普通混凝土配合比設計，一般應根據混凝土強度等級及施工所要求的混凝土拌合物坍落度（或工作度——維勃稠度）指标進行。如果混凝土還有其他技術性能要求，除在計算和試配過程中予以考慮外，尚應增添相應的試驗項目，進行試驗确認。普通混凝土配合比設計應滿足設計需要的強度和耐久性。

混凝土的最大水灰比和最小水泥用量

混凝土拌合料應具有良好的施工和易性和适宜的坍落度。混凝土的配合比要求有較适宜的技術經濟性。

普通混凝土配合比設計步驟

普通混凝土配合比計算步驟如下：

（1）計算出要求的試配強度fcu,0，并計算出所要求的水灰比值；

（2）選取每立米混凝土的用水量，并由此計算出每立米混凝土的水泥用量；

（3）選取合理的砂率值，計算出粗、細骨料的用量，提出供試配用的計算配合比。

以下依次列出計算公式：

1．計算混凝土試配強度fcu,0，并計算出所要求的水灰比值（W/C）

（1）混凝土配制強度

混凝土的施工配制強度按下式計算：

fcu,0≥fcu,k＋1.645σ

式中 fcu,0——混凝土的施工配制強度（MPa）；

fcu,k——設計的混凝土立方體抗壓強度标準值（MPa）；

σ——施工單位的混凝土強度标準差（MPa）。

σ的取值，如施工單位具有近期混凝土強度的統計資料時，可按下式求得：

式中 fcu,i——統計周期内同一品種混凝土第i組試件強度值（MPa）；

μfcu——統計周期内同一品種混凝土N組試件強度的平均值（MPa）；

N——統計周期内同一品種混凝土試件總組數，N≥250

當混凝土強度等級為C20或C25時，如計算得到的σ＜2.5MPa，取σ＝2.5MPa；當混凝土強度等級等于或高于C30時，如計算得到的σ＜3.0MPa，取σ＝3.0MPa。

對預拌混凝土廠和預制混凝土構件廠，其統計周期可取為一個月；對現場拌制混凝土的施工單位，其統計周期可根據實際情況确定，但不宜超過三個月。施工單位如無近期混凝土強度統計資料時，可按表取值。

（2）計算出所要求的水灰比值（混凝土強度等級小于C60時）

式中 αa、αb——回歸系數；

fce——水泥28d抗壓強度實測值（MPa）；

W/C——混凝土所要求的水灰比。

1）回歸系數αa、αb通過試驗統計資料确定，若無試驗統計資料，回歸系數可按表選用。

2）當無水泥28d實測強度數據時，式中fce值可用水泥強度等級值（MPa）乘上一個水泥強度等級的富餘系數γc，富餘系數γc可按實際統計資料确定，無資料時可取γc＝1.13。fce值也可根據3d強度或快測強度推定28d強度關系式推定得出。

對于出廠期超過三個月或存放條件不良而已有所變質的水泥，應重新鑒定其強度等級，并按實際強度進行計算。

3）計算所得的混凝土水灰比值應與規範所規定的範圍進行核對，如果計算所得的水灰比大于表所規定的最大水灰比值時，應按表取值。

2．選取每立方米混凝土的用水量和水泥用量

（1）選取用水量

1）W/C在0.4~0.8範圍時，根據粗骨料的品種及施工要求的混凝土拌合物的稠度，其用水量可按表取用。

2）W/C小于0.4的混凝土或混凝土強度等級大于等于C60級以及采用特殊成型工藝的混凝土用水量應通過試驗确定。

3）流動性和大流動性混凝土的用水量可以表10-37中坍落度90mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，計算出未摻外加劑時的混凝土的用水量。

4）摻外加劑時的混凝土用水量可按下式計算：

mwa＝mw0（1－β）

式中 mwa——摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量（kg）；

mw0——未摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量（kg）；

β——外加劑的減水率（%）。

外加劑的減水率應經試驗确定。

（2）計算每立方米混凝土的水泥用量

每立方米混凝土的水泥用量（mc0）可按下式計算：

計算所得的水泥用量如小于表所規定的最小水泥用量時，則應按表取值。混凝土的最大水泥用量不宜大于550kg/m3。

3．選取混凝土砂率值，計算粗細骨料用量

（1）選取砂率值

1）坍落度為10~60mm的混凝土砂率，可按粗骨料品種、規格及混凝土的水灰比在表中選用。

2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經試驗确定，也可在表的基礎上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以調整。

3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應通過試驗确定。

（2）計算粗、細骨料的用量，算出供試配用的配合比

在已知混凝土用水量、水泥用量和砂率的情況下，可用體積法或重量法求出粗、細骨料的用量，從而得出混凝土的初步配合比。

1）體積法

體積法又稱絕對體積法。這個方法是假設混凝土組成材料絕對體積的總和等于混凝土的體積，因而得到下列方程式，并解之。

式中 mm0——每立方米混凝土的水泥用量（kg/m3）；

mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m3）；

ms0——每立方米混凝土的細骨料用量（kg/m3）；

mw0——每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；

ρc——水泥密度（g/cm3）可取2900~3100（kg/m3）；

ρg——粗骨料的視密度（g/cm3）；

ρs——細骨料的視密度（g/cm3）；

ρw——水的密度（kg/m3）可取1000（kg/m3）；

α——混凝土含氣量百分數（%）在不使用含氣型外摻劑時可取α＝1；

βs——砂率（%）。

在上述關系式中，ρg和ρS應按《普通混凝土用碎石或卵石質量标準及檢驗方法》（JGJ53-92）及《普通混凝土用砂質量标準及檢驗方法》（JGJ 52-92）所規定的方法測得。

2）重量法

重量法又稱為假定重量法。這種方法是假定混凝土拌合料的重量為已知，從而，可求出單位體積混凝土的骨料總用量（重量），進而分别求出粗、細骨料的重量，得出混凝土的配合比。方程式如下：

式中 mcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg/m3），其值可取2350~2450kg/m3。

其他符号同體積法。

在上述關系式中mcp，可根據本單位累積的試驗資料确定。在無資料時，可根據骨料的密度、粒徑以及混凝土強度等級，在2350~2450kg/m3的範圍内選取。

普通混凝土拌合物的試配和調整

按照工程中實際使用的材料和攪拌方法，根據計算出的配合比進行試拌。混凝土試拌的數量不應少于表所規定的數值，如需要進行抗凍、抗滲或其他項目試驗，應根據實際需要計算用量。采用機械攪拌時，拌合量應不小于該攪拌機額定攪拌量的四分之一。

如果試拌的混凝土坍落度不能滿足要求或保水性不好，應在保證水灰比條件下相應調整用水量或砂率，直到符合要求為止。然後提出供檢驗混凝土強度用的基準配合比。混凝土強度試塊的邊長，應不小于表的規定。

制作混凝土強度試塊時，至少應采用三個不同的配合比，其中一個是按上述方法得出的基準配合比，另外兩個配合比的水灰比，應較基準配合比分别增加或減少0.05，其用水量應該與基準配合比相同，但砂率值可分别增加和減少1%。

當不同水灰比的混凝土拌合物坍落度與要求值的差超過允許偏差時，可通過增、減用水量進行調整。

制作混凝土強度試件時，尚需試驗混凝土的坍落度、黏聚性、保水性及混凝土拌合物的表觀密度，作為代表這一配合比的混凝土拌合物的各項基本性能。

每種配合比應至少制作一組（3塊）試件，标準養護28d後進行試壓；有條件的單位也可同時制作多組試件，供快速檢驗或較早齡期的試壓，以便提前提出混凝土配合比供施工使用。但以後仍必須以标準養護28d的檢驗結果為準，據此調整配合比。

經過試配和調整以後，便可按照所得的結果确定混凝土的施工配合比。由試驗得出的各水灰比值的混凝土強度，用作圖法或計算求出混凝土配制強度、（fcu,0）相對應的水灰比。這樣，初步定出混凝土所需的配合比，其值為：

用水量（mw）——取基準配合比中的用水量值，并根據制作強度試件時測得的坍落度值或維勃稠度加以适當調整；

水泥用量（mc）——以用水量乘以經試驗選定出來的灰水比計算确定；

粗骨料（mg）和細骨料（ms）用量——取基準配合比中的粗骨料和細骨料用量，按選定灰水比進行适當調整後确定。

按上述各項定出的配合比算出混凝土的表觀密度計算值ρc,c：

ρc,c＝mc＋mg＋ms＋mw

再将混凝土的表觀密度實測值除以表觀密度計算值，得出配合比校正系數δ：

δ＝ρc,t/ρc,c

式中 ρc,t——混凝土表觀密度實測值（kg/m3）；

ρc,c——混凝土表觀密度計算值（kg/m3）。

當混凝土混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時，按上述确定的配合比即為确定的設計配合比，當二者之差超過2%時，應将混凝土配合比中每項材料用量均乘以校正系數δ，即為最終确定的配合比設計值。

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