混凝土配合比设计精选(九篇)

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第1篇：混凝土配合比设计范文

关键词 C50混凝土；配合比设计；设计；施工

Abstract: in recent years, with the increase of concrete engineering, and the scale expanding, the paper analyzes several problems worthy of attention in the design of concrete mixture ratio of C50, put forward how to control in construction.

Keywords C50 concrete; mix design; design; construction

中图分类号： TU528.45 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

水泥混凝土是以通用水泥为胶结材料，用普通砂石为集料，并以水为原材料，按专门设计的配合比，经搅拌、成型、养护而得到的复合材料。由于其原料丰富，便于施工和浇筑成各种形状的构件，硬化后性能优越、耐久性好，节约能源，成本低廉等优点，所以水泥混凝土是道路与桥梁工程建设中，应用最广泛、用量最大的建筑材料之一。随着现代高等级公路的发展，水泥混凝土与沥青混凝土一样，成为高等级路面的主要建筑材料。在现代公路桥梁中，钢筋混凝土桥是最主要的一种桥型，广泛应用于高等级公路和立交工程。在此，结合本人多年施工经验，对水泥混泥土的配合比作以简要分析。

C50 混凝土是由水泥、水、砂、石四种材料组成的，混凝土配合比设计就是解决4种材料用量的3个比例，即水灰比、砂率、胶骨比（胶凝体与骨料的比例）。同时，混凝土配合比设计还应满足以下几个基本要求：一要满足结构物设计强度的要求；二要满足施工工作性的要求；三是满足环境耐久性的要求；四是满足经济的要求。1、原材料

1.1集料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。这样才能配制出满足技术性能要求的C50混凝土，同时又能降低混凝土的生产成本。

1.1.1细集料砂材质的好坏，对C50以上混凝土的拌和物和易性的影响比粗集料要大。

优先选取级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂比较干净，含泥量少，砂中石英颗粒含量较多，级配一般都能符合要求。山砂、海砂一般不能使用，山砂中含泥量较大且含有较多的风化软弱颗粒。海砂含贝壳。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，细度模数在3.3以上时，容易引起新拌混凝土的运输浇筑过程中离析及保水性能差，从而影响混凝土的内在质量及外观质量。C50泵送混凝土细度模数控制在2.6～2.8之间最佳，普通混凝土控制在3.3以下。另外还要注意砂中杂质的含量，比如云母、泥的含量过高，不但影响混凝土拌和物的和易性，而且影响混凝土的强度、耐久性，引起混凝土的收缩裂缝等其他性能。含泥量不超过2%，云母含量小于1%。

1.1.2粗集料粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、吸水率对C50混凝土的强度有着重要的影响。配制C50以上混凝土对粗集料的强度的选取是十分重要的，高强度的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。

其强度可用岩石立方体强度或碎石的压碎指标值来测定，岩石的抗压强度应比配制的混凝土强度高50%。一般用碎石的压碎指标值来间接判定岩石的强度是否满足要求。碎石的压碎指标值水成岩（石灰岩、砂岩等）小于10%、变质岩（片麻岩、石英岩等）或深层火成岩（花岗岩等）小于12%、喷出岩火成岩（玄武岩等）小于13%。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，针片状总含量不超过8%。影响C50以上混凝土的强度重要因素有集料的强度、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，从而提高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很大的影响。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。集料的级配要符合要求且集料的空隙要小，通常采用二种规格的石子进行掺配。如5～31.5mm连续极配采用5～16mm和16～31.5mm二种规格的碎石进行掺配。

5～25mm连续级配采用5～16mm和10～25mm二种规格进行掺配。掺配时符合级配要求的范围内，可能有二种或三种掺配方案，选取其中体积密度较大者使用，因体积密度大则空隙率小。如有二种掺配方案分别为30：70和20：80，其掺配结果均符合级配范围要求，测定二者的体积密度，前者大，则应选取掺配比例为30：70的使用。集料中的泥土、石粉的含量要严格控制，其含量大，不但影响混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝土的强度，影响混凝土的耐久性，引起混凝土的收缩裂缝等。其含泥量要小于1%。

1.2水泥，优先选取旋窑生产其强度等级42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，旋窑生产的水泥质量稳定。水泥的质量越稳定，强度波动越小。对未用过的水泥厂要进行认真调研。

1.3外加剂因C50混凝土的水泥用量比较大，水灰比低，强度要求高，混凝土拌和物较粘稠，这样给混凝土的施工提出了更高的要求，为了满足混凝土的性能及施工要求，改善混凝土的和易性及提高性能，同时降低水泥用量，减少工程成本，外加剂的选择尤为重要。选用外加剂因着重从以下几个方面考虑：延缓混凝土的初凝时间，提高混凝土的早期强度，增加后期强度，减少混凝土坍落度的损失，与水泥的相容性，外加剂的稳定性。通常选用高效减水剂、高效缓凝减水剂，高效早强减水剂。如NF、UNF、JC等。高效减水剂同时具有增加混凝土强度和流动性。掺高效减水剂的混凝土的坍落度损失一般较快，最好施工时采用后掺法，这样可使高效减水剂的减水作用增高，使混凝土的流动性增加。在温度低于8～10℃时，高效减水剂虽能增加和易性，但增加强度的作用大大降低。

第2篇：混凝土配合比设计范文

关键词：高强混凝土；配合比设计；外加剂；掺合料

Abstract: the concrete proportion is through the calculation, experiment test match and adjustment, the final determination basic variable value of a system process. This paper put forward steps starting from the mix proportion design, detailed study of high-strength concrete material selecting and mix design and calculation, so as to provide a reference for similar projects.

Keywords: high strength concrete; Mix design; Admixtures; admixtures

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1． 引言

随着中国城市化的快速发展，高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高,强度等级一般为C60及以上。那么对于高强混凝土配合比的设计，其设计选材与普通混凝土又有什么不同呢？关于高强混凝土的设计与应用，其实行业内已经有了较为丰富的经验，而新标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011也为我们提供了更多的依据。

2． 高强混凝土配合比材料要求

为了配制高强度混凝土，我们需要根据高强混凝土高强度的特点而合理地选取材料以配制出高强混凝土。通过结合行业经验与工程实践，笔者总结了关于高强混凝土配合比设计中其材料的选取要求：

（1）水泥选取。水泥的品质是影响高强混凝土质量至关重要的因素。高强混凝土要选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，注意C3A和C4AF的总含量，尽可能选用活性与非活性混合材控制严格的品牌，以保证水泥质量的稳定。[1]由于高强混凝土水泥用量大，宜选用需水量小、水化热相对低的水泥。配置高强混凝土时，常用的水泥等级为42.5(R)和52.5(R)，所用的水泥量不宜大于500kg/m3。

（2）掺合料选取。高强混凝土的水泥用量大，有很高的水化温升，宜采用掺加硅灰或者优质矿粉、粉煤灰等矿物掺合料以减小水泥用量，在降低水化热的同时，并不降低混凝土强度，甚至提升混凝土后期强度。矿物掺合料的总掺量宜为25%-40%。对粉煤灰的品质要求不低于II级，需要有较小的细度、质量均匀、高火山灰活性，并且与工程所用材料相适应，常用I级电厂灰。粒化高炉矿渣宜为S95以上的优质矿粉，掺量多为15%-35%。硅灰作为高活性材，在配置高强混凝土时有极大的强度贡献，常用在C80及其以上强度等级的混凝土。对掺加的硅灰需含有90%以上的sio2，细度约为20m2/g～25m2/g，常见掺量为5%-10%。

（3）外加剂选取。高强混凝土应该用高性能减水剂拌制，而聚羧酸类高性能减水剂的在此类工程中的应用已经相当广泛。聚羧酸类高性能减水剂与萘系、蒽系、木质素系、氨基磺酸系等传统型减水剂相比，具有更高的减水率，容易达到30%以上。且聚羧酸类高性能减水剂配置高强混凝土时，具有更优异的拌合性能，相对而言更易达到施工性能，不易过掺、板结，还能减少混凝土收缩。[2]

（4）集料选取。拌制高强混凝土的细集料宜采用细度模数在2.6-3.0以上的河砂，可获得良好的和易性和强度，有的学者甚至认为可采用3.0以上的粗砂。细骨料的含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。细骨料的其他质量指标应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006的规定。同时拌制高强混凝土的粗集料适宜采用5～25mm的连续粒径级配碎石。粗骨料的最大粒径不宜大于25mm，针片状颗粒含量不宜大于5%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不应大于0.2%。粗骨料的其他质量指标应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006的规定。

（5）水适宜采用饮用水。高强混凝土的用水量，日本学者有设定：C50～C60混凝土，单位用水量为165～175kg/m3；C75以上混凝土，单位用水量为150kg/m3，对C75混凝土，强度每增加15MPa，每立方米混凝土用水量可减少10kg。[3]

3． 混凝土配合比设计步骤

混凝土配合比是以通过计算、实验试配和调整，最后确定基本变量值的一个系统过程。其主要确定的基本变量值涉及单位混凝土中各种组分如水泥、砂、石和水的质量。在混凝土配合比的表示方法中，常以各种材料的质量表示，如对于每一立方米混凝土用水泥372Kg，水190Kg，砂587Kg，石1276Kg。为了准确地设计出高强混凝土配合比，笔者遵循了下面的配合比设计流程。具体而言，对于高强混凝土配合比设计，在选择了合适的原材料之后，应根据以下公式确定高强混凝土配制强度：f cu,0≥1.15 fcu,k，这与普通配合比设计是不同的（其中：f cu,0 ----混凝土配制强度；fcu,k ----混凝土抗压强度标准值）；确定混凝土水灰比W/C和用水量W；确定水泥用量C，C=W•（C/W）；确定砂率，SP= S/（S+G）*100%；计算砂用量S和石子用量G；根据矿物掺合料取代量和取代系数确定掺合料用量；确定外加剂掺量。

对于设计后的混凝土配合比应当采取试拌调整，确定基准配合比。在试配测定混凝土的工作性能（检测混凝土拌和物的坍落度与扩展度、粘聚性、保水性等指标）之后，以标准养护下的实体试件28d强度最终检验配合比。

4． 高强混凝土配合比设计示例

根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011中关于高强混凝土配合比的规定，其对高强混凝土的水胶比、胶凝材料用量等都有相应的要求（见表1）。对外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定。设计示例如下：

表1水胶比、胶凝材料用量和砂率

（1）原材料选取：华润P•II42.5R水泥，沙角电厂I级灰，华润S95矿粉，天恺硅灰，巴斯夫聚羧酸高性能减水剂，西江河沙细度2.9，惠州产连续粒径碎石5-25mm。所有材料均符合选材要求。

（2）为配置C80强度混凝土，计算配合比试配强度为92.0Mpa。现选取水胶比0.26，砂率40%，外加剂按推荐掺量1.0%，假定表观密度为2450kg/m³。按照上述高强配合比设计步骤，初步得到表1中的配合比：

表2配合比设计（质量单位：kg）

（3）笔者按照以往试配经验，矿物掺量按照硅灰5%，矿粉20%，粉煤灰10%，均按等量取代，进一步得到表3的配合比：

表3配合比设计（质量单位：kg）

（4）试配中采用3个不同水胶比的配合比进行试验，水胶比分别增减0.02（与普通配合比设计增减0.05不同），同时上下调整砂率1%以平衡浆体量，可得到另外表4中另外2个试配配合比：

表4 配合比设计（质量单位：kg）

（5）按照上述3个不同水胶比的配合比进行试配，表观性能均较好，扩展度都能达到600mm以上，实测表观密度2450kg/m³。以上配合比28d抗压强度如下表：

表5 配合比设计（强度单位：Mpa）

为了达到C80高强混凝土92.0Mpa的设计强度，同时考虑经济效益，可最终选择C80高强混凝土配合比如下：

5、结语

高强混凝土的应用越来越广泛，大家对高强配合比的认知也越来越清晰，相信随着高强混凝土技术的发展，我们会接触到更为成熟的配制技术和更为完善准确的标准，所配制出的高强混凝土经济效益更加显著，质量更加稳定。而这些，正需要我们行业中人不断地开拓创新，不断地分享进步。

参考文献：

[1] 关沃康，吴石川.C80高性能混凝土的研究与应用. [J].商品混凝土，2010，(09)：46～47.

[2] 聂法智.，王天刚，王天柱，李丽霞.聚羧酸外加剂在C60-C80高性能混凝土中的应用[J]. 商品混凝土，2005，(05)：35～38.

第3篇：混凝土配合比设计范文

关键词：沥青混凝土路面材料配合比 设计

中图分类号： TU528.42 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着公路等级的不断提高，交通量的增大，车速的提高，导致沥青面层病害不断增加，有的路面设计年限还没到就已不能正常运行，给行车、出行带来了诸多不便。这对公路沥青面层的使用品质提出了更高要求。相对于一个具有良好的使用性能、变异性小，经得起实践考验的沥青路面，沥青混凝土配合比来说就尤为重要了。

二、原材料

要保证沥青混凝土的质量．在配合比设计前必须对原材料进行严格的选择和检验。沥青混凝土的原材料主要有 ：粗集料 、细集料、填充料(矿粉)、胶凝材料(沥青)。选择技术性、经济性都好的原材料，同时结合环境保护就地取材。

2.1 沥青

选择沥青标号时应按公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等并且结合当地的使用经验 ，最后经技术论证后再确定。

2.2 集料

（1）粗集料

公路路面用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等。粗集料在沥青混凝土面层中的作用是通过颗粒间的嵌缝作用、摩擦作用来保证稳定性和抵抗位移。粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙并应通过检验满足沥青混凝土用粗集料质量的技术要求

（2）细集料

沥青混凝土路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑。热拌沥青混合料中天然砂的用量通常不宜超过集料总量的20％。AK、SMA和OGFC类沥青混凝土不宜使用天然砂。细集料在沥青混凝土中起到增加颗粒间嵌锁作用，减少粗集料间的孔隙，从而增加稳定性。细集料应该洁净、干燥 、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配并应通过检验满足质量要求后才可使用。

机制砂有颗粒规整、针片状颗粒少、表观纹理丰富、粉尘含量低等优良物理特性，以及对沥青混凝土路面性能的明显改善等原因。大量用于沥青混凝土路面中。机制砂与石屑配置的沥青混凝土进行比对研究发现：沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性得到显著提高。实际工程跟踪调查结果显示，机制砂沥青混凝土铺筑的路面的抗力明显优于石屑沥青混凝土路面，车辙、坑槽等病害显著降低，因此沥青混凝土路面用细集料优先选用机制砂。

2.3 填料

在选择沥青混凝土填料时一定要考虑能否满足亲水性和细度要求以及能否改善沥青与集料的粘结力。对于碱性集料，可选择磨细的矿粉作填料；对于中性材料，可使用磨细的石灰石粉；另外，根据不同情况还可选用水泥消石灰等作填料。矿粉应干燥、洁净，能自由的从矿粉仓中流出。根据抗剥落性及冻融劈裂强度试验结果，沥青混凝土粉胶比在1.0～1.5之间较为适宜。

三、沥青混凝土配合比设计

沥青混凝土配合比设计可采用三阶段配合比设计法即目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计的验证。采用这一方法的目的是为了使设计程序化和深入化，使设计结果更加符合生产实际，真正使室内试验与施工生产联系在一起，充分做到指导施工的作用。

3.1 目标配合比设计

优选材料、矿料级配、最佳OAC。供拌和机确定冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。

（1）矿料级配设计

合理的级配是配合比设计的必要条件。对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算1～3组不同的矿料级配。绘制级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，一般情况下应使试配结果尽量靠近级配范围的中值，着重控制0.075mm、2.36mm、4.75mm关键性筛孔，以提高沥青混凝土的均匀性和嵌挤能力。

（2）马歇尔配合比设计

初选5组油石比，对13组不同的矿料级配分别进行马歇尔试验，根据《公路沥青路面施工技术规范》合理确定拌和温度和击实温度，分别进行马歇尔稳定度、流值、毛体积相对密度、矿料间隙率(VMA)、沥青饱和度(VFA)、孔隙率(vv)、理论最大相对密度、残留稳定度 等试验。

（3）确定最佳油石比

根据马歇尔试验的结果，以油石比或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标(毛体积相对密度、稳定度、流值、孔隙率、矿料间隙率、沥青饱和度)为纵坐标，绘制油石比与马歇尔试验的各项指标的关系曲线图。

确定OAC1

根据毛体积相对密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率(或中值)a3、沥青饱和度范围的中值a4，求出沥青用量的平均值OAC1=(al+a2+a3+a4)／4；如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围时。OAC1=(al+a2+a3)／3；如果在所选择试验的沥青用量范围内。毛体积相对密度或稳定度没有出现峰值(最大值出现在曲线两端时)，OAC1=a3，但OAC1必须介于OACmin~OACmax范围内，否则应重新进行配合比设计。

②确定OAC2

以各项指标均符合技术标准(不含矿料间隙率)的沥青用量范围OACmin~OACmax的中值作为OAC2。

③最佳油石比OAC

通常情况下，最佳油石比OAC以OAC1和OAC2的中值作为计算的最佳油石比。但还应根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情况调整确定最佳油石比。

3.2 生产配合比设计

目标配合比确定以后，根据路面结构的级配类型，选择适当尺寸的振动筛，将各冷料仓中不同规格的材料，通过烘干简混合烘干，并提升到热料仓中用振动筛网分级流人到不同规格的热料斗中，然后从热料斗中取样，在室内进行再筛分，按规范要求的矿料级配，确定各热料仓中不同规格的材料比例。取目标配合比设计的最佳油石比及最佳油石比±3％，三个油石比进行马歇尔试验。最后确定生产配合比的最佳油石比。

3.3 生产配合比的验证

按生产配合比确定的最佳油石比制件，参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行抗高温性一车辙试验、抗低温性一弯曲试验、水稳定性—浸水马歇尔和冻融劈裂试验及渗水检验一渗水试验等，验证生产配合比的可靠性。拌和机采用生产配合比进行试拌，铺筑试验段并用拌和的沥青混凝土及路上钻取的芯样进行马歇尔试验，将钻芯法与核子密度仪法检测的密度相比较。建立其二者的相关性，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的依据。

四、生产阶段注意事项：

（1）根据摊铺机摊铺能力确定拌和站产量、配备运输车辆，根据拌和站产量安排作业班次、上料机械、人员数量、统筹全局，总体平衡；

(2) 各种规格材料要分开堆放，严禁混料，否则会破坏供料平衡，配合比难以控制;

(3) 溢料是难免的，因供料不可能绝对平衡，不溢料是不正常的，可能是控制室操作员人为调整配合比的结果；

（4) 注意材料防潮，细集料必要时要加篷布，因其一旦受潮，不但会影响冷料仓正常下料，材料的烘干效果或拌和站的生产能力也会降低，因此，当原材料受潮时要降低产量或提高烘干能力，保证生产质量；

(5) 成品料装车要检测温度，必要时车辆要加篷布，以防热量散失，影响混合料质量;

(6) 加收粉尽可能不用，因其通常泥土含量较大；

(7)试验检测工作要跟上，保证质量信息得到及时反馈，以便工作人员妥善处理发现的各种问题；

(8)其它异常发生时如拌和站故障、突然断电、降雨、降温等均要认真对待、要善朴理.不能为了扦工期或嫌麻烦应付从事。

五、结语

综上所述，沥青混合料的配合比设计在高等级公路施工过程中，是一个非常复杂而且细致的过程，必须严格按照设计要求，控制各个环节，最终得出可靠的配合比进而路面的质量。

参考文献：

［1］ 邵艳梅：《关于沥青混凝土配合比设计的探讨》，《中国高新技术企业》， 2009年17期

第4篇：混凝土配合比设计范文

关键词：沥青混凝土；配合比；设计；马歇尔试验

随着我国道路建设的快速发展，沥青混凝土路面以其施工快捷、行车舒适性、安全性比其他路面好、维修方便、维修时间短等优势得以广泛应用。但是有的沥青混凝土路面的使用性能与使用周期并没有达到人们预期的目标。其中设计方面的原因也有不少，本文对沥青混合料配合比设计作一探讨。

1 沥青混凝土配合比设计阶段

设计配合比阶段；目标配合比阶段；生产配合比阶段；配合比检验阶段。

2 设计配合比阶段

设计配合比由设计单位进行。

2．1 设计配合比的类型

(1)(C型)粗型密级配；

(2)(F型)细型密级配；

(3)(SMA型)沥青马蹄脂碎石混合料；

(4)(OGFC型)开级配排水式磨耗层混合料；

(5)(ATB型)密级配沥青碎石；

(6)(AM型)半开级配沥青碎石；

(7)(ATPB型)开级配沥青碎石。

2．2 设计配合比类型选用的原则

(1)对夏季温度高，且高温持续时间长、重载交通多的路段，宜采用(AC―C型)粗型密级配沥青混合料，并取较高的设计空隙率。

(2)对冬季温度低，且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜采用(AC―F型)细型密级配沥青混合料，并取较低的设计空隙率。

(3)为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要，配合比设计时，宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0．6mm以下部分细料的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高的设计空隙率。

(4)确定各层的沥青混合料类型时，应考虑不同层位的功能需要，经组合设计的沥青路面能满足耐久、稳定、密水、抗滑的要求。

(5)工程设计级配范围应比规范级配范围窄，其中4．75mm和2．36mm通过率的上下限值宜小于l2％。

(6)应充分考虑施工性能，选择的沥青混合料类型容易摊铺和压实，避免造成严重的离析。

(7)我国现行规范规定，沥青各层的集料的最大粒径宜从上至下逐层增大，并应与压实的层厚相匹配。对密级配沥青?昆凝土混合料，沥青层的厚度不宜小于集料公称最大粒径的2．5～3倍，对SMA、OGFC等沥青混凝土混合料，沥青层的厚度不宜小于集料公称最大粒径的2～2．5倍，以减少离析，便于压实。

3 目标配合比设计阶段

目标配合比由施工单位进行。

3．1 目的

目标配合比为沥青拌和站提供材料规格、堆料布置、拌和机冷料仓的数量、各冷料仓供料的给料比例、进料速度提供依据，并供沥青混凝土试拌使用。冷料仓的数量应满足配合比需要，通常不宜少于5～6个。并具有添加纤维、消石灰等外掺剂的设备。

3．2 原材料的选择

(1)沥青的选择

沥青是沥青混凝土的主要组成材料之一，是决定沥青混合料质量的主要因素。

(2)粗集料的选择

粗集料是指粒径大于2．36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等。粗集料在沥青混凝土面层中的作用是通过颗粒间的嵌锁作用提供稳定性，通过其摩擦作用抵抗位移。

(3)细集料的选择

细集料是指粒径小于2．36mm的天然砂、人工砂、机制砂、石屑等，细集料在沥青混合料中增加颗粒间嵌锁作用，减少粗集料间的孔隙，从而增加混合料的稳定性。

(4)填料的选择

填料是指粒径小于0．075mm的石灰岩磨细的矿粉、水泥、消石灰、粉煤灰等，选择填料时一定要考虑能否满足亲水性和细度要求，能否改善沥青与集料的粘结力。

3．3 目标配合比设计方法

(1)目标配合比设计方法采用马歇尔试验配合比设计方法。

(2)沥青混合料马歇尔试验技术标准及要求应符合规范中表5．3．3．1～表5．3．3．4。

3．4 沥青混合料配合比设计步骤(密级配沥青混凝土为例)

(1)根据设计级配类型，初定目标配合比范围。

(2)在初定目标配合比范围内选用3种粗细不同的矿料级配；注意0．3～0．6mm的量不能过多，避免级配曲线在0．3～0．6mm范围内出现“驼峰”。

(3)根据经验选取适当的沥青用量，制作3组级配的马歇尔试件，测定压实沥青混合料的矿料间隙率(VMA)，从中优选1组满足或接近设计配合比的级配作为目标配合比的级配。

3．5 马歇尔试验

(1)采用选中的目标配合比级配，以预估的油石比为中值，按0．5％为间隔，初定5组沥青用量，每组沥青用量制作5―7个马歇尔试件，试件的制作温度应符合表B．5．2要求。

(2)计算各种密度

计算矿料混合料的合成毛体积相对密度γsa，见计算式B．5．3；

计算矿料混合料的合成表观相对密度γsb见计算式B．5．4；

预估沥青混合料的适宜的油石比Pa或沥青用量Pb，见计算式B．5．5．1、式B．5．5．2；

确定矿料的有效相对密度γse，见计算式B．5．6．1。

(3)测定试件的毛体积相对密度(采用表干法，吸水率大于2％时采用腊封法)、吸水率，取平均值。

(4)确定沥青混合料的最大理论相对密度，采用真空法实测。

(5)计算沥青混合料试件的空隙率(vv)、矿料间隙率(VMA)、有效沥青的饱和度(VFA)，取1位小数。

(6)进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度、流值。

(7)确定最佳沥青用量

①绘制油石比与马歇尔试验结果关系图

以油石比或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标为纵坐标，将试验结果点人图中，连成圆滑曲线。形成7条关系曲线，并根据每条关系曲线确定一个最佳的沥青用量a值。

②绘制毛体积密度与油石比关系曲线，选毛体积密度最大值对应的沥青用量为a1。

③绘制稳定度与油石比关系曲线，选稳定度最大值对应的沥青用量为a2。

④绘制VV空隙率与油石比关系曲线，选设计空隙率或试验空隙率中值对应的沥青用量为a3。

⑤绘制流值与油石比关系曲线。

⑥绘制VMA矿料间隙率与油石比关系曲线。

⑦绘制VFA沥青饱和度与油石比关系曲线，选VFA沥青饱和度中值对应的沥青用量为a4。

⑧计算沥青用量平均值OAC1，

OAC1=a1+a2+a3+a4／4

⑨查各种关系图，找到符合技术要求的沥青用量最大值OAC最大和沥青用量最小值0AC最小别并计算沥青用量中值OAC2。

OAC2=(OAC最大+OAC最小)／2

⑩确定最佳沥青用量OAC。一般情况下取OAC1及OAC2的中值为沥青混合料计算的最佳沥青用量。

OAC=(OACl+OAC2)／2

反查马歇尔试验各项结果与油石比关系曲线得出的各项指标，检验是否满足马歇尔技术标准要求。完成目标配合比设计，提交材料品种、矿料级配、最佳沥青用量。

4 生产配合比设计阶段

配合比由施工单位进行。

4．1 目的

目标配合比确定以后，要根据实际施工中所采用的沥青混合料拌和设备进行生产配合设计。生产配合比是按规定方法取样测试各热料仓的材料级配，确定各热料仓的配合比，供间歇式拌和机控制室使用。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡。

4．2 方法与步骤

(1)沥青混合料试拌

按目标配合比设计的最佳沥青用量OAC和OAC±0．3％等3个沥青用量进行试拌，从拌和机取样进行马歇尔试验，综合确定生产配合比的最佳沥青用量，由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于±0．2％，矿料合成级配中，至少应包括0．075mm、2．36mm、4．75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近设计级配范围的中值。这个配合比就是生产配合比。

(2)试铺试验段

按生产配合比进行试铺试验路，长度一般情况下100～200m。

(3)取样进行马歇尔试验，同时从路上钻取芯样测定空隙率的大小，不符合设计空隙率时，再调整生产配合比。

(4)连续式拌和机可省略生产配合比设计步骤，可直接按目标配合比进行沥青混合料的生产。

5 生产配合比检验阶段

生产配合比验证由施工单位进行。

5．1 目的

生产配合比的验证是通过实际沥青混凝土路面施工对预期结果的验证，也是从感性的角度对沥青混合料配合比设计的评估，同时也是对施工单位制定的施工方案的检验，检验其拌和、运输、摊铺、碾压工艺等的可行性和设备的匹配情况。

5．2 生产配合比检验的范围

对于高速公路、一级公路的密级配沥青混凝土进行生产配合比检验。需要进行各种试验性能的检验，不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。

5．3 检验的项目

(1)动稳定度检验

必须进行沥青混合料车辙试验，动稳定度应符合规范表5．3．4．1要求。

(2)水稳定性检验

必须进行沥青混合料浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，残留稳定度及残留强度比应符合规范表5．3．4．2的要求。达不到要求时，应采取在混合料中加入消石灰、水泥、饱和石灰水、抗剥落剂等措施，也可将使用的普通沥青改为改性沥青，重新进行试验。

(3)低温弯曲试验

宜对公称最大粒径≤19mm的沥青混合料在温度一10℃、加载速率50mm／min的条件下进行低温弯曲试验，破坏应变应符合规范表5．3．4．3要求。

(4)渗水试验

宜利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验，渗水系数应符合规范表5．3．3．4要求。

6 结论

总之，沥青混凝土的配合比设计是一项复杂而细致的工作。我们只有不断努力优化沥青混合料配合比设计方法，严格控制设计的各个环节，才能得出可靠的配合比，才能生产出合格的沥青混凝土。只有这样才能不断提高沥青路面的使用性能，为公路工程更好的作出贡献。

参考文献

第5篇：混凝土配合比设计范文

关键词：配合比设计；体积分析法；级配；沥青用量；砼理论最大密度。

中图分类号：S611文献标识码： A

随着高速公路的快速发展和路面等级的不断提高，密实型沥青砼路面逐渐被广泛采用。在高速公路建设中沥青路面发生早期破坏的情况屡见不鲜，象雨季出现的水损害如剥落、松散、坑洞等，高温季节出现的车辙。路面发生早期破坏不排除施工工艺和质量控制的影响，但材料选择不当和混合料设计方法不合理是首先要考虑的问题。

根据多年积累的试验数据及工程经验。发现压实混合料的空隙率VV大小与路面损坏有直接的关系。①当VV7%~8%时路面渗水严重，易导致早期水损害。③当VV=8%~12%时，虽孔隙较多，但尚未连通，故渗进的水处于饱和状态难以排除，在外荷载作用下很容易发生水损害。④VV>15%时，混合料中孔隙已连通，渗水后不仅能及时排隙，而且能起抗滑和降音功能。

现行规范采用体积设计法，但通过多年的总结和积累有不少地方有待商榷；本文将对混合料级配及压实混合料体积参数提出粗浅的见解。

混凝土设计标准

设计空隙率一般固定为4%，特殊情况可上下波动1%；

沥青饱和度控制在65%~75%范围内；

粉胶比PP控制在0.6~1.2；级配较粗的砼控制在0.8~1.6；

其余指标仍按现行规范不变。

沥青混凝土配比设计程序

1、三条级配曲线的选定。以现行规范的级配范围为依据，初步选定三条级配曲线：一条为接近规范级配范围的中值，尤其是4.75、2.36、0.075三个关键筛孔应非常接近中值；另外二条曲线分别以4.75、2.36、0.075级配范围中值的±4%、±3%和±1%进行控制，这样就形成了上线、中线、下线三条级配曲线的矿料配合比例。

2、确定初试沥青用量。要保证沥青路面具有抗裂、抗变形和耐久性，混合料应具有合适的沥青用量。经过研究和经验总结，沥青含量与矿料间隙率VMA成正比，VMA越大，沥青用量也越大，同时还与组合集料的毛体积密度成反比，经大量试验研究分析得出以下估算沥青用量的关系式： Pb=

式中Pb为沥青用量，%；VMA为矿料间隙率，%，可直接采用现行规范规定的最小值。VV为设计空隙率一般定为4%；Gsb为组合集料的毛体积比重： Gsb=；其中p1、p2、 p3、…… pn为各种规格料的比例，p1 + p2 + p3 +……+ pn=100， Gb1、Gb2、Gb3、……、Gbn为对应各种规格料的比重。

3、最佳级配曲线的确定

①击实。分别利用选定的三条级配曲线和对应的初试沥青用量分别进行混合料的拌和与马歇尔击实试验，击实温度依据沥青粘温曲线来进行确定；在试验操作中发现实测温度不太好控制，因此建议将混合料放置烘箱中老化二个小时，烘箱温度应比击实温度高3℃左右，击实时，从装模到击实成型应控制在1min之内，通过试验比较认为这样操作比较合理。

②马歇尔试件的体积参数分析。为了使混合料各项指标均满足要求，首先要进行体积分析。若体积分析方法有误，必然使体积出错，从而导致错误的设计结果。以前我们常常根据集料的密度来计算混合料的理论最大密度，由于未考虑集料对沥青的吸收，因此导致空隙率有误，从而导致设计结果有误。由于集料表面具有孔隙，因而有吸水性，同样也会吸收沥青。

如图所示：

水可渗透的孔隙

有效沥青结合料

闭口孔隙

沥青可渗透的孔隙

沥青未填充的水可渗透的孔隙

在计算表观比重Gsa、毛体积比重Gsb和有效比重Gsc时，质量均不变，而体积在变化，Gsa不计入可渗透孔隙体积，Gsb全部计入，而Gsc部分计入。若采用上述三种比重来计算理论最大比重均不能成立。因为几乎所有集料对沥青吸收的程度不同，沥青结合料被集料吸收的数量取决于集料的吸水率和沥青结合料的粘度。因此，混合料的理论最大密度只有用真空饱水试验方法才能正确确定。集料的有效密度Gsc由所得的Gmm进行计算。

a.空隙率VV=；Gmb为压实混合料毛体积比重；Gmm为混合料理论最大比重。

b.矿料间隙率VMA=；Gmb同上；Gsb同上；Ps 为混合料中集料含量，%。若采用VMA=VA+W，这里的VA应为有效沥青体积，否则算出结果偏大。

c.沥青饱和度VFA=；VV为压实混合料空隙率，%；VMA为矿料间隙率，%；VFA为沥青饱和度，%。若采用VFA=这里的VA应为有效沥青体积，否则算出的结果偏大。

d.粉胶比PP=；Pbc =Pb-Pba； Pba =； Gsc =；式中：Ps 同上；Gmm同上； Gsb同上；PP粉胶比：P0.075为组合集料中0.075栏的质量通过率，%；Pbc为有效沥青含量，%；Pb为沥青含量，%；Pba为被集料吸收的沥青量，%；Gsc为集料有效比重；Gb 为沥青混合料比重。

③最佳级配曲线的确定：利用上面的体积参数计算公式，分别对三组马歇尔试件进行分析测定。其中空隙率VV最接近设计值的一条为最佳级配曲线。

4、最佳沥青用量的确定。利用已确定的级配曲线按初试沥青含量及初试沥青用量±1%和初试沥青用量±0.5%进行拌和击实试验，试验方法同上。利用体积参数公式分别对各组进行计算和马歇尔试验，然后绘制沥青用量与空隙率、饱和度、间隙率等关系曲线图，从空隙率图上找出空隙率为4%时对应的沥青用量即为最佳沥青用量，再利用此沥青用量对应核实其它指标是否满足要求，若不符合要分析原因，重新试验。

三、结论

如前所述，空隙率是热拌沥青混合料最关键的指标，若要保证竣工后的沥青砼路面空隙率控制在3%~7%。把密实型沥青砼设计空隙率定为4%很有必要。因为竣工时的空隙率一般比设计空隙率大3%左右，只有这样才能控制原位空隙率不大于7%。我国现行规范所要求的空隙率是一个范围。因此，很难对路面原位空隙率起到控制作用。另外还要强调的是不能把级配曲线接近级配范围中值的那条线认为是最合理的，不同的材料性质不一样，颗粒形状不一样，只能通过试验确定。本人参加的高速公路建设中，经常遇到沥青砼所采用的级配曲线为下线，混合料各项指标均能满足要求。本人认为这种设计方法对原材料的质量规格要求很严，一旦材料比重、粒径有变化，直接导致混合料指标的变化，因此进行配合比设计要强调材料的稳定性、代表性，同时要采用先进的施工工艺和严格的质量控制，才能修建出舒适、稳定、耐久的沥青砼路面。

参考文献：[1]余叔藩《沥青混合料设计的沥青用量的确定》

[2]公路工程沥青及沥青混合料试验规程《JTG E20-2011》

第6篇：混凝土配合比设计范文

关键词：水泥混凝土 配合比设计强度检测

水泥混凝土由于具有强度高、原材料储量大、可塑性能优异、成本低廉，在土木工程中起着极其重要的作用，是现代应用最广泛的建筑材料。它是由水泥、砂、石、添加剂、外加剂和适量水混合逐渐硬化形成的人工石材，因此原材料的种类、性质和用量等因素直接关系到混凝土的质量、成本和性能，进而关系到土木结构物的品质、造价和寿命，但是现有水泥混凝土配合比设计存在经验成分多，应用中不宜量化控制的问题，这就限制了此类结构的推广及应用。本文概述了混凝土的配合比设计，探讨了混凝土强度的检测方法。

一、现代土木工程对水泥混凝土提出新的要求

1、混凝土品种增多，出现了高性能混凝土、轻骨料混凝土、纤维混凝土、防水混凝土、加气混凝土、低温混凝土、泵送混凝土和喷射混凝土等。其中高性能混凝土（HPC）是近期混凝土技术发展的主要方向，国外学者曾称之为21世纪混凝土。近年来，不同性能混凝土的研究和应用日益受到人们重视。.坍落度应不小于120 mm，且粘聚性和保水性良好。

2、混凝土的成分更加丰富，粉煤灰及其他掺合料和外加剂等被广泛使用到混凝土的配制中，使混凝土的应用更加广泛。

3、混凝土需要满足的性能指标进步，1.76精品传奇从单一的强度指标扩展到若干龄期的强度、工作性能和耐久性能等多项指标。

4、对结构物寿命的要求延长。工程实践证实，在正常使用条件下普通混凝土的使用期限可达50年～100年；而在恶劣环境条件下经十几年或更短时间就遭到严重破坏，需要修补，甚至更新重建。高性能混凝土的耐久性应从目前50年～100年的使用期限，进步到500年～l000年，且具有广泛的环境适应性。

5、施工工艺多样化。水泥混凝土面层可以采用多种施工方法进行展筑：小型机具摊展和振实；轨道式摊展机摊展和振实，配以其他工序的配套机械；滑模式摊展机摊展和振实，配以其他工序的配套机械；平地机摊展和振动压路机碾压，配以其他小型机具；沥青混合料摊展机摊展和初步压实，压路机碾压配以其他机具和机械。

二、混凝土配合比设计

1、传统配合比设计方法存在的问题。传统配合比设计方法是一种基于经验的方法，混凝土结构对材料性能提出的要求比较简单，配制混凝土的原材料种类也比较少，因此传统的配合比设计方法还存在许多不足之处。混凝土配合比设计理应是一个完善的体系，包括原材料选择、配合比计算、性能设计和性能检测。事实上，人们在进行配合比设计时已经有意或无意地采用了这一体系，但所采用的体系的完善程度各不相同，而且大都不完善。

（1）从原材料选择来看，多数是依据个人经验知识进行的，带有很大的主观性。各人的经验知识不同，知识量也不等。这就为混凝土配合比设计带来了一定的随机性。

（2）从配合比设计计算来看，各种没计方法的计算方法互不相同。配合比计算的实质就是四元（单位混凝土中水、水泥和粗细集料用量）一次方程组求解。从数学角度来讲，四元一次方程组求解需要四个独立方程式的联立才能解出。而配合比设计中一般都采用需水性定则、水灰比定则和绝对体积法或假定容重法，这就提供了三个方程式；各配合比设计方法的不同在于第四个方程式的确定。为了完成配合比设计，各种方法都引进了不同的关系式。我国引入了砂率；前苏联引入了砂浆拨开系数；英国引入了骨灰比；美国引入了粗集料最佳用量。另外因对高性能混凝土的认识不足，对它的配合比设计主要依赖于经验和大量的试配，计算过程在各种设计方法中似乎都不甚重要。

（3）从性能设计来看，理想的配合比设计应能实现对混凝土的主要性能（即：工作性能、强度和耐久性）的设计，虽然目前的各种设计方法基本都考虑到了这三方面的性能，但是似乎还没有一种方法真正做到了对这三方面性能的设计。虽然最终都可能配出满足三方面性能要求的混凝土，但这似乎不能归功于该配合比设计体系的先进性，而应归功于设计人员的大量试配工作。

（4）从性能检测来看，每一种配合比设计体系也都是不甚完善的。对混凝土力学性能和耐久性的检测相对来说还比较完善，而对新拌混凝土性能（主要是工作性）的检测应该说是不合理、不完善的。各个设计体系大都采用Abrams的坍落度试验（塑性混凝土）和维勃稠度试验（干硬性混凝土）来检测新拌混凝土的工作性。但这两种试验都不能全面有效地反映新拌混凝土的工作性。当然，研究者在试验室内可能会使用其他方法来检测新拌混凝土的工作性，但它们毕竟没有很好地应用到混凝土施工中去。

2、现代水泥混凝土配合比设计思想。随着现代建筑工程技术要求的提高，水泥混凝土配合比设计的指导思想应从强度设计向多种性能设计转化，从可行性设计向优化设计转化。F∞指出：合理的材料配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下，确定各种成分的用量，获得最经济和适用的混凝土。配合比设计中主要考虑的因素有：

（1）水灰比。有关水灰比、水泥品种、外加剂、粗集料级配等因素对路面混凝土性能影响的试验表明，无论28d抗折强度还是抗压强度，上述因素的主次为：水灰比一水泥品种一外加剂一粗集料级配。由此可见，水灰比对路面强度的影响是很大的。水灰比过大，多余水在硬化后的混凝土中形成气孔，减小了混凝土抵抗荷载作用的有效断面，在孔隙周围产生应力集中。水灰比愈小，水泥混凝土的强度也愈高，因此在满足和易性要求的前提下，应尽可能采用小的水灰比。此外，路面混凝土水灰比大小还应考虑道路等级、气候因素等。

（2）砂率。其大小主要影响混凝土的稠度，在水灰比低时这种影响表现得比较迟钝，但砂率的改变会使混凝土的空隙率和集料的总表面积有显著改变，直接影响硬化混凝土的品质。砂率过大，在水泥浆用量不变的情况下，会使混凝土的水泥浆显得过少，成型的路面表现砂浆层过厚，对耐磨耗、减少收缩不利。另外，从混凝土抗断裂的角度考虑，砂浆也不宜过大。试验表明，混凝土的抗裂能力随粗集料的增加而增加，因此在正常砂率的基础上，适当减少砂率，增加粗集料用量，对提高路面混凝土的抗折性能是必要的。

（3）集灰比。对混凝土强度的影响在混凝土强度较高时表现得较明显，当水灰比相同时，混凝土随集灰比的增长呈增长趋势，这与集料数量增大、集料吸收的水分量增大、实际水灰比变小有关，与混凝土内部孔隙总体积减少有关，还与较高标号混凝土水泥用量较大有关。在适当增大集灰比后，水泥胶结作用和集料的连锁作用得到了充分的发挥。

（4）单位用水量。单位用水量的选取通常参照《规定》进行，即根据混凝土的坍落度、粗骨料的品种以及粗细骨料的最大粒径确定。只有水灰比w／C

坍落度按lO～30mm、35～50mm、55～70mm 、75～90mm的顺序每调一档，用水量应增加lOkg／m3 左右；

细骨料按粗、中、细的顺序每调一档，用水量应增加18kg／m3 左右；

碎石比卵石的用水量应增加15kg／m3 左右；

粗骨料最大粒径按40 mm 、31.5 mm、20mm、16mm的顺序每调一档，用水量应增加12kg／m3左右。

三、混凝土强度检测

1、重量法表示混凝土配合比的设计结果。《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002（以下简称《规范》）规定，工地现场混凝土拌和均采用实物过磅计量。因此，为了方便施工操作以及提高施工配合比的可靠度，混凝土配合比的设计结果最好采用重量法表示。按重量法进行配合比设计需要确定混凝土拌合物的假定密度，以便计算单位体积混凝土中各种材料的用量。在《规定》中，混凝土拌合物假定密度的范围为2350～2450kg／m3 。为了设计操作的统一性，不同强度等级均取混凝土拌合物的假定密度为2400kg／m3 进行计算。经过对混凝土密度的大量试验统计分析，发现在一定范围内混凝土的表观密度随着强度等级的升高而增大，除C10混凝土之外，基本在2450kg／m以上。因此，将高于C10的混凝土拌合物的假定密度调整为2450kg／m3，基本上满足混凝土表观密度假定计算值与实测值之差的绝对值不超过假定计算值的2％的要求，同时使重量和体积相吻合。

2、混凝土试件。《规范》针对留置强度试件的作用，强调应留置3种混凝土强度试件：第1种为混凝土标准养护试件；第2种为用于确定施工期间混凝土强度的同条件养护试件；第3种为用于结构实体检验的同条件养护试件。混凝土标准养护试件主要是验证混凝土的实际质量与混凝土配合比设计要求的一致性，并用于混凝土的强度检验评定，它能反映出原材料、配合比及材料的计量等混凝土施工质量方面的控制情况。这种混凝土试件每次取样都应该留置，并标准养护28d进行试压，用于确定施工期间混凝土强度的同条件养护试件，即确定构件拆模、出池、厂、吊装、张拉、放张等施期间临时负荷时的混凝土强度。工程中应用比较多的是确定拆模强度，这种混凝土试件应根据实际情况确定其试压日期。用于结构实体检验的混凝土试件，即与结构实体混凝土组成、养护条件相同的混凝土试件，其强度可以作为检验结构实体混凝土强度的依据，能够较准确地反映混凝土结构实体的真实强度。

3、混凝土取样。对于按照既定配合比施工的混凝土工程，全方位地加强施工质量的检测与评定，是保证混凝土工程满足混凝土结构承载力性能要求较直接的手段。混凝土试件强度作为混凝土强度评定的依据，是混凝土结构质量控制的重点。根据《规范》，混凝土试件类型与数量的确定应满足几个基本原则，即独立的试件类型、足够的试件数量和试件取样频率的代表性。

《规范》针对留置强度试件的作用，强调应留置3种混凝土强度试件：第1种为混凝土标准养护试件；第2种为用于确定施工期间混凝土强度的同条件养护试件；第3种为用于结构实体检验的同条件养护试件。

4、根据《混凝土强度检验评定标准》（GBJ 107-87）要求评定。根据《混凝土强度检验评定标准》（GBJ 107-87）要求评定，试验检测技术人员除了在试验室依据混凝土试件对现场浇筑的混凝土工程质量进行检洲评定之外，当需要对被检测的混凝土结构构件做出准确的判断时，还需要根据混凝土结构的具体情况及检测条件进行现场检测。

目前，在施工现场对混凝土进行强度检测的方法很多，例如超声法、回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法、抗拔法等，其中以回弹法、超声法、钻芯法较为常用。至于采用何种方法为宜，需要对检测数据的可靠性、检测结构构件的适用性、检测费用、检测速度以及对结构构件的破坏程度等条件综合考虑。一般情况下，当需要准确判定混凝土的强度等级且有条件时，可优先考虑采用钻芯法或采用钻芯法修正；当混凝土质量比较均匀时，可采用回弹法和超声回弹法，如果用钻芯法进行校核，可以提高回弹法和超声回弹法的精确度。

四、结束语

合理的材料配合比设计应该在符合相关规范给出的包括强度、耐久性、均匀性、和易性、渗透性和经济性等要求的前提下，确定各种成分的用量，获得最经济和适用的混凝土。要对水泥混凝土路面配合比设计深入系统的研究，使混凝土配合比设计体系更加科学合理、方便快捷，从而推动水泥混凝土科学的发展。

第7篇：混凝土配合比设计范文

关键字：混凝土配合比；普通；质量控制

根据配合方式的不同，混凝土的配合比设计可分为普通混凝土设计、特种性能混凝土及特种材料混凝土等的配合比设计，但不论是哪个类型的混凝土配合比设计都是依据实际工程的具体要求，从结构形式及施工条件的角度出发，对混凝土的组成进行确定，设计内容包括对粗集料、细集料、水、水泥及掺合料的配合比例的确定，即石、砂、水、水泥、外加剂及掺合料等用量及水灰比、砂率、胶骨比等比例的确定。

1做好混凝土配合比设计前的准备工作

为设计出符合施工工作要求并具有良好经济效益的配合比方案，需在配合比设计前做好相关的调查准备工作。

1.1研究图纸要求

对所针对的混凝土配合比设计项目的相关图纸进行深入的研究，对项目用到的混凝土种类做全面的统计及整理，并重点关注混凝土的强度等级及耐久性要求，综合考虑混凝土构件的截面尺寸及构件内部钢筋分布等因素，以确定水泥的种类及粗骨料的粒径大小等设计参数。

1.2关注特殊功能要求

当所设计项目有部分的混凝土工程有如抗渗、防冻等特殊功能设计要求时，应针对此部分的特殊功能，相应地选择水泥种类、粗细骨料及外加剂等。

1.3了解混凝土工程施工的施工工艺

对所建项目的施工机械化程度有所了解，并了解混凝土的运输方式及浇筑方法等，以便确定相关部分的混凝土凝结时间等因素，为最终选择外加剂类型及用量提供依据。

1.4确定项目的经济状况

为实现混凝土配合比设计的经济性的要求，需要关注项目的经济水平，以确定混凝土原料的类型、质量水准及采购量等。

在确定以上诸多的技术参数后，根据相关规范的要求及实际的工程情况，做合理的混凝土配合比设计。

2普通混凝土配合比设计控制

如果不对混凝土的配合比进行严格的管理，那么即使具有质量良好地混凝土生产原材料、先进的生产设备也无法生产出质量合格、经济合理的混凝土。在混凝土的配合比设计中，首先应重视原材料质量的控制，应选用工程性能良好地原材料，而原材料的质量在工程实践中，常常是有波动变化的。为准确把握原材料的质量水平，可以试验室试配时所采用的混凝土原材料的质量水平为标准，结合对原材料的质量验收过程中的数据来预测混凝土的质量变化，并根据预测的结果采取相应的补救措施。结合大量的工程实践，可总结出在影响混凝土工作性能的诸多因素中，混凝土用水量的影响作用最为明显，应从水泥、掺合料、砂子、石子及外加剂等方面共同来确定混凝土的用水量。近年来，砂浆法被用于原材料的检验及配合比的筛选，下文将主要介绍的砂浆法是指使用去掉石子后的C30配合比，使用手工的方法在容器里拌制1升的砂浆，并把拌制好的浆体倒至用于测定水泥的凝结时间的试模里，将浆体刮平，并将试模提起，对30秒钟自然流淌后的浆体直径进行测定。使用这种砂浆的数据要求我们要有经验数据的积累，并寻出砂浆的流动度与相关混凝土坍落度的关系。

2.1砂浆法对原材料的验收

使用定性的方法对原材料进行检验是很重要的方法之一，如在使用粉煤灰时主要利用粉煤灰的需水量比，不同的蓄水量比会直接影响外加剂的掺量的不同，也会引起配合比所确定的用水量，还会对混凝土坍落度损失的大小存在一定的影响，而目前很多的工作人员在进行粉煤灰的验收时，由于需水量比及烧失量试验验收时时间较长，常仅通过负压筛析法进行细度测试，但通过大量的正确的试验，可发现细度越细其需水量比不一定越小。这就要求我们进行验收工作时，应把厂家送来的适合于使用的样品利用标准的方法进行细度、需水量比及烧失量的试验后，再利用此粉煤灰进行砂浆流动度的试验，并将砂浆流动度的试验结果当作定性判定的中值，并在厂家下次来货时，只进行砂浆流动度的数值测定，若其值大于中值一定的数值，则应注意对外加剂掺量进行调整，若其值小于中值一定数值，则应根据数值大小选取处理措施，可采取调整外加剂掺量或配合比的措施来处理可能引起的混凝土质量变化的不良后果，或者作退货处理。

2.2砂浆法筛选配合比的试验

配合比设计是指在达到混凝土的各项要求的前提下，我们对混凝土的各种原材料进行经济合理的一种最佳组合。为实现混凝土配合比的最佳的经济性，应充分发挥混凝土原材料的性能。为按照这种思路，并结合相关工程经验，进行配合比的计算，在计算得到基础配合比后，运用砂浆法进行初试，并观察记录凝结时间及砂浆扩展度的损失情况，依据初试的结果进行相应的配合比调整，然后再选择工作性能最好的两个砂浆进行混凝土试配，以大幅度地较少试验工作量。在进行试验室的配比试验时，不可随意地取一些原材料进行混凝土的试配，所选取的原材料应进行材料性能分析试验，尤其是试验室在使用水泥存放时间长短、标准稠度用水量、砂石含泥量、细度、掺合料细度、空隙率的变化、需水量比及体积密度等参数有变化时，应进行试验数据的重新确定，当在生产过程中出现生产配合比与试验配合比原材料的性能有偏差时，应及时进行原因分析，并积极采取补救措施。在进行混凝土的试配时，应进行混凝土表观密度的测定，在现有的试验室里，存在着当完成混凝土坍落度的测试后，便进行压强度试验，而忽视对混凝土表观密度的测试，其实混凝土表观密度能够准确地测定每立方混凝土的容重，当得到准确的容重后，可根据此数值对混凝土配合比进行相应地调整。

3混凝土配合比设计的质量目标

合理且有针对性的混凝土配合比设计能够满足混凝土工程的诸多质量要求。比如能够确保混凝土在硬化后，能够达到目标强度；保证混凝土的防渗性，及拥有良好的耐久性；良好的流动性及和易性会方便施工操作，避免浇筑过程中因投料不畅而出现工程的缺陷；在满足安全、适用的基础上，应实现降低造价的目标。

4常见问题及质量控制措施

4.1用水量的控制

常出现的问题：

在生产实践中，施工工作者为了施工的便利，并获得较大的坍落度，常常在按设计配合比配制的混凝土中再次加水，而无视对强度带来危害；再加上现场的质量管理工作者的监管不力，常忽视水灰比的控制工作，造成实际用水量大于设计用水量的不良后果，直接影响混凝土硬化后的强度。

有效的控制措施：

在施工现场加强管理力度，对一线的施工工人进行质量控制方面的教育，并对违规加水的操作的严重后果进行通告；负责现场质检工作的质检工作者应按照相关规定，对现场的混凝土作业质量做定期或不定期的检查，切实地对混凝土作业起到监督作用，发现问题后，应及时解决；当由于用水量过大的原因，出现造成混凝土强度受到影响的事故时，质检人员应同相关技术人员研究实际情况，尽力调整配合比，使事故对质量的伤害程度降到最低。

4.2生产配合比的控制

常出现的问题：

由于堆放在施工或生产现场的石、砂等混凝土原料的实际含水量处于不断地变化中，在现场常有试验人员为便于操作使用目测的方法，对现场的石、砂的含水量进行判断，这种不精确的做法，会影响对混凝土配合比的控制。

有效的控制措施：

当堆放在拌和现场的石、砂的含泥量超过了标准时，应在混凝土浇筑前3天完成对石、砂等材料的冲洗，并按照规范的规定在作业前准确得对石、砂的实际含水量进行确定，并根据确定的结果，相应地调整用水量，并相应地调整石、砂的用量。

第8篇：混凝土配合比设计范文

关键词：混凝土；配合比设计；强度；试拌调整

混凝土是由水泥、细骨料砂子、粗骨料石子及水等构成，混凝土中各种材料之间的比例关系称为混凝土的配合比。主要的参数为水胶比，砂率，用水量。混凝土随着科学的不断发展，其用途也越来越广泛。

1 普通混凝土配合比设计的基本要求

普通混凝土配合比设计的四项基本要求是：满足施工要求和易性；满足设计的强度等级，并具有95%的保证率；满足工程所处环境对混凝土耐久性要求；经济合理，最大限度节约水泥，降低混凝土成本。普通混凝土应用于建设工程的重要结构部位，为保证配合比的设计正确合理，应注意以下几个问题：（1）做好配合比设计前的准备工作；（2）掌握并检验各种材料的特性及指标；（3）设计混凝土的配合比并进行相应实验得到实验室配合比；（4）按照施工的条件进行混凝土配合比设计的调整和控制；（5）在保证混凝土质量的前提下，应注重经济效益，并作出相应的防治措施。

2 原材料选择

2.1 水泥

应根据设计、施工要求及工程所处环境确定水泥品种与强度等级。对于一般建筑结果及预制构件的普通混凝土，宜采用通用硅酸盐水泥；有特殊要求的混凝土也可采用其他品种的水泥。在目前生产工艺条件下，各国提高水泥强度（尤其是早期强度）的主要措施是通过增加水泥中的C3A与C3S含量以及提高水泥比表面积而实现，这样导致了水化速度过快、水化热大。混凝土收缩大、抗裂性差、混凝土微结构的不良、抗蚀性差。在配合比设计时，一半根据混凝土单位用水量和水胶比来确定胶凝材料用量，然后根据矿物掺合料的类型和掺量确定水泥用量，最后结合设计和耐久性等要求，选择适宜的水泥用量。

2.2 矿物掺合料

矿物掺合料主要包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、磷渣粉、钢渣粉、沸石粉和磨细天然火山灰等。使用矿物掺合料一方面节约水泥，可以降低混凝土成本；另一方面可以明显改善混凝土工作性和体积稳定性，提高混凝土的后期强度和抹面质量，降低混凝土温升，改善混凝土抗渗、抗冻、抗侵蚀等耐久性能，对碱骨料反应有很好的抑制作用。一般根据细度、需水量比和烧失量比等指标可将粉煤灰分为三个等级。混凝土生产时宜采用I级或II级粉煤灰。预应力混凝土宜采用I级粉煤灰。

2.3 粗骨料

粗骨料应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的规定。宜选用规模生产能力、技术装备先进、质量稳定、质量管理严格的大型厂家生产的骨料。宜选用反击式破碎机生产的碎石。粗骨料的级配和粒形不好，必然要加大混凝土的胶凝材料用量和用水量，这样会增加混凝土的收缩开裂和渗透性。理想的石子应该是清洁、颗粒尽量接近等径、针片状颗粒尽量少、无潜活性。

2.4 细骨料

普通混凝土用细骨料按产源可分为：天然砂和人工砂。砂按细度模数可分为：粗砂：3.7-3.1；中砂：3.0-2.3；细砂：2.2-1.6.砂按技术要求可分为：I类：宜用于强度等级大于C60的混凝土；II类：宜用于强度等级小于C30-C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；III类：宜用于强度等级下于C30的混凝土和建筑砂浆。配制混凝土宜优先使用II区中砂。当采用I时应提高砂率，并保持足够的水泥用量，满足混凝土的和易性；当采用III区中砂时，宜适当降低砂率；当采用特细砂时，应符合相应的规定。

2.5 外加剂

在搅拌时加入的能显著提高混凝土性能的材料称为混凝土外加剂，其掺量不超过水泥质量的5%，个别情况下其用量可达到水泥用量的10%以上。在混凝土掺入少量外加剂。不仅可以显著改善混凝土质量及施工性能，而且还可以有效提高混凝土工程的耐久性，满足不同工程对混凝土性能的要求。

外加剂需要通过相容性实验来确定最佳的掺量。当在混凝土中掺加两种或两种以上的外加剂时，外加剂的相容性必须有外加剂生产商的保证或通过试验确定。如果外加所含水分过较大，对水胶比的影响在0.01或以上时，外加剂所含水应计入拌合水中。应避免食用过多种类外加剂，一边在生产过程中抑制控制混凝土质量，并降低外加剂不相容的风险。

2.6 水

水是混凝土组成中比不可少的材料之一，水对混凝土的性能起着重要影响：混凝土浇筑后表面的泌出的水对混凝土性能的影响有利有弊；水灰比决定着混凝土的强度；一些有害离子（如氯离子）通过水向混凝土中掺入而进入混凝土中并对混凝土的性能产生不良影响，且有可能导致混凝土中的钢筋生锈；饱水混凝土在受冰冻时结冰对混凝土产生膨胀压，水的存在使混凝土更容易碳化，也使得混凝土中的碱骨料反应得以持续进行。

3 混凝土配置强度

通常用28d龄期强度作为结构设计、配合比设计和混凝土评定的参数。采用抗压强度的主要原因为：在结构物中，混凝土主要承受压力，其抗压强度比抗拉强度要大得多；混凝土的其他性能往往与抗压强度存在一定的相关关系；在结构设计过程中，常采用抗压强度作为主要设计参数；抗压试验方便易行，成本较为低廉。

4 混凝土配合比确定及试拌调整

不论是采用抗压强度还是抗折强度为设计指标，我国的配合比设计步骤多数如下：根据设计要求选定工程所用原材料；确定配制强度和耐久性指标；计算或选择水胶比；确定单位用水量；计算矿物掺合料和外加剂用量；计算粗细骨料用量；确定计算配合比。

计算配合比应通过试拌测试并满足拌合物性能要求；不管假定用水量如何，必须达到坍落度或扩展度要求；含气量达到要求；测试实际容重；试验室应仔细观察混凝土工作性、抗离析性能和抹面性能。

随后，应根据下面步骤进行配合比调整：（1）根据调整后净用水量重新计算单位用水量；（2）如果没有获得所需含气量（对于引气混凝土），针对要求的含气量应重新估计外加剂用量；（3）根据假定容重和实测容重之比进行调整，以保证混凝土产量。

混凝土配制强度应按下式计算：

fcu，0≥fcu，k+1.645σ

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）。

第9篇：混凝土配合比设计范文

【关键词】混凝土 高强度 材料 质量

一 原材料

由于混凝土是一种复杂的非均质材料，混凝土原材料的不同，其强度差异很大，而对于高强度混凝土而言，影响强度的因素比普通混凝土更复杂。配制高强混凝土不需要特殊的材料，但必须对所有的原材料进行优选，除了要达到比较好的性能指标外，还必须质量稳定。

1.1 水泥

应选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

1.2 粗骨料

粗骨料强度与粒径成反比，即加工的粒径越小，内部缺陷越少，在混凝土受力越均匀，颗粒强度越高。粒形越接近圆形，受力状态亦越好。强度等级为C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于31.5mm，对强度等级高于 C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于25mm，针片状颗粒含量不宜大于 0.8%，含泥量不应大于 0.5%，泥块含量不宜大于0.2%；其他质量指标应符合现行行业标准用《普通混凝土砂p石质量及检验方法标准》（JTJ52-2006）的规定。

1.3 细骨料

应选用洁净的颗粒接近圆形的天然中粗河砂，细度模数在 2.6～3.2为好；含泥量不应大于 2.0%，泥块含量不应大于0.5%；其他质量指标应符合现行行业标准用 《普通混凝土砂p石质量及检验方法标准》（JTJ52-2006）的规定。

1.4 高效减水剂

高效减水剂是高强混凝土的特征组分，配制高强混凝土时应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂。配制高强度混凝土还应掺用活性较好的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。活性矿物掺合料的使用，可调整水泥颗粒级配，起到增密增塑减水的效果和火山灰效应，改善骨料界面效应，提高混凝土性能。随着混凝土强度的提高，在保持胶结材料不超过限值时必须提高减水剂的减水率。

1.5 活性掺合料

主要有粒化高炉矿渣、粉煤灰、F矿粉、硅灰、碱矿渣等。这些活性掺合料的掺入与水泥的水化产物发生二次水化反应生成具有水硬性的凝胶物质，填充在水泥石以及过渡区的孔隙内，起到强化过渡区改善水泥石孔结构提高密实度的作用。

1.6 拌合水

水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，一般PH4的水即可使用。水的用量有严格的限制，一般控制水灰比WMC

二 配合比设计

原材料的选择是得到高强度混凝土的前提和基础，而合理确定高强度混凝土的配合比，是保证高强度混凝土达到设计要求的另一个重要方面。混凝土配合比设计实际上就是对各种原材料在单位体积内的用量进行试配。

2.1 水灰比的确定

高强混凝土水灰比计算不能用普通混凝土的强度计算公式，应根据试验资料进行统计，提出混凝土强度和水灰比的关系式，然后用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（ fcu.o） 相对应的水灰比。当采用多个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，其他配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少 0.02～0.03。例如 C60 混凝土可采用0.30、0.33、0.363 个水灰比进行试拌，来确定最佳水灰比。可选取 0.33 作为基准水灰比。

2.2 集料用量

①每立方碎石用量为G0，高强混凝土每立方的碎石用量 Vs为 0.9m?～0.95m?，则每立方中碎石质量为

G0= Vs×碎石松散容重。

②每立方砂用量 S0

S0= [ G0/（1- Qs）] Qs

Qs―――砂率，应经试验确定，一般控制在 28%～36%范围内。

2.3 用水量

计算高强混凝土配合比时，其用水量可在普通混凝土用水量的基础上用减水率法加以修正。在不掺外加剂的混凝土用水量中扣除按外加剂减水率计算得出的减水量即为掺减水剂时混凝土的用水量，此时注意一定要通过试验确定外加剂的减水率。

2.4 水泥用量

生产高强混凝土时，水泥的用量是至关重要的，它直接影响到水泥胶砂与骨料的粘结力。为了增加砂浆中胶质结料的比例，水泥含量要比较高，但要注意的是，水泥用量又不宜过高，否则会引起水化期间放热速度过快或收缩量过大等问题。高强混凝土水泥用量一般不宜超过 550 kg/m?，如配制 C60 混凝土所需水泥用量通常在 500 kg/m?～550 kg/m?的范围内。

2.5 试拌调整

对计算所得的配合比结果要通过试配、试拌来验证。拌制高强混凝土必须使用强制式搅拌机，振捣时要高频加压振捣，保证拌和物的密实。要注意试拌量应不小于拌和机额定量的1/4，混凝土的搅拌方式及外加剂的掺法，宜与实际生产时使用的方法一致。对试拌得出的拌和物要进行实测和仔细观察，检验坍落度是否满足要求，粘聚性和保水性是否良好。试拌得出的拌和物坍落度不能满足要求或粘聚性和保水性不好时，应在保证水灰比不变的条件下，调整用水量和外加剂的掺量或砂率。用水量调整的幅度不宜过大，因高强混凝土的水灰比低，用水量的增加会使水泥用量也大幅度增加。如通过以上调整，混凝土拌和物仍不能满足施工工艺、性能要求，则要考虑重新选择水泥或外加剂。

2.6 配合比的确定

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―2000） 规定进行相应的调整。混凝土配合比确定后，应对配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制的强度值，确保其稳定性。

三、高性能混凝土质量的施工中控制

3.1、在施工方案中事先确定施工缝预留位置，不能随意变更，施工缝的接槎处理一般情况下应在混凝土强度达到1.2Mp以上时，在已硬化的混凝土表面清除水泥浮浆和松动石子，将施工缝处混凝土表面凿毛，并用水冲洗干净，不得积水，再用高标号水泥砂浆浇抹表面后用混凝土细致捣实使新IS混凝土结合密实。

3.2、振捣方式的质量控制。施工方要根据设计图纸及其施工规范等做好施工方案，并且及时向所有操作人员做好技术交底，预防因振捣方式不对而造成混凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题。

3.3、二次振捣或多次搓压表面。高强、高性能混凝土在拌制过程中，掺加多种外加剂及掺和料，一般情况下缓凝4 小时左右，这段时间已浇混凝土表面因环境及水泥水化作用失水较多，容易产生收缩裂缝，经初凝前二次振捣或多次搓压表面，能有效防止表层裂纹。

3.4、浇筑埋石混凝土的时候应该严格控制施工单位的埋石量、埋石大小并保证埋石洁净以及埋石与模板的距离，杜绝施工单位为了单纯提高埋石率而放弃质量。

3.5、筑完的混凝土必须遮盖来保温或防雨。