6）计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7）书写初步配合比 （1）确定配制强度（fcu,o） 配制强度按下式计算： f cu.v f cu.k 1?645 （2）初步确定水灰比（W/C） 采用碎石时： C f cu,v °.46f ce（W 0.07） 采用卵石时： C f cu,v 0.48 f ce （0.33） W （3）选择单位用水量（mW0） ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a.水灰比在0.40?0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20 （P104 ）选取。 b.水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a.以表4-22中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； b.掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算：
m p a水泥混凝土配合比 设计书 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
抗折水泥混凝土配合比设计书 1、材料说明 原材料: 霸道牌普通硅酸盐水泥P·级，机制砂，细度模数为；碎石-31.5mm，表观密度为2.499g/cm3；水，自来水；详见试验报告； 依据公路水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003 设计抗折强度为中等交通 2、计算水泥混凝土配制强度(fc) 1） fc=fr/+ts= fc:配制28天弯拉强度的均值（Mpa） fr:设计弯拉强度标准值（Mpa） cv：按表取值 s: 无资料的情况下取值8% t: 按表取值 2）水灰比(W/C)的计算 W/C=fc+ fs:水泥实测28天抗折强度（Mpa） 查表确定砂率(βs )＝ 33% 3）确定单位用水量(mwo)根据施工条件出机坍落度宜控制在10—40mm Wo=++11.27c/w+=140g/m3 Sl: 坍落度（mm）取值20 Sp: 砂率（%） C/w: 灰水比
4）确定单位水泥用量(mco) C0=(c/w)wo=350 5）计算粗集料用量（mgo）、细集料用量（mso） 将上面的计算结果带入式中 mco+mwo+mso+ mgo＝2450 βs＝mso÷（mso+ mgo）×100 砂（mso）用量为647 kg/m3，碎石（mgo）用量1313 kg/m3； 初步配合比为水泥：砂：碎石＝ 1 ：： 水灰比＝ 3、调整工作性，提出基准配合比 1）计算水泥混凝土试拌材料用量： 按初步配合比试拌水泥混凝土拌和物 30 L ，各种材料用量为： 水泥＝ 10.5 kg 水＝ 4.2 kg 砂＝ 19.41kg 碎石＝ 39.39 kg 2）调整工作性 按初步配合比拌制水泥混凝土拌和物，测定其粘聚性，保水性，坍落度。坍落度测定值为18mm ，粘聚性和保水性良好，坍落度符合规范要求，在基准配合比的水灰比上下浮动试配三种水灰比的试件。 4、检查强度及确定试验室配合比
普通混凝土配合比设计方法[1] 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本，最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量，走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线； 2.普通塑性混凝土配合比设计时，主要参数参考下表 ； ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料； ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好，其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性，相容性不良的外加剂，不得用于配制混凝土； 3 设计普通混凝土配合比时，应用excel编计算公式，计算过程中通过调整参数以符合表1给出的范围。
2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s）表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 2.1.10大体积混凝土mass concrete 体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。 2.1.11 胶凝材料binder 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量binder content 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 2.1.13 水胶比water-binder ratio 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。 2.1.14 矿物掺合料掺量percentage of mineral admixture 矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。 2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture 外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。
混凝土配合比设计的基本原则 1. 1 坚固性 坚固性是指混凝土的强度指标,因为混凝土的质量在目前是以抗压强度指标为主要依据的。影响混凝土抗压强度的因素很多,主要有水泥强度等级及水灰比、骨料种类及级配、施工条件等。 1) 水泥强度等级:水泥强度等级大致代表了水泥的活性,即在相同配合比的情况下,水泥强度等级越高,混凝土的强度等级也越高。在混凝土配合比设计中,主要从经济合理的角度来选择水泥强度等级,如果对水泥强度等级和品种没有选择的余地,那只能靠在配合比设计中调整比例,掺加外加剂等综合性措施加以解决。 2) 水灰比:混凝土单位体积中所用水的重量和水泥的重量比被称为水灰比。水灰比越大,混凝土的强度越低,为此,在满足和易性的前提下,混凝土用水量越少越好,这是混凝土配合比设计中的一条基本原则。 3) 骨料的种类及级配:砂子、石子在混凝土中起骨架作用,因此统称骨料。砂石由石材的品种、颗粒级配、含泥量、坚固性、有害物质等指标来表示它的质量。砂石质量越好,配制的混凝土质量越好。当骨料级配良好,砂率适中时,由于组成了密实骨架,可使混凝土获得较高的强度。 4) 施工条件:如果施工条件较好,并有一定的管理措施时,可适当降低混凝土的坍落度;反之,如现场施工条件较差时,应适当提高混凝土的坍落度。
1. 2 和易性 混凝土的和易性是指在一定施工条件下,确保混凝土拌合物成分均匀,在成型过程中满足振动密实的混凝土性能。常用坍落度和维勃稠度来表示。 不同类型的构件,对和易性的要求在施工验收规范中已有规定,但还要结合施工现场的设备条件和管理水平来确定。影响混凝土和易性的因素很多,但主要一条就是用水量。增加用水量,混凝土的坍落度是增加了,但是混凝土的强度也下降了。因此,采用使用减水剂的方法成了改善混凝土和易性最经济合理和最有效的方法。 1. 3 耐久性 混凝土的耐久性是它抵抗外来及内部被侵蚀破坏的能力,新疆(北疆) 地处严寒地带,夏季炎热干燥,冬季严寒多雪,混凝土受大气的侵蚀很严重,所以,施工验收规范对最大水灰比和最小泥用量都作了规定,但是仅仅执行这些规定还不能完全满足耐久性的要求。为了提高混凝土的耐久性,就必须在配合比设计中考虑采取相应的措施,如水泥品种和强度等级的选择,砂石级配和砂率的调整,但最主要的是用混凝土外加剂和掺合料来提高混凝土的耐久性。 1. 4 经济性 混凝土配合比的设计应在保证质量的前提下,省工省料才是最经济的。水泥是混凝土中价值最高的材料,节约水泥用量是混凝土配合比设计中的一个主要目标,但必须是采用合理的措施达到综合性的经济指标才是行之有效的。首先,使用混凝土外加剂和掺合料,使用减水剂既可以改善混凝土的和易性,也可以达到节约水泥的目的,掺加粉煤灰可以代替部分水泥,并改善混凝土的性能。其次,加强技术管理,提高混凝土的匀质性。最后,根据当地的砂石质量情况采用合理砂率和骨料级配。 2 混凝土配合比设计的步骤 2. 1 熟悉现行的规范和技术标准 普通混凝土配合比设计的方法和步骤,应该遵守国家建设部发布的行业标准J GJ 5522000 普混凝土配合比设计规程。该标准规定了配合比设计应分三个步骤。 1) 配合比的设计计算;2) 试配;3) 配合比的调整与确定。该标准给出了许多全国性统一用的技术参数,如混凝土试配强度计算公式、混凝土用水量选用表、混凝土砂率选用表等。此外,配合比设计还必须掌握GB 5020422002 混凝土结构工程施工及验收规范和GB J107287 混凝土强度检验评定标准。 2. 2 原材料的准备和检验混凝土由四种材料组成:水泥、砂子、石子和水。目
试验报告（30Mpa路面混凝土） ×××××××××试验室×××××××××工地试验室
水泥混凝土组成设计报告 工程名称：××××××××× 设计标号：30Mpa 使用部位：混凝土路面 组成设计单位：××××××××× 设计计算者： 复核者： 技术负责人
C30路面混凝土配合比设计书 1、设计要求： 滦平县2018年贫困村道路改造提升路面用混凝土，要求混凝土强度标准值f r为4.5MPa，混凝土抗弯拉强度样本标准差S为0.5（n=10）混凝土由机械搅拌并振捣，采用小型机具施工，施工要求坍落度为10-40（mm）；试验室设计坍落度采取70-90（mm）。 2、组成材料： 水泥采用唐山宇峰水泥有限责任公司滦平分公司的普通硅酸盐水泥P.O42.5，实测28天抗折强度8.0MPa，水泥密度ρc=3100kg/m3;砂采用滦河中砂表观密度ρs=2701kg/m3，细度模数2.86;碎石采用滦平县西井沟碎石4.75-31.5（mm）,表观密度ρg=2792kg/m3，振实密度ρgh=1701kg/m3；水：自来水。 3、设计计算： 1）计算配制弯拉强度（f cu,n） 依照规范：该公路属于四级乡村道路，保证率系数t=0.29。变异系数中高，所以取C y=0.15。 根据设计要求f r=4.5MPa: f c=[f r/(1-1.04C f)]+t.s=[4.5/（1-1.04×0.15）]+0.29×0.5=5.48 2）计算水灰比W/C。 抗弯拉强度水灰比。由所给资料:水泥实测抗折强度f s=8.0MPa。计算得到的混凝抗弯拉强度f c=5.48MPa,粗集料为碎石:
普通混凝土配合比设计规程 《JGJ 55-2011》 3 基本规定 3.0.1 混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。 3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。 3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表3.0.4的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表3.0.4的限制。 表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量 最大水胶比最小胶凝材料用量(kg/m3) 素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土 0.60 250 280 300 0.55 280 300 300 0.50 320 ≤0.45330 3.0.5矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。 表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%） 硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 粉煤灰≤0.40≤45≤35 ＞0.40 ≤40≤30 粒化高炉矿渣粉≤0.40≤65≤55 ＞0.40 ≤55≤45 钢渣粉－≤30≤20 磷渣粉－≤30≤20 硅灰－≤10≤10 复合掺合料≤0.40≤60≤50 ＞0.40 ≤50≤40 注：①采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时，混凝土中水泥混合材和矿物掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥用量20%计算混合材和矿物掺合料用量之和； ②对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加5％； ③复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一组分单掺时的最大掺量。 表3.0.5-2 预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%） 硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 粉煤灰≤0.40≤35≤30 ＞0.40 ≤25≤20
C混凝土配合比设计新 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
绥滨至嘉荫公路项目绥滨至名山段A5合同段（K24+300—K29+800）C35混凝土配合比设计龙建路桥股份有限公司
C35混凝土配合比设计 一、设计资料 1、部位：涵洞（盖板、桥面铺装、支撑梁、防撞墙、搭板等） 2、设计标号：C35 3、原材料 （1）水泥：安邦河普通硅酸盐水泥。 （2）中砂：松花江，II区中砂。 （3）碎石：富锦北山石场，连续级配碎石。 （4）水：饮用水，比重cm3 二、设计步骤 （一）计算初步配合比 1、确定试配强度 R yp=R y+Zσ 设计强度R y=35(MPa)，标准差σ查表取值为5。 保证率Z= 计算得出R yp = (MPa) 2、计算水灰比 已知水泥实际强度和混凝土配制强度，按混凝土要求强度等级计算水灰比： R s= γc R b W/C=AR s/ R yp+ABR s 因统计资料较少，所以选取富余系数γc=，水泥标号R b= MPa、水泥实际强度Rs=.
A、B为经验系数，由于设计采用碎石为粗集料，所以A取，B取 经计算得出: 水灰比W/C=。 3、选定单位用水量（m wo） 根据混凝土拌合物坍落度为3-7cm，碎石最大粒径为查表选用混凝土 用水量m wo =155kg/m3 4、计算单位用灰量(m co) m co = m wo W/C 经计算m co=364 kg/m3 5、选定砂率βs 根据采用碎石的最大粒径和水灰比查表选定砂率βs为34％ 6、计算砂石用量 假定混凝土湿表观密度ρcp=2400kg/m3。 m so+m Go=ρcp-m co-m wo m so/m so+m Go m so为单位中砂用量m Go为单位碎石用量 经计算：m so=639kg/m3 G O=1241kg/m3 7、确定初步配合比 m co:m wo:m so:m Go=364：155：639：1241=1：：： （二）调整配合比： 以初步配合比为基准，在砂率不变、用水量不变的情况下，对水灰比进行变动调节。以水灰比上、下调动％。 则确定出三组配合比情况为： A：m co:m wo:m so:m Go=364：155：639：1241
抗折水泥混凝土配合比设计书 1、材料说明 原材料: 霸道牌普通硅酸盐水泥P·级，机制砂，细度模数为；碎石-31.5mm，表观密度为2.499g/cm3；水，自来水；详见试验报告； 依据公路水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003 设计抗折强度为中等交通 2、计算水泥混凝土配制强度(f c) 1）f c=fr/+ts= fc:配制28天弯拉强度的均值（Mpa） fr:设计弯拉强度标准值（Mpa） cv：按表取值 s: 无资料的情况下取值8% t: 按表取值 2）水灰比(W/C)的计算 W/C=fc+ fs:水泥实测28天抗折强度（Mpa） 查表确定砂率(βs )＝33% 3）确定单位用水量(m wo)根据施工条件出机坍落度宜控制在10—40mm Wo=++11.27c/w+=140g/m3 Sl: 坍落度（mm）取值20 Sp: 砂率（%） C/w: 灰水比
4）确定单位水泥用量(m co) C0=(c/w)wo=350 5）计算粗集料用量（m go）、细集料用量（m so） 将上面的计算结果带入式中 m co+m wo+m so+ m go＝2450 βs＝m so÷（m so+ m go）×100 砂（m so）用量为647 kg/m3，碎石（m go）用量1313 kg/m3； 初步配合比为水泥：砂：碎石＝ 1 ：： 水灰比＝ 3、调整工作性，提出基准配合比 1）计算水泥混凝土试拌材料用量： 按初步配合比试拌水泥混凝土拌和物30 L ，各种材料用量为： 水泥＝10.5 kg 水＝4.2 kg 砂＝19.41kg 碎石＝39.39 kg 2）调整工作性 按初步配合比拌制水泥混凝土拌和物，测定其粘聚性，保水性，坍落度。坍落度测定值为18mm ，粘聚性和保水性良好，坍落度符合规范要求，在基准配合比的水灰比上下浮动试配三种水灰比的试件。 4、检查强度及确定试验室配合比
第七讲普通混凝土配合比设计 一、与混凝土有关的基本概念 1.混凝土—用水泥、砂、石、掺合料、水以及外加剂按设计比例配制，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土称为普通混凝土，简称混凝土。它是一种原料易得、施工便利、具有较好耐久性和强度的建筑材料。 2.混凝土标号—是指混凝土按标准方法成型，标准立方体试件（200mm×200mm×200m）在标准养护条件下（温度20±3℃，相对湿度大于90%）养护28d所得的抗压强度值，单位为kgf/cm2（以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，三个测值中的最小值与较大值之差超过较大值20%时，舍去最小值，以剩余的两个测值的平均值作为该组试件的抗压强度值）。 3.混凝土强度等级—是指混凝土按标准方法成型、标准立方体试件（150mm×150mm×150mm）在标准养护条件下（温度20±2℃，相对湿度95%以上）养护28d所得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%，以C与立方体抗压强度标准值MPa （N/mm2）表示。如：混凝土立方体抗压强度标准值ｆｃｕ，ｋ＝20MPa，其强度等级表示为C20。（混凝土立方体抗压强度以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。当三个测值中的最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值做为该组试件的抗压强度测定值，当最大值或最小值与中间值的差值均超过中间值
的15%时，则该组试件的抗压强度测定值无效。） 4.混凝土强度等级与混凝土标号的换算。 混凝土强度等级＝混凝土标号÷10－2 5.混凝土立方体试件抗压强度换算系数。 6．混凝土强度与齡期的关系 龄期—是指混凝土强度增长所需的时间。强度与龄期的关系，在标准养护时：R3→40%R28； R7→60～70%R28； R28达到设计强度。 7.砂率 砂率是指混凝土中砂在骨料（砂及石子）总量中所占的质量百分率。影响砂率的一般因素为： ⑴砂率随粗骨料的粒径增大而减小；随粒径减小砂率应增大。 ⑵细砂时砂率小，粗砂时砂率应增大。 ⑶卵石时砂率小，碎石时砂率应加大。 ⑷水灰比小时砂率小，水灰比增大时砂率应增大。
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：
混凝土配合比设计作业指导书 混凝土配合比设计作业指导书 1、基本规定 1.0.1 、混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久 性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别 符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080 、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081 和《普通混凝土长期性能和耐久性 能试验方法标准》 GB/T50082 的规定。 1.0.2 、混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标 准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5% ，粗骨料含水率应小于0.2% 。 1.0.3 、混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010 的规定。 1.0.4 、混凝土的最小胶凝材料用量应符合表 1.0.4 的规定，配制 C15 及其以下 强度等级的混凝土，可不受表 3.0.4 的限制。 表 1.0.4混凝土的最小胶凝材料用量 最大水胶比3) (kg/m 最小胶凝材料用量 素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土 0.60250280300 0.55280300300 0.50320 ≤ 0.45330
1.0.5 、矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表 1.0.5-1 的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表 1.0.5-2 的规定。 - 1 - 混凝土配合比设计作业指导书 表 1.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 矿物掺合料种类水胶比最大掺量（ %） 硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 粉煤灰≤ 0.4045 ≤≤ 35 ＞ 0.40≤4030≤ 粒化高炉矿渣粉0.40≤6555 ≤≤ ＞ 0.40≤5545≤ 钢渣粉－30 ≤20≤ 磷渣粉－≤3020≤ 硅灰－≤1010≤ 复合掺合料0.406050≤ ≤≤ ＞ 0.4050 ≤40≤ 注：①采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时，混凝土中水泥混合材和矿 物掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥用量20% 计算混合材和矿物掺合料用量之和； ②对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加5％； ③ 复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一组分单掺时的最大掺量。 表 1.0.5-2预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%） 硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 粉煤灰≤ 0.40≤35≤ 30 ＞ 0.40≤2520 ≤
混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C ） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46( 0.07)cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1) w wo m m αβ=-
C25普通混凝土配合比设计说明 一、设计所依据的试验规程及规范： 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005 《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005 《公路工程岩石试验规程》JTG E41-2005 《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007 《混凝土外加剂》GB 8076-2008 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011 二、设计要求： C25普通混凝土的配合比设计应满足：施工要求的工作性、结构要求的力学性能； 体积稳定性能和混凝土结构在所处环境条件下要求的耐久性，设计坍落度120-160mm，能满足混凝土结构工程的要求，确保其施工要求的工作性，体积稳定性，耐久性和设计强度等级要求。主要应用桥涵工程墩台基础、台身、台帽、墙身基础、排水工程等。 三、原材料情况： 1．粗集料：采用接山镇前寨子砂石料厂生产的碎石、规格为5-10mm：10-20mm：16-31.5mm，比例为（30%：50%:20%）。 2．细集料：采用接山镇前寨子砂石料厂生产的河砂，规格为Ⅱ级中砂。 3．水泥：山东鲁珠集团有限公司生产的P.O 42.5水泥。 4. 外加剂：长春北华建材有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂，掺量0.9%，减水率初 选15%。 5．水：饮用水。 四．初步配合比确定 1．确定混凝土配制强度： 已知设计强度等级为25Mpa，无历史统计资料，查《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表4.0.2查得：标准差σ=5.0 Mpa ?cu,0= ?cu,k+1.645σ= 25+1.645×5.0=33.225MPa 2．计算水泥实际强度（?ce） 已知采用P.O 42.5水泥，28d胶砂强度（?ce）无实测值时,可按下式计算： 水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表
新旧混凝土配合比设计规程的比较 混凝土配合比设计新标准是2011年颁布并开始执行的JGJ55-2011，取代了旧标准JGJ55-2000，新标准中增加和修订了一些内容，使得标准更科学，更规范，更符合工程实际。新旧标准的主要区别有五个方面：一、增加了混凝土耐久性要求的规定（氯离子、含气量、碱含量等）；二、修订了普通混凝土试配强度的计算公式和强度标准差；三、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；四、在混凝土试配中增加了耐久性试验验证的内容； 五、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。下面分别详细论述。 第一个方面，新标准增加了混凝土耐久性要求的规定（氯离子、含气量、碱含量等）。混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。强调混凝土配合比设计应满足耐久性能要求这是本次规程修订的重点之一。新标准规定混凝土配合比设计应满足混凝土耐久性设计的要求有：一、混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表3.0.6的要求。混凝土拌合物中水溶性氯离子含量应按照现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》
JTJ 270中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法进行测定。 二、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；掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合表3.0.7的规定，最大不宜超过7.0%。 三、对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，混凝土中最大碱含量不应大于 3.0kg/m3，并宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料；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。 第二个方面，新标准修订了普通混凝土试配强度的计算公式和强度标准差。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等级小于C60时，配制强度应按下式计算：
普通混凝土配合比设计例题 设计C20泵送混凝土，材料：水泥P.O42.5，中砂（筛余量25-0%），碎石（5-30mm）连续级配，减水剂YAN（参量0.8%，减水率14%）。 普通混凝土配合比设计，一般应根据混凝土强度等级及施工所要求的混凝土拌合物坍落度（或工作度——维勃稠度）指标进行。如果混凝土还有其他技术性能要求，除在计算和试配过程中予以考虑外，尚应增添相应的试验项目，进行试验确认。 普通混凝土配合比设计应满足设计需要的强度和耐久性。水灰比的最大允许值，可参见表1 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表1 注：1．当采用活性掺合料取代部分水泥时，表中最大水灰比和最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。 2．配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。 混凝土拌合料应具有良好的施工和易性和适宜的坍落度。混凝土的配合比要求有较适宜的技术经济性。 普通混凝土配合比设计步骤 普通混凝土配合比计算步骤如下： （1）计算出要求的试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值； （2）选取每立米混凝土的用水量，并由此计算出每立米混凝土的水泥用量；
（3）选取合理的砂率值，计算出粗、细骨料的用量，提出供试配用的计算配合比。 以下依次列出计算公式： 1．计算混凝土试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值（W/C） （1）混凝土配制强度 混凝土的施工配制强度按下式计算： f cu,0≥f cu,k＋1.645σ 式中f cu,0——混凝土的施工配制强度（MPa）； f cu,k——设计的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； σ——施工单位的混凝土强度标准差（MPa）。 σ的取值，如施工单位具有近期混凝土强度的统计资料时，可按下式求得： 式中f cu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度值（MPa）； μfcu——统计周期内同一品种混凝土N组试件强度的平均值（MPa）； N——统计周期内同一品种混凝土试件总组数，N≥250 当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的σ＜2.5MPa，取σ＝2.5MPa；当混凝土强度等级等于或高于C30时，如计算得到的σ＜3.0MPa，取σ＝3.0MPa。 对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂，其统计周期可取为一个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过三个月。 施工单位如无近期混凝土强度统计资料时，可按表2取值。 σ取值表表2 查表取σ=5N/mm则f cuo≥20 N/mm＋1.645×5 N/mm≈28 N/mm （2）计算出所要求的水灰比值（混凝土强度等级小于C60时）
普通混凝土配合比设计（新规范） 一、术语、符号 1.1 普通混凝土 干表观密度为2000kg/m3～2800kg/m3的混凝土。 （在建工行业，普通混凝土简称混凝土，是指水泥混凝土） 1.2 干硬性混凝土 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃稠度（s）表示其稠度的混凝土。 （维勃稠度可以合理表示坍落度很小甚至为零的混凝土拌合物稠度，维勃稠度等级划分为5个。） 1.3 塑性混凝土 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 1.4 流动性混凝土 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 1.5 大流动性混凝土 拌合物坍落度不低于160mm的混凝土。
1.6 胶凝材料 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 1.7 胶凝材料用量 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 1.8 水胶比 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。（代替水灰比） （胶凝材料和胶凝材料用量的术语和定义在混凝土工程技术领域已被广泛接受） 二、设计方法、步骤及相关规定 2.1 基本参数 （1）水胶比W/B； （2）每立方米砼用水量m w； （3）每立方米砼胶凝材料用量m b； （4）每立方米砼水泥用量m C； （5）每立方米砼矿物掺合料用量m f； （6）砂率βS：砂与骨料总量的重量比； （7）每立方米砼砂用量m S； （8）每立方米砼石用量m g。 2.2 理论配合比（计算配合比）的设计与计算 基本步骤：
? 混凝土配制强度的确定； ? 计算水胶比； ? 确定每立方米混凝土用水量； ? 计算每立方米混凝土胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量； ? 确定混凝土砂率； ? 计算粗骨料和细骨料用量。 （1）混凝土配制强度的确定 ? 混凝土配制强度应按下列规定确定： 当混凝土设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式确定： σ645.1,0,+≥k cu cu f f （1） 式中：0,cu f ——混凝土配制强度（MPa ）； k cu f ,——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 ）。 当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定： k cu cu f f ,0,15.1≥ （2） ? 混凝土强度标准差应按下列规定确定： 有近1～3个月同品种、同等级混凝土强度资料，且试件组数不小于30，
C50普通混凝土配合比设计书
C50普通混凝土配合比设计书（01） 一、工程名称：滦海公路工程。 二、设计目的：C50普通混凝土配合比，坍落度140-160mm，机械搅拌，采用砼罐车运输。 三、设计依据： 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000； 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000； 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005； 《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005； 《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003； 《滦海公路工程两阶段施工图设计》。 四、用于部位：预制预应力混凝土组合箱梁。 五、使用原材料： 1、水泥：冀东水泥厂生产P.O42.5级水泥； 2、河砂：青龙砂厂的中砂； 3、碎石：迁安官庄子生产，采用4.75-9.5mm、9.5-19mm，掺配比例 为30%：70%的连续级配碎石； 4、水：饮用水； 5、外加剂：鑫永强建筑材料有限公司生产的高效缓凝减水剂。 六、初步计算混凝土配合比： 1、砼试配强度（f cu,o）:f cu,o≥50+1.645×6=59.9Mpa。 2、水泥的富裕系数取1.06 3、水灰比的确定： w/c=αa×f ce/(f cu,o+αa×αb×f ce)=0.46×42.5×1.06/(59.9+0.46×0.07×42.5×
1.06)=0.338 αa\αb---回归系数分别为0.46、0.07。 4、单位用水量的确定：根据所要求的砼坍落度、碎石的最大粒径， 单位用水量选取230Kg/m3；该高效缓凝减水剂的减水率取28%，掺 量为0.5%，则单位用水量为165.6Kg/m3。 5、单位水泥用量：C=165.6/0.338，初步配合比水泥用量为490Kg/m3。 6、砂率的选择：为了满足砼的和易性，根据采用的原材料情况、水 灰比及以往的经验取34%。 7、计算各种材料用量，采用质量法计算： 假定容重为2480Kg/m3，则初步混凝土配合比每方用量分别为水 泥490Kg/m3、砂620Kg/m3、4.95-9.5mm碎石361Kg/m3、9.5-19mm 碎石843 Kg/m3、水166Kg/m3、高效缓凝减水剂2.45Kg/m3。 七、试拌与调整确定试验室配合比： 三个不同水灰比的每方材料用量及性能如下： 水灰比水 （ Kg ） 水 泥 （ Kg ） 砂 （ Kg ） 4.95-9.5m m碎石 （Kg） 9.5-19m m碎石 （Kg） 高效缓 凝减水 剂（Kg） 砂 率 （ %） 容 重 （Kg/m3） 坍落 度 （mm ）
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 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<2.5MPa 时，应取σ=2.5MPa ；当强度等级≥C30，计算值低于<3.0MPa 时，应取用σ=3.0MPa 。否则，按规定取值。 (2)初步确定水灰比(W/C) ce b a cu ce a f f f C W ααα+= 0,（混凝土强度等级小于C60） a α、 b α回归系数，应由试验确定或根据规定选取： ce f 水泥28d 抗压强度实测值，若无实测值，则 ce f ，g 为水泥强度等级值，c γ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1m3混凝土的用水量(0w m ) 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1m3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90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg 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： () β-=10w wa m m wa m 是掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量；0w m 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( c m ) 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10～60mm 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60mm 的混凝土：在表4-27的基础上，按坍落度每增大20mm ，砂率增大1%的幅度予以调整； 坍落度小于10mm 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： 0c m 、0g m 、0s m 、0w m 为1m3混凝土的水泥用量、粗骨料用量、细骨料用量和用水量。cp m 为 1m3混凝土拌合物的假定重量，取2350～2450kg/m3。 B ．体积法 c ρ、g ρ、s ρ分别为水泥密度、粗骨料、细骨料的表观密度；w ρ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：
混凝土配合比设计书 单位名称：xx局xx铁路客运专线xxx标 混凝土强度及类型：C30水下高性能混凝土 设计单位： 2013年4月20日
目录 封面 (1) 目录 (2) 1.设计说明 (3) 2.设计依据 (3) 3.设计要求 (3) 4.原材料说明 (4) 5.混凝土配合比配制强度的确定 (4) 6.混凝土配合比设计中的基本参数确定 (5) 7.混凝土配合比的计算 (6) 8.计算配合比混凝土每立方米的材料用量表 (7) 9.混凝土配合比的试配得基准配合比 (7) 10.混凝土配合比强度检验 (8) 11.配合比的调整与确定 (11) 12.现场修正 (13) 13.试验室配合比设计参考资料（附件） (13) 附件1水泥试验记录……………………………………………………… 附件2水泥检验报告……………………………………………………… 附件3砂试验记录………………………………………………………… 附件4砂检验报告………………………………………………………… 附件5碎石试验记录……………………………………………………… 附件6碎石试验报告（5～31.5mm）……………………………………… 附件7粉煤灰试验记录………………………………………………… 附件8粉煤灰检验报告…………………………………………………… 附件9外加剂试验记录………………………………………………… 附件10外加剂检验报告…………………………………………………… 附件11混凝土试拌试验记录…………………………………………… 附件12混凝土配合比试验报告………………………………………… 1.设计说明① 1.1你单位混凝土生产涉及C10、C15 、C20、 C25、 C30、 C35、 C40、 C45、 C50九个强度等级。采用佛山市诚力建筑机械有限公司生产的HZS120型双机组混凝土搅拌机生产，理论生产率≥120m3/h×2，使用骨料最大粒径31.5mm。采用三一重工生产的SY5419THB 50E型混凝土输送泵，最大理论混凝土输送量120 m3/h ~170m3/h，混凝土输送压力8.3 Mpa ~12Mpa，允许最大骨料粒径碎石40mm，混凝土输送内径φ125mm。 1.2 通过C30泵送混凝土配合比设计 1.2.1 检测水泥、砂、碎石、粉煤灰、聚羧酸高性能减水剂等原材料各项技术指标，确定合格料源； 1.2.2 检验试配强度，确定试验室配合比，为进一步的配合比使用提供可靠理论依据。 2.设计依据② 2.1 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011；