混凝土配合比设计通用六篇

  目前，在桥梁的上部结构中如梁、板等混凝土的设计强度基本上采用C50混凝土或大于C50的混凝土。所以对C50以上混凝土的原材料的选择、配合比的设计、混凝土的施工是至关重要的。下面就对C50以上混凝土的原材料选择、配合比的设计、试拌中需注意的事项，结合本人多年来对桥梁上预应力C50混凝土配合比的设计及原材的选择注意要点作如下简述。

  集料的性能对混凝土的强度、工作性等将起着非常非常重要的作用。混凝土中集料体积大约占混凝土体积的3/4由于所占的体积相当大，所以集料的质量对混凝土的技术性能和生产所带来的成本均产生一定的影响，在配制C50混凝土时对集料的强度、级配、表面特征、颗粒形状、杂质的含量、吸水率等必须认真检验严格选材。这样才可以配制出既满足技术性能要求，又能降低混凝土的生产所带来的成本的C50混凝土。

  砂的细度模数宜控制在2.6以上，细度模数小于2.5时拌制的混凝土拌和物显得太粘稠，施工中难于振捣且由于砂细在满足相同和易性要求时增大水泥用量。这样不但增加了混凝土的成本而且影响混凝土的技术性能如混凝土的耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗，否则会造成新拌混凝土的运输浇筑过程中离析及保水性能差进而影响混凝土的内在质量及外观品质。C50泵送混凝土细度模数控制在2.6～2.8之间最佳。

  粗集料的颗粒形状、表面特征对C50以上混凝土的粘结性能有着较大的影响，应选取近似立方体的碎石，其表面粗糙且多棱角，针片状总含量小。影响C50以上混凝土的强度主要的因素有集料的强度、水泥石、水泥石与集料之间的粘结强度而混凝土中最薄弱的环节是水泥石和集料界面的粘结。由于粗集料的表面粗糙、粒径适中这样提高了混凝土的粘结性能来提升了混凝土的抗压强度。

  集料的级配是指各粒径集料相互搭配所占的比例，其检验的方法是筛分。级配是集料的一项重要的技术指标，对混凝土的和易性及强度有着非常大的影响。配制C50混凝土最大粒径不超过31.5mm，因为C50混凝土一般水泥用量在440～500Kg/m3，水泥浆较富余由于大粒径集料比同重量的小粒径集料表面积要小，其与砂浆的粘结面积相应要小，其粘结力要低，且混凝土的均质性差，所以大粒径集料不可能配制出高强度混凝土。集料的级配要符合标准要求，且集料的空隙要小，一般会用两种规格的石子进行掺配，即使用连续级配碎石，减小空隙率小。

  混凝土的水胶比［水/(水泥+矿物微细粉)］一般不大于0.4，这是配合比设计的特点之一。低水胶比能降低混凝土的孔隙率并减小孔隙尺寸，通过混凝土的低渗透性来保证其耐久性。严控水胶比是保证高性能混凝土质量的关键之一。C50混凝土宜采用以下0.30、0.32、0.34、0.36、0.38五个水灰比进行试拌来确定最佳水灰比，一般会用0.34作为基准水灰比。

  试拌得出的拌和物坍落度不能够满足要求或粘聚性、保水性不好时，应保证水灰比不变的条件下，相应的调整用水量和外加剂的掺量或砂率。用水量调整的幅度不能过大，因C50混凝土的水灰比低，增加用水量相应水泥用量的增大幅度较大。如通过以上调整混凝土拌和物仍不能够满足混凝土运输、泵送等施工工艺的要求或混凝土的性能要求，则要考虑重新选择水泥或外加剂或联系减水剂生产厂商调整好减水剂与水泥的适应性。

  当拌和物实测密度与计算值之差的绝对值不超过计算值2%时，可不调整；大于2%时，按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011规定进行一定的调整。C50混凝土配合比确定后应对配合比进行6～8次的重复试验做验证，其平均值不应低于配制的强度值确保其稳定性，因有些因素对普通混凝土C40以下影响不大但对C50混凝土C50以上的影响往往比较显著。

  配制C50桥梁混凝土应选用优质原材料水泥要求42.5级以上的旋窑水泥，粗集料要求最大粒径31.5mm、堆积密度大、含泥量少、针片状少，细集料要求细度模数2.6以上、含泥量低，外加剂应根据季节要求优选高效减水剂或缓凝高效减水剂以满足施工需要和强度要求。通过原材料的合理选择，正确的材料计算，能试配出满足设计、施工要求的C50混凝土。

  作为一种功能性基复合材料，泡沫高标号混凝土具有特殊的组分及配合比设计思路。本文分析了其配合比设计理论及原则；介绍了国内外泡沫高标号混凝土现有配合比设计方法，包括基础及有外掺组分的泡沫高标号混凝土配合比设计，比较了优点及不足；总结了不同针对性的配比优化方式及现有配比研究成果；对泡沫高标号混凝土配合比设计方法提出了展望。

  砂比率即高标号混凝土砂石中砂所占据的质量比例。在配合比设计中，砂比率也是不容忽视的一大环节。如果改变高标号混凝土的砂比率，就可能会引起材料的孔隙数量发生明显的变化。过高的砂比率，会增加原材料孔隙的数量，就需要用更多的材料，在浪费材料的同时，还会增大混合物的粘稠度，进而出现搅拌不均匀的情况；过低的砂比率，虽能减少原材料中的孔隙数量，达到节约用量的目的，但是孔隙数量不达标，会降低高标号混凝土的整体流动性，使得高标号混凝土无法粘结凝聚成型，最终出现混合物干涩，而为今后的工序与使用埋下安全隐患。

  水灰比即与水的比例。在配置高标号混凝土时，浆起到粘结剂的作用，等待凝固之后，就会同细砂、粗石一起组成高标号混凝土，所以高标号混凝土强度会直接受到水灰比的影响。高标号混凝土的水灰比直接反应了粘结剂的粘稠度。过大的水灰比，会造成粘性不足的情况出现，同时，水分太多，也会让凝固之后的高标号混凝土出现积聚水分的空洞，一旦水分蒸发，就会对高标号混凝土的强度产生一定的影响；过小的水灰比，会让成型的高标号混凝土混合物再难流动，出现高标号混凝土粘结不够紧密的情况出现，最终形成过多的孔洞，直接影响到高标号混凝土强度。

  在高标号混凝土配合比设计中，首先，为了能够更好的保证所配制高标号混凝土具有较为可靠的强度性能能够准确的通过上示高标号混凝土 28 天抗住压力的强度计算公式，推算出较大的高标号混凝土强度作为配合比设计中的强度，以实现高标号混凝土强度性能的保障。此外，在进行高标号混凝土材料配制中，其配制实现多是在没有可靠数据资料的情况完成的，针对这样的一种情况就能够准确的通过高标号混凝土工程的实施工程质量验收标准做高标号混凝土配合比的设计，以保证配制高标号混凝土的强度性能。

  其次，进行高标号混凝土配合比的设计，还包括做到合理的高标号混凝土配制水灰比设计。通常情况下，根据高标号混凝土配制的水灰比定律，配制材料与品种类型相同的情况下，所配制的高标号混凝土强度与水灰比之间成反比，并且高标号混凝土强度与水灰比之间呈现曲线变化关系，而在这种关系没有确定的情况下，对于水灰比的设计实现能够准确的通过高标号混凝土配合比设计的有关技术要求，按照下列公式记你选哪个计算设计，其中，A 和 B 为回归系数与高标号混凝土配制使用的材料质量和品种之间存在着相应的联系。

  再次，在进行高标号混凝土配合比设计中，还需要进行高标号混凝土配制的单位用水量以及砂土比例设计确定。其中，对于高标号混凝土配制中的单位用水量的设计是按照高标号混凝土配合比设计的相关技术规定进行设计实现的，也就是结合高标号混凝土的塌落度以及粗骨料类型、粗细骨料的最大粒径进行设计确定的，特殊情况下的高标号混凝土配制则需要通过试验的方式实现单位用水量的设计确定。此外，砂土比例的设计作为高标号混凝土配合比设计中的一个重要点和难点，由于受影响因素比较多，并且缺乏相应的定性指标，因此设计确定难度相对较大，多是根据高标号混凝土配合比设计技术方面的要求与高标号混凝土配制的水灰比、石子类型等进行查表选取的，具有较大的范围浮动变化，需要在查表选取后结合实际经验按照下列公式（2）进行计算确定。最后，对于高标号混凝土配合比的设计结果最好采用重量法进行表示，以便于对单位体积高标号混凝土的各种材料用量进行计算确定。（2）

  通常情况下，在高标号混凝土工程施工中对于高标号混凝土强度性能的检测，主要通过实验方式以检测高标号混凝土样品的强度性能实现的，通过高标号混凝土强度性能的检测实现高标号混凝土工程结构承载力的确定，从而保证高标号混凝土结构性能和质量效果。需要注意的是，在进行高标号混凝土强度性能检测中，有必要进行检测实现的高标号混凝土样品包括高标号混凝土标准养护试样以及相同养护条件下的高标号混凝土试样、相同结构实体与相同养护条件的高标号混凝土试样等三种类型的高标号混凝土强度检测试样，以保证高标号混凝土强度检测的合理性和科学性。其次，高标号混凝土施工中，实现高标号混凝土强度检测的方法有实验室检测和现场检测两种，其中，现场进行高标号混凝土强度检测方法包括超声法以及钻芯法、抗拔法、回弹法、超声回弹综合法等，比较常用的现场检测方法则包括超声法、钻芯法和回弹法，实际检测中需要结合高标号混凝土强度检测要求以及检测费用、速度等进行合理选择，以保证检测结果的可靠性与合理性。

  喷射混凝土是借助喷射机械，利用空气或其他动力，将遇到配合比的水泥砂子石子以及外加剂等混合料通过喷枪喷射到受喷面上，在较短的时间内凝结成为密实均匀的混凝土。喷射混凝土是集运输、浇注和振捣于一体，因其工序简单，施工灵活、机动而被广泛地应用在地下工程、边坡加固支护、基坑护壁、建筑结构修复、隧道支护等工程中。

  喷射混凝土按混凝土混合料在喷枪处的状态分干喷、湿喷和混凝土。将混凝土拌合物输送至喷枪处加压喷出的混凝土称为湿喷混凝土。干喷法是将水泥、砂子、碎石按配比用强制式搅拌机搅拌均匀，再投入到干式喷射机内用压缩空气输送到喷枪处，加水混合后，以一定的压力和距离喷射到受喷面上。湿喷工艺大大减少了喷射时的粉尘，但湿喷工艺设备复杂、费用昂贵。是介于干喷和湿喷之间的工艺，将骨料预加水，浸润成潮湿状，再加水泥拌合，从而降低上料和喷射时的粉尘。

  根据GB50086-2001《锚杆支护技术规范》标准规定喷射混凝土，干喷工艺：灰骨比为1：4-4.5，水灰比为0.4-0.45，砂率为50%-60%。水泥用量太大不仅不经济，而且太大的水泥用量也会导致混凝土硬化后的干缩量增大；水泥用量太小，会使喷射混凝土的回弹量增加，早期强度增长缓慢。根据工地现有的施工设备，采用干法喷射混凝土。综合考虑，水泥用量定为400kg、410kg、420kg。

  喷射混凝土用水量是通过试喷确定的。喷射混凝土用水量是否适当是靠现场操作人员调整水阀开关的大小来实现的。当混凝土表面出现流淌、成块拉裂或滑移时，应减少用水量；当混凝土表面出现干湿不一，附着性差，回弹量大时，应增大用水量。当混凝土表面即不出现干湿不一、又不流淌，此时，用水量最佳，用水量合适后，用水表计量用水量。

  在工地现场，采用喷大板切割法，即在450mm×350mm×120mm的模板内喷入混凝土，然后将表面轻轻抹平，第二天拆模，水养至28天，用切割机切去周边，加工成100mm×100mm×100mm的试件.具体步骤如下：1）在喷射作业面附近将模具敞开一侧朝下，以与水平成80°左右的夹角置于墙角，放置牢靠。2）现在模具外的边墙上喷射，待操作正常后，将喷头移至模具位置，由下而上逐层向模内喷满混凝土。3）将喷满混凝土的模具小心移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。4）在隧道内潮湿环境中养护1天脱模，将混凝土大板移至试验室，在标准条件下养护7天，用切割机切去周边和上表面（底部可不切割）后，加工成100mm×100mm×100mm的试件。5）加工好的试件继续在标准条件下继续养护至28天进行强度试验）。做7天、28天的试件强度试压，能满足设计强度的最小水泥用量的配合比为最佳混凝土。通过试压，确定水泥用量为410kg时最佳。

  喷射混凝土在工程中被广泛应用，其配合比的设计与普通混凝土配合比的设计有很大差别，不能按照普通混凝土配合比的设计方法来设计。喷射混凝土配合比的设计不仅要满足混凝土强度、和易性的要求，而且要满足施工工艺――喷射施工的需要，还要经济合理、注重环境保护。因此，对喷射混凝土的设计要综合考虑，以满足设计和施工需要。我们为无锡轨道交通东站站区基础设施配套项目开具的锚杆喷射混凝土配合比经过现场试喷、调整，满足了施工的要求，获得好评。

  水泥混凝土，一般是指以水泥为主要的胶凝材料，同水、石子、砂，必要时加入化学添加剂以及矿物掺合料，并且按照适当的比例进行配合，通过均匀的搅拌而密实成型，最后经过养护硬化而形成的人造石材。其中，混凝土可以划分为两个阶段与状态：一是凝结硬化前的塑性状态，也就是新拌混凝土或混凝土拌合物；二是硬化之后的坚硬状态，也就是硬化混凝土或混凝土。

  普通的混凝土配合比指的是混凝土中各个组成材料的用量之间的比例关系。其常用表示方法有两种：一种是用1m3混凝土中各项材料的质量来表示，例如：水泥（mc）350kg、石子（mg）1260kg、水（mw）180kg、砂子（ms）670kg、；另一种是通过各个组成材料的用量之间的质量比例来表示（例如，令水泥质量为1），将上述例子换算成质量的比例则为水泥：砂子：石子=1:1.91:3.60，W/C=0.51。水泥混凝土配合比设计一般需要由四个步骤组成，即初步计算配合比；试拌调整，提出基准配合比；检验强度，确定试验室的配合比；换算施工的配合比。

  进行强度检验时至少应该采用三种不同的配合比，一个是基准配合比，另外两个配合比的水灰比，应该比基准配合比分别增加0.05和减少0.05，而它的用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加1%和减少1%。每一种配合比至少要做一组（3块）试件，并且标准养护直到28d的时候进行试压。制作混凝土试拌时，必须检验混凝土的和易性并且测定表观的密度，因为他们的结果体现着相应配合比的混凝土拌合物的性能。

  现如今，在我国经济的快速发展的同时，建筑市场也在不断发展和完善,混凝土得到了广泛地应用。同时也出现了不少问题, 尤其是由于商品混凝土的配合比设计不当, 造成了商品混凝土的性能和质量达不到结构设计和施工要求。混凝土配合比设计是混凝土达到施工质量要求的基本保证, 即使有良好的原材料、一流的施工机具设备,如果没有切合实际的配合比就不可能有品质优良且经济效益良好的商品混凝土。

  试验室在试配时配合比计算的要求是: 首先根据设计强度标准值和强度保证率的要求, 确定配制强度; 混凝土强度等级小于 C60 时, 根据已测定的水泥强度、粗骨料种类及所确定的混凝土强度, 按混凝土强度经验公式计算水灰比; 确定单位用水量; 计算混凝土的单位水泥用量及粉煤灰用量; 确定合理砂率; 计算 1m3混凝土的砂石用量, 列出供试配用混凝土的很多材料用量表。

  混凝土是水泥和地方材料的一种混合物在现场搅拌制作，随着其日益广泛、大量的应用，商品混凝土厂应运而生，这是混凝土就成了一种独立的商品。混凝土这种商品与其他商品比较，是一种很特殊的商品。别的商品，生产后可以先入库，待检验合格后，才投放市场。就拿水泥来说，水泥强度质量是以3d强度为准，3d强度合格即可出厂（28d强度仅做复验）；如果库存的3d强度不合格，可以降级使用、也可以用另一批强度高些的水泥混合后成为合格品。更何况水泥规范规定的强度合格保证率比混凝土规范规定的混凝土强度合格保证率要高很多很多倍。所以说，一般商品都是先检验后出厂，不合格品在出厂前都可以做一些处理，甚至可以以等外品出厂，并不影响使用。而混凝土则不然，只能是生产了就要用，不用就只能是废品，不能存库等待检验。就验收标准来说，混凝土是先使用、后评定。而且是以以28d强度质量作为评定和验收依据的。如果检测信息来自28天，在此批不合格混凝土上又浇筑了合格的混凝土，处理就更困能。所以，除了肉眼可见的混凝土外，其他情况可能是不了了之。如何确保混凝土的质量，我认为应该首先加强混凝土配合的合理性、可行性和经济性。

  第二，目前大多混凝土厂家的产品均为掺高效减水剂的泵送大流动性混凝土。配合比中对各种材料用量影响较大的就是外加剂，而外加剂对于不同的水泥会有不同的效果。所以对于混凝土生产企业确定一个比较稳定的外加剂产品和水泥产品，通过一定的试验得到不同强度并满足不同施工工艺要求的经验数据（这个数据可以委托一定的资质的试验室检测，也可由混凝土厂家自己提供），这样在企业为适应市场需要而急需相应的配合比时只有必要进行相应的验证即可。这种方法会在确保实验准确性的前提下大大降低试验成本，提高了实验效率，适应了市场的需要。

  第四，混凝土配合比设计的最终目的是达到其设计强度，按规范要求和以往设计经验一组配合比设计，试配后强度达到要求就算完成了；若达不到要求就是就是增加水泥用量，而水泥用量过多往往会导致收缩裂缝的产生和徐变增大，同时也增加了成本。合理的做法应该是从材料调配、经济效益、混凝土工作性能等方面考虑。针对不同的施工部位和条件给予适当的调整，尽量避免同一强度均为使用一个配合比的做法。

  水泥是混凝土组成的主要材料，同时起到粘结、填充等重要作用，所以水泥的选用格外重要。水泥的选用主要是考虑到水泥的品种和强度等级。水泥的品种繁多。选择水泥应依据工程的特点和所处的环境天气特征情况等因素做多元化的分析，并考虑当地水泥的供应情况作出选择。其中以硅酸盐系列水泥生产量最大、应用最为广泛。高性能混凝土所用水泥应选用强度较高、水化热低、标准稠度用水量低的水泥。本配合比试配时采用千山P・O 42.5普通硅酸盐水泥，其细度筛余百分比为1.3%、初凝时间230Min终凝时间328Min、抗压强度、抗折强度、安定性等指标均符合要求。

  同粉煤灰一样，粒化高炉矿渣粉也是一种常用于混凝土中的矿物掺合料作为辅胶凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌和时直接加入混凝土中，用以改善新拌及硬化混凝土性能。粒化高炉矿渣粉在混凝土拌合时直接加入混凝土中，其优点是：通过调整粒化高炉矿渣粉和硅酸盐水泥的比例，可以直接生产出符合工程要求性能的混凝土；另一方面，由于粒化高炉矿渣粉的比表面面积较大，可以充分的发挥矿渣的水硬活性，等量取代水泥后，高活性的粒化高炉矿渣粉一般不影响混凝土的早期强度3d，28d的抗住压力的强度还会有较大的增长。本次选用的粒化高炉矿渣粉的活性为S105等级