砼配合比設(shè)計(jì) - 泉州市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站

1、普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程,JGJ55-2011,,一、新舊標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別 二、設(shè)計(jì)方法和步驟三、有特殊要求的混凝土配合比設(shè)計(jì)四、粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì),新舊標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別,1、增加了混凝土耐久性要求的規(guī)定（氯離子、含氣量、堿含量等）；2、修訂了普通混凝土試配強(qiáng)度的計(jì)算公式和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差；3、修訂混凝土水膠比計(jì)算公式中膠砂強(qiáng)度取值和回歸系數(shù)αa和αb；4、在混凝土試配中增加了耐久性試驗(yàn)驗(yàn)證的內(nèi)容；5、增加了高強(qiáng)混凝土試配

2、強(qiáng)度計(jì)算公式、水膠比、膠凝材料用量和砂率推薦表。,設(shè)計(jì)方法和步驟,（一）    基本參數(shù)（二）    理論配合比（計(jì)算配合比） 的設(shè)計(jì)與計(jì)算（三）    試配 (四) 配合比的調(diào)整與確定,基本參數(shù),1、水膠比W/B ；2、每立方米砼用水量mw ；3、每立方米砼膠

3、凝材料用量mb ；4、每立方米砼水泥用量mC ；5、每立方米砼礦物摻合料用量mf ；6、 砂率βS ：砂與骨料總量的重量比；7、每立方米砼砂用量mS ；8、每立方米砼石用量mg 。,理論配合比的設(shè)計(jì)與計(jì)算,1、    混凝土配制強(qiáng)度的確定；2、   計(jì)算水膠比；3、    確定每立方米混凝土用水量；4、 計(jì)算每立方米混凝土膠凝材料、

4、 礦物摻合料和水泥用量；5、    確定每立方米混凝土外加劑用量；6、 確定混凝土砂率；7、    計(jì)算粗骨料和細(xì)骨料用量。,混凝土配制強(qiáng)度的確定,當(dāng)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí) fcu.0≥fcu.k+1.645σ fcu.k ——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 1

5、.645——強(qiáng)度保證率為95% σ——混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,σ的取值,1、有近1～3個(gè)月同品種、同等級(jí)混凝土資料時(shí) (≥ 30組數(shù)據(jù))按式4.0.2統(tǒng)計(jì)計(jì)算 ≤C30 σ≥3.0MPa ＞C30 且＜C60 σ≥4.0MPa2、無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí),按表4.0.2取值 ≤C20 C25~C45 C50~C55 4.0 MPa

6、 5.0 MPa 6.0 MPa,計(jì)算水膠比W/B,近年來(lái)水泥中多加入不同的摻合料，有效膠凝材料含量不確定性較大，故配合比設(shè)計(jì)的水灰比難以反映有效成分的影響。因此改用膠凝材料總量作水膠比及各種含量的控制。,計(jì)算水膠比W/B,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí) W/B=（ αa ·fb）/（fcu.0＋ αa · αb ·fb） 砼強(qiáng)度與膠水比成正比（fcu=A×

7、B/W＋C ），大等于C60時(shí)由于膠凝材料的水化程度不同，強(qiáng)度與膠水比的關(guān)系不能再延伸,即線(xiàn)性關(guān)系較差，分散性較大，故該公式僅適用于強(qiáng)度等級(jí)小于C60的混凝土。,,1、fb為膠凝材料28天膠砂抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值或按式5.1.3計(jì)算 fb=γf ·γs·fceγf 、γs分別為粉煤灰和礦渣粉影響系數(shù)，按表5.1.3選用2、 fce為28天抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值或富余系數(shù)乘以水泥抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，富余系數(shù)按表5.

8、1.4選用。 fce=γc ·fceg,,3、回歸系數(shù)αa 、αb可通過(guò)試驗(yàn)建立水膠比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定，當(dāng)無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)可按表5.1.2選取,水膠比限值,根據(jù)混凝土使用時(shí)所處的環(huán)境條件，考慮其滿(mǎn)足耐久性要求所必要的水膠比，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)混凝土的最大水膠比應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定。,素混凝土的水膠比可適當(dāng)放松。,確定每立方米混凝土用水量mw0,1、 混凝土水膠比在

9、0.40～0.80范圍時(shí)，根據(jù)砼的坍落度（維勃稠度）、粗骨料品種及最大粒徑查本標(biāo)準(zhǔn)表5.2.1-1 和5.2.1-2；2、 數(shù)值修正  1） 根據(jù)砂的細(xì)度修正 細(xì)砂  + （5～10kg） 粗砂 － （5～10kg）,,2）根據(jù)坍落度值修正以表中坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，坍落度每增加20mm， 用水量增加5kg。 95～110mm

10、 +5kg 115～130mm +10kg 坍落度大于等180mm以上時(shí)，隨坍落度相應(yīng)增加的用水量可減少。,,3）根據(jù)外加劑和摻和料修正 mw0=m’w0（1－β）β—外加劑減水率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定m’w0 —未摻外加劑時(shí)每立方米混凝土用水量,計(jì)算每立方米混凝土膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量,1、膠凝材料用量 mb0= mw0/（

11、W/B） 考慮混凝土滿(mǎn)足耐久性要求所必要的最小膠凝材料用量，除C15及其以下等級(jí)外，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)中表3.0.4的規(guī)定。,,2、礦物摻合料用量mf0= mb0 βfβf—礦物摻合料摻量（%），可按表3.0.5確定 參看福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土生產(chǎn)施工技術(shù)規(guī)程》2012版3、水泥用量mc0 =mb0 ﹣mf0,確定每立方米砼外加劑用量ma0,ma0 = mb0 βaβa—外加劑摻量（%），應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。,確

12、定混凝土砂率βS,1、坍落度小于10mm的砼，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定；2、坍落度為10~60mm的砼,根據(jù)粗骨料品種、粒徑、水膠比按本標(biāo)準(zhǔn)表5.4.2選取；3、坍落度大于60mm的砼，其砂率可經(jīng)試驗(yàn)確定，也可在表5.4.2基礎(chǔ)上，進(jìn)行數(shù)值修正：,,1）坍落度每增加20mm， 砂率增加1%；2）根據(jù)砂的細(xì)度修正 細(xì)砂：砂率減小 粗砂：砂率提高3）采用人工砂時(shí)，砂率增大；4）骨料級(jí)配較差時(shí)，砂率增大。,計(jì)算粗骨料和細(xì)

13、骨料用量,粗骨料用量：mg0 細(xì)骨料用量：ms0 1、重量法——假定容重法 2、體積法——以1立方米混凝土計(jì)算,重 量 法,1、假定混凝土拌合物容重為2350～2450kg/m3 2、則mf0＋ mc0＋mg0＋ms0＋mw0=mcp βs=［ms0/(ms0＋mg0)］×100%,體 積 法,mc0/ρc＋mf0/ρf＋mg0/ρg＋ms0/ρs＋mw0/ρw＋0.01α=1 βs=［

14、ms0/(ms0＋mg0)］×100%ρc ：2900-3100kg/ m3 ；ρf ：礦物摻合料密度，按GB/T 208測(cè)定；ρg ：按JGJ52-2006測(cè)定，約2650kg/ m3 ； ρs ：按JGJ52-2006測(cè)定，約2650kg/ m3； ρw ：1000kg / m3 ；α：含氣量百分?jǐn)?shù)，使用非引氣型外加劑時(shí)α =1,試 配,1、 試配時(shí)應(yīng)采用與工程現(xiàn)場(chǎng)相同的原材料和攪拌

15、方法，且每盤(pán)最小攪拌量不少于攪拌機(jī)額定量的25%；2、按理論配合比試拌，并根據(jù)拌合物性能作出調(diào)整（保證水膠比不變，調(diào)整用水量或砂率），使混凝土拌合物性能符合設(shè)計(jì)和施工要求，得出強(qiáng)度試驗(yàn)用的試拌配合比；,,３、應(yīng)采用三個(gè)水膠比進(jìn)行試配，水膠比在試拌配合比基礎(chǔ)上±0.05，用水量相同，砂率可相應(yīng)增減1%； (A) 試拌配合比(B) (C) W/B+0.05

16、 W/B W/B-0.05 w w w βs+1% βs βs-1%,,４、在進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，拌合物性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)和施工要求； 5、每個(gè)配比至少制作一組試件，標(biāo)養(yǎng)至28天或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期時(shí)抗壓。,混凝土拌合物,混凝土拌合物在保持水

17、灰比不變的情況下，水泥漿用量越多，流動(dòng)性就大。反之則小。水泥漿量過(guò)多，就會(huì)出現(xiàn)流漿及泌水現(xiàn)象，而且多消耗水泥。若水泥漿量過(guò)少，則拌合物會(huì)產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，粘聚性變差。,在保持混凝土水泥用量不變的情況下，減少拌合用水量，水泥漿變稠，水泥漿的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好，而流動(dòng)性變小。增加用水量則情況相反。當(dāng)混凝土加水過(guò)少時(shí)，即水膠比過(guò)低，不僅流動(dòng)性太小，粘聚性也因混凝土發(fā)澀而變差，在一定施工條件下難以成型密實(shí)。,加水過(guò)多，水灰比過(guò)大，

18、水泥漿過(guò)稀，這時(shí)拌合物雖流動(dòng)性大，但將產(chǎn)生嚴(yán)重的分層離析和泌水現(xiàn)象，并且嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。絕不可以單純以加水的方法來(lái)增加流動(dòng)性。而應(yīng)采取在保持水膠比不變的條件下，以增加水泥漿量的辦法來(lái)調(diào)整拌合物的流動(dòng)性。,配合比的調(diào)整與確定,1、 確定膠水比2、 確定每立方米混凝土的材料用量3、 校正,確定膠水比,根據(jù)得出的各組砼強(qiáng)度結(jié)果，繪制強(qiáng)度和膠水比的線(xiàn)性關(guān)系圖或插值法確定略大于砼配制強(qiáng)度(fcu.0)相對(duì)應(yīng)的膠水比數(shù)值。

19、 或者選三個(gè)（或多個(gè)）強(qiáng)度中的一個(gè)所對(duì)應(yīng)的膠水比，該強(qiáng)度大等于配制強(qiáng)度。,,膠水比與強(qiáng)度的直線(xiàn)關(guān)系式,膠水比1 B/W 膠水比2 膠水比3,B/W,確定每立方米混凝土的材料用量,1、在試拌配合比基礎(chǔ)上，用水量和外加劑用量應(yīng)根據(jù)確定的水膠比進(jìn)行調(diào)整；2、膠凝材料用量應(yīng)以用水量乘以選定的膠水比；3、粗、細(xì)骨料用量應(yīng)根據(jù)用水量和膠凝材料用量進(jìn)行調(diào)整。,校 正,當(dāng)容重實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值超

20、過(guò)計(jì)算值2%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，各類(lèi)材料用量應(yīng)乘以校正系數(shù)。 校正系數(shù)δ=ρc，t / ρc，c 即實(shí)測(cè)值/計(jì)算值,耐久性驗(yàn)證,1、混凝土配合比調(diào)整后，應(yīng)測(cè)定拌合物水溶性氯離子含量，測(cè)試方法應(yīng)符合《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》JTJ270中混凝土拌合物中氯離子含量的快速測(cè)定方法的規(guī)定，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表3.0.6的規(guī)定。2、對(duì)耐久性有要求的混凝土應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的耐久性試驗(yàn)驗(yàn)證，包括抗?jié)B、抗凍、抗氯離子滲透等試驗(yàn)驗(yàn)證。,重新進(jìn)行配合

21、比設(shè)計(jì)的情況,下列情況應(yīng)重新設(shè)計(jì)：1、砼性能指標(biāo)有特殊要求2、水泥、外加劑、摻合料品種、質(zhì)量有顯著變化 新標(biāo)準(zhǔn)注重配合比的驗(yàn)證：備用配合比啟用時(shí)，即使條件類(lèi)同，也應(yīng)驗(yàn)證。,有特殊要求的混凝土配合比設(shè)計(jì),（一）抗?jié)B混凝土 （二）抗凍混凝土 （三）高強(qiáng)混凝土 （四）泵送混凝土

22、 （五）大體積混凝土,抗 滲 砼,新標(biāo)準(zhǔn)推薦使用普通硅酸鹽水泥，要求粉煤灰等級(jí)應(yīng)為I級(jí)或II級(jí)。最大水膠比與舊標(biāo)準(zhǔn)的最大水灰比要求相同。,抗 滲 砼,一、對(duì)原材料的要求1、水泥宜采用普通硅酸鹽水泥；2、粗骨料宜連續(xù)級(jí)配，最大粒徑不宜大于40mm，細(xì)骨料宜采用中砂，骨料的含泥量和泥塊含量給予限制； 3、宜采用膨脹劑、防水劑、引氣劑、減水劑等，摻用礦物摻合料，粉煤灰應(yīng)為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)。,,二、對(duì)配合比的

23、要求1、膠凝材料不小于320kg；2、砂率宜為35%-45%；3、最大水膠比符合表7.1.2的要求；4、宜采用最大水灰比的配合比作抗?jié)B試驗(yàn) Pt≥P/10+0.25、摻引氣型外加劑時(shí)應(yīng)測(cè)定含氣量，控制在3.0%～5.0%。,高 強(qiáng) 砼,,一、對(duì)原材料的要求1、水泥：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；2、粗骨料的粒徑、針片狀、含泥量、泥塊含量，以及細(xì)集料的細(xì)度、含泥量、泥塊含量等指標(biāo)對(duì)高強(qiáng)砼各項(xiàng)性能有顯著的影響，因此對(duì)骨料提出

24、嚴(yán)格的指標(biāo)要求；3、外加劑與礦物摻合料是配制高強(qiáng)砼必不可少的組成材料。,,二、混凝土配合比設(shè)計(jì)1、混凝土配制強(qiáng)度的確定 fcu.0≥1.15fcu.k；2、水膠比、膠凝材料用量和砂率按表7.3.2選取，并應(yīng)經(jīng)試配確定；3、外加劑和礦物摻合料品種和摻量應(yīng)通過(guò)試配確定，礦物摻合料摻量宜為25%～40%，硅灰摻量不宜大于10%；4、水泥用量不宜大于500kg/m3。,,三、試配及配合比確定1、強(qiáng)度試驗(yàn)用配合

25、比除試拌配合比（依據(jù)表7.3.2計(jì)算并調(diào)整拌合物性能的試拌配合比）外其余水膠比應(yīng)分別增加和減少0.02；2、配合比確定后，應(yīng)采用該配合比進(jìn)行不少于三盤(pán)混凝土的重復(fù)試驗(yàn)，且每組抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于配制強(qiáng)度；3、宜采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件測(cè)抗壓強(qiáng)度，非標(biāo)尺寸折算系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。,泵送混凝土,1、舊標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)不宜使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，而新標(biāo)準(zhǔn)則水泥宜用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥； 2、舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水膠比不宜大于0.

26、60，而新標(biāo)準(zhǔn)而刪除這條規(guī)定，其他規(guī)定不變。,泵送混凝土,一、對(duì)原材料的要求1、水泥宜用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥；2、粗骨料宜連續(xù)級(jí)配，針片狀不大于10%，最大粒徑的要求；3、宜采用中砂，通過(guò)0.315mm篩孔的顆粒含量不應(yīng)小于15%。4、應(yīng)摻用泵送劑或減水劑、以及粉煤灰或其它活性礦物摻合料。,,二、對(duì)配合比的要求1、試配時(shí)應(yīng)考慮坍落度損失 Tt=Tp+ΔT；2、膠凝材料宜≥300kg/

27、m3；3、砂率宜為35%~45%。,大體積混凝土,一、對(duì)原材料的要求1、應(yīng)選用中、低熱水泥，采用硅酸鹽水泥或普硅水泥時(shí)應(yīng)摻礦物摻合料，且膠凝材料的3d和7d水化熱分別不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg；2、粗骨料連續(xù)級(jí)配，最大粒徑和含泥量限制；細(xì)骨料宜采用中砂，含泥量限制；3、摻緩凝型減水劑和礦物摻合料 。,,二、對(duì)配合比的要求1、水膠比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3；2、在保證坍落度和強(qiáng)度要求的前

28、提下，應(yīng)提高摻合料及粗細(xì)骨料的含量，盡可能降低每立方米砼的水泥用量；3、試配調(diào)整時(shí)，控制混凝土絕熱升溫不宜大于50℃。,大體積混凝土,1、新標(biāo)準(zhǔn)增加了對(duì)膠凝材料水化熱的具體要求，3d和7d水化熱分別不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。 2、舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于粗細(xì)集料沒(méi)有具體指標(biāo)要求，新標(biāo)準(zhǔn)則對(duì)最大公稱(chēng)粒徑，含泥量等做了規(guī)定。 3、新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于最大水膠比和用水量做了規(guī)定，水膠比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3，推薦砂率

29、為38%~42%。舊標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)以上提出具體規(guī)定。,粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì),摻粉煤灰目的：節(jié)省水泥、改善混凝土性能（拌合物和易性、混凝土耐久性等）。 《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 GBJ146-90,新標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于粉煤灰混凝土配合比的計(jì)算,1、 目前采用《JGJ55-2011》中方法計(jì)算，但應(yīng)注意《GBJ146-90》中為“粉煤灰取代率”，《JGJ55-2011》中為“礦物摻合料摻量”；2、礦物摻合料最大摻量