见证取样0103-第七部分《市政工程材料混凝土配合比设计》

大家好，我是广西创新建筑工程质量检测咨询有限公司的黄泽超。下面由我和大家一起讲解市政工程材料混凝土的理论课程，重点是配合比的设计》》》

一、普通混凝土概念

• 普通混凝土：干表观密度为2,000千克/立方米至2,800千克/立方米的混凝土。
• 干硬性混凝土：拌合物坍落度小于10毫米，且需用维勃稠度表示其稠度的混凝土。
• 塑性混凝土：拌合物坍落度为10至90毫米的混凝土。
• 流动性混凝土：拌合物坍落度为100毫米至150毫米的混凝土。
• 抗渗混凝土：抗渗等级不低于P6的混凝土。
• 高强混凝土：强度等级不低于C60的混凝土。
• 泵送混凝土：可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。
• 大体积混凝土：体积较大，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。

• 胶凝材料：混凝土中水泥和活性矿物掺合料的总称。
• 胶凝材料用量：每立方米混凝土中水泥用量和活性矿物掺合料用量之和。
• 水胶比：混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。
• 矿物掺合料掺量：混凝土中矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。
• 外加剂掺量：混凝土中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
• 混凝土配置强度的确定
• 混凝土配合比计算
• 水胶比、用水量和外加剂用量
• 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量
• 砂率、粗细骨料用量
• 混凝土配合比的调试
• 混凝土配合比的适配调整与确定
• 拌合物性能（坍落度、扩展度、表观密度）
• 力学性能（混凝土抗压强度）

• 普通混凝土配合比设计规程

配置强度应按下式进行确定：

配置强度=混凝土立方体抗压强度标准值+1.645×σ

其中，σ为混凝土强度标准差。

2. 混凝土强度标准差的确定

• 具有近一个月到3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料，且试件组数不小于30组时：标准差=（第i组试件抗压强度-平均抗压强度）的平方，➗（试件组数-1）的商的平方根。
• 对于强度等级不大于C30的混凝土
• 当混凝土强度标准差计算值不小于3.0兆帕时，按上述计算结果取值。
• 对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土
• 当混凝土强度标准差计算值小于4.0兆帕时，应取4.0兆帕。
• 当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时
• 其强度标准差可按表5-3-4取值。

五、混凝土配合比计算1. 水胶比计算

当混凝土强度等级小于C20时，混凝土水胶比宜按下式进行计算：水胶比=配置强度➗（回归系数αa×胶凝材料强度）

其中，αa和αb为回归系数。

2. 回归系数的确定

• 通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定
• 不具备上述试验统计资料时，可按表5-3-5选用。
• 当胶凝材料28天胶砂抗压强度值无实测值时，可按下式进行计算：f胶凝材料=粉煤灰影响系数×矿渣粉影响系数×f水泥
• 其中，f水泥为水泥28天抗压强度。

• 每立方米干硬性或塑性混凝土用水量
• 混凝土水胶比在0.4-0.8范围时，可按表5-3-8和表5-3-9选取。
• 混凝土水胶比小于0.4时，可通过试验确定。
• 掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。
• 掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量可按下式进行计算：用水量=未掺外加剂时的用水量×(1−外加剂减水率)
• 每立方米混凝土中外加剂用量：外加剂用量=胶凝材料用量×外加剂掺量

• 每立方米混凝土的胶凝材料用量：胶凝材料用量=用水量➗水胶比
• 每立方米混凝土的矿物掺合料用量：矿物掺合料用量=胶凝材料用量×矿物掺合料掺量
• 每立方米混凝土的水泥用量：水泥用量=胶凝材料用量−矿物掺合料用量

• 根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考历史资料确定。
• 当缺乏砂率的历史资料时
• 坍落度小于10毫米的混凝土：砂率应经试验确定。
• 坍落度为10-60毫米的混凝土：砂率可根据骨料品种、最大粒径及水胶比按表5-3-10选取。
• 坍落度大于60毫米的混凝土：砂率可经试验确定，也可在表5-3-10的基础上，按坍落度每增大20毫米，砂率增大1%的幅度进行调整。

• 采用质量法计算混凝土配合比时：粗骨料用量=总质量−水泥用量−矿物掺合料用量−砂用量−用水量细骨料用量=砂率×(粗骨料用量+细骨料用量)
• 采用体积法计算混凝土配合比时
• 砂率按公式5-3-41计算。
• 粗细骨料用量按公式5-3-42计算。

六、混凝土配合比的适配调整与确定1. 适配

• 搅拌方法：采用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌方法与施工采用的方法相同。
• 成型条件：应符合现行国家标准的规定。
• 最小搅拌量：每盘混凝土适配的最小搅拌量应符合表5-3-11的规定，且不应小于搅拌机公称容量的1/4，也不应大于搅拌机公称容量的3/4。

• 计算水胶比保持不变，通过调整配合比其他参数，使混凝土拌合物性能符合设计和施工要求。
• 试拌配合比：在计算配合比的基础上进行试拌，修正计算配合比，提出试拌配合比。

• 采用3个不同的配合比，其中一个为上述确定的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比分别增加或减少0.05，用水量应与试拌配合比相同，砂率可分别增加或减少1%。
• 进行混凝土强度试验时，每个配合比应至少制作一组试件，并应标准养护到28天或设计规定龄期时试压。

• 根据混凝土强度试验结果，绘制强度和水胶比的线性关系图或插值法，确定略大于配置强度对应的水胶比。
• 用水量和外加剂用量：应根据确定的水胶比进行调整。
• 胶凝材料用量：应以用水量乘以确定的水胶比计算得出。
• 粗骨料和细骨料用量：应根据用水量和胶凝材料用量进行调整。

• 混凝土拌合物表观密度计算值：表观密度=水泥用量+矿物掺合料用量+粗骨料用量+细骨料用量+用水量
• 混凝土配合比校正系数：校正系数=表观密度实测值➗表观密度计算值
• 当混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的20%时，按上述调整的配合比可维持不变。
• 当二者之差超过20%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数。

• 对耐久性有设计要求的混凝土，应进行相关耐久性试验验证。

• 对混凝土性能有特殊要求时
• 水泥、外加剂或矿物掺合料等原材料品种质量有显著变化时