5.10 普通混凝土的配合比设计（课件）- 《建筑材料》同步教学（重庆大学·2023）

5.10 普通混凝土的配合比设计 配合比设计的基本要求 配合比的表示方法 配合比设计的三个重要参数 配合比设计的资料准备 配合比设计的方法及步骤 初步配合比计算 试验室配合比计算 施工配合比的确定 5.10.1 配合比设计的基本要求 混凝土配合比：是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。 混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即： 满足结构设计的强度等级要求； 满足混凝土施工所要求的和易性； 满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； 符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。 5.10.2 配合比的表示方法 配合比常用的表示方法有两种： a. 以1m3混凝土中各组成材料的质量表示：如水泥300kg、砂 720kg、石子1200kg 、水180kg； b. 以各组成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：石子 = 1 : 2.4 : 4.0 水灰比 = 0.6 根据混凝土的配合比，可以计算配制一定体积的混凝土所需要的各种原材料的实际用量。 如已知混凝土配合比（1m3混凝土水泥用量300kg，且水泥：砂：石子 = 1 : 2.26 : 4.37，水灰比 = 0.61），现须配制混凝土8.5m3，分别计算所需要各种原材料的用量： 水泥：300 kg/m3 × 8.5m3 = 2550 kg 砂： 300 kg/m3 × 8.5m3 ×2.26 = 5763 kg 石子：300 kg/m3 × 8.5m3 ×4.37 = 11144 kg 水： 300 kg/m3 × 8.5m3 ×0.61= 1556 kg 注 5.10.3 配合比设计的三个重要参数 水灰比W/C、单位用水量mω和砂率βs是混凝土配合比设计的三个基本参数。 混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是： 在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比； 在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和 规格确定单位用水量； 砂率应以砂填充石子空隙后略有富余的原则来确定。 5.10.4 配合比设计的资料准备 了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确定混凝土配制强度； 了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，一般确定所配制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量； 了解结构构件断面尺寸及钢筋配置情况，以便确定混凝土骨料的最大粒径； 了解混凝土施工方法及管理水平，以便选择混凝土拌合物坍落度及骨料最大粒径； 掌握原材料的性能指标，包括：水泥品种、强度等级、密度；砂、石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌合用水水质情况；外加剂的品种、性能、适宜掺量。 5.10.5 配合比设计的方法及步骤 根据原材料性能及对混凝土的技 术要求，用经验公式和数据计算 配合比设计采用的是计算与试验相结合的方法，按以下三步进行： 初步配合比 试验室试配 调 整 试验室配合比 （理论配合比） 根据现场砂、石 含水率换算 施工配合比 （一）初步配合比计算 确定混凝土配制强度 ƒcu,o 确定水灰比 W/C 确定用水量 mw0 确定水泥用量 m c0 确定合理砂率βs 计算砂 mso、石 mgo用量 计算混凝土外加剂掺量 mjo （1）确定混凝土配制强度ƒcu,o 混凝土配制强度可按下式计算（JGJ 55-2000）： 式中 fcu,0—— 混凝土配制强度（MPa） fcu,k—— 设计的混凝土强度标准值（MPa） σ —— 混凝土强度标准差（MPa） 混凝土强度标准差（σ） 混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为 对于C20、C25级混凝土,σ计算值<2.5MPa时,计算配制强度时取σ= 2.5 MPa； 对于C25级以上的混凝土，σ计算值<3.0MPa时,计算配制强度时取σ= 3.0 MPa。 混凝土设计强度等级fcu,k 低于 C20 C25~C45 高于C45 σ(MPa) 4.0 5.0 6.0 当施工单位不具有近期的同一品种混凝土的强度资料时，σ值可按下表取值。 （2）确定水胶比（W/B） 水灰比按鲍罗米公式计算： 式中 ƒcu,0 —— 混凝土