普通混凝土配合比设计规程
《JGJ 55-2011
3 基本规定
3.0.1 混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求。混凝土 拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法 标准》 GB/T50080 、《普通混凝土力学性能试验方法准》 标久性能试验方法准》 GB/T50082 标
的规定。
GB/T50081
和《普通混凝土长期性能和耐
》
3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料,并应满足国家行标现准的有关要求;配合比设计 应以干燥状骨料为态基准,细骨料含水率应小于
0.5% ,粗骨料含水率应小于
GB50010
0.2% 。 的规定。
3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表 受表 3.0.4 的限制。 表 3.0.4
混凝土的最小胶凝材料用量
最小胶凝材料用量 (kg/m3)
3.0.4 的规定,配制 C15 及其以下强度等级的混凝土,可不
最大水胶比
素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土
0.60 0.55 0.50 ≤ 0.45
250 280 320 330
3.0.5-1
280 300
300 300
3.0.5矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表 的规定;预筋混凝土中矿钢力应物掺合料最大掺量宜符合表 表 3.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 合料种类掺物矿水胶比
最大掺量( % ) 硅酸盐水泥
粉煤灰
> 0.40
粒化高炉矿渣粉
> 0.40
钢渣粉 磷渣粉 硅灰 复合掺合料
> 0.40
- - - ≤ 0.40
≤ 40 ≤ 0.40 ≤ 55 ≤ 30 ≤ 30 ≤ 10 ≤ 0.40
≤ 50
普通硅酸盐水泥 ≤ 45
≤ 30 ≤ 65 ≤ 45 ≤ 20 ≤ 20 ≤ 10 ≤ 60
≤ 40
≤ 50
≤ 55
≤ 35 3.0.5-2
的规定。
注:① 采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时,混凝土中水泥混合材和矿物
掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥用量
20%计算混合材和矿物掺合料用量之和;
5%;
②对基础大体积混凝土,粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加 ③ 复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一组分单掺时的最大掺量。
表 3.0.5-2预筋混凝土中矿钢力应物掺合料最大掺量 合料种类掺物矿水胶比
最大掺量( % ) 硅酸盐水泥
粉煤灰
> 0.40
≤ 0.40
≤ 25
普通硅酸盐水泥 ≤ 35
≤ 20
≤ 30
粒化高炉矿渣粉
> 0.40
钢渣粉 磷渣粉 硅灰 复合掺合料
> 0.40
- - -
≤ 0.40 ≤ 45 ≤ 20 ≤ 20 ≤ 10 ≤ 0.40
≤ 40
≤ 55 ≤ 35 ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10 ≤ 50
≤ 30
≤ 45
≤ 40
注:①粉煤灰应或Ⅱ级级Ⅰ为F类粉煤灰;
②在复合掺合料中,各组分的掺量不宜超过单掺时的最大量。 掺
3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表 应按照行行业现标准《水运工程混凝土试验规程》 定。 测行进表 3.0.6 环境条件
混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量
水溶性氯离子最大含量( % ,水泥用量的质量百分比)
钢筋混凝土应预力混凝土
干燥环境
0.3
0.06 0.2
0.1 0.06 素混凝土
1.0
3.0.6 的要求。 混凝土拌合物中水溶性氯离子含量
JTJ 270 中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法
潮湿但不含氯离子的环境 潮湿而含有氯离子的环境、盐境 环土渍除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀境环
3.0.7长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境、以及盐冻环境的混凝土应掺用引气。引气剂剂掺量应 根据混凝土含气量要求经试验确定;掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合表 7.0% 。 过
表 3.0.7掺用引气剂的混凝土最小含气量
粗骨料最大公称粒径( mm )
潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境盐冻环境
40.0 25.0 20.0
4.5 5.0 5.5
5.0 5.5 6.0
混凝土最小含气量(%)
3.0.7 的规定,最大不宜超
注:含气量为气体占混凝土体积的百分比。
3.0.8对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程,混凝土中最大碱含量不应大于 用适量粉煤灰等矿物掺合料;对于矿物掺合料碱含量,粉煤灰碱含量可取实测值的 碱含量可取实测值的 1/2 。
3.0kg/m3
,并宜掺
1/6 ,粒化高炉矿渣粉
4 混凝土配制强度的确定
4.0.1 混凝土配制强度应按下列规定确定:
1.当混凝土的设计强度等级小于
C60时,配制强度应按下式计算:
( 4.0.1-1 )
式中, fcu,o — — 混凝土配制强度( MPa );
fcu,k — — 混凝土立方体抗压标度强准值,这里取设计混凝土度等级强 (值σ— — 混凝土强度标准差( MPa )。 2.当设计强度等级大于或等于
C60时,配制强度应按下式计算:
MPa );
(4.0.1-2 )
4.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定:
1.当具有近 1 个月~ 3 个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时,其混凝土强度标准
差 σ应按下式计算:
(4.0.2 )
式中, fcu,i — — 第 i组的试件强度( MPa );
mfcu — — n组试件的强度平均值( MPa ); n— —试件组数, n值应大于或者等于 度等级强于对不大于
30 。
σ
C30 的混凝土:当 σ计算值不小于 3.0MPa时,应按照计算结果取值;当
小于 3.0MPa时值算计, σ应取 3.0MPa 。对于强度等级大于 不小于 4.0MPa时,应按照计算结果取值;当
C30 且不大于 C60 的混凝土:当 σ计算值
σ计算值小于 4.0MPa时, σ应取 4.0MPa 。
其强度标准差 σ可按表 4.0.2 取值。
2.当没有近期的同一品种、 同一强度等级混凝土强度资料时,
表 4.0.2标准差 σ值( MPa ) 混凝土强度标准值≤ C20 σ
4.0
5.0
C25~C45
6.0
C50~ C55
5 混凝土配合比计算 5.1 水胶比
5.1.1 混凝土强度等级不大于
C60 等级时,混凝土水胶比宜按下式计算:
( 5.1.1-1 )
式中 a 、b — — 回归系数,取值应符合本程 规
5.1.2 的规定;
28d 胶砂强度( MPa ),试验方法按现 应
可按下列规定确定:
fb — — 胶凝材料(水泥与矿物掺合料按使用比例混合)
行国家标准 《水泥胶砂强度检验方法
( ISO 法)》GB/T 17671执行;当无实测值 ,时
28d 胶砂强度关系式推定
1.根据 3d 胶砂强度或快测强度推定 fb值;
2.当矿物掺合料为粉煤灰和粒化高炉矿渣粉时,可按下式推算
( 5.1.1-2 )
fb值:
式中 f 、s — — 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,可按表
fce,g — — 水泥强度等级 (值
MPa )。
s
5.1.1选用;
表 5.1.1 粉煤灰影响系数 f 和粒化高炉矿渣粉影响系数 掺量( % ) 0 10 20 30 40 50
1.00
种类粉煤灰影响系数 f 1.00
1.00 0.95 ~ 1.00 0.90 ~ 1.00 0.80 ~ 0.90
粒化高炉矿渣粉影响系数 s
0.90 ~ 0.95 0.80 ~ 0.85 0.70 ~ 0.75 0.60 ~ 0.65 -
0.70 ~ 0.85
注:① 本表应以 P·O 42.5 水泥为准;如采用普通硅酸盐水泥以外的通用硅酸盐水泥,可将水泥
混合材掺量 20% 以上部分计入矿物掺合料。
② 宜采用Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰;采用Ⅰ级灰宜取上限值,采用Ⅱ级灰宜取下限值。 ③ 采用 S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值,
级粒化高炉渣粉可取上限值矿加
0.05 。
采用 S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值,
采用 S105
当超出表中的掺量时,粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。
5.1.2 回归系数 a 和 b 宜按下列规定确定:
1.根据工程所使用的原材料,通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定; 2.当不具备上述试验统计资料时,可按表
表 5.1.2
回归系数 a、 b选用表
粗骨料品种
5.1.2 采用。
系数
a b
0.53 0.20
碎石
0.49 0.13
卵石
5.2 用水量和外加剂用量
5.2.1 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量(
mwo )应符合下列规定:
选取;
1.混凝土水胶比在 0.40 ~0.80 范围时,可按表 5.2.1-1 和表 5.2.1-2 2.混凝土水胶比小于 0.40 时,可通过试验确定。 表 5.2.1-1
拌合物稠度 项目 维勃稠度 (s)
16 ~20 11 ~15 5~10 表 5.2.1-2
拌合物稠度 项目 标 0 坍落度 (mm ) 30
190 35 ~
50
200 55 ~
70
210 75 ~
90
215
195
185
175
230
215
190
180
170
220
105
180
170
160
210
195
10 ~
170
160
150
200
185
指 10.0
20.0
31.5
40.0
16.0
20.0
180 185
175
165 170
160
150 155
145
185 190
180
175 180
指标
干硬性混凝土的用水量( kg/m3 ) 卵石最大公称粒径( mm )
10.0
20.0
碎石最大粒径( mm ) 40.0
16.0
20.0
40.0
170
160 165
155
塑性混凝土的用水量( kg/m3 ) 卵石最大粒径( mm )
碎石最大粒径( mm )
31.5 40.
175 165
185 175
195 185
205 195 5~10kg ;
注:① 本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时,每立方米混凝土用水量可增加
采用粗砂时,可减少 5 ~10kg 。
② 掺用矿物掺合料和外加剂时,用水量应相应调整。
5.2.2 每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量(
(5.2.2 )
式中 mwo’—— 满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量(
90mm 坍落度的用水量为基础,按每增大
mwo )可按下式计算:
kg ),以本规程表 5.2.1-2 中
20mm 坍落度相应增加 5kg 用水量来计算;
β——外加剂的减水率(%),应经混凝土试验确定。
5.2.3 每立方米混凝土中外加剂用量应按下式计算:
(5.2.3 )
式中: mao —— 每立方米混凝土中外加剂用量(
mbo —— 每立方米混凝土中胶凝材料用量(
kg ); kg );
β a——外加剂掺量( % ),应经混凝土试验确定。
5.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量
5.3.1 每立方米混凝土的胶凝材料用量( mbo )应按下式计算:
(5.3.1 )
5.3.2 每立方米混凝土的矿物掺合料用量(
mfo )计算应符合下列规定:
βf;
1 .按本标准 3.0.5 条和 5.1.1 条确定符合强度要求的矿物掺合料掺量 2 .矿物掺合料用量( mfo )应按按下式计算:
(5.3.2 )
式中: mfo —— 每立方米混凝土中矿物掺合料用量(
kg );
% )。
β f ——计算水胶比过程中确定的矿物掺合料掺量(
5.3.3 每立方米混凝土的水泥用量( mco )应按下式计算:
(5.3.3 )
式中: mco —— 每立方米混凝土中水泥用量( kg ) 5.4 砂率
5.4.1 当无历史资料可参考时,混凝土砂率的确定应符合下列规定:
1.坍落度小于 10mm 的混凝土,其砂率应经试验确定。
2.坍落度为 10 ~60mm 的混凝土砂率,可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水灰比按表
选取。
3.坍落度大于 60mm 的混凝土砂率,可经试验确定,也可在表
大 20mm 、砂率增大 1 %的幅度予以调整。
表 5.4.1
水胶比 (W/B )
10.0
0.40 0.50 0.60 0.70
卵石最大公称粒径( mm )
20.0
26 ~32 30 ~35 33 ~38 36 ~41
40.0 25 ~31 29 ~34 32 ~37 35 ~40
16.0 24 ~30 28 ~33 31 ~36 34 ~39
碎石最大粒径( mm )
20.0 30 ~35 33 ~38 36 ~41 39 ~44
40.0
29 ~34 32 ~37 35 ~40 38 ~43
27 ~32 30 ~35 33 ~38 36 ~41
混凝土的砂率(%)
5.4.1 的基础上,按坍落度每增
5.4.1
注: 本表数值系中砂的选用砂率,对细砂或粗砂,可相应地减少或增大砂率; 采用人工砂配制混凝土时,砂率可适当增大;
只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率应适当增大; 对薄壁构件,砂率宜取偏大值。
5.4.2 砂率应按公式 5.5.1-2 计算。
5.5 粗、细骨料用量
5.5.1 采用质量法计算粗、细骨料用量时,应按下列公式计算:
(5.5.1-1 ) (5.5.1-2 )
式中 mg0 —— 每立方米混凝土的粗骨料用量(
ms0 —— 每立方米混凝土的细骨料用量(
kg ); kg );
mw0 —— 每立方米混凝土的用水量( kg ); β s——砂率(%);
mcp —— 每立方米混凝土拌合物的假定质量( 5.5.2
kg ),可取 2350 ~2450kg 。
5.5.1-2
和下列公式计算:
采用体积法计算粗、细骨料用量时,应按公式
(5.5.2 )
式中 ρ c——水泥密度( kg/m3 ),应按《水泥密度测定方法》 GB/T 208 测定,也可取 2900
kg/m3 ~3100kg/m3 ;
GB/T 208
测定;
ρ f ——矿物掺合料密度( kg/m3 ),可按《水泥密度测定方法》
ρ g——粗骨料的表观密度( kg/m3 ),应按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法
标准》 JGJ52 测定;
ρ s——细骨料的表观密度( kg/m3 ),应按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法
标准》 JGJ52 测定;
ρ w——水的密度( kg/m3 ),可取 1000 kg/m3
;
α可取为 1 。
s
α——混凝土的含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,
表 5.1.1 粉煤灰影响系数 f 和粒化高炉矿渣粉影响系数
掺量( % ) 0 1.00
10 0.90 20 0.80 30 0.70 40 0.60 50 -
种类
1.00
0.95 1.00
0.85 0.95 0.75 0.90 0.65 0.80 0.70 ~0.85
粉煤灰影响系数~1.00 ~1.00 ~0.90 f
粒化高炉矿渣粉影响系数s
~~~~