ACI 211.11991 R译文.doc

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1、本文件已经批准，供国防部的代办处使用且文件列在国防部规格与标准索引中。普通混凝土、重型混凝土及大体积混凝土配比选择规程标准惯例美国混凝土协会（ACI）标准美国混凝土协会211委员会报告Donald E. Dixon Jack R. Prestrera George R. U. Burg*主席 秘书 A小组委员会，主席为1991年版本投票的委员会成员George R. U. Burg+ Gary R. Masst A小组委员会，主席 主席 利用范例对选择和调整普通混凝土（含或不含化学添加剂、火山灰和渣材料）的两种方法做出了说明。一种方法基于混凝土单位体积的估计重量；另外一种方法基于混凝土所占的绝

2、对体积的计算。 方法考虑到了混凝土浇筑能力、稠度、强度以及耐久性方面的要求。所示的实例计算适用于两种方法，其中包括包含根据首次试拌批的特点所做出的调整。用于辐射屏蔽和桥梁配重结构的重型混凝土的配比在附录中给出了说明。 此附录使用了绝对体积法；此方法是一个公认方法且更适用于重型混凝土。另外一个附录提供了大体积混凝土配比信息。由于绝对体积方法被广泛接受，因而使用此方法。关键词：吸收、添加剂、集料、高炉炉渣、胶结材料、混凝土耐久性、混凝土、稠度、耐久性、暴露、细集料、飞灰、重型集料、重型混凝土、大体积混凝土、配合比、火山灰、质量控制、辐射屏蔽、硅粉、稠度试验、体积、水灰比、水胶比、可适用性。ACI委

3、员会的各份报告、指南、标准惯例以及意见书均旨在于为建设规划、设计、执行和监察工作提供指导。本文件的目标使用者为有能力自行判断本文件内容及建议之重要性和局限性并有能力为其应用本文件所包含内容的行为负责的相关个人。美国混凝土协会（ACI）特此拒绝为本文件中所载明的各项原则承担任何责任。美国混凝土协会对因此引起的任何损失和损害概不承担任何责任。 合同文件请勿参考本文件。如果任何建筑师/工程师希望在合同文件中引用本文件的任何内容，则该建筑师/工程师应以强制性语言重申这些内容用于合同文件。目录参与起草此标准的A小组委员会成员。 委员会承认William L. Barringer对于小组委员会工作的贡献。

4、+参与起草1991年版本的A小组委员会成员。此标准于1991年11月1日生效，并取代ACI 211.1-89。此修订版包含了与矿物添加剂硅粉在混凝土中的应用相关的规定。第4章的内容已经扩充，包含了硅粉的使用对于混凝土拌合料配比的影响。 已对第2章至第4章和第6章至第8章进行了编辑更改。版权所有 1991年美国混凝土协会 美国混凝土协会保留的所有权利包括以任何形式或以任何方式复制和使用本文件，包括通过影印、电子或机械设备、印刷、书面或口头录制的音频或视频副本、或使用任何知识或检索系统或设备获得的副本，除非得到版权所有者的书面许可第1章-范围1.1 此标准惯例对水凝水泥混凝土（含或不含其他胶结材料

5、和化学添加剂材料）的配比的选择方法做出了说明。此混凝土含有普通和/或高密度集料（不同于轻集料），适用于常用的现场浇筑结构（不同于用于混凝土制品制造的特殊配合料）。 此外还包含大体积混凝土配比选择方法的说明。 水凝水泥是指此标准惯例中的波特兰水泥（ASTM C 150）和混合水泥（ASTM C 595）。 此标准不包括对含浓缩硅粉的配合比的说明。1.2 方法中提供了一项配比的第一近似值，在实验室或现场利用试拌对此近似值进行核对，如有必要，对近似值进行调整以生产出具有所需的特征的混凝土。 1.3文本正文中所使用的单位为使用美国常用单位。附录1中给出了十进制的适应性相关内容，附录2中使用实例问题对此

6、进行了例证。 1.4 文中所提及的试验方法列举在附录3中。第2章-简介2.1混凝土的主要组成部分为集料、波特兰水泥或混合水泥以及水，也可能含有其他胶结材料和/或化学添加剂。 混凝土含有大量的夹杂空气且可能含有故意加入的夹杂空气（其由于添加剂或空气的使用而产生）。 定期使用化学添加剂以便加速、延缓、提升混凝土的可需求量，降低混凝土搅拌用水要求、增加混凝土强度或改变混凝土的其他性能。 根据类型和数量，某些胶结材料如飞灰（见ACI 226.3R）、天然火山灰、粒化高炉（GGBF）矿渣粉（见ACI 226.1R）以及硅粉可以与波特兰或混合水泥结合使用以便提高经济效益或提供具体的性能如降低水合作用的早期

7、热度、提高后期的强度发展、减少碱-集料反应和硫酸盐侵蚀、提高渗透性、防止侵蚀性溶液的侵入（见ACI 225R 和 ACI 226.1R）。2.2混凝土配比的选择涉及经济性与要求（可浇注性、强度、耐久度、密度以及外观要求）之间的平衡。 所需特征由混凝土的用途以及混凝土浇筑时预期遭遇到的条件决定。 这些特征应在工作规范中列出。2.3根据工作需要定制混凝土性能的能力，很大程度上反映了20世纪早期之后所产生的技术发展。 将水灰比用作为一种估计混凝土强度的工具约在1918年得到认可。 耐久性方面的明显改善源自于引气处理，这在20世纪40年代早期得到认可。 通过对诸多相关领域的研究和发展，混凝土工艺的这两

8、项重大发展已经大大加强，其中包括借助使用添加剂抵消可能性缺陷、开发特殊性能或获取经济效益（ACI 212.2R）。 混凝土配比理论的回顾不在讨论范围之内，虽然这些理论为本标准惯例中的相对简单的方法提供了背景知识和可靠的技术基础。可从第更多详细信息，见第8章中的参考列表中获取更多详细信息。2.4 通过任何方法计算出的配比，应始终须遵循以试拌经验为基础的版本。 根据情况，混合料试样可在实验室中备制，或者，最好现场备制试样。 后者的流程，如有可能，应避免可能的误区-假设小量试样适应实验室环境从而预测现场条件下混凝土的性能。 当使用的集料最大尺寸大于2in.时，采用将在施工期间使用到的混合料的尺寸和类

9、型对实验室试样在现场进行核实和调整。 试样流程和背景试验记录在附录三中。2.5通常，现存的混凝土配比不包含化学添加剂和/或除水凝水泥之外的材料，在此我们进行了重新配比以便包含这些材料或另外一种水泥。 应采用试样在实验室或现场对重新配比的混凝土的性能进行核实。第3章-基本关系3.1 须对混凝土配比进行选择以便为特殊应用提供必要的可浇筑性、密度、强度以及耐久度信息。此外，当对大体积混凝土进行配比时，须考虑到热量的产生。下问所讨论的性能受制于已确立的关系。普通、重型和大体积混凝土的配比211.1-3 3.2可浇筑性-可浇筑性（包括符合要求的完成）包含条目“可使用性”和“稠度”中所含的部分特征 根据此

10、次讨论的目的，可用性被认为是：在不存在有害隔离的情况下，混凝土是否能够正确浇筑、加固和完成的特性。 其体现在可塑性、粘结性以及压实性等概念中。以下所列会影响混凝土的可适用性： 等级、颗粒形状、集料比例、水泥和其他胶结材料的数量的质量、夹杂空气和化学添加剂的存在以及混合料的稠度。 本标准惯例中的步骤 允许将这些因素考虑在内以便最经济的方式地获得满足符合要求的的可浇筑性。3. 3.稠度稠度被宽泛定义为混凝土混合料的相对可塑性。 根据坍落度测量稠度-坍落度越高，混合料的流动性越强，且坍落度影响简易性，简易性可使得混凝土在浇筑期间流动。 稠度与可使用性相关但并不同义。 在配比适当的混凝土中，生产一个给

11、定的坍落度所需要的单位水含量。 当集料变得更加有棱角和粗糙纹理时（但此缺点可能会通过其他特性的提升而被抵消 ，如水泥浆的粘合），需水量增加。 当3.4强度-尽管强度是混凝土的一个重要特征，其他特点如耐久性、渗透性以及耐磨性通常同样重要或更为重要。28天时的强度常用作为结构设计、混凝土配合比以及混凝土评估的一项参数 ，这些可能与强度大体相关这些可能与强度主要相关，但同样受到与强度并不显著相关的因素的影响。在大体积混凝土中，混合料配比均匀以便在超过28天日时达到设计强度。然而，大体积混凝土的配比应同样具有充足的初期强度大体积混凝土的配比应同样具有足够的初期强度，以满足模板拆除和模板固定所需。3.5

12、 水灰比或水胶比w/c 或 w/（c+ p）-对于一组给定的材料和条件，混凝土强度取决于每数量单位的水泥或总胶结材料的净用水量。 净用水量不包含集料所吸收的水。 给定的水灰比w/c或水-胶结材料比w/（c+ p）之间的差异可能由于以下变化引起： 集料的最大尺寸，集料粒度的级别、表面纹理、形状、强度以及硬度，水泥种类和来源的不同，级配良好的集料的最大尺寸增加时，拌合水需求量增加。 随着空气的夹杂，拌合水需求量降低。借助特定的化学减水剂，通常可大量减少拌合水的需求量。空气含量，化学添加剂的使用会影响水泥的水合过程或会提高胶结材料自身的性能。 当这些影响因素到达在一般情况下可预见的程度时，应将其纳入

13、本标准惯例的考虑范畴。 鉴于其数量和复杂性，显而易见的是：强度的准确预测必须以试样为基础或必须熟悉将使用到的材料。3.6耐久性-混凝土必须能够承受此类暴露，这些暴露可能缩减混凝土的适用性-冷冻和解冻、加湿和烘干、加热和冷却、化学制品、除冰剂以及诸如此类。 可以增强对以上所举的部分条目的抵抗作用，通过使用下列特使成分： 低碱水泥、火山灰、粒化高炉（GGBF）矿渣粉、硅粉、选择用于阻止混凝土暴露在潮湿环境中时，某些区域中发生的碱-集料反应的危害性扩张；抗硫酸盐水泥，粒化高炉（GGBF）矿渣粉、硅粉、暴露于海水或含硫酸盐的土壤中的混凝土所使用的其他火山灰、包含硬矿物但不含过多抵抗表面磨蚀所需的软颗粒

14、；低水灰比或水-胶结材料比w/c或 w/（c + p）的使用，通过减少浸入性液体的渗透而延长混凝土的使用年限。 夹杂空气的适当分布的大大提高了混凝土对于严酷天气（特别是冻结天气和消冻天气）和消冰用盐抵抗性。 应将夹杂空气用于所有时常发生冰冻气候的暴露性混凝土中。 （更多详细信息请参考ACI 201.2R）。3.7密度-在某些应用中，可能主要看重混凝土的重量特征。应用的范例主要集中体现在升降桥、水下石油沉降管道、辐射屏蔽以及声音隔离方面。 通过使用特殊集料，辐射屏蔽以及声音隔离方面。 通过使用特殊集料，现场浇筑混凝土的密度高达350 lb/ft3时-参考附录4.3.8热量的产生-大体积混凝土的主

15、要关注点为已完成的结构或其中一部分的尺寸和形状。 混凝土浇筑规格大至足以要求采取措施对热量的产生进行控制，而且因此而导致的大体积混凝土内部的体积变化将要求考虑采取温度控制措施。 根据粗略的估算 ，水泥水化反应将会使得混凝土中的温度在18-72小时内升高至10-15/100 lb波特兰水泥。 如果混凝土体积温度的升高不能保持最小值且允许热量以一个合理的速率消散或者混凝土受到严重的温度差或热梯度的影响，则混凝土很有可能产生裂缝。 温度控制措施可以包括一个相对较低的初步浇筑温度、胶结材料数量的减少、冷水的循环以及，尽可能不定时的对混凝土表面进行绝热，采用这些措施以便对各种不同的混凝土条件和暴露程度进

16、行调节。 应当注意的是大体积混凝土不一定是大集料混凝土，以及混凝土中过多热量的产生不仅限于大坝或基础结构中。对于许多巨大的足以产生热量大型结构元素，应予以注意，特别是当一个固体混凝土构件的最小横截面尺寸达到或超过2 -3 ft时或当所使用的水泥含量高于600lb/yd3时。第4章-化学添加剂、火山灰以及其他材料对于混凝土配比的影响4.1 添加剂-根据定于（ACI 116R），添加剂是指除水、集料、水凝水泥以及纤维固化材料之外的物质，其充当混凝土或砂浆的一种成分且在搅拌之前或搅拌过程中直接加入混料。 因此，此术语包含极为广泛的材料和产品，其中的一些普通使用，其余则限制性应用。 由于这个原因，此标

17、准惯例仅局限于引气添加剂、化学添加剂、飞灰、天然火山灰以及粒化高炉（GGBF）矿渣粉对混凝土配比的影响。4.2引气添加剂-通过使用引气添加剂而制成引气混凝土，ASTM C 260，对早期的实践提出质疑，早期实践认为引气添加剂与水泥相互研磨。 引气外加剂的使用使得混凝土生产者能够灵活地调节夹杂的空气含量从而补偿影响混凝土夹杂空气含量的众多情况： 集料特点、混凝土添加剂成分的性质的比例、搅拌类型和持续时间、稠度、温度、水泥细度和化学反应、其他胶结材料或化学添加剂的使用等。 由于夹杂空气气泡对于混合料具有润滑作用且由于孔隙的大小和等级，具有同等坍落度的混凝土中，引气混凝土水含量通常比非引气混凝土低1

18、0%。 拌合水体积以及夹杂体积和夹杂空气的减少必须考虑在配比范畴内。4.3化学添加剂-由于混凝土的强度及其他重要品质如耐久性、收缩性以及破裂性与总含水量和w/c 或w/（c + p）相关，因此减水剂通常用于提高混凝土的品质。 此外，由于少量水泥和减少的含水量合用时，可以以获得同样的 w/c 、w/（c + p）或强度，普遍使用减水剂和调凝剂以提高经济效益（ACI 212.2R）。化学添加剂应符合ASTM C 494中的固定，A-G类添加剂，具有多种剂型和其在混凝土中的用途如下所示： A类-减水作用B类-缓凝作用C类-速凝作用D类-减水以及缓凝作用E类-减水以及速凝作用F类-高效减水作用G类-高

19、效减水以及缓凝作用应咨询制造商或查阅制造商的文献，以便确定每种特殊的化学添加剂或多种添加剂组合时，所要求的剂量率。 根据ASTM C 1017中所述，化学外积极具有倾向性，当大剂量使用时，会引发巨大的副作用如速凝过度以及可能引起夹杂空气量的增加。 A、B及D类添加剂，当单独使用时，通常以小剂量使用（2至7 oz/100 lb胶结材料），因此混合料中的添加的添加剂的含水量可以忽略不计。 C、E、F及G类添加剂通常以大剂量使用（10至 90 oz/100 lb胶结材料），所以其自身的含水量在计算总单位水量以及e w/c 或 w/（c + p）时应纳入计算范围。当A、B及D类添加剂高于标准剂量率组合

20、使用时或添加剂系统中含速凝剂（C或E类）时，其含水量应纳入计算范围。虽然化学添加剂分为多种剂型，但其推荐使用剂量对于需水量的影响应遵循ASTM C 494中的要求。 推荐剂量率通常由添加剂制造商规定或由用户在大量试验后确定。 当以标准剂量率使用时，具有减水作用A类添加剂、具有减水和缓凝作用的D类添加剂以及具有减水和速凝的E类添加剂通常能够将需水量降低5%-8%，然而，具有高效减水作用的F类添加剂和具有高效减水作用和缓凝作用的G类添加剂通常能够将需水量降低12%-25%或更多。F和G类高效减水剂通常被称为“超级塑化剂”。高效减水剂通常用于制造坍落度在71/2或更高之间的流动混凝土，除添加剂本身所

21、含水量之外，需水量无任何增加。 A、B及D类添加剂以高剂量率与C或E类添加剂（用于速凝）组合使用时，可能只会起到与单独使用同样的效果。 当流动混凝土按照此方式制造时，其有时候可能会通过增加粗集料的数量，利用混凝土的流动性使混凝土流入重型钢筋的狭小区域中。流动混凝土具有分离倾向，因而，对此必须有特别关注，以便使得需要凝聚的混凝土中含有适当的砂浆量，且不得使混凝土过于黏稠。根据其对混凝土的目标性能的要求，ASTM C中列出了7种类型的化学添加剂。 并未根据添加剂的成分分类。 AC I 212.2R中列出了5中普通类别的材料，这些材料通常用于减水剂和调凝化学添加剂剂型。 应对本报告、A CI 301

22、 以及ACI 318进行审查，以确定何时对给定等级的混凝土中所使用的某种添加剂进行限制。普通、重型和大体积混凝土的配比211.1-5例如：含有故意添加的氯化钙的添加剂，在存在水分和氧气的情况下，此添加剂能够加速埋置于混凝土的张力电缆的应力腐蚀。4.4 其他胶结材料-除水凝水泥之外的胶结材料通常与波特兰或混合水泥结合使用以提高经济效益、减少水合热、提高可适用性、提升在预期的使用环境中的强度和/或耐久性。 这些材料包括飞灰、天然火山灰（ASTM C 618）、粒化高炉（GGBF）矿渣粉（ASTM C 989）以及硅粉。 并不是所有材料都能够带来所列的效益。ASTM C 618中对于火山灰的定义为：

23、 “硅材料或硅铝材料，其自身具有很小的或不具备胶结品质，但是，在细粒分散形式且在存在水分的情况下，会与氢氧化钙在普通温度下发生化学反应，形成具有胶结性能的化合物” . . 飞灰是指底煤或粉煤燃烧后的细粒分散状残余物。 . . 混凝土中所用的飞灰分为两类： F类，具有火山灰属性，和C类，除了具有火山灰属性以外，还具有胶结性能，当与水混合时，此材料可能会自凝。 C类飞灰的石灰（氧化钙）含量可能高于10%。 ACI 226.3R对飞灰在混凝土中的应用进行了更加充分的说明和讨论。 粒化高炉炉渣是生铁产生的副产品。 当此炉渣被快速淬火和研磨时，其将具有潜在的胶结属性。 经过处理后，此材料便是被广泛认知的

24、粒化高炉（GGBF）矿渣粉，其水力特性可能会有所不同且可以被分为不同级别（见ASTM C 989）。 等级分类为相对强度潜力为50%的粒化高炉（GGBF）矿渣粉砂浆和第28天的参照性波特兰水泥给出了指导。 粒化高炉（GGBF）矿渣粉的等级为80、100和120，按照渐增的强度潜力排序。硅粉，*在混凝土中使用，金属硅或硅铁合金生产时，高纯石英和煤以及木片在电弧炉中发生还原反应所产生的副产品。 炉中散发出的气体冷凝形成硅粉，其中含有大量的非晶态二氧化硅并包含非常细微的球形颗粒。硅粉在混凝土中的使用分为三种一般类型：a 增强低渗透混凝土产品的耐用性。b. 生产高强度混凝土。c. 作为水泥的替代品（目

25、前的水泥成本和硅成本的经济对比，通常使得硅粉的使用在美国普遍可行。）*常使用其他别称包括硅尘、浓缩硅粉或预先压实硅粉以及微硅；硅粉最为常用。硅粉的比重约为2.2。 硅粉的比重低于波特兰水泥，意味着替代的根据为重力（重量），减少少量水泥应相应地加入大量的硅粉。 因此，胶结凝浆体积增大，且在同等体积基础上，水-胶结材料比更低。典型硅粉的粒度分布表明了大多数颗粒均小于1微米（1微米的颗粒的平均直径约为0.1微米，近乎小于水泥颗粒平均大小的100倍）。由于硅粉粒度极细且硅含量较高，这使其成为一个有效的火山灰材料。 水泥水合作用期间，硅粉与氢氧化钙产生火山灰反应形成稳定的胶结化合物- 水化硅酸钙（CSH

26、）。已经成功地应用硅粉生产出高强度（超过18000 psi）、低渗透性和耐化学腐蚀的混凝土。 按水泥重量（质量）计算，此种混凝土包含高达25%的硅粉。 使用过多含量的硅粉，通常使得混凝土难以起作用。 既定混凝土含硅粉的混合料所需的拌合水量随着硅粉含量的增加而增加。为了将硅粉的完全强度恢复潜力最大化，应始终与减水剂配合使用，最好是高效减水剂（HRWR）。 HRWR的剂量取决于硅粉的百分比以及所使用的HRWR的类型。当对含硅粉的混凝土进行配比时，应考虑以下所列：a搅拌-搅拌量将取决于所使用的硅粉的百分比以及搅拌条件。 当在含水量较低的混凝土中使用大量硅粉时，可能需要增加搅拌时间以便硅粉能够均匀地分

27、布。 HRWR的使用能够很大程度上促进均匀分布的实现。b.空气夹杂- 用于生成混凝土中所要求的夹杂空气含量的引气添加剂的数量可能会随着硅粉数量的增加而增加，因硅粉的高比表面积以及硅粉中的所有碳元素导致。 高强度混凝土通常不采用空气夹杂，除非混凝土将暴露于冰冻、解冻以及消冰盐环境中。c. 可使用性-与不含硅粉的混凝土相比，含硅粉的新浇混凝土通常具有较高的粘结性和较小的流散倾向。粘结性的增加和泌水性的减小可改善混凝土的可泵送性。 胶结材料超过10%的含硅粉的混凝土可能更具粘性。其可能会在必要时将坍落度动2in.提高至5in.，以便在给定的时间范围内维持同样的可用性。 d.泌水性-含硅粉的混凝土展现

28、出较低的泌水性。 泌水性的减小主要由硅粉颗粒的高比表面积造成，使得少量的水预留在混合料中，从而导致泌水。 由于含硅粉的混凝土的泌水性的减小，使得混凝土更趋向于发生塑性收缩开裂。通常情况下，上文中所列材料被分别引入混凝土混合料中。 在某些情况下然而，此类相同材料可以按照固定比例和波特兰水泥混合使用，以生产出混合水泥（ASTM C 595）。 配料时，将引气添加剂加入混凝土中，同理，粒化高炉（GGBF）矿渣粉的添加能够使得生产者更为灵活地获得需要的混凝土性能。当对含单独分批胶结材料（如飞灰、天然火山灰、粒化高炉（GGBF）矿渣粉或硅粉）的混凝土进行配比时，应考虑几个因素。 这些因素包括：a 胶结材

29、料的化学活性以及其对不同成熟度的混凝土强度的影响。b. 拌合水需求量对于可用性和可浇筑性的影响。c. 材料密度（或比重）及其对于同一批生产的混凝土的体积的影响。d. 对于化学添加剂剂量率和/或混合料中所使用的引气添加剂的影响。e.材料组合对于混凝土其他关键性能的影响，如环境温度条件下的凝结时间、水合热、强度发展率以及耐久性。f. 满足特殊混凝土要求所需的胶结材料和水泥数量。4.4.1 混凝土混合料的配料和评估方法包含此类补充性胶结材料，方法应采用一系列的材料比例，以试验混合料为根据。 通过评估其对强度、需水量、凝结时间以及其他重要性能的影响，可以确定出胶结材料的最佳用量。在缺少先验性信息时，以

30、及为了准备首次试验批次或一系列试验批次的估算配比时以及计算首次试验批次或一系列试验批次的估算配比时，应遵循ASTM C 192中的规定，以下所给定的大概范围以结构混凝土的配料中所使用的胶结材料的总重量中的成分百分比为基础：F类飞灰-15%至25%C类飞灰-15%至35%天然火山灰-10%至20%粒化高炉（GGBF）矿渣粉-25%至70%硅粉-5%至15%对于特殊工程，或者为了提供某种特殊的要求性能，每yd3的混凝土中所用的材料数量可能同于上文中所述。如果要求较高的期强度，当波特兰水泥作为仅有的胶结材料时，胶结材料的总重量可能大于所需要的量。 如果并未对初期强度有较高要求，通常情况下，所使用的飞

31、灰的百分比更高。通常可以发现的是，达到混凝土的预期坍落度和可用性所需的拌合水量,使用飞灰和粒化高炉（GGBF）矿渣粉的混合料可能低于只使用波特兰水泥的波特兰水泥混合料。 当混合料使用了硅粉时，需要的拌合水量通常比单独使用波特兰水泥更多。 在计算给定批次的混凝土的化学添加剂数量时，剂量应通常计入胶结材料总量中。 在这类情况下，传统的减水剂（A类、 D类和E类）至少可将拌合水需要量降低至少5%，高效减水剂可将降低拌合水需要量至少12%。 含粒化高炉（GGBF）矿渣粉的混凝土混合料与只包含波特兰水泥的混合料相比，高效减水剂添加剂剂量可能减少至少25% 。4.4.2 根据二者的比重差，给定重量的辅助性

32、胶结材料将和同等重量的波特兰水泥体积不会相同。 混合水泥的比重小于波特兰水泥的比重。 因此，当无论使用混合水泥或辅助性胶结材料时，都应使用所用材料的实际实际比重对混合料的产量进行调整。4.4.3 C类飞灰，通常具有极低的碳含量，对引气添加剂剂量率有较小影响或无影响。 大多F类飞灰可能需要较高剂量的引气添加剂才可以获得规定的空气含量，如果碳含量较高，那么含飞灰混凝土所需的添加剂剂量率可能是不含飞灰混凝土的若干倍。 所需的剂量有可能完全不同。 在含（碳量较高的）飞灰的混凝土中，夹杂的空气量可能不易获得并保持。 在确定每yd3 混凝土或每100 lb胶结材料所使用的引气添加剂的适当数量时，其他胶结材

33、料和水泥可等同看待。4.4.4 应对含有一定混合水泥、其他胶结材料以及添加剂的混凝土进行试验，以确定其在不同温度条件下所需的凝固时间。 大多数辅助性胶结材料的使用通常能够说明混凝土的凝固时间，这些材料以更高的比例在胶结材料混合中、寒冷天气中以及与未规定剂型的速凝添加剂组合使用时， 凝固时间可能被延长。普通、重型和大体积混凝土的配比211.1-7由于凝结时间的延长会对完工时间以及随之而产生的劳动力成本产生副作用，从强度角度出发，在寒冷气候中，其他胶结材料在混合料中的比例需要减少至低于最佳数量。 部分C类飞灰可能会影响凝固时间，而一些其他的胶结材料可能会对凝固时间影响较小。 水泥含量的任何减少都会

34、降低热量的生成且通常会延长凝固时间。第5章- 背景数据5.1尽最大可能，混凝土配比的选择应基于通常使用的材料的试验数据或经验。 当此类北京数据有限或不可用时，可以使用本推荐惯例中所给出的估计数据。5.2 以下所列出的可用材料的信息可能会有用：5.2.1 细集料和粗集料的筛分析。5.2.2 粗集料的单位重量5.2.3 集料的相对密度和吸收性5.2.4 根据可用集料的试验经验所得出的混凝土拌合水需要量。5.2.5 强度和水灰比（或水灰+其他胶结材料比）之间的关系，水泥的可用配制、其他胶结材料以及集料。5.2.6 波特兰水泥和其他胶结材料的比重（如果使用）。5.2.7 粗集料的最佳配制应符合附录5第

35、5.3.2.1节中所规定的大体积混凝土的最大密度等级。5.3 当第5.2.4节和第6.3.5节中的数据不可用时，可分别使用表6.3.3和表6.3.4中的估计值。 在第5.2.3节将会看到，在无集料比重和吸收率信息的情况下，也可以估计配比值。第6章-步骤6.1本节中所给出的混合比的选择步骤适用于正常重量混凝土。 但相同的基本数据和步骤可以在重型混凝土和大体积混凝土的配比过程中使用，这两种混凝土的附加信息以及示例计算在附录4和附录5中分别给出。6.2 估计混凝土的要求的批重量涉及到一系列的逻辑关系，实际上，简单步骤符合适用于工程的混合料中的可用材料的特征。 在进行单独的配比选择时，才常会会涉及到适

36、用性问题。 工作规范可能会对下列部分或全部给出指示：6.2.1 最大水灰比或水-胶结材料比。6.2.2 最大水泥含量。空气含量。6.2.3空气含量。6.2.4 坍落度。6.2.5 集料的最大尺寸。6.2.6 强度。6.2.7 与此相关的如强度保险设计、添加剂、特殊类型的混凝土、其他胶结材料或集料的要求。6.3 无论规范中是否规定了混凝土的特征或将单独的配比选择时对混凝土特征做出要求，每yd 3的混凝土的批重的确定最好以下列顺序进行：6.3.1 第1步。 选择坍落度-如果未规定坍落度，可从表6.3.1中选择适用于工程的数值。 当使用振动方法对混凝土加固时，所示的坍落度范围适用。 应使用能够高效浇

37、筑的粘稠度最高的混合料。表6.3.1不同结构类型的推荐坍落度*结构类型坍落度（单位：in.）最大值+最小值加筋基础墙和基脚无筋基脚、沉箱以及结构墙梁以及加筋墙结构柱道路和面板大体积混凝土334432111111当使用化学添加剂时可增加坍落度，以便经添加剂处理的混凝土具有同等或较低的水灰比或水胶比，且不容易展现出分凝潜力或过度泌水特性。 + 除振动之外的加固方法可能会增加1in.。 6.3.2 第2步。 选择集料的最大尺寸-与小尺寸集料相比，大型标称最大尺寸的细磨集料具有较小的空隙率。 因此，大尺寸集料混凝土每单位体积的混凝土所需的砂浆量较小。 通常，集料的标称最大尺寸应为最大，这样可以提高经济

38、效益且能够与结构的规模保持一致。 不论在何种情况下，标称最大尺寸不得超过两模板之间最小净距离的五分之一，楼板厚度的三分之一，或者单个钢筋之间、钢键之间或预张拉钢绞线之间的最小间距的四分之三。 如果可用性和加固方法能使得混凝土在浇筑时不产生孔洞或蜂窝，那么这些限制在此时可以作废。 在使用钢键、后张力导管或管道填充的区域，比例调节器应为混凝土选择一个标称最大尺寸的集料，以便混凝土在浇筑时不产生过量的疏松、蜂窝或孔洞。 当需要高强度混凝土时，最好的获取方法是减小集料的标称最大尺寸，借助此法能够以一个给定的水灰比生产出强度更高的混凝土。 普通、重型和大体积混凝土的配比211.1-9表6.3.3 不同坍

39、落度以及不同标称最大尺寸的集料所需的拌合水量和空气含量的估计表指定性标称最大尺寸的集料制成混凝土的需水量（Ib/yd3）坍落度（单位：in.）3/8in.*in.*3/4in.*1in.1-in.*2in.*，+3in.*，+6in.+ +非引气混凝土1至23503353153002752602201903至43853653403253002852452106至7410385360340315300270超过7*非引气混凝土中所夹杂的空气的估计量（百分比）32.511.510.50.30.2引气混凝土1至23052952802702502402051803至434032530529527526

40、52252006至7365345325310290280260超过7*推荐的空气总含量平均值，暴露等级的百分比：轻度暴露4.54.03.53.02.52.01.5*，+1.0*，+中度暴露6.05.55.04.54.54.03.5*，+3.0*，+高度暴露7.57.06.06.05.55.04.5*，+4.0*，+所给定的引气混凝土拌合水量，以典型的空气总需求量为根据（如上表中“中度暴露”一栏中所示）。 此类拌合水的数量，用于等级为68 -77 F的试样批水泥含量的计算。 对于在可接受规格范围内研磨的、适度良好塑形的棱角集料，需水量取最大值。 在非引气混凝土中，圆形集料一般需要30 lb或更少

41、的水，在引气混凝土中，圆形集料一般需要25 lb或更少的水。 根据ASTM C 494中的规定，化学减水剂的使用可能会减少5%或更多的拌合水需量。 液体添加剂的体积应包含在拌合水的总体积内。 只有通通过使用化学减水剂才能得到数值大于7in.的坍落度；混凝土中所含的集料的标称最大尺寸不超过1in.时，才可以用到此数值。 + 所含的集料大于1-in.的混凝土的坍落度数值根据坍落度试验得出，此试验在采用湿筛法将大于1-in.的颗粒移除后进行。 当所使用的集料的标称最大尺寸为3in.或6in.时，此类需水量数值用于计算试样批中水泥因素。 对于由粗研磨至细的、适度良好塑形的粗集料，需水量取平均值。“对于

42、空气含量以及空气含量的必要容差的实地控制的附加建议在一系列ACI文件中均有给出，包括ACI 201、345、3 18、301和 302。 预拌混凝土文件ASTM C 94中也限定了空气含量。 其他文件中的要求不一定需要完全遵循，因此，在对混凝土进行配比时，需要注意空气含量的选择，所选择的空气含量必须符合工作需要且符合适用规范。* 含大集料的混凝土，在进行空气含量试验之前，须采用湿筛法将大于1-in.的颗粒筛出，小于1-in.的材料的预期空气含量百分比如列表中1-栏所示。然而，初步配比计算不应包含空气含量在整个配料中所占的百分比。+当在水泥含量较低的混凝土中使用大集料时，所夹杂的空气不得有损于混

43、凝土强度。 在大多数情况下，应尽可能减少拌合水需量以便提高水灰比，从而补偿引气混凝土所减弱的强度。 因此，对于这些标称最大尺寸的集料而言，纵使这些集料轻度暴露或并未暴露于潮湿或冷冻环境中，还是需要特别注意高度暴露混凝土的推荐空气含量。+此类数值基于 “混凝土砂浆阶段需要9%的空气”这一标准。 如果实际砂浆体积与此推荐惯例中所说明的体积大相径庭，那么在实际按照 “混凝土砂浆阶段需要9%的空气”这一标准计算空气含量时，可采用此类数值。6.3.3 第3步。 拌合水以及空气含量的估算-要生产给定坍落度的混凝土，每单位体积的混凝土所需的水量取决于：集料的标称最大尺寸、颗粒形状、集料的研磨情况，混凝土温度

44、，夹杂空气含量以及添加剂的使用情况。正常使用等级中（在有利的环境下，精细研磨的矿物添加剂的使用可能会轻微地降低需水量-见ACI 212.1R），水泥量或胶结材料对坍落度影响并不大。 表6.3.3提供了 由各种不同最大尺寸的集料制成的（有或无空气夹杂）混凝土的拌合水需求量的估计值。 根据集料的纹理的形状，拌合水需量可能稍微高于或低于表中所列的数值，但对于初步估计而言，这些数值是足够精确的。 需水量的差异并不能够反映在强度上，由于可能涉及其他补偿性因素。圆形粗集料和棱角粗集料，这二者都进行了精良且相似的研磨、都具有良好的质量，使用等量的水泥、w/c 或 w/（c + y）差值不计，在用于生产具有同

45、等抗压强度的混凝土时，所需的拌合水量不同。 颗粒形状并不是能够说明集料高于或低于其强度可恢复性。化学添加剂-化学添加剂用于改善混凝土的性能，使其混凝土更具可使用性、耐久性和经济性，增加或减小凝固时间，加速所获得的强度和或控制所获得的温度。 只有在对化学添加剂的适当的评估完成之后，且此添加剂在特殊混泥土中能够展示出预期的效果时，才可将此添加剂用于预期使用条件中。 减水剂或自凝固添加剂应符合ASTM C 494中的规定，当单独使用或与其他化学添加剂配合使用时，其将大量减少每单位体积混泥土的需水量。 某些添加剂的使用，在不改变坍落度的情况下，将会提高混凝土的可使用性、易修整性、可泵送性、耐久性以及挠

46、曲强度。 体积较大的液体添加剂应计入拌合水量中。 表6.3.1所示的坍落度-“不同结构类型的推荐坍落度” 可能会增加，当使用化学添加剂时，掺和料混凝土的水灰比不变或更低，且不展现出疏松趋势和过度泌水。 除了提高坍落度以外，化学添加剂可能不能改善混凝土的任何其他性能。表6.3.3的上半部分给出了非引气混凝土中所需的夹杂空气量的近似值，表的下半部分说明了推荐的引气混凝土平均空气含量。 如果过需要或要求空气夹杂提高混凝土的耐久性，根据夹杂空气的目的以及暴露的程度，每种尺寸的集料具有三个级别的空气含量。轻度暴露-当要求添加剂提高除耐久度之外的其他性能时，如提升水泥含量较低的混凝土的可使用性、粘结性或强度，空气含量须低于耐久性所要求的含量。 此暴露等级包括，混凝土在无冷冻或无消冻剂的室内及室外环境中的使用。中度暴露-混凝土在存在冷冻环境中使用，但并没有长期连续暴露于未冷冻的水分或游离水中，也不会暴露在消冻剂或其他腐蚀性化学品中。 例如，包括： 不与潮湿土壤接触的外梁、外柱、外墙、外部主梁或外部面板，此外，他们不可直接应用消冻剂。高度暴露-混凝土暴露于消冻化学制品、或其他腐蚀性制剂中，或者混凝土会因为与尚未冷冻的水分或游离水的连续接触而变得高度饱和。 例如，包括： 路面板、桥面板、路缘石、人行道面板、渠道砌衬或外部水池或及水坑。在有强度规定的混凝土中，使用