浅谈预拌混凝土配合比的设计

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1、现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000规范了普通混凝土配合比设计的基本方法。但是，该基本方法有些部分实用性不强，在基本参数选取时较为繁琐，给初学者带来了一定的难度和困惑。笔者在预拌混凝土行业工作多年，对配合比的设计有些心得。现浅谈如下，以供广大读者参考。　　一、混凝土配制强度的确定　　混凝土配制强度应按下式计算：　　公式1：fcu，0≥fcu，k+1.645σ，　　式中fcu，0———混凝土配制强度（MPa）；　　fcu，k———混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；　　σ———混凝土强度标准差（MPa）。　　σ是检验混凝土生产质量水平的标准之一

2、。其值应由搅拌站提供的近期生产混凝土的强度统计值计算。当无历史资料时，其值应符合下列规定：当混凝土强度等级为C10和C15级时，σ应不小于2.0MPa；当混凝土强度等级为C20和C25级时，σ应不小于2.5MPa；当混凝土强度等级大于或等于C30级时，σ应不小于3.0MPa。　　二、混凝土水灰比的确定　　我们知道，混凝土的强度与水泥强度成正比，与水灰比成反比。那么，则有：　　公式2:fcu，0=Afce/W/C　　式中fcu，0———混凝土配制强度（MPa）；　　fce———水泥28d抗压强度实测值（MPa）；　　A———经验系数；　　W/C———水灰比。　　我们可将

3、公式2变化为：　　公式3:W/C=Afce/fcu,o　　公式3与现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000中水灰比的计算公式相比，则较为简单实用。　　关于经验系数A的取值，一般为0.40~0.45。我们可以根据28d时的混凝土强度实测值和水泥强度实测值反过来进行推定、验证。我们应该根据混凝土的各种原材料、拌合物性能等，确定不同的A值，用于指导混凝土水灰比的确定。　　三、混凝土用水量的确定　　所谓混凝土用水量是指混凝土的和易性（流动性、黏聚性和保水性等）良好，坍落度和扩展度能够达到一定标准时的单方用水量。　　影响混凝土用水量的因素可以概括为：　　1.

4、混凝土中整个颗粒的级配情况。包括砂、石等相对大颗粒的级配和水泥、掺合料等相对小颗粒的级配。若颗粒级配好，则混凝土用水量低（孔隙少，则游离水少）；反之，则用水量高。　　2.混凝土中吸水性材料（包括与水反应的材料）的含量情况，如砂石的含泥量、石粉含量、有害物质等；水泥和掺合料中的游离氧化钙、铝酸三钙等。若吸水性材料（包括与水反应的材料）的含量低，则混凝土用水量低；反之，则用水量高。　　3.混凝土中表面活性剂（减水剂等）的含量情况。若混凝土中表面活性剂的含量高，则混凝土用水量低（分散作用强，能够释放出更多的水泥絮凝体中被包裹的水分子）；反之，则用水量高。　　在一般情况下，对

5、含泥量为3%的天然砂中砂，其混凝土每立方米用水量可假定为185kg；对石粉含量为5%的机制砂中砂，其混凝土每立方米用水量可假定为195kg（掺用掺量合适的外加剂和掺合料等）。此处为5mm～31.5mm连续级配的碎石。　　一般来讲，含泥量（或石粉含量）降低或提高1%，其每立方米混凝土用水量可相应降低或提高3kg～5kg。　　对于其他的影响因素，其混凝土用水量应按上述三点并结合假定值进行相应的调整与确定。　　四、混凝土水泥用量的确定　　水灰比已知，用水量已知，则水泥用量即知。　　公式4:mco=mwo/W/C　　式中mwo———每立方米混凝土的用水量（kg）；　　mco—

6、——每立方米混凝土的水泥用量（kg）。　　在此，应注意每立方米混凝土的最小胶料用量（水泥+掺合料）不能低于300kg。　　五、混凝土掺合料用量的确定　　一般常用的掺合料有粉煤灰、超细矿渣粉和硅灰等。　　混凝土掺合料用量的确定应符合以下两点：1.必须满足各类工程和各种施工工艺的要求；2.必须满足混凝土的和易性、凝结时间和强度的要求。　　根据以上两点，并结合水泥的品种、强度等级、实测强度和大气温度，以及掺合料的质量确定掺合料的最佳掺量。　　一般可采用等量取代法、超量取代法和外加法。　　在一般情况下，掺用两种或两种以上的掺合料比掺用单一的掺合料效果要好，可以改善其细微颗粒的

7、级配。　　混凝土的掺合料用量应按下列公式计算：　　公式5:mfo=mco×B×C　　式中mfo———每立方米混凝土掺合料的用量（kg）；　　B———混凝土掺合料的取代率，一般为：10%～50%；　　C———混凝土掺合料的取代系数，一般为0.8～2.0。　　取代后的混凝土水泥用量（mcl）应为：　　公式6:mc1=mco×（1-B）　　目前，用海鑫水泥配制的一般强度等级泵送混凝土中掺合料的掺量为：　　海鑫P·S·A32.5矿渣硅酸盐水泥。彤阳S95级超细矿渣粉：20%的取代率×1.0的取代系数。河津Ⅱ级粉煤灰：10%的取代率×1.5的取代系数。　　海鑫