普通混凝土配合比设计.doc

普通混凝土配合比设计（JGJ55-2011） 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、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。 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%。 我国长期以来一直在建设工程中采用以干燥状态骨料为基准的混凝土配合比设计，具有可操作性，应用情况良好。 1.0.3 （最大水胶比） 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。(控制水胶比是保证耐久性的重要手段，水胶比是配比设计的首要参数）1.0.4 （最小胶凝材料）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。（在满足最大水胶比条件下，最小胶凝材料用量是满足混凝土施工性能和掺加矿物掺和料后满足混凝土耐久性的胶凝材料用量） 表1.0.4 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/m）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 3200.45 330 1.0.5（矿物掺合料最大掺量） 矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，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。对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉炉渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加5%。采用掺量大于30%的C类粉煤灰的混凝土应以实际使用的水泥和粉煤灰掺量进行安定性检验。 规定矿物掺合料最大掺量主要是为了保证混凝土耐久性能。 矿物掺合料在混凝土中的实际掺量是通过试验确定的，在本规程配合比调整和确定步骤中规定了耐久性试验验证，以确保满足工程设计提出的混凝土耐久性要求。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 65 55 >0.40 55 45注：1.采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材料计入矿 物掺合料； 2.复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺量时的最大掺量； 3.在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应复合表中复合掺合料的规定。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0.403530>0.402520粒化高炉矿渣粉0.405545 >0.404535钢渣粉-2010磷渣粉-2010硅灰-1010复合掺合料0.405545 >0.404535注：1.采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材料计入矿 物掺合料； 2.复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺量时的最大掺量； 3.在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应复合表中复合掺合料的规定。 1.0.6 （水溶性氯离子最大含量） 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表1.0.6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1.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量环境条件水溶性氯离子最大含量（%，水泥用量的质量百分比）钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土干燥环境0.300.061.00潮湿但不含氯离子的环境0.20潮湿且含有氯离子的环境、盐渍环境0.10除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环境0.061.0.7 （最小含气量） 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1.0.7的规定，最大不宜超过7.0%。表1.0.7 混凝土最小含气量粗骨料最大公称粒径（mm）混凝土最小含气量（%）潮湿或水位变动的寒冷或严寒环境盐冻环境40.04.55.025.05.05.520.05.56.0注：含气量为气体占混凝土体积的百分比。 1.0.8 （最大碱含量） 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。 混凝土配制强度的确定 2.0.1 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，0 -混凝土配制强度（MPa） fcu，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） -混凝土强度标准差（MPa） 2当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式计算 2.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定： 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应按下式计算： n试件组数 对于强度等级不大于C30的混凝土：当计算值不小于3.0MPa时，应按照计算结果取值；当计算值小于3.0MPa时，应取3.0MPa。 对于强度等级大于C30且不大于C60的混凝土：当计算值不小于4.0MPa时， 应按照计算结果取值；当计算值小于4.0MPa时，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，其强度标准差可按表2.0.2取值。C20C25C45C50C554.05.06.0 3 混凝土配合比计算3.1 水胶比 3.1.1 混凝土强度等级不大于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 aa ab-回归系数 Fb-胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa），可实测，XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第8页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日且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/T17671执行；也可按本规程第3.1.3条确定 3.1.2 回归系数aa和ab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3.1.2选用。 碎石卵石aa0.53（0.46）0.49（0.48）ab0.20（0.07）0.13（0.33）3.1.3当胶凝材料28d胶砂抗压强度无实测值时，可按下式计算： gf、gs 粉煤灰(fly ash)影响系数和粒化高炉矿渣粉(slag)影响系数， fce 水泥(cement)28d胶砂抗压强度（MPa）。也可按本规程第3.1.4条确定。XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第9页 共 22页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日掺量（%） 种类粉煤灰影响系数gf粒化高炉矿渣影响系数gs01.001.00100.850.951.00200.750.850.951.00300.650.750.901.00400.550.650.800.9050-0.700.85 采用级粉煤灰宜取上限值。 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。 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。 3.1.4当水泥28d胶砂抗压强度（fce ）无实测值时，可按下式计算： 式中：rc-水泥强度等级值得富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表3.1.4选用； Fce，g-水泥强度等级值（Mpa）水泥强度等级值32.542.552.5富余系数 1.12 1.16 1.10 XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第10页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日3.2 用水量和外加剂用量 3.2.1 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（mw0）应符合下列规定：1混凝土水胶比在0.400.80范围时，可按表3.2.1-1和表3.2.1-2选取；2混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。 表3.2.1-1拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径（mm）项目指标10.020.040.016.020.040.0维勃稠度（s）16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165表3.2.1-2拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径（mm）项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0塌落度（mm）1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195注：1 本表用水量采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5KG-10KG;当采用粗砂时，可减少5KG-10KG；2 掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第11页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日 3.2.2 每立方米流动性或大流动性混凝土（掺外加剂）的用水量（mwo）可按下式计算： mw0计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg）； mw0， 未掺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），以表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用水量来计算； 外加剂的减水率（），应经混凝土试验确定。 3.2.3每立方米混凝土中外加剂用量（ma0）应按下式计算： ma0 计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量（kg）； mb0 计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg）,计算应符合本规程3.3.1条的规定； a外加剂掺量（%）,应经混凝土试验确定。 3.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量 3.3.1 每立方米混凝土的胶凝材料用量（mb0）应按下式计算，并应进行试拌调整，在拌合物性能满足的情况下，取经济合理的胶凝材料用量。XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第12页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日 3.3.2每立方米混凝土的矿物掺合料用量（mf0）应按下式计算： f矿物掺合料掺量（%），可结合本规程1.0.5条和3.1.1条的规定确定。 3.3.3每立方米混凝土的水泥用量（mc0）应按下式计算：计算得出的计算配合比中的用量，还要在试配过程中调整验证。 3.4 砂率 3.4.1 砂率应根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有历史资料确定。 3.4.2 当缺乏砂率的历史资料可参考时，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。（干硬性混凝土） 2坍落度为10mm60mm的混凝土，其砂率可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水胶比按表3.4.2选取。 3坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可经试验确定，也可在表3.4.2的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以调整。 XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第13页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日表3.4.2水胶比卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径（mm）10.020.040.016.020.040.00.402632253124303035293427320.503035293128333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641 3.5 粗、细骨料用量 3.5.1 采用质量法计算粗、细骨料用量时，应按下列公式计算：mg0计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）；ms0计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量（kg）；s砂率（）；mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg），可取2350kg2450kg。 3.5.2 采用体积法计算粗、细骨料用量时，应按下列公式计算 XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第14页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日 4.1 试配 4.1.1 搅拌方法包括搅拌方式、投料方式和搅拌时间等。 4.1.2 试验室成型条件。 4.1.3 每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合表4.1.3的规定，并不应小于搅拌机额定搅拌量的1/4且不应大于搅拌机公称容量 表4.1.3粗骨料最大公称粒径（mm）拌合物数量（L）31.5 2040.025 4.1.4首先试拌。宜保持计算水胶比不变，以节约胶凝材料为原则，调整胶凝材料用量、用水量、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，然后修正计算配合比，提出试拌配合比。 4.1.5 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，其中一个应为试拌配合比，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。外加剂掺量也做减少和增加的微调。3进行混凝土强度试验时，标准养护到28d或设计规定龄期时试压；也可XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第15页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日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。 4.2 配合比的调整与确定 4.2.1通过绘制强度和胶水比关系图，按线性比例关系，采用略大于配制强度的强度对应的胶水比做进一步配合比调整偏于安全。也可以直接采用前述至少3个水胶比混凝土强度试验中一个满足配制强度的胶水比做进一步配合比调整，虽然相对比较简明，但有时可能强度富余较多，经济代价略高。 4.2.2 配合比应按以下规定进行校正 式中 校正系数 4.2.3实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2时，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。4.2.4 配合比调整后，应测定拌合物水溶性氯离子含量，试验结果应符合本规程表1.0.6的规定。XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第16页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日 4.2.5 配合比调整后，应对设计要求的混凝土耐久性能进行试验，符合设计规定的耐久性能要求的配合比方可确定为设计配合比。 4.2.6 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，并应在启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等原材料品种、质量有显著变化时。 5.1抗渗混凝土 5.1.1 抗渗混凝土的原材料应符合下列规定： 水泥宜采用普通硅酸盐水泥 粗骨料宜采用连续级配，其最大公称粒径不宜大于40.0mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%； 细骨料宜采用连续中砂，含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%； 4抗渗混凝土宜掺用外加剂和矿物掺合料，粉煤灰等级应为级或级。 5.1.2抗渗混凝土配合比应符合下列规定；1 最大水胶比应符合表5.1.2的规定； 2 每立方米混凝土中的胶凝材料用量不宜小于320kg3 砂率宜为35%-45%XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第17页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日设计抗渗等级最大水胶比C20C30C30以上P60.600.55p8p120.550.50p120.500.45 5.1.3 配合比设计中混凝土抗渗技术要求应符合下列规定： 1 配制抗渗混凝土要求的抗渗水压值应比设计值提高.2MPa 2 抗渗试验结果应满足下式要求： 式中：pt-6个试件中不少于4个未出现渗水时的最大水压值（MPa） P -设计要求的抗渗等级值 5.1.4 掺用引气剂或引气型外加剂的抗渗混凝土，应进行含气量试验，含气量宜控制在3.0%5.0% 5.2抗冻混凝土 5.2.1抗冻混凝土的原材料应符合下列规定 1.水泥宜采用硅酸盐水泥 或普通硅酸盐水泥 2.粗骨料宜采用连续级配，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%；XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第18页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日 3.细骨料含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%； 4.粗细骨料均应进行坚固性试验，并应符合现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52规定； 5.抗冻等级不小于F100的抗冻混凝土宜掺用引气剂； 6.在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得掺用含有氯盐的防冻剂；在预应力混凝土中不得掺用含有亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂。 5.2.2 抗冻混凝土配合比应符合下列规定： 1最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合表5.2.3-1的规定 2复合矿物掺合料掺量宜符合表5.2.3-2的规定；其它矿物掺合料掺量宜符合本规程表1.0.5-1的规定 3.掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合规程第1.0.7条的规定。表5.2.2.1设计抗冻等级最大水胶比最小胶凝材料用量（kg/m3）无引气剂时掺引气剂时F500.550.60300F100 0.500.55320不低于F150-0.50350XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第19页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日表5.2.2-2水胶比最大掺量（%）采用硅酸盐水泥时采用普通硅酸盐水泥时0.406050 0.405040 注： 1 采用其他通用硅酸盐水泥时，可将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料 2 复合矿物掺合料中各矿物掺合料组分的掺量不宜超过表3.0.5-1中单掺时的限量。5.3高强混凝土5.3.1 高强混凝土的原材料应符合下列规定 1水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 2粗骨料宜采用连续级配，其最大公称粒径不宜大于25.0mm，针片状颗粒含量不宜大于5.0%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不应大于0.2%； 3细骨料的细度模数宜为2.63.0（大于2.6），含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%； 4宜采用减水率不小于25%的高性能减水剂 5宜复合掺用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料；粉煤灰等级不应低于级；对强度等级不低于C80的高强混凝土宜掺用硅灰。 5.3.2 高强混凝土配合比应经试验确定，在缺乏试验依据的情况下，配合比设计宜符合下列要求XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第20页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日 1水胶比、胶凝材料用量和砂率可按表5.3.2选取，并应经试配确定； 强度等级水胶比胶凝材料用量（kg/m3）砂率（%）C60，C800.280.34485603542C80，C1000.26.28520580C1000.240.26550600 2外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试配确定；矿物掺合料掺量宜为25%40%；硅灰掺量不宜大于10%； 3水泥用量不宜大于500kg/m3。 5.3.3 在试配过程中，应采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验，其中一个可为依据表7.3.3计算后调整拌合物的试拌配合比，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0.02。 5.3.4 高强混凝土设计配合比确定后，尚应采用该配合比进行不少于三盘混凝土的重复试验，每盘混凝土应至少成型一组试件，每组混凝土的抗压强度不应低于配制强度。 5.3.5 高强混凝土抗压强度宜采用标准试件通过试验测定；使用非标准尺寸试件时，尺寸折算系数应由试验确定。 5.4泵送混凝土 5.4.1 原材料应符合下列规定XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第21页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日1水泥应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。2粗骨料宜采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10%。3. 细骨料宜采用连续中砂，其通过公称直径为315m筛孔的颗粒含量不宜少于15%； 4.泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用矿物掺合料。5.4.2 泵送混凝土配合比应符合下列规定： 1胶凝材料用量不宜小于300kg/m3； 2砂率宜为35%45%； 5.5大体积混凝土 5.5.2 大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定： 1水泥宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，水泥的3d和7d水化热应符合标准规定；当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时应掺加矿物掺合料，胶凝材料的3d和7d水化热分别不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。2 粗骨料宜为连续级配，最大公称粒径不宜小于31.5mm，含泥量不应大于1.0%； 3细骨料宜采用中砂，含泥量不应大于3.0%。 4宜掺用矿物掺合料和缓凝型减水剂。XXXX作业指导书文件编号：XXXX-03-3.38第22页 共 22 页主题：普通混凝土配合比设计第B版 第0次修订颁布日期：2017年8月15日5.5.3 当设计采用混凝土60d或90d龄期强度时，宜采用标准试件进行抗压强度试验。5.5.4 大体积混凝土配合比应符合下列规定： 1水胶比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3。 2在保证混凝土性能要求的前提下，宜提高每立方米混凝土中的粗骨料用量；砂率宜为38%42%。 3在保证混凝土性能要求的前提下，应减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺合料掺量，矿物掺合料掺量应符合本规程表1.0.5-1的规定。 4混凝土拌合物泌水量宜小于10l/m3。 5.5.5 在配合比试配和调整时，控制混凝土绝热温升不宜大于50。 5.5.6 配合比应满足施工对混凝土凝结时间的要求。