混凝土配合比（杭州仪器）
时间：2012-12-03 阅读：1724
混凝土配合比
混凝土的三相
混凝土是非均质的三相体，即固体、液体和气体。两种相接触的面称为界面，混凝土中界面的存在是无法避免的，对混凝土性能产生不良影响。混凝土拌合物三相所占的体积大致为，固相占总体积的73%~84%、液相占15%~22%、气相占1%~5%。三相的体积并非一成不变，在建筑后的凝结硬化过程中，三相所占的体积将不断的发生变化，但终凝以后变化减少，表现为总体积和液相在减少，而气相却在增加，主要是液相流失、蒸发和被固相所吸收造成。另外，三相的体积也会随环境条件的变化而发生变化。三相体积的改变是混凝土产生裂缝主要原因之一，尤其是混凝土产生终凝之前较为明显（即通常认为随行收缩，干燥收缩等引起的裂缝），但这种裂缝如果在浇筑后及时采取有效的养护措施，能够获得明显的控制效果。
在进行混凝土配合比的设计，就是在满足相关要求的前提下，尽量减少三相体体积的变化，通过试样将三相体得体积调整到佳比例。
混凝土配合比的设计
混凝土配合比设计过程一般分为三个阶段，即初步计算、试拌调整和确定。通过这一系列的工作，从而选择混凝土各组分的佳配合比例。
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。为了保证这些混凝土结构具有良好的耐久性，不仅要优化混凝土配合比设计，同样重要的工作就进行混凝土配合比设计前，应对混凝土使用的原材料进行优选，选用良好的原材料，是保证设计的混凝土具有良好耐久性的基本前提。
满足经济要求
企业的生产与发展离不开良好的经济效益。因此，在满足上述技术要求的前提下，尽量降低混凝土成本，达到经济合理的原则。为了实现这一要求，配合比设计不仅要合理设计配合比的本身，而且更应该对原材料的品质进行优选，选择价格合理的原材料，也是混凝土配合比设计过程中应该注意的问题，不仅有利保证混凝土的质量而且也是提高混凝土企业经济效益的有效途径。
普通混凝土配合比设计
普通混凝土定义
干密度为1800~2500kg/m3的水泥混凝土称为普通混凝土
混凝土试配
普通混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护、硬化而得的具有一定结构强度的结构或者构件，也称水泥混凝土，它广泛应用于工业和民用建筑以及一般构筑物配合比设计的基本资料
配合比设计的依据
1）混凝土设计强度等级
2）工程特征（工程所处环境、结构断面、钢筋小净距等）
3）水泥品种和强度等级
4） 砂、石的种类规格、表观密度以及石子大粒径
5）施工方法
设计方法与步骤
普通混凝土配合比的设计步骤，首先按照原始资料进行初步计算。得出“理论配合比”；经过试验室试拌调整，提出满足施工和易性要求的“基准配合比”；然后根据基准配合比进行表观密度和强度的调整，确定出满足设计和施工要求的“试验室配合比”；后根据现场砂石实际含水率，将试验室配合比换算成“生产配合比”。
普通混凝土设计依据标准
《JGJ55-2000混凝土配合比设计规程》
新版本《JGJ55-2011混凝土配合比设计规程》2011年12月1日实施
混凝土配合比计算
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+0.07×45.0）=0.52
3、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=323kg
5、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= mcp
mso/（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=0.49
1、单位水泥用量
mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg
2、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。
粉煤灰用量：mf1= mc×16.5%×1.3=73.6kg。
减水剂用量：mFDN1=（ mc1+ mf1）×1.7%=6.11 kg。
3、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=39%，则有：
细骨料ms1=730kg，粗骨料mg1=1142kg。
则混凝土配合比：mc1: ms1: mg1: mf1: mFDN1: mW0=286:730:1142:73.6:6.11:168
= 1 : 2.55:3.99:0.26:0.021:0.59