混凝土配合比的计算，是按国家现行的行业标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2000)进行的。现分别介绍如下。 细节一 确定混凝土的配制强度 为了使所配制的混凝土在工程使用时其强度标准值具有不小于95％的强度保证率，配合比设计时的混凝土配制强度应高于设计要求的强度标准值。混凝土配制强度按下式计算： (1)遇到下列情况时应提高混凝土配制强度中的“大于”条件： ①现场条件与试验室条件有显著差异时； ②C30级及其以上强度等级的混凝土采用非统计方法评定时。 (2)混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料计算确定，并应符合下列规定： ①计算时，强度试件组数不应小于25 组； ②当混凝土强度等级为C20级和C25级，其强度标准差计算值小于2.5MPa时，计算配制强度用的标准差应取不小于2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算值小于3.0MPa时，计算配制强度用的标准差应取不小于 3.0MPa； ③当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值应按现行国家标准GB 50204的规定取用，见表4— 2。 (3)对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂，其统计周期可取为1个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过3个月。 细节二 确定水灰比 细节三 用水量的确定 每立方米混凝土用水量的确定与成型工艺有关。常规成型工艺的干硬性混凝土或塑性混凝土用水量与粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物稠度有关。水灰比在0.4～0.8范围时，见表4—4和表4— 5。 表4—4、表4—5中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5～10kg；采用粗砂时可减少5～10kg。掺用各种外加剂或掺和料时，用水量应相应调整。 表4-4干硬性混凝土的用水量 单位：kg／m 3 拌和物稠度 卵石最大粒径／mm 碎石最大粒径／mm 项目 指标 10 20 40 16 20 40 16~20 175 160 145 180 170 155 维勃稠度／s 11～15 165 150 185 175 160 5～10 185 170 155 190 180 1 65 表4-5塑性混凝土的用水量 单位：kg／m 3 拌和物稠度 卵石最大粒径／mm 碎石最大粒径／mm 项目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 10~30 190 170 160 150 200 185 175 1 65 坍落度／mm 35~50 200 180 170 160 210 195 185 175 55~70 210 190 180 170 220 205 195 185 75~90 215 195 185 175 230 215 205 195 (1)水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺(如碾压混凝土等)的混凝土用水量应通过试验确定。 (2)不掺外加剂的流动性和大流动性混凝土的用水量以表4—5中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm时用水量增加5kg计算。掺外加剂的混凝土用水量可按下式计算： 细节四 确定水泥用量 根据用水量和灰水比，便可计算1m3混凝土水泥用量mc为 为保证混凝土的耐久性和一定的密实度，采用的水灰比和水泥用量应根据设计要求或满足表4—6中最大水灰比和最小水泥用量的要求。如不能满足时，则应采用表 4—6中规定的数值，此时，在不影响操作的情况下，用水量可不减，增加水泥用量，但配制普通混凝土的水泥用量不应大于 550kg／m 3 。 表4—6混凝土的最大水灰比和最小水泥用量 最大水灰比 最小水泥用量／kg 环境条件 结构物类别 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 O．65 O．60 200 260 300 无 冻 害 高湿度的室 内部件 室外部件 在非侵蚀性 土和(或)水中 的部件 O．70 O．60 O．60 225 280 300 潮湿环境 有 冻 害 经受冻害的 室外部件 在非侵蚀性 土和(或)水中 且经受冻害的 部件 高湿度且经 受冻害的室内 部件 O．55 O．55 O．55 250 280 300 细节五 确定砂率 砂率是指砂的重量占砂、石总重量的百分率。砂率可根据本单位对所用材料的使用经验确定，如无使用经验，可按骨料品种、规格及混凝土的水灰比参照表4—7选用。 表4-7混凝土砂率 单位：％ 水灰比 碎石最大粒径／mm 卵石最大粒径／mm ／(m。／m。) 15 20 40 10 20 40 0.40 O．50 O．60 O．70 30~35 33~38 36~41 39~44 29~34 32~37 35~40 38~43 27～32 30~35 33~38 36~41 26~32 30~35 33~38 36~41 25~31 29~34 32~37 35~40 24~30 28~33 3l～36 34~39 注：1．表中数值系中砂的选用砂率，对粗砂或细砂，可相应地增加或减少砂率。 2．本表适用于坍落度为16～60mm的混凝土，坍落度如大于60mm或小于10mm时。应相应地增加或减小砂率。 3．只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率值应适当增大。 细节六 确定粗、细骨料用量 (1)重量法 重量法是假定混凝土拌和物的表观密度等于各组成材料的重量(质量)和。按以下两式计算 联立求解即可解得混凝土各组成材料的用量。 (2)体积法体积法是假定1m 3 混凝土的体积应等于各组成材料的绝对体积之和。按以下两式计算 联立求解式可解得混凝土各组成材料的用量及混凝土的配合比。 细节七 提供试配的配合比 只要把水泥用量除各种材料的量，就得出水泥为1的比值，即计算的理论配合比。 (1)试配混凝土试配时应采用工程中实际使用的原材料。混凝土的搅拌方法，宜与生产时使用的方法相同。 按工程提供的原材料，初步计算配合比，称取材料进行试拌。试拌时，每盘混凝土的最小搅拌量应符合表4—8的规定。若采用机械搅拌时，搅拌量不应小于搅拌机额定搅拌量的1／4。将混凝土拌和物搅拌均匀后测定坍落度，并检查其黏聚性和保水性能的好坏。如果坍落度不能满足要求，或黏聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率。当坍落度低于设计要求，可保持水灰比不变，增加适量水泥浆。如坍落度过大，可在保持砂率不变条件下增加骨料，如出现含砂不足，黏聚性和保水性不良时，可适当增大砂率，反之应减少砂率。每次调整后再试拌，直到符合要求为止。然后应提出供混凝土强度试验用的基准配合比。 表4-8 混凝土试配用最小搅拌量 骨料最大粒径／mm 拌和物数量／L 431.5 15 40 25 (2)调整与确定 经过和易性调整后得到的基准配合比，其水灰比不一定选得恰当，即混凝土的强度不一定符合要求，所以还应检验混凝土的强度。一般应采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应对基准配合比分别增加及减少0.05，这两个配合比的用水量与基准配合比相同，但砂率可分别增加或减小 1％。当不同水灰比的混凝土拌和物坍落度与要求值相差超过允许偏差时，可以增、减用水量进行调整。每个配合比应至少制作一组(三块)试件，标准养护28d 试压。在制作混凝土强度试块时，尚需检验混凝土拌和物的和易性及表观密度，并以此结果作为代表这一配合比的混凝土拌和物的性能。 通过试验，在三个配合比中选出既满足强度要求、和易性要求，并且水泥用量最少的配合比作为试验室配合比；也可以绘制出三个配合比的水灰比与强度曲线，求出试配强度(f cu,0 )所对应的灰水比，再计算出试验室配合比。 这样，初步定出混凝土所需的配合比，其值为： 用水量(m w )——取基准配合比中的用水量值，并根据制作强度试件时测得的坍落度值或维勃稠度加以适当调整； 水泥用量(m c )——以用水量乘以经试验选定出来的灰水比计算确定； 粗骨料用量(m g )和细骨料用量(m s )——取基准配合比中的粗骨料和细骨料用量，按选定灰水比进行适当调整后确定。 当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2％时，则该配合比应确定为设计配合比；当二者之差超过2％时，将配合比中每项材料用量均乘以校正系数值d，即为确定的混凝土设计配合比。 (3)施工配合比的确定试验室配合比是以干燥材料为基准的，而实际工程中使用的材料如砂、石都含有一定水分，并且经常变化，所以应该按现场材料的实际含水情况对配合比进行修正。修正后的配合比才可供工程使用。现假定工地存放砂的含水率为。％，石子的含水率为6％