溷凝土原材料選擇及配合比設(shè)計1VIP

1、混凝土原材料選擇及配合比設(shè)計第一節(jié) 混凝土原材料選擇一、 水泥（一）品種水利水電工程常用的水泥品種及各種水泥摻混合材料品種及摻量見表7-5-1。各品種水泥由于水泥熟料礦物組成不同或摻不同種類數(shù)量的混合材料，具有不同的特性。硅酸鹽水泥熟料主要礦物名稱、含量和特性見表7-5-2。（二） 標(biāo)號不同品種不同標(biāo)號的水泥，按國家標(biāo)準(zhǔn)試驗方法的各齡期強(qiáng)度均不得低于表7-5-3的規(guī)定。（三） 水化熱各種大壩水泥各齡期水化熱不得超過表7-5-4的規(guī)定。其他品種水泥無水化熱規(guī)定。表7-5-4 各種大壩水泥水化熱 單位kcal/kg水泥標(biāo)號硅酸鹽大壩水泥普通大壩水泥礦渣大壩水泥3d7d3d7d3d7d3254555

2、42560705565455552560705565注：表中指標(biāo)引自國家標(biāo)準(zhǔn)GB200-80。（四） 常用水泥主要性能及適用范圍常用水泥的主要性能及適用范圍見表7-5-5。二、 混合材料為了降低混凝土水化熱溫升，改善混凝土性能，節(jié)約水泥，可在施工現(xiàn)場摻混合材料，也可把混合材料摻入水泥熟料中一起磨細(xì)后使用。（一） 分類混合材料分活性和非活性兩大類。粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)材料和粉煤灰可與水泥中析出的氧化鈣作用，稱為活性混合材料；其他為非活性材料。1.?；郀t礦渣 在高爐冶煉生鐵時，所得以硅酸鈣與鋁硅酸鈣為主要成分的熔融物，經(jīng)猝冷成顆粒后，即為?；郀t礦渣。礦渣的化學(xué)成分主要是CaO、SiO2和Al

3、2O3，占其總量的90%以上；還有少量的MgO、FeO和一些硫化物，如CaS、MnS和FeS等.礦渣活性的大小主要決定于礦物的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)形態(tài)。2.火山農(nóng)質(zhì)混合材料 天然的或人工的以氧化硅和氧化鋁為主要成分的礦物質(zhì)材料，磨成細(xì)粉與石灰混合后再加水拌制成膠泥狀態(tài)，具有水硬性能者，稱為火山灰質(zhì)混合材料?；鹕交屹|(zhì)混合材料按其成因，分為天然的和人工的兩類。天然的有火山灰、凝灰?guī)r、浮石、沸石巖、硅藻土和硅藻石等；人工的有煤研石、燒頁巖、燒粘土、煤渣、硅質(zhì)渣等。3.粉煤灰 從煤粉爐煙道氣體中收集的粉未稱為粉煤灰，它的化學(xué)成分以SiO2和Al2O3為主，其活性主要決定于單位各化硅及氧化鋁的含量和所含玻璃質(zhì)

4、的球狀顆粒狀況。一般，球狀顆粒多、含碳量小、細(xì)度小的粉煤灰活性較高。4.非活性混合材料凡是不具有活性或活性甚低的人工或天然的礦物材料，稱為非活性混合材料.其中包括石英巖、石灰石、砂巖、粘土以及不符合技術(shù)要求的?；郀t礦渣和火山灰質(zhì)混合材料。對非活性混合材料的品質(zhì)要求，主要是材料的細(xì)度以及不含對水泥有害的成分。（二） 選擇與應(yīng)用混合材料在水利水電工程中應(yīng)用較為廣泛。建國初期，梅山水庫工程曾在水泥中摻燒自土；后來又在一些工程相繼摻自土、粘土、燒粘土、石煤渣等混合材料；三門峽、大化、故縣等工程摻用粉煤灰。實踐證明，粘土類混合材料活性低、需水量較大、干縮較大，對改善混凝土性能的效果不太顯著.礦渣類混合

5、材料活性雖高，但資源不多，尚需要磨細(xì)使用，所以很少在工地?fù)接谩７勖夯一钚暂^好，資源豐富.工程實踐證明，粉煤灰混合材料對于改善混凝土的和易性、降低水化熱和節(jié)約水泥有顯著效果，應(yīng)大力提倡。（1） 應(yīng)用部位：特別適用于大體積內(nèi)部混凝土和水下混凝土z也可用于水上部位混凝土和鋼筋混凝土。在寒冷地區(qū)，水位變化部位的混凝土摻用粉煤灰時，須進(jìn)行技術(shù)論證，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施.（2） 摻量：應(yīng)根據(jù)水泥品種、混合材料質(zhì)量、生產(chǎn)工藝條件、使用部位及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素綜合考慮，最后通過試驗確定最佳摻量。（3） 后期強(qiáng)度：粉煤灰的活性主要是靠二次水化作用，90d后活性才能正常發(fā)揮出來。因此，粉煤灰混凝土的后期強(qiáng)度增長率較高

6、。如摻量適宜，90d齡期時可以趕上或超過未摻粉煤灰的混凝土強(qiáng)度，這對于施工期較長的水利水電工程是有利的。為了克服早期強(qiáng)度較低的弱點(diǎn)，應(yīng)采取措施保護(hù)早期混凝土的表面，以防溫度驟降使混凝土發(fā)生裂縫。（4） 和易性：摻粉煤灰可以改善混凝土的和易性，特別是在貧混凝土中粉煤灰超量取代時（粉煤灰摻量超過取代的水泥量），效果更為顯著。（5） 摻用工藝：摻用粉煤灰方法分干摻與濕摻兩種。干摻，是將干灰或具有含水量較小的粉煤灰與水泥一樣，作為混凝土E的一種原材料，進(jìn)入拌和機(jī)。這種摻法需要適當(dāng)增加混凝土的拌和時間，一般增加半分鐘即可。濕摻，是把粉煤灰（也可用含水量較多的濕排灰）預(yù)先在拌漿桶中制成漿，直接入拌和機(jī)。這

7、種方法不需要增加混凝土的拌和時間，也較均勻，但受混凝土加冰拌和等條件限制。選用哪種摻灰方法，要根據(jù)灰源、拌和設(shè)備及原材料質(zhì)量情況而定。摻灰工藝的好壞是保證粉煤灰混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。（三） 質(zhì)量要求1.用于水泥中的?；郀t礦渣的質(zhì)量要求（據(jù)GB203-78）（1） 粒化高爐礦渣的質(zhì)量系數(shù)（）不得小于1.2（式中化學(xué)成分均為重量百分?jǐn)?shù)）.（2） ?；郀t礦渣中錳化合物的含量，以MnO計不得超過4%；鈦化合物的含量，以TiO2計不得超過10%；氟化合物的含量，以F計不得超過2%。冶煉鋸鐵所得的?；郀t礦渣，錳化合物的含量，以MnO計不得韶過15%，硫化物的含量以S計不得超過2%.（3） 高爐礦渣的猝冷

8、處理必須充分，粒化高爐礦渣的容重不得大于1.1t/m2，未經(jīng)充分淬冷的塊狀礦渣，經(jīng)直觀剔選，以重量計不得大于5%，其最大尺寸不得大于l00mm。（4） ?；郀t礦渣不得混有任何雜物，金屬鐵的含量亦應(yīng)嚴(yán)格控制.2.用于水泥中的火山友質(zhì)混合材料的品質(zhì)指標(biāo)（1） 燒失量：人工的火山灰質(zhì)混合料燒失量不得超過10%.（2） 三氧化硫含量：不得超過3%.（3） 火山灰性能試驗：按用于水泥中的火山灰質(zhì)混合材料（GB284741）國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗，必須合格。（4） 抗壓強(qiáng)度比：水泥膠砂28d抗壓強(qiáng)度比不得低于65%.只符合（1）、（2）項要求的為非活性混合材料.3.用于水泥和混凝土的粉煤灰的品質(zhì)指標(biāo)（1） 燒

9、失量：不得超過8%.（2） 含水量：不得超過1%.（3） 三氧化硫：不得超過3%.（4） 細(xì)度：0.088mm方孔篩篩余量不得超過8%.（5） 需水量比：水泥膠砂需水量比不得超過105%.結(jié)合水利水電工地?fù)接梅勖夯业木唧w情況，水利電力部制定了水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)暫行規(guī)定，其中品質(zhì)指標(biāo)為：細(xì)度 0.088mm方孔篩篩余量不得超過12%；當(dāng)施工用砂過粗時，其篩余量可通過試驗確定.燒失量 一般不超過12%；超過時，宜降低摻量并進(jìn)行試驗驗證.三氧化硫 摻入粉煤灰后，水泥和粉煤灰總量中三氧化硫的含量不超過3.5%。三、 外加劑（一） 主要品種及其性能國內(nèi)水工混凝土常用的外加劑按其功能可分為減水劑、引

10、氣劑、緩凝劑、速凝劑、早強(qiáng)劑，其適宜摻量應(yīng)按工程要求經(jīng)試驗確定。1.減水劑（或稱塑化劑）（1）木質(zhì)素系減水劑：是最普通的一種減水劑。摻木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的混凝土與不摻減水劑的混凝土相比，達(dá)到相同擁落度時，可減水10%左右、提高強(qiáng)度1020%：達(dá)到相同強(qiáng)度，可節(jié)約水泥510%；摻量一般為水泥重量的0.20.3%。干縮及彈性模量與不摻減水劑的混凝土接近，對鋼筋無銹蝕危害，可增強(qiáng)凍融耐久性，一般具有緩凝作用。（2）茶系減水劑：是一種高效減水劑。摻量一般為水泥重量的0.62.4%，減水率達(dá)1020%。適用于水灰比較小、水泥用量較多的高強(qiáng)度混凝土；一般含氣量較低，無緩凝作用。（3）水溶性樹脂（密膠樹脂）

11、類減水劑=為高效減水劑?，F(xiàn)落度相同時，可減水80%左右，28d強(qiáng)度能提高3040%。市場價格較高。（4）糖蜜減水劑：減水率58%，28d強(qiáng)度提高1520%，具有緩凝作用.（5）腐植酸（胡敏酸）鹽減水劑：可制成早強(qiáng)減水劑和緩凝減水劑，摻量0.20.3%，減水率810%，市場價格較便宜。對于水工混凝土和一般混凝土宜選用術(shù)質(zhì)素磺酸鹽、糖蜜或腐植酸鹽減水劑；對于高強(qiáng)度混凝土、流動性混凝土宜選用茶系或水溶性樹脂類減水劑。2.引氣劑（亦稱加氣劑）摻引氣劑的混凝土可以顯著提高混凝土的抗凍性及和易性，但將降低混凝土強(qiáng)度。引氣劑可與減水劑、早強(qiáng)劑復(fù)合使用，改善引氣劑的效用。（1）松香熱聚物及松脂皂引氣劑z其適宜

12、的摻量為0.010.04%，含氣量38%（與骨料最大粒徑有關(guān)）。水灰比相同時，含氣量每增加1%，抗壓強(qiáng)度降低5%左右了在水泥用量、現(xiàn)落度不變（降低水灰比）時，強(qiáng)度可不降低。（2）燒墓磺酸納及炕基苯磺酸鍋引氣劑2以石油產(chǎn)品為基本原料，摻量0.010.02%，含氣量36%。在水灰比相同時，含氣量每增加I%，強(qiáng)度降低5%左右。在水泥用量、擁落度相同時，強(qiáng)度可不降低。（3）其它引氣劑：我國近年研制的引氣劑品種很多，主要有OP乳化劑（炕基盼及環(huán)氧乙燒縮合物）、801型（脂肪薛聚氧乙烯磺酸納）、CON-A型（松香類）和JFC（環(huán)氧乙燒與脂肪脖縮合物）等。3.緩凝劑緩凝劑的種類有糖蜜、木質(zhì)素磺酸鹽、酒石酸、

13、酒石酸梆鍋、擰橡酸等；使用較多的緩凝劑為糖蜜及木質(zhì)磺酸鈣或木質(zhì)磺酸鈣和糖蜜復(fù)合使用。各種緩凝劑摻量及性能見表7-5-6。表7-5-6 緩 凝 劑 摻 量 和 性 能名 稱摻 量 （%）性 能糖 蜜0.20.3初凝時間可延長3h以上木質(zhì)磺酸鈣0.20.3初凝時間可延長34h檸 檬 酸0.10.3，噴灑混凝土表面為80110g/m2噴灑在混凝土表面，便于表面沖毛處理。檸檬酸為食品工業(yè)原料，價高。灑 石 酸0.10.3減水率911，有緩凝作用，水灰比在的混凝土泌水離析現(xiàn)象加劇灑石酸鉀鈉0.030.054.速凝劑（亦稱促凝劑） 速凝劑主要用于噴混凝土、搶修工程及其他要求在短期內(nèi)凝結(jié)并達(dá)到較高強(qiáng)度的混凝

14、土。我國速凝劑產(chǎn)品有：紅星一號、711型、73型和23型等。其摻量及性能如表7-5-7。其它品種還有m型、陽泉一型以及萍鄉(xiāng)、鹽都和奔馬等型。5. 早強(qiáng)劑 早強(qiáng)劑有氯化物、硫酸鹽、三乙醇牘等。其摻量及性能如表7-5-8。早強(qiáng)劑的特點(diǎn)是早期強(qiáng)度提高、后期強(qiáng)度有所降低，對低鋁率水泥早強(qiáng)效果較好。（二）在水工混凝土中的應(yīng)用有些國家，外加劑已成為必須摻加的混凝土的第五種成分；我國不少工程也在混凝土中摻用了各種外加劑，達(dá)到了提高混凝土耐久性和強(qiáng)度，改善和易性等目的。采用外加劑還可改善混凝土施工工藝，如摻茶系減水劑，混凝土的可泵送性增大流動性加大；摻用緩凝減水劑，可進(jìn)行大倉面混凝土澆筑等.外加劑應(yīng)用范圍如表

15、7-5-9。三技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外加劑品質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)列于表7-5-10.四、 骨料（一）分類1.細(xì)骨料 按形成條件分為天然砂、人工砂；按細(xì)度模數(shù)F.M.分，F(xiàn).M.=3.73.1為粗砂、F.M.=3.02.3為中砂、F.M.=2.21.6為細(xì)砂。2.粗骨料 按種類分為卵石、碎石、破碎卵石，可混合使用；按粒徑一般分為特大石（15080mm或12080mm）、大石（804ommk中石（4020mm）和小石（205mm）。（二） 質(zhì)量要求1.骨料的一般質(zhì)量要求 骨料必須是堅硬、致密、耐久、無裂隙；骨料中的粘土、淤泥、粉屑、有機(jī)物或其他雜質(zhì)的含量不應(yīng)超過規(guī)定數(shù)值.粗、細(xì)骨料質(zhì)量要求列于表7-5-11和表7-5-1

16、2.2.骨料的級配及細(xì)度模數(shù) 細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)一般應(yīng)在2.23.0范圍內(nèi)，施工時宜控制在2.6±0.2；粗骨料級配建議范圍見表7-5-13。國內(nèi)一些工程使用的粗骨料級配見表7-5-14。3.對骨料的其他要求（1）粗骨料力學(xué)性能：碎石或卵石制成5cm立方體（或圓柱體）在水飽和狀態(tài)下，其極限抗4壓強(qiáng)度與所采用的混凝土標(biāo)號之比不應(yīng)小于1.5。在一般情況下，火成巖試件的強(qiáng)度不宜低于800kgf/cm2，變質(zhì)巖不宜低于600kgf/cm2，水成巖不宜低于300kgf/cm2。用壓碎率表示時，可參見表7-5-15.（2）骨料彈性性質(zhì)：在一般情況下，骨料的彈性模量越高，則由這種骨料制成的混凝土彈性模

17、量也越高。各種巖石骨料的彈性模量變化范圍很大，即使同一種巖石其彈性模量也有很大變化。強(qiáng)度越高的骨料其彈性模量也越高。選擇水工混凝土骨料時，不能認(rèn)為強(qiáng)度越高越好，而應(yīng)考慮既能提高抗裂能力，又能滿足強(qiáng)度、抗凍、耐磨及抗風(fēng)化等性能要求。（3）骨料熱性能：骨料的熱性能對混凝土的熱性能有很大影響，對大體積混凝土溫度控制防止裂縫有重要意義。骨料的熱性能包括熱膨脹系數(shù)、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)。熱膨脹系數(shù) 在骨料中由于礦物含量不同，熱膨脹系數(shù)變化很大。石英巖和其他硅質(zhì)骨料一般有較高的熱膨脹系數(shù)；石灰?guī)r和某些花崗巖熱膨脹系數(shù)較低。選用熱膨脹系數(shù)較低的骨料對防止混凝土裂縫是有利的.為了提高混凝土抗凍融耐久性，則

18、宜選用與水泥砂漿熱膨脹系數(shù)接近的骨料。比熱 常用的骨料中，礦物含量對混凝土比熱影響很小，在標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍內(nèi)其值在0.220.24cal/g .之間。（4） 活性骨料：如果水泥中含堿（Na2O、K2O）量較高，同時骨料中含有無定形氧化硅時，將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成堿一一硅酸凝膠，并吸水膨脹，致使混凝土開裂。大體積水工混凝土為避免產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，當(dāng)骨料有活性時，要求限制水泥含堿量不超過0.6%（Na2O+0.658K2O0.6%）。摻入一定數(shù)量的粉煤灰、礦渣等混合材料，可抑制堿骨料反應(yīng).常見的活性骨料有玉髓、隧石、蛋白石、白云石等。（三）選擇骨料應(yīng)注意的問題l）砂石料以就地取材為原則，用人工骨料應(yīng)進(jìn)行技

19、術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定；2）應(yīng)充分利用壩區(qū)或地下開挖出的棄渣加工作為混凝土骨料。夭然石料中的超徑部分，也可以破碎后利用；3）在施工條件許可的情況下，粗骨料的最大粒徑應(yīng)盡量采用較大值，以節(jié)省水泥用量。以粗骨料最大粒徑為150mm時的水泥用量為100%，骨料最大粒徑與水泥用量的關(guān)系如表7-5-16所示。4）在選擇骨料級配時，應(yīng)在可行的條件下，盡量使棄料最少。為滿足級配要求，卵石亦可破碎后使用。五、 水通常適合于飲用的水，都適合于拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土.工業(yè)廢水、污水和沼澤水中可能含有大量酸、堿、鹽、有機(jī)質(zhì)和油脂等有害物質(zhì)，不能使用。飲用水一般可不進(jìn)行化學(xué)分析便可使用.使用天然礦化水時，其化學(xué)成分必須符合表7-

20、5-17的規(guī)定。如對水質(zhì)發(fā)生懷疑，應(yīng)進(jìn)行砂漿強(qiáng)度試驗。如用該水制成的砂漿抗壓強(qiáng)度低于飲用水制成的砂漿28d齡期的抗壓強(qiáng)度的90%，則這種水不宜用以拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。第二節(jié) 混凝土配合比設(shè)計一、設(shè)計原則與基本資料（一） 設(shè)計原則混凝土配合比設(shè)計是在滿足工程的設(shè)計和施工中所要求的強(qiáng)度、容重、抗裂性、耐久性及和易性的條件下，盡量作到優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地選出單位體積混凝土的各種組成材料的配合比。（1） 水灰比：它是決定混凝土強(qiáng)度和耐久性的主要因素。所以，水灰比的選定主要根據(jù)所要求的強(qiáng)度和耐久性。（2） 用水量：在滿足施工和易性的條件下，力求單位用水量最小。（3） 最大的粗骨料粒徑：根據(jù)結(jié)構(gòu)斷面和鋼筋稠密程度以

21、及施工設(shè)備等情況，選擇盡可能大的粗骨料粒徑。（4） 骨料級配：根據(jù)就地取材原則，考慮料場的天然級配的實際情況，選擇級配時應(yīng)盡量減少棄料，降低造價。（5） 砂率：根據(jù)選定的骨料級配和和易性要求，選擇最優(yōu)砂率。（6） 水泥：根據(jù)混凝土的強(qiáng)度、耐久性、溫度控制要求，合理地選擇水泥品種和標(biāo)號。（7） 其他：為降低水泥用量，防止溫度裂縫，提高耐久性，應(yīng)考慮摻用優(yōu)質(zhì)混合材料（如粉煤灰）和外加劑。（二） 設(shè)計基本資料（1） 建筑物設(shè)計對混凝土的要求：1） 各部位的混凝土標(biāo)號及其齡期；2） 各部位的抗凍、抗?jié)B標(biāo)號；3） 強(qiáng)度保證率。（2） 施工對混凝土的要求：l） 施工部位容許的粗骨料最大粒徑；2） 混凝土的

22、擁落度及和易性；3） 混凝土強(qiáng)度均方差或離差系數(shù)。（3） 原材料性能：1） 水泥品種、標(biāo)號和比重；2） 粗骨料種類、級配和搗實容重；3） 細(xì)骨料種類、細(xì)度模數(shù)；4） 骨料飽和面干比重、吸水率；5） 溶合材料和外加劑的種類及其主要特性。二、設(shè)計方法（一） 步驟在原材料已確定的條件下，選擇配合比主要步驟：1） 根據(jù)設(shè)計要求的強(qiáng)度和耐久性選定水灰比；2） 根據(jù)施工要求的和易性、明落度和粗骨料最大粒徑等選擇砂率和用水量；3） 按照"絕對體積法"或"容重法"計算砂石用量；4） 通過試拌調(diào)配，確定適宜的配合比。（二） 方法1.選擇水灰比（1） 根據(jù)混凝土的設(shè)計標(biāo)號計

23、算保證強(qiáng)度：R=RD +ts （751） R=KRD t （751） 式中 R一一保證強(qiáng)度，kgf/cm2；RD一一設(shè)計標(biāo)號，kgf/cm2；t一一保證率系數(shù)；s一一均方差，kgf/cm2；K強(qiáng)度富裕系數(shù)，K=Cu離差系數(shù)。保證率系數(shù)t根據(jù)保證率確定。目前國內(nèi)水工混凝土一般部位采用的保證率P為80%，特殊部位的混凝土采用90%。保證率和保證率系數(shù)關(guān)系見表7-5-18。離差系數(shù)Cu和均方差s隨施工技術(shù)水平而變化。在同樣施工技術(shù)水平條件下，高強(qiáng)度混凝土的離差系數(shù)較小，低強(qiáng)度混凝土的離差系數(shù)較大，但均方差變化不大。在一般施工技術(shù)水平條件下，不同強(qiáng)度的混凝土要求達(dá)到的離差系數(shù)Cu見表7-5-19。表7

24、-5-18Pt關(guān)系P （%）80859095t0.841.041.281.63表7-5-19 強(qiáng)度與離差系數(shù)一般標(biāo)準(zhǔn)參考值混凝土標(biāo)號1502002503004000.200.180.150.12（2） 根據(jù)保證強(qiáng)度選擇水灰比：混凝土強(qiáng)度與灰水比C/W成直線關(guān)系。在適用范圍內(nèi)，可選用35個水灰比（如0.00.70），通過試驗，建立強(qiáng)度與灰水比的關(guān)系，便可選擇相應(yīng)于保證強(qiáng)度的水灰比。在沒有試驗資料時，對于不摻外加劑和混合材料的混凝土，可參考公式（7-5-3）選擇水灰比。R28 = ARc（C/WB） （7-5-3） 式中R28一一混凝土28d抗壓強(qiáng)度，kgf/cm2；Rc一一水泥28d設(shè)計標(biāo)號，k

25、gf/cm2；A 、B系數(shù)，參考表7-5-20選擇；C/W灰水比。根據(jù)工程需要，通過試驗，可確定混凝土強(qiáng)度隨齡期的增長系數(shù)，即在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，各齡期強(qiáng)度與28d強(qiáng)度之比。普通混凝土強(qiáng)度隨齡期增長關(guān)系見表7-5-21。表7-5-20 系數(shù)A、B與水泥品種關(guān)系混凝土類別水泥品種AB碎石混凝土普通礦渣0.5250.5030.5690.581卵石混凝土普通礦渣0.4440.5010.4590.666（3） 根據(jù)設(shè)計要求的抗?jié)B、抗凍標(biāo)號選擇水灰比2根據(jù)設(shè)計要求的原材料（包括外加劑及混合材料），通過混凝土的試驗選定。在沒有試驗資料時，可參考表7-5-22（混凝土中未摻外加劑及混合材料）和表7-5-23選

26、定。表7-5-21 強(qiáng)度隨齡期增長參考表水泥品種7d28d90d180d365d硅酸鹽水泥0.6511.201.301.40礦渣硅酸鹽水泥及火山灰質(zhì)水泥0.5411.351.451.55表7-5-22 抗?jié)B標(biāo)號與水灰比關(guān)系 表7-5-23 抗凍標(biāo)號與最大灰比混凝土抗?jié)B標(biāo)號估計可達(dá)到要求的水灰比混凝土抗凍標(biāo)號普通混凝土加氣劑混凝土S2S4S6S80.750.600.650.550.600.500.55D50D100D150055060055050（4） 確定水灰比：最后確定的水灰比，應(yīng)使混凝土既能滿足標(biāo)號和保證率的要求，同時滿足抗?jié)B、抗凍等耐久性的要求，并不應(yīng)超過表7-5-24的規(guī)定。表7-5-

27、24 水灰比最在允許值混凝土在建筑物的部位寒冷地區(qū)溫和地區(qū)外部上、下游水位以上0.600.65上、下游水位變化區(qū)0.500.55上、下游最低水位以下0.550.60基 礎(chǔ)0.550.60內(nèi) 部0.700.70受水流沖刷部位0.500.502.確定用水量用水量與骨料最大粒徑、砂率、胡落度和是否摻用混合材料及外加劑有關(guān)，可參照表7-5-25選用，最后通過試驗確定。表7-5-25 用水量和砂率參考表石子最大粒徑（mm）未摻外加劑的混凝土摻減水劑或引氣劑的混凝土含氣量（近似值，%）砂 率（%）用 水 量（Kg/m3）含氣量（%）砂 率（%）用 水 量（Kg/m3）2040801201502.01.20

28、.50.40.338322825241721501201171105.54.53.53.03.0352925222115513511610599變化條件調(diào)整值砂率（%）用 水 量（Kg/m3）1、 改用碎石2、 采用需水性大的膠凝材料3、 坍落度每±1cm4、 砂率每±1%5、 砂的細(xì)度模數(shù)每±0.16、 水灰比每±0.057、 含氣量每±1%8、 采用優(yōu)質(zhì)外加劑+3+5±0.5±1.00.51.0+9+15+10+20±2±3±1.523%用水量酌減注：混凝土試拌時，采用水灰比為0.55，卵石

29、、砂細(xì)度模數(shù)為2.6左右，坍落度6cm左右為宜。3.確定水泥用量 C = （7-5-4）式中 C一一水泥用量，Kg/m3；W 一一用水量，Kg/m3； W/C一一水灰比。4.砂率的選擇砂率是細(xì)骨料在粗、細(xì)骨料的實體積中所占的百分率。因砂與石子的比重相近，常以砂和石子的重量來代替實體積以求砂率.優(yōu)質(zhì)混凝土要求砂率適中，在此砂率下，混凝土拌和物既能滿足和易性要求，且用水量最小。砂率的選擇應(yīng)通過試拌確定。試拌時，一般先按選定的水灰比選用幾種砂率，每種相差12%，從最大砂率開始，逐次遞減，進(jìn)行試拌，并建立砂率、水灰比（或水泥用量）的關(guān)系曲線和圖表。列資料時，可參照表7-5-25選用。三、粗、細(xì)骨料用量

30、計算按已經(jīng)確定的用水量、水泥用量和砂率，用“絕對體積法”或“容重法”計算1m3混凝土中粗、細(xì)骨料用量。粗、細(xì)骨料重量都以飽和面干狀態(tài)為準(zhǔn)。（一） 絕對體積法假設(shè)新拌混凝土的體積等于各組成材料的絕對密實體積與所含氣泡體積之和。在確定水灰比及其用水量等情況下，計算步驟如下：（1） 骨料的絕對體積：VN=1000一W十十×1000 （7-5-5）式中 VN一一單位體積混凝土中粗、細(xì)骨料的絕對體積，L；W一一用水量，kg/m3；c一一水泥用量，kg/m3；rc一一水泥比重；一一混凝土含氣量，%。（2） 細(xì)骨料用量S = VNrs（7-5-6） 式中 S一一細(xì)骨料用量，kg/m3；一一砂率，%

31、；rs一一細(xì)骨料飽和面干比重。（3） 粗骨料用量：G=VN（1一）rG （7-5-7） 式中 G一一粗骨料用量，kg/m3；rG一一粗骨料飽和面干比重。（4） 各級石子用量級配比例計算.（5）求出混凝土配合比：水泥 ： 水 ： 砂 ： 石 = 1 ： ： ： （二） 容重法混凝土容重通過試驗求得。在確定水灰比及用水量后，試拌時可參考表7-5-26假定容重，計算步驟如下：（1） 粗、細(xì)骨料總重量zN=u（W+C） （7-5-8） 式中 N一一混凝土的骨料總重量，kg/m3； u一一混凝土假定容重，kg/m3.（2） 細(xì)骨料用量S=rs （7-5-9） 式中 rN一一粗、細(xì)骨料的飽和面干加權(quán)平均比

32、重rN = rs（1）rG （7-5-10） 其余符號的代表意與公式（7-5-6）、（7-5-7）、（7-5-8）同。（3） 粗骨料用量 G = N S （7-5-11）式中符號代表意義與公式（7-5-6）、（7-5-7）、（7-5-8）同。表7-5-26 新拌混凝土容重參考值混凝土種類粗骨料最大粒徑（mm）204080120150普通混凝土容重（Kg/m3）24202460250025202530加氣混凝土容重（Kg/m3）23202380243024602470普通混凝土容重（Kg/m3）1.31.20.60.40.4加氣混凝土容重（Kg/m3）5.54.53.53.03.0（4） 求出混凝土配合比：水泥 ： 水 ： 砂 ： 石 = 1 ： ： ： 如果混凝土假定的容重為2430kg/m3，而實測容重為2450kg/m3，則水、水泥、砂和石子的用量分別乘以2450/2430=1.008的系數(shù)，即得出單位體積混凝土材料用量。四、配合比設(shè)計計算示例已知：寒冷地區(qū)某工程上下游水位變化區(qū)的混凝土標(biāo)號為R9030