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1、现代配合比设计手册第一章 混凝土配合比设计的基本原则与原理混凝土配合比设计，其过程包括两个相关的步骤：选择混凝土的适宜组分(水泥、集料、水及外加剂)；求出它们的相应数量(配合比)，使之尽可能经济地配制出工作性、强度和耐久性合适的混凝土。这些比例将随混凝土所用的具体组分而定，而组分本身又取决于其用途。也可以考虑其他指标，诸如为了使收缩率和徐变趋于最小值，或为了周围特别的化学介质而设计。然而，尽管在配合比设计的理论方面已经做了大量的工作，但它基本上仍停留在经验方法上。而且，虽然许多混凝土性质是重要的，但大多数设计方法主要是以某一指定的工作性和龄期时达到规定的抗压强度为基准。此乃假设如果达到规定抗压
2、强度，则其他性质(或许抗冻融性，或其他耐久性问题)也将得到满足。第一节 混凝土配合比设计的基本原则混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来确定混凝土的组分，即水泥、集料、水及外加剂的配合比例。一、配合比设计的基本参数1.混凝土的强度要求强度等级。2.所设计混凝土的稠度要求坍落度或维勃稠度值。3.所使用的水泥品种、强度等级及其质量水平，即强度等级富余系数rC。4.粗细集料的品种、最大粒径、细度以及级配情况。5.可能掺用的外加剂或掺合料。6.除强度及稠度以外的其他性能要求。二、配合比设计的基本原则配合比设计的基本原则就是按所采用的材料定出既能满足工作性、强度及耐久性和其他要求且又经济
3、合理的混凝土各组成部分的用量比例。1.工作性一个设计适当的配合比必须易于浇筑并用现有设备能完全捣实。易修饰性必须得到满足，离析和泌水应降至最小。原则上，应供应工作性满足要求而又便于浇筑的混凝土。有关工作性的需水量，主要取决于集料的特性而不是水泥的特性。如果工程需要，应当以增加砂浆用量重新设计配合比来改善工作性，而不是用单纯的和更多的水或更多的细集料来改善工作性。因此，为了获得良好的混凝土拌和料，在配合比设计者与工程承包者之间的合作是必不可少的。2.强度及耐久性一般来说，各种混凝土规范要求一个最小抗压强度。这些规范也包括允许水灰比和最小水泥用量等的限制。保证这些要求相互不矛盾是很重要的，在实际工
4、作中，28d强度未必最重要，可以其他龄期强度控制设计。规范还可能要求混凝土满足某些耐久性要求，例如抗冻融性或化学侵蚀性。考虑这些要求，可以对水灰比或水泥用量作进一步的限制，此外还可以要求使用外加剂。因此，配合比设计的步骤应包括令人满意地解决上述所有的要求。因为这些要求不能同时使之最佳，所以有必要采用某些折衷办法(如在强度与工作性之间)。必须记住，除非采用正确的浇筑、抹面和养护，否则即使是一个“完善的”配合比也不能正确地实现。3.经济性混凝土的成本是由材料、人工和设备费用所构成。但是，除某些特种混凝土外，人工及设备费大都与所生产混凝土的种类和性质基本无关。因此在确定不同配合比设计的相对费用中，材
5、料费是非常重要的。因为水泥比集料昂贵得多，将水泥用量减至最低是降低混凝土造价惟一的最重要因素。一般来说，为达到降低水泥用量的目的，可采用有可能充分浇筑密实的最小坍落度；采用切实可行的集料最大粒径；采用最佳含砂率，并且当工程需要时，更可使用适当的外加剂。应该注意到，除成本外，使用低水泥用量还有其他好处：收缩率一般将降低，并且水化热较小。但是，如果水泥用量太低，则将减弱混凝土的早期强度，并将使混凝土的均匀性处于更不利的条件。具体配合比设计的经济性还应与施工工地所要求的质量控制等级有关。但由于混凝土固有的变异性，混凝土平均强度必须大于规定的最低抗压强度。至少在小工地上，“超标准”设计的混凝土比经济效
6、率较高但要严格控制质量的混凝土更为便宜。第二节 混凝土配合比设计的基本原理混凝土配合比设计的基本原理是建立在混凝土和混凝土混合料的性能变化规律的基础上的。如普通混凝土的配合比有四个基本变量：水泥、水、细集料和粗集料，可分别用C、W、X和Y表示单位体积混凝土的用量，配合比设计就是要确定这四个基本变量。为此，必须建立起四个表示各未知数之间相互关系的方程式。这些方程式体现出混凝土和混凝土混合料性能的变化规律。一、确定用水量的方程需水性定则这个定则表示在实际应用的情况下，混凝土混合料的流动性与用水量之间的依赖关系。在不同的配合比设计方法中，都直接或间接地采用了这个基本定则。混凝土每m3的用水量可用下式
7、计算：mwo=10(T+k)/3式中：T坍落度(以计)k集料常数也可查表选用。二、确定水灰比和水泥用量的方程水灰比定则水灰比定则阐明水和水泥的质量比与混凝土抗压强度之间的依赖关系。利用这个定则，就可以根据混凝土配制强度确定水灰比。混凝土的强度与水灰比在0.40.84之间近似地成线性关系，其一般表达式为：W/C=aafce/(fcu,0+aaabfce)式中：W/C水灰比fcu,0配制强度(MPa)aa,ab回归系数fce水泥的实测强度(MPa)fce=rcfce,gfce,g水泥28d抗压强度等级值(MPa)rc水泥强度等级富余系数，按1.001.13取值在当地缺乏配合比实际资料的情况下，回归
8、系数可按表1-1采用。回归系数aa、ab选用表 表1-1石子品种系数碎石卵石aa0.460.48ab0.070.33知道了W/C及用水量mwo后，即可按下式求得水泥用量mco：mco=mwo/(W/C)三、确定集料总用量的方程绝对体积法和假定质量法的假设利用以上两个定则算出单位体积混凝土的用水量和水泥用量后，即可应用绝对体积法或假定表观密度法算出单位体积混凝土中的集料总用量(绝对体积或质量)。1.绝对体积法(又称体积法) 这个方法是假设混凝土组成材料绝对体积的总和等于混凝土的体积，因之得下列方程式：mco/pc+mso/ps+mgo/pg+mwo/pw10a=1000s=mso/(mso+mg
9、o)*100%式中：mco、mso、mgo、mwo分别为每m3混凝土中水泥、砂、石、水的用量(/m3)pc、pw、pg、ps分别为水泥、水的密度，砂、石的视密度(单位g/cm3，计算时换算成/m3)1000指1m3的体积为1000L在上述关系式中，pc可取2.93.1， pw =1.0a混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，a可取为1s砂率(%)2.假定质量法(又称重量法) 这种方法是假定混凝土混合物湿表观密度值(又称计算湿表观密度)为已知，因之，可求出单位体积混凝土的集料总用量(质量)：当采用质量法时，应按下列公式计算：mco+mgo+mso+mwo=mcp式中：mcp每立方米混凝土
10、拌和物的假定质量()，其值可取23602450四、确定粗细集料比例的方程颗粒级配问题在建立第四个依赖关系上，亦即在处理颗粒级配的问题上，各种配合比计算方法有着不同的特点。1.最佳含砂率 即在保证混凝土强度与和易性要求的情况下用水量或水泥用量为最小时的含砂率ss=mso/(mso+mgo)*100%因此，处理颗粒级配的问题即体现在确定最佳含砂率的问题上。影响最佳含砂率的因素有：最大粒径：随着最大粒径的增大，含砂率减小粗集料品种：碎石混凝土的含砂率较卵石混凝土的大细集料的粗细程度：用细砂时的含砂率较用粗砂的小水泥用量：随着水泥用量的增大，含砂率减小2.美国混凝土协会根据下述规律建立第四个依赖关系
11、在单位体积混凝土中按捣实体积计的粗集料最佳用量，取决于粗集料最大粒径和细集料的细度模数，而与粗集料的形状无关。为了便于使用，根据美国混凝土协会配合比设计资料，可简化我下列公式：mgo=Vy+(2.80-Mk)/101000pg()式中：pg在干燥捣实状态下粗集料的表观密度(/L计)Mk细集料的细度模数VyMk=2.80时单位体积混凝土粗集料的最佳用量，按捣实体积计， Vy 可根据最大粒径按表1-2选择。Vy选择表 表1-2最大粒径()10204080Vy0.420.610.720.80显然，这个规律直接或间接地包含了上述所有影响最佳含砂率的因素。在水灰比和用水量为一定的情况下，水泥用量和集料的
12、总量不变，mgo随着Mk的增大而减少，这表示含砂率随着Mk的增大而增大。同时，粒形对粗集料空隙率的影响，已体现在同一集料最佳用量内，卵石的空隙率较碎石小，所以同一最佳用量的含砂率也小。在用水量为一定的情况下，水泥用量随着水灰比的增大而减少，水和水泥的绝对体积总和也减小，因此，集料绝对体积的总和增大，则在mgo不变的情况下，含砂率增大。在水灰比为一定的情况下，根据需水性定则，用水量将随着最大粒径的增大而减少，因此，水和水泥绝对体积的总和也减小，集料的总量则增大；另一方面，最大粒径增大含砂率则减小，所以Vy随着最大粒径的增大而有着较大幅度的增加。3.前苏联计算方法的特点是采用砂浆拨开系数，该法认为
13、：在混凝土混合料中砂浆的体积应较粗集料的空隙体积大。前苏联建议计算每立方米混凝土中粗集料用量的公式为：mgo=1000/(Pg/pg+1/pg)式中：mgo每立方米混凝土中粗集料含量(/m3)Pg粗集料空隙率pg粗集料表观密度(/m3)pg粗集料视密度(/m3)a砂浆拨开系数P石、pg及p;g均可对具体采用的集料经试验测得，a可由表1-3查得。砂浆拨开系数表 表1-3混凝土混合料种类每立方米混凝土水泥用量()a碎石卵石塑性的2001.251.30塑性的2501.301.37塑性的3001.351.42塑性的3501.421.50塑性的4001.471.57干硬性的不限1.051.101.051
14、.104.美国和前苏联的方法，均直接采用了水灰比定则和需水性定则及绝对体积法，但在处理颗粒级配问题上则不同，各有特点。英国的方法在直接采用水灰比定则和绝对体积法上是与美国和前苏联相同的，但在采用需水性定则和处理颗粒级配问题上则不同。英国方法的特点，是采用了集灰比、即集料与水泥的质量比。混凝土混合料的和易性按密实因数分为四个等级。最大粒径为40、20和10的集料级配曲线按粗细程度分为四种标准类型。根据表格，按和易性等级、集料级配曲线标准类型和水灰比，选择集灰比。根据粗集料和细集料的筛分结果，确定细集料与粗集料的比例，使其与某一标准集料级配曲线相似，这样，就得到mso/mgo的质量比。在水灰比、集
15、灰比和细粗集料比选定后，应用绝对体积法即可算出各基本组成材料的配合比。由此可见，集灰比实际上是需水性定则和颗粒级配的综合反映。按照美国和前苏联方法，在水灰比和用水量确定后，集灰比实际也已确定。因此，三种方法的不同点，还是在如何正确处理颗粒级配的问题上。严格地讲，颗粒级配应包含所有固体粒子的级配，亦即包含水泥和集料的级配，它们对混凝土拌和物的和易性，都会有或多或少的影响。但是，这种严格的精密性在实际应用的误差范围内不能完全体现出来。在实际应用中，不考虑水泥的级配问题，而只考虑单位体积混凝土的水泥用量对和易性的影响。用级配曲线或表格分别规定粗集料和细集料的级配范围，以及规定集料级配范围以确定含砂率
16、，这对配合比设计计算也是合理的，而且使用方便。但必须指出，在此情况下含砂率是对混凝土混合料和易性影响的主要因素。第二章 普通混凝土配合比设计普通股混凝土是指由水泥、粗细集料(碎石或卵石及硅质砂)加水拌和，经水化硬化而成的一种人造石，主要作为承受荷载的结构材料使用。为了改善混凝土的工艺性能和力学性能，常加入某些适量的外加剂及矿物掺和料。普通混凝土配合比设计，各国都有比较成熟的方法，本章除介绍一般普通混凝土配合比设计方法外，对单粒级，最经济水泥用量的方法一并加以介绍，以供借鉴参考。第一节 常见普通混凝土配合比设计一、原材料技术要求(一)水泥水泥属水硬性胶凝材料，在混凝土中主要起胶结作用。1.水泥品
17、种水泥品种极多，按大类分为通用水泥、特种水泥和专用水泥三大类。土建工程常用的为通用水泥，主要品种有表2-1的五种。土建工程常用五种水泥的组成 表2-1名称简称主要组成硅酸盐水泥硅酸盐水泥由硅酸盐熟料05%石灰石或粒化高炉矿渣、家适量石膏磨细而成普通硅酸盐水泥普通水泥以硅酸盐熟料为主，加适量混合材及石膏磨细而成，所掺材料不能大于下列数值(按水泥质量计)： 活性混合材15%；或非活性混合材10%矿渣硅酸盐水泥矿渣水泥以硅酸盐熟料为主，加入不大于水泥质量的20%70%的粒化高炉矿渣及适量石膏磨细而成火山灰质硅酸盐水泥火山灰质水泥以硅酸盐熟料为主，加入不大于水泥质量的20%50%的火山灰质混合料及适量
18、石膏磨细而成粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰水泥以硅酸盐熟料为主，加入不大于水泥质量的20%40%的粉煤灰及适量石膏磨细而成2.水泥强度及品质指标水泥强度指标见国标，其他指标见表2-3.土建工程常用五种水泥的品质指标 表2-3序号项目品质指标1氧化镁熟料中氧化镁的含量不得超过5%。如水泥经蒸压安定性试验合格，允许6%2三氧化硫水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%，但矿渣水泥不得超过4%3烧失量型硅酸盐水泥不大于3%，型硅酸盐水泥不大于3.5%,普通水泥不大于5%4细度硅酸盐水泥比表面积大于300/，普通水泥大于350/5凝结时间初凝不早于45min,终凝不迟于6.5h，普通水泥不迟于10h6安定性用沸煮
19、法必须合格7不溶物型硅酸盐水泥不超过0.75%，型硅酸盐水泥不超过1.5%,3.五种水泥的特性见表2-4五种常见水泥的特性 表2-4项目硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰质水泥粉煤灰水泥密度(g/m3)3.03.153.03.152.93.12.83.02.83.0特性硬化快慢慢慢早期强度高高低低低水化热高高低低低抗冻性好好较差较差较差耐热性较差较差好较差较差干缩性较大较大较小抗水性较好较好较好耐硫酸盐类化学侵蚀性较好较好较好4.水泥强度等级的选择其强度选择应与混凝土设计强度相适应。根据生产实践经验得出：配制高强度混凝土时，应采用高强度水泥，配制低强度混凝土时，最好采用低强度等级水泥。一般情况下
20、，水泥强度为混凝土强度1.52.0倍为宜。配制高强度混凝土(30MPa以上的混凝土)，水泥强度等级可降低为混凝土强度等级的0.91.5倍为宜。用高强度等级水泥配低强度混凝土时，由于水泥强度等级高会每立方米混凝土的水泥用量偏少，影响和易性及密实度，所以必须用高强度等级水泥配低强度混凝土时，应掺入一定数量的混合材料。用低强度等级水泥配制高强度混凝土时，即使掺用减水剂，也会使每立方米混凝土中水泥用量过多，会影响混凝土其他技术性质。钢筋混凝土和预应力混凝土所采用的水泥强度等级，在一般情况下，应比配制的混凝土强度高10MPa。(二)集料集料分为细集料及粗集料。粗集料在混凝土中堆聚成紧密的骨架，细集料与水
21、泥混合成为砂浆，填充骨架的空隙。细集料和粗集料在混凝土中起骨架作用，水泥起胶凝作用。1.细集料细集料分类见表2-6，颗粒级配应符合国标标准。细集料分类 表2-6 分类法名称说明按产源分人工砂天然砂包括机制砂、混合砂包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂按细度模数分粗砂中砂细砂细度模数为3.73.1细度模数为3.02.3细度模数为2.21.6如混凝土强度为C25C30时，细度模数不得小于0.9，平均粒径不得小于0.18。含泥量、石粉含量和泥块含量见表2-8。有害物质见表2-9。经5次硫酸钠溶液循环其质量损失应符合表2-10。天然砂含泥量和泥块含量 表2-8a项目指标1类2类3类含泥量(按质量计)(%)1
22、.03.05.0泥块含量(按质量计)(%)01.02.0人工砂石粉和泥块含量 表2-8b项目指标1类2类3类1亚甲蓝试验MB值1.40或合格泥块含量(按质量计)(%)3.05.07.02泥块含量(按质量计)(%)01.02.03MB值1.40或不合格泥块含量(按质量计)(%)1.03.05.04泥块含量(按质量计)(%)01.02.0注：根据使用地区和用途，在试验验证的基础上，可由供需双方协商确定。表观密度大于2500/m3；松散堆积密度大于350/m3；空隙率小于47%。经碱集料反应试验后，由砂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期的膨胀率值应小于0.10%。有害物质含量
23、表2-9项目指标1类2类3类云母(按质量计)(%)1.02.02.0轻物质(按质量计)(%)1.01.01.0有机物(比色法)合格合格合格硫化物及硫酸盐(按SO3质量计)(%)0.50.50.5氯化物以氯离子质量计)(%)444氯化物(Cl-)50012003500不溶物200020005000硫酸盐(SO42-)60027002700可溶物2000500010000硫化物(S2-)100注：使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土氯化物含量不得超过350mg/L。3.采用磁化水拌制混凝土可以提高其强度。其做法是在供水系统中增加相应规格的磁水器，使水先行磁化。一般情况下，最佳磁场强度为150175
24、kA/m,流速为0.91.0m/s，可提高混凝土早期强度10%15%。但各地磁场强弱及水的矿物质含量不同，可通过试验后确定。三、配合比设计参数混凝土强度为使所配制的混凝土具有必要的强度保证率，混凝土的配制强度必须大于其强度等级值，fcu,0=fcu,k+t式中按规定取。混凝土配制强度fcu,0fcu,k+1.645水泥强度等级的选择可参照下表水泥强度等级的选择 表2-21混凝土强度等级C10C15C25C30C40C50水泥强度等级32.532.5,42.542.5,52.552.5,62.5稠度坍落度(稠度)可按下表选择混凝土浇筑时的坍落度 表2-22序号结构种类坍落度()机械捣实人工捣实1
25、基础或地面等的垫层13242无筋的厚大结构(挡土墙、基础、厚大块体)或配筋稀疏的结构13353板、梁和大型及中型截面的柱子等35574配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓、细柱等)57795配筋特密的结构79912注：其他情况的工作性指标，可按下列说明选定使用干硬性混凝土时采用的工作度，应根据结构种类和振捣设备通过试验后确定。需要配制大坍落度混凝土时，应掺用外加剂。浇筑在曲面或斜面上混凝土的坍落度，应根据实际情况试验选定，避免流淌。轻集料混凝土的坍落度，可比表中的值减小12。生产坍落度小于10的干硬性混凝土。其坍落度以维勃稠度(s)来计量。混凝土所需的维勃稠度应根据结构或构件的种类及振实条件按生产
26、经验或经过试验决定。一般情况下，流动性混凝土以选择坍落度1015为宜。泵送较高及在炎热气候下施工时可采用1518或坍落度更大的混凝土。粗集料的最大粒径应满足不得大于构件截面最小边长的1/4。对于实心板，允许采用最大粒径等于板厚的1/2，但不得超过50。不得大于钢筋最小间距的3/4。砂率砂率对混凝土拌和物的流动性及粘聚性有较大的影响，在配合比设计时应确定合理的砂率值。合理砂率值，就是在用水量及水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌和物获得最大的流动性，且能保持粘聚性及保水性能良好时的砂率值。1.影响砂率的因素粗集料粒径大砂率小，粗集料粒径小砂率大。细砂的砂率小，粗砂的砂率大。碎石的砂率大，卵石的砂率
27、小。水灰比大则砂率小，水灰比小则砂率大。水泥用量大则砂率小，水泥用量小则砂率大。2.确定砂率的方法合理的砂率值可用以下几种方法确定：即查表法、试验法与计算法。计算法如下：式中：s砂率(%) 拨开系数，采用机械振捣时为1.11.2；采用人工捣实时为1.21.4s、g砂、石的表观密度(/m3) Pg石子的空隙率(%)选取的砂率值经试配，如所得的混凝土粘聚性及保浆保水性能均良好，且坍落度值也能达到要求，则此选定的砂率值就可以定为合适。否则，可根据试配结果予以适当调整。混凝土砂率选用表(%) 表3-23 水灰比W/C碎石最大粒径卵石最大粒径1620401020400.40303529342732263
28、2253124300.503338323730353035293428330.603641354033383338323731360.70394438433641364135403439注：摘自普通混凝土配合比设计规程(JGJ 55-2000)。表中数值系中砂的选用砂率。对细砂或粗砂，可相应地减少或增加砂率。本砂率适用于坍落度为1060的混凝土。坍落度大于60或小于10时，应相应增加或减少砂率。只用一种单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率值应适当增加。掺有各种外加剂或掺和料时，其合理砂率应经试验或参照其他有关规定选用。对薄壁构件砂率取较大值。试验法如下：需要比较准确地确定合理砂率的范围或需要了解砂率
29、变化对混凝土拌和物性能的影响时，应经试验来确定合理砂率。其步骤如下：至少拌制五组不同砂率的混凝土拌和物，它们的用水量及水泥用量均相同，惟砂率值以每组相当2%3%的间隙变动。测定每组拌和物的坍落度(或维勃稠度)并同时检验其粘聚性和保水性。用坐标纸坍落度砂率关系图，如图上具有极大值，则极大值所对应的砂率即为该拌和物的合理砂率值。如果因粘聚性能不好而得不出极大值，则合理砂率值应为粘聚性及保水性能保存良好而混凝土坍落度最大时的砂率值。水灰比普通混凝土的最大水灰比和最小水泥用量见表2-24。混凝土的最大水灰比和最小水泥用量(JGJ 55-2000) 表2-24环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量(/
30、m3)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住或办公用房屋内部件不作规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害1. 高湿度的室内部件2. 室外部件3. 在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.700.600.60225280300有冻害1. 经受冻害的室外部件2. 在非侵蚀性土和(或)水中且经受冻害的部件3. 高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300注：当用活性掺和料取代部分水泥时，表中的最大水灰比及最小水泥用量即为替代前的
31、水灰比和水泥用量。配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。对有明确抗冻或抗渗要求的混凝土应根据所要求的抗冻或抗渗等级按表2-25和表2-26控抗渗混凝土最大水灰比 表2-25抗渗等级最大水灰比P6P8P12P12以上C20C30混凝土C30以上混凝土0.600.550.500.550.500.45注：未掺外加剂及掺合料。制其最大水灰比值。抗冻混凝土的最大水灰比值 表2-26抗冻等级普通混凝土无引气剂时掺引气剂时F50F100F100以上0.550.600.550.50注：有抗冻要求的混凝土宜优先采用引气剂和普通硅酸盐水泥配制。以上所作的水灰比计算均是以自然干燥的材料状态来计算的，如果
32、以饱和面干为基准来设计混凝土配合比，则其水灰比值应按集料的吸水率予以修正。用水量和水泥用量用水量有查表法和计算法。查表法见表2-27、2-28和2-29。干硬性混凝土的用水量(/m3) 表2-27拌和物稠度卵石最大粒径()碎石最大粒径()项目指标102040162040维勃稠度(s)16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165干硬性混凝土的用水量(/m3) 表2-27拌和物稠度卵石最大粒径()碎石最大粒径()项目指标102031.540162031.540坍落度()1030190170160150200185
33、175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195注：1.本表用水量系采用中砂时的平均取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510；采用粗砂则减510。2.掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。流动性混凝土用水量计算式的集料常数 表2-29粗集料最大粒径()10204080K碎石57.553.048.544.0卵石54.550.045.541.0注：采用火山灰质水泥时，K增加4.56.0；采用细砂时，K增加3.0。在使用表2-28选择用水量时，尚应考虑下
34、列诸因素的影响：1.水泥中混合材品种的影响 水泥生产时如采用火山灰或沸石作为混合材或替代部分混合材，则在配制混凝土时就应增加用水量。2.集料质量的影响 对风化颗粒多、质量差的集料，用水量也需适当增加。3.施工条件的影响 在气候炎热、干燥或远距离运输的情况下也应适当增加用水量。计算法 用水量的计算法可用下式：式中：mwo每立方米混凝土的用水量()T坍落度()K集料常数，如表2-29。确定了水灰比与用水量后可算出水泥用量。集料用量 集料用量可用假定密度与绝对体积法确定。四、试配和校准试配是混凝土配合比设计中的一个重要阶段。上面得到的混凝土计算材料用量必须经试配、检验并调整后才能最后确定。试配时所需
35、的混凝土数量取决于集料的最大粒径，混凝土检验项目以及搅拌机的容量集料最大粒径不大于30时，一般的制备15L混凝土拌和物；粒径大于30但不大于40时一般应制备30L。如出强度外还需进行耐久性检验，混凝土的制备量还应适当增加。此外，还应注意用搅拌机拌制混凝土时，所搅拌的混凝土数量不应低于搅拌机额定搅拌量的1/4。1.试配混凝土的材料用量由试配所必需的混凝土用量，算出个材料用量。2.坍落度检验混凝土按规定搅拌完毕后首先应检验其坍落度或维勃稠度是否符合要求。检验结果可能有以下情况：测得的坍落度值符合设计要求，且混凝土的粘聚性和保水性都很好，则此配合比即可定为供检验强度用的基准配合比，该盘混凝土可用以浇
36、筑检验强度或其他性能指标用的试块。如果测得的坍落度值符合设计要求，但混凝土的粘聚性及保水性不好，则应加大砂率，增加细集料用量，重新称料、搅拌并检验混凝土稠度。该盘混凝土不作强度检验用。如果坍落度低于设计要求，即混凝土过干，则可把所有拌和物(包括做过试验以及散落在地的)重新收集入搅拌机，加入少量拌和水(事先须经计量)并同时加入水灰比不变的水泥。重新搅拌后再检验其坍落度。如一次添料后即满足要求，则此调整后的配合比即可定为基准配合比。如果一次添料不能满足要求，则该盘混凝土作废，重新调整用水量(水灰比保持不变)或砂率，称料、搅拌直到检验合格为止。如果所测得的坍落度大于设计要求，即混凝土过稀，则此盘混凝
37、土不再继续其他项目试验。此时，应降低用水量及水泥用量，重新称料、搅拌、进行测定。经坍落度检验并调整用水量后取得的配合比称为基准配合比。3.试配混凝土的强度检验及水灰比校准确定基准配合比后即可进行强度检验及水灰比值校正。为此，除基准配合比的混凝土外，尚需拌制24盘混凝土，其配合比基本上和基准混凝土一致，惟水灰比应以每个间隔0.05的差别拉开，也就是说以35个不同水灰比的混凝土进行强度试验。此时，每盘混凝土应该进行的检验项目为：制作强度试块，以确定28d或其他龄期时的混凝土强度。测定混凝土拌和物的容重，以供最后修正材料用量用。检验混凝土的坍落度、粘聚性和保水性。制成的强度试块经28d标准养护后进行
38、试压，取得各盘混凝土的立方体强度值。把不同水灰比值的立方体强度标在纵轴为强度、横轴为水灰比的坐标上就可以得到强度灰水比值线性关系。由该直线上相应于试配强度的灰水比值即可定出所需要的设计水灰比。配合比校准1.按强度检验结果修正配合比按测得的坍落度调整用水量；按测得的强度调整水泥、粗细集料用量。2.按混凝土拌和物容重值修正配合比容重校正系数K=mcp/(mwo+mco+mso+mgo)K容重校正系数mcp混凝土拌和物实测容重(/m3)mwo、mco、mso、mgo每立方米混凝土的水、水泥及粗细集料用量(/m3)把得到的各项材料用量均乘以校正系数K即得到最终定出的配合比设计值。五、配合比设计方法与计算实例为了正确地设计配合比，在设计前，必须做好调查研究工作，并掌握下列资料：1
