高强混凝土配合比设计方法及例题

基本特点：

1）每立方米混凝土胶凝材料质量480±20kg；

2）水泥用量不低于42.5级，每立方米水泥质量不超过400kg； 3）砂率0.38~0.40，砂率尽量选小些，以降低粘度；

4）使用掺合料取代部分水泥，宜矿渣（10%~20%）与粉煤灰（10%~15%）复掺； 5）优先选用聚羧酸减水剂，并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂；

[1]

6）粗骨料粒径不应大于31.5mm，如果强度等级大于C60，其最大粒径不应大于25mm； 7）粗骨料的针片状含量不宜大于5.0%；

8）粗骨料的含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%； 9）细骨料的细度模数宜大于2.6；

10）细骨料含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。

表1 混凝土配合比设计参数参考表(自定，待验证) 砼强度C20 C30 C40 C50 C60 C70 C80 C90 C100 等级 胶凝材料350±20 360±20 400±20 450±20 480±20 500±20 530±20 550±20 580±20 质量 (kg) 水胶0.50~0.0.44~0.0.40~0.0.33~0.0.29~0.0.26~0.0.28~0.0.22~0.0.20~0.比53 47 44 35 33 30 24 26 24 W/B 砂45~50 40~44 40~44 38~40 38~40 38~40 38~40 38~40 38~40 率 (%) 粗骨料质量 (kg) 1050~1100kg 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

最小胶凝材料用量(kg/m3) 最大水胶比 素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土 0.60 0.55 0.50 ≤0.45 250 280 280 300 320 330 300 300 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的规定。

表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量

最大掺量（%） 矿物掺合料种类 水胶比 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 ≤0.40 粉煤灰 ＞0.40 粒化高炉矿渣粉 ≤0.40 ≤40 ≤65 ≤30 ≤55 ≤45 ≤35 ＞0.40 钢渣粉 磷渣粉 硅灰 － － － ≤0.40 复合掺合料 ＞0.40 ≤55 ≤30 ≤30 ≤10 ≤60 ≤50 ≤45 ≤20 ≤20 ≤10 ≤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

最大掺量（%） 矿物掺合料种类 水胶比 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 ≤0.40 粉煤灰 ＞0.40 ≤0.40 粒化高炉矿渣粉 ＞0.40 钢渣粉 磷渣粉 硅灰 － － － ≤0.40 复合掺合料 ＞0.40 ≤40 ≤30 ≤45 ≤20 ≤20 ≤10 ≤50 ≤35 ≤10 ≤10 ≤10 ≤40 ≤25 ≤55 ≤20 ≤45 ≤35 ≤30 注：①粉煤灰应为Ⅰ级或Ⅱ级F类粉煤灰；

②在复合掺合料中，各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。

3.0.6 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。

表3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量

水溶性氯离子最大含量(%，水泥用量的质量环境条件 钢筋混凝土 干燥环境 潮湿但不含氯离子的环境 潮湿而含有氯离子的环境、盐渍0.1 土环境 除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环0.06 境 3.0.7 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%。

百分比) 预应力混凝土 素混凝土 0.3 0.2 0.06 1.0 表 3.0.7 掺用引气剂的混凝土最小含气量

混凝土最小含气量 (％) 粗骨料最大公称粒径 (mm) 潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境 盐冻环境 40.0 25.0 20.0 注：含气量为气体占混凝土体积的百分比。

4.5 5.0 5.5 5.0 5.5 6.0 3.0.8 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。 3.0.8混凝土耐久性设计[2]

限制每立方米混凝土中胶凝材料的最低和最高用量，尽可能减水硅酸酸盐水泥用量。除此之外，还应保证混凝土施工质量。即要混凝土搅拌搅拌均匀、浇捣密实、加强养护，避免产生次生裂缝。

表3.0.8 环境分类与作用等级[错误!未定义书签。] E非F极A 类别 名称 轻微 轻度 中度 严重 重 Ⅰ－Ⅰ－Ⅰ 一般环境 A Ⅱ 冻融环境 海洋氯化物Ⅲ 环境 除冰盐等其Ⅳ 它氯盐环境 化学腐蚀环Ⅴ 境 － － － － B Ⅱ－Ⅱ－－ Ⅱ－C D E － 伤 Ⅰ－C － － － 锈蚀 反复冻融引起混凝土损重 混凝土碳化引起的钢筋B C D 常严端严腐蚀机理 Ⅲ－Ⅲ－－ Ⅲ－C Ⅲ－F 氯盐引起钢筋锈蚀 D E Ⅳ－Ⅳ－－ Ⅳ－C D E Ⅴ－Ⅴ－－ Ⅴ－C D E － 氯盐引起钢筋锈蚀 硫酸盐等化学物质对砼－ 的腐蚀 注：氯化物环境（Ⅲ和Ⅳ）对混凝土材料也有一定腐蚀作用，但主要是引起钢筋的严重锈蚀。反复冻融（Ⅱ）和其它化学介质对混凝土的冻蚀和腐蚀，也会间接促进钢筋锈蚀，有的并能直接引起钢筋锈蚀，但主要是对混凝土的损伤和破坏。

标准[3]对混凝土的最低强度等级、最大水胶比和每立方米混凝土胶凝材料最小用量作了如下规定：

表3.0.8 混凝土最低强度等级、最大水胶比、和胶凝材料用量[错误!未定义书签。] (kg?m-3) 使用年限 100年 50年 30年 环境作用等级 A B C D E F C30，0.55，280 C25，0.60，260 C20，0.65，240 C35，0.50，300 C30，0.55，280 C25，0.60，260 C40，0.45，320 C35，0.50，300 C30，0.55，300 C45，0.40，340 C40，0.45，320 C40，0.45，320 C50，0.36，360 C45，0.40，340 C45，0.40，340 C55，0.66，380 C50，0.36，360 C50，0.36，360 注：1、对于氯盐环境（Ⅲ-D和Ⅳ-D），这一混凝土最大水胶比0.45宜降为0.40。

2、引气混凝土的最低强度等级与最大水胶比可按降低一个环境等级采用。

3、表中胶凝材料最小用量与骨料最大粒径约为20mm的混凝土相对应，当最大粒径较小或较大时需适当增减

胶凝材料用量。

4、对于冻融和化学腐蚀环境下的薄壁构件，其水胶比宜适当低于表中对应的数值。

4 混凝土配制强度的确定

4.0.1 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：

式中，fcu,o—混凝土配制强度，MPa；

(4.0.1-1)

fcu,k—混凝土立方体抗压强度标准值，这里取设计混凝土强度等级值，MPa； σ—混凝土强度标准差，MPa。

2．当设计强度等级大于或等于C60时，配制强度应按下式计算：

4.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定：

(4.0.1-2)

1．当具有近1个月～3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，其混凝土强度标准差σ应按下式计算：

式中，fcu,i—第i组的试件强度，MPa；

(4.0.2)

mfcu—n组试件的强度平均值，MPa； n—试件组数，n值应大于或者等于30。

对于强度等级不大于C30的混凝土：当σ计算值不小于3.0MPa时，应按照计算结果取值；当σ计算值小于3.0MPa时，σ应取3.0MPa。对于强度等级大于C30且不大于C60的混凝土：当σ计算值不小于4.0MPa时，应按照计算结果取值；当σ计算值小于4.0MPa时，σ应取4.0MPa。

2．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σ可按表4.0.2取值。

表4.0.2 标准差σ值 (MPa)

混凝土强度标准值 ≤C20 C25~C45 C50~ C55 σ 4.0 5.0 6.0 5 混凝土配合比计算

5.1 水胶比

5.1.1 混凝土强度等级小于C60等级时，混凝土水胶比宜按下式计算：

式中：W/B－混凝土水胶比；

(5.1.1)

a、b—回归系数，按规程5.1.2条的规定取值；

fb—胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合）28d胶砂强度（MPa），可实测，

试验方法应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T 17671执行；也可按本规程5.1.3条确定。

5.1.2 回归系数（a、b）宜按下列规定确定：

1．根据工程所使用的原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定； 2．当不具备上述试验统计资料时，可按表5.1.2采用。

表 5.1.1 回归系数(a、b)取值表

粗骨料品种 系数 碎石 卵石 a b

0.53 0.20 0.49 0.13 5.1.3 当胶凝材料28d胶砂抗压强度值(fb)无实测值时，可按下式计算：

(5.1. 2)

fce—水泥28d胶砂抗压强度，MPa，可实测，也可按本规程第5.1.4条规定。

式中：f、s —粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按表5.1.2选用；

表5.1.2 粉煤灰影响系数f和粒化高炉矿渣粉影响系数s 掺量（%） 粉煤灰影响系种类 0 数f 1.00 粒化高炉矿渣粉影响系数s 1.00 10 20 30 40 50 0.85～0.95 0.75～0.85 0.65～0.75 0.55～0.65 - 1.00 0.95～1.00 0.90～1.00 0.80～0.90 0.70～0.85 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级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒

化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。

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。

5.1.4 当水泥28d胶砂抗压强度（fce）无实测值时，可按下式计算：

也可按表5.1.3选用。

(5.1.3)

式中：c —水泥强度等级值的富余系数，可按这际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，

fce,g—水泥强度等级，MPa。

表5.1.3 水泥强度等级值的富余系数 (c)

水泥强度等32.5 42.5 52.5 级值 富余系数 1.12 1.16 1.10 5.2 用水量和外加剂用量

5.2.1 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（mwo）应符合下列规定：

1．混凝土水胶比在0.40～0.80范围时，可按表5.2.1-1和表选取； 2．混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。

表 5.2.1-1 干硬性混凝土的用水量（kg/m3）

拌合物稠度 项目 维勃稠度 11～15 （s） 5～10 185 170 155 190 180 165 180 165 150 185 175 160 指标 16～20 卵石最大公称粒径（mm） 碎石最大粒径（mm） 10.0 175 20.0 160 40.0 145 16.0 20.0 40.0 180 170 155 表 5.2.1-2 塑性混凝土的用水量（kg/m3）

拌合物稠度 项目 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm） 指标 10.0 20.0 31.5 40.0 16.0 20.0 31.5 40.0 10～30 190 170 160 150 200 185 175 165 坍落度 35～50 200 180 170 160 210 195 185 175 （mm） 55～70 210 190 180 170 220 205 195 185 75～90 215 195 185 175 230 215 205 195 注：① 本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5～10kg；采用粗砂时，可

减少5～10kg。

②以本规程表5.2.1－2中90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m用水量来计算，

当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少。

③基于保证剩余强度和混凝土耐久性考虑，单方用水量需小于200kg，采用低水胶比、大掺和料的方式设计混

凝土配合比。

3

5.2.2 掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（mwo）可按下式计算：

式中：mw0—计算配合比每立方米混凝土的用水量，kg；

(5.2.2)

' mw0—未掺加外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量

（kg/m3），以本规程表5.2.1－2中90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来计算，当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少。

β—外加剂的减水率，%，应经混凝土试验确定。 5.2.3 每立方米混凝土中外加剂用量应按下式计算：

式中：ma0—计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量，kg；

(5.2.3)

mb0—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量，kg； βa—外加剂掺量，%，应经混凝土试验确定。

5.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量

5.3.1 每立方米混凝土的胶凝材料用量（mbo）应按下式计算：

式中：mb0—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量，kg；

(5.3.1)

mw0—计算配合比每立方米混凝土用水量，kg； W/B—混凝土水胶比。

5.3.2 每立方米混凝土的矿物掺合料用量（mf0）计算应按下式计算：

式中：mf0—计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量，kg；

(5.3.2)

βf—矿物掺合料掺量，%，可结合本规程3.0.5条和第5.1.1条的规定确定。 计算水胶比过程中确定的矿物掺合料掺量（%）。

5.3.3 每立方米混凝土的水泥用量（mco）应按下式计算：

式中：mc0—计算配合比每立方米混凝土中水泥用量，kg。

5.4 砂率

(

5.4.1 砂率（βs）应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。

5.4.2 当缺乏砂率的历史资料时，混凝土砂率的确定应符合下列规定：

1．坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。

2．坍落度为10～60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水灰比按表5.4.1选取。

3．坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表5.4.1的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。

表 5.4.1 混凝土的砂率（％）

水胶比 卵石最大公称粒径（mm） （W/B） 10.0 0.40 0.50 0.60 0.70 20.0 40.0 碎石最大粒径（mm） 16.0 20.0 40.0 26～32 25～31 24～30 30～35 29～34 27～32 30～35 29～34 28～33 33～38 32～37 30～35 33～38 32～37 31～36 36～41 35～40 33～38 36～41 35～40 34～39 39～44 38～43 36～41 1 本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率； 注：○

2 采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大； ○

3. 只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大； ○

4 对薄壁构件，砂率宜取偏大值。 ○

5.5 粗、细骨料用量

5.5.1 当采用质量法计算混凝土配合比时，粗、细骨料用量应按式(5.5.1-1)计算；砂率应按式(5.5.1-2)计算。

式中：mg0—计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量，kg；

(5.5.1-1) (5.5.1-2)

ms0—计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量，kg； mw0—计算配合比每立方米混凝土的用水量，kg； βs—砂率，%；

mcp—每立方米混凝土拌合物的假定质量，kg，按表5.5.1选取。

表5.5.1 普通混凝土假定质量 (mcp) 混凝土强度等级 ≤C15 C20～C35 ≥C40 2400 2450 假定每立方米质量 (kg) 2360 3*表中混凝土1m为不使用引气剂(含气量1%)时的假定质量，当混凝土含气量增加时，混凝土假定质量需扣除与增加的气体积相同的混凝土质量

5.5.2 采用体积法计算粗、细骨料用量时，应按公式和下列公式计算：

3100kg/m3；

(5.5.2)

式中：ρc—水泥密度，kg/m3，应按《水泥密度测定方法》GB/T 208测定，也可取2900 kg/m3～

ρf——矿物掺合料密度，（kg/m3，可按《水泥密度测定方法》GB/T 208测定； ρg——粗骨料的表观密度，kg/m3，应按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52测定；

ρs——细骨料的表观密度，kg/m3，应按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52测定；

ρw——水的密度，kg/m3，可取1000kg/m3；

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。 常用材料密度如下表：

5.6混凝土施工配合比换算[4]

混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分，即存在含水率（式(5.6－1)），因此必须将实验配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。其换算方法如下：

5.6-1

设施工配合比1m3混凝土中水泥、掺合料、外加剂、砂、石、水的用量分别为mc'、m'f、

'''ma、ms'、mg、mw；并设工地砂含水率a%、石含水率为b%、外加剂含固量s%。则施工

配合比1m3混凝土中各材料用量应为：

式中：a%、b%、s%—分别为砂、石含水率及外加剂含固量。

表5.5.2 常用原材料密度 堆积密度 原材料 密度 (kg/m3) (kg/m3) 水泥 2900~3100，常用3100 矿渣 2900 粉煤灰 2200 硅灰 2200 砂 2650 碎石 2670 水 1000 5.6-2 5.6-3 5.6-4 5.6-5 5.6-6 5.6-7

6 混凝土配合比的试配、调整与确定

6.1 试配

6.1.1 混凝土试配应采用强制式搅拌机，搅拌机应符合《混凝土试验用搅拌机》JG 244的规定，并宜与施工采用的搅拌方法相同。

6.1.2 试验室成型条件应符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080的规定。

6.1.3 每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合表6.1.3的规定，并不应小于搅拌机额定搅拌量的1/4。

表 6.1.3 混凝土试配的最小搅拌量

粗骨料最大公称粒径（mm） 最小搅拌的拌合物量（L） ≤31.5 40.0 20 25 6.1.4 应在计算配合比的基础上进行试拌。宜在水胶比不变、胶凝材料用量和外加剂用量合理的原则下调整胶凝材料用量、外加剂用量和砂率等，直到混凝土拌合物性能符合设计和施工要求，然后提出试拌配合比。

6.1.5 应在试拌配合比的基础上，进行混凝土强度试验，并应符合下列规定：

1．应至少采用三个不同的配合比。当采用三个不同的配合比时，其中一个应为本规程第6.1.5条确定的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05，用水量应与试拌配合比相同，砂率可分别增加和减少1％。

2．进行混凝土强度试验时，应继续保持拌合物性能符合设计和施工要求，并检验其坍落度或维勃稠度、粘聚性、保水性及表观密度等，作为相应配合比的混凝土拌合物性能指标。

3．进行混凝土强度试验时，每种配合比至少应制作一组试件，标准养护到28d或设计强度要求的龄期时试压；也可同时多制作几组试件，按《早期推定混凝土强度试验方法标准》JGJ/T15早期推定混凝土强度，用于配合比调整，但最终应满足标准养护28d或设计规定龄期的强度要求。

6.2 配合比的调整与确定

6.2.1 配合比调整应符合下述规定：

1．根据本规程6.1. 5条混凝土强度试验结果，绘制强度和胶水比的线性关系图，用图解法或插值法求出与略大于配制强度的强度对应的胶水比，包括混凝土强度试验中的一个满足配制强度的胶水比；

2．用水量（mw）应在试拌配合比用水量的基础上，根据混凝土强度试验时实测的拌合物性能情况做适当调整；

3．胶凝材料用量（mb）应以用水量乘以图解法或插值法求出的胶水比计算得出； 4．粗骨料和细骨料用量（mg和ms）应在用水量和胶凝材料用量调整的基础上，进行相应调整。

6.2.2 配合比应按以下规定进行校正：

1．应根据本规程第6.2.1条调整后的配合比按下式计算混凝土拌合物的表观密度计算值ρc,c：

式中：ρc,c—混凝土拌合物的表观密度计算值，kg/m3； mc— 每立方米混凝土的水泥用量，kg/m3； mf—每立方米混凝土的矿物掺合料用量，kg/m3； mg—每立方米混凝土的粗骨料料用量，kg/m3； ms—每立方米混凝土的细骨料用量，kg/m3； mw—每立方米混凝土的用水量，kg/m3。

2．应按下式计算混凝土配合比校正系数δ：

(6.2.2-1)

式中：δ—混凝土配合比校正系数；

(6.2.2-2)

ρc,t—混凝土拌合物表观密度实测值，kg/m3； ρc,c—混凝土拌合物表观密度计算值，kg/m3。

6.2.3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2％时，按本规程第6.2.1条调整的配合比可维持不变；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）。

6.2.4 配合比调整后，应测定拌合物水溶性氯离子含量，试验结果应合本规程表3.0.6的规定。

6.2.5 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。

6.2.6生产单位可根据常用材料设计出常用的混凝土配合比备用，并应在使用过程中予以验证或调整。遇有下列情况之一时，应重新进行配合比设计：

1．对混凝土性能有特殊要求时；

2．水泥外加剂或矿物掺合料品种质量有显着变化时； 3．该配合比的混凝土生产间断半年以上时。

例题：设计C60泵送混凝土，混凝土坍落度要求为180~200mm，粉煤灰10%取代水泥，矿渣粉15%取代水泥，所用原材料如下：

52.5级普通硅酸盐水泥，密度为3000kg/m3；Ⅰ级粉煤灰，密度为2250kg/m3；矿渣粉表观密度2900kg/m3；中砂，级配合格，表观密度2650kg/m3，含水率3%；石灰岩碎石：5～20mm，级配合格，表观密度2700kg/m3，含水率1%；外加剂为聚羧酸类高性能减水剂（液体），含固量为25%，适宜掺量为1%，混凝土含气量1%。试求：

1.混凝土计算配合比。混凝土掺加聚羧酸类高性能减水剂的目的是为了既要使混凝土拌合物和易性有所改善，又要能节约水泥用量，求此掺减水剂混凝土的配合比；

2.经试配制混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，试求计算混凝土施工配合比。

解：1.求混凝土计算配合比。 （1）确定混凝土配制强度（fcu,0）

=1.15×60=69MPa

（2）胶凝材料28d胶砂强度(fb)计算

由JGJ 55-2011表5.1.3查得Ⅰ级粉煤灰影响系数γf＝0.85，矿渣粉影响系数γs

＝0.95，由表5.1.4可知52.5级普通硅酸盐水泥fce,g为52.5MPa，其富余系数γc为1.1，则

（3）确定水胶比（W/B）

=1.1×0.85×0.95×52.5=46.6MPa

（4）确定用水量（mw）

查表5.2.1－2，对于最大粒径为20mm的碎石混凝土，当坍落度为90mm时，1m3混凝土的用水量可选用215kg，现要求坍落度为180~200mm（选定190mm），按标准坍落度每增大20mm需增加5kg用水量，故需要增加25kg/m3，即实际需要240kg用水量。又由式（5.2.2）

'中关于mw0规定坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少，故最终

定为用水量235kg。由于掺入聚羧酸类高性能减水剂1%，减水率为30%，故实际用水量为：

mw=235×(1-0.30)=165kg/m

（5）计算胶凝材料用量（mb0）

3

（6）粉煤灰质量：mf=500×10%=50kg/m3； （7）矿渣粉质量：ms=500×15%=75kg/m3；

（8）水泥用量：mc=500×(1-10%－15%)=375kg/m3； （9）减水剂用量：ma=500×1%=5kg/m3。 （10）确定砂率（βs）

查表5.4.1，对于采用最大粒径为31.5mm的碎石配制的混凝土，当水胶比0.33时，当坍落度为10~60mm时，其砂率可选取βs＝33%（采用插入法选定），由5.4.2规定：坍落度每增大20mm，砂率可增大1%，所以坍落度为180~200mm（190mm）的泵送混凝土，其砂率可确定为39%。

（11）计算砂石用量（ms0、mg0） a.利用体积法计算

解此联立方程，则得：ms0=678kg，mg0=1061kg。 b.利用质量法计算

由表5.5.1可知C60混凝土假定表观密度为2450kg/m3，由公式（5.5.1－1）及公式（5.5.1－2）可知得

由此联立方程，则可得ms0=696，mg0=1089

※体积法比质量法算出的配比更精确，这主要是因为体积法中各原材料参数是测试得到，而质量法中混凝土表观密度是假定的，但两种方法计算得到的结果对混凝土性能的影响可以忽略。 （12）写出混凝土计算配合比（以体积法为例）：

1. 1m混凝土中各材料用量为水泥375kg，粉煤灰50kg，矿渣粉75kg，水165kg，砂678kg，碎石1061kg。 2. 换算成施工配合比

设施工配合比1m3混凝土中水泥375kg，粉煤灰50kg，矿渣75kg，砂678kg，砂1061kg。

''水泥、粉煤灰、矿渣、砂、石、水、减水剂各材料用量分别为mc'、m'f、mSL、ms'、mg、''mw、ma，则

3

mc'＝mc0=375kg

m'f=mf0=50kg

'mSL= mSL0=75kg

m=ma0=5kg

ms'＝ms0(1+a%)=678×(1+3%)=698kg

'=mg0(1+b%)=1061×(1+1%)=1072kg mg'mw=mw0-ms0b%-ma080%=165-678×3%-1061×1%-5×75%=130kg

'a参考文献

[1] JGJ55-2011 普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版

社,2011,1-18.

[2] GB/T 50467-2008 混凝土耐久性设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008. [3] CCES01-2004(2005年修订版) 混凝土结构耐久性设计与施工指南[S],北京:中国建

筑工业出版社,2005.

[4] 张亚梅.土木工程材料(第五版)[M].南京:东南大学出版社,156-159.