混凝土配合比设计说明书
设计强度：C50混凝土
一、设计依据：
1.中华人民共和国行业标准《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011）；
2.中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50—2011）；
3.中华人民共和国国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》（GB 8076-2008）；
5.施工设计图纸
二、设计要求：
混凝土设计强度fcu.K=50Mpa，坍落度设计初始值：160～200mm
工程部位：预应力空心板，组合小箱梁，T梁，湿接缝，现浇横梁，桥面铺装。
三、原材料的选择：
水泥：常山南方水泥有限公司P.Ⅱ 52.5
水泥物理性能力学性能试验表
河砂：福建砂场
细度模数2.8
表观密度2.560g/cm3.堆积密度1.490g/cm3 空隙率41.8%
含泥量2.2% 泥块含量0.4%
碎石：天长岭碎石场
表观密度2.580g/cm3.堆积密度1.480g/cm3 空隙率38.0%
针片状颗粒含量8.9% 压碎值12.9% 含泥量0.6% 泥块含量0.1%
掺配比例为： 4.75-13.2mm=10% 13.2-19mm=50% 19-31.5mm=40%
水：饮用水
外加剂：江苏特密斯（TMS-YJ聚羧酸高效减水剂）
掺量：1.0% 减水率25%
四、混凝土配合比设计步骤：
1、计算配制强度fcu.0；
根据设计要求的强度等级，混凝土的配制强度按下式计算。
fcu.0=fcu.k+1.645×σ
fcu.k---混凝土设计强度
1.645---混凝土强度达到95%保证率时的保证率系数。
σ---强度标准差（6.0Mpa）
=50+1.645×6.0=59.9Mpa
2、计算水灰比：（W/C）
混凝土的水灰比W/C，根据下式计算。
W/C=（A×fce）/（fcu.0+A×B×fce）
A、B---混凝土强度公式的回归系数，采用碎石时，A=0.53，B=0.20
fce---水泥强度
fcu.0---混凝土配制强度
=(0.53×57.8)/(59.9+0.53×0.20×57.8)=0.46
为了保证混凝土的耐久性，取W/C=0.31
3、单位用水量mwo的确定
根据水灰比W/C=0.32 碎石公称最大粒径为25mm，坍落度为160-200mm，
单位用水量为：W=215kg
为保证工程质量和施工工作性，在混凝土中掺加水泥用量的1.1%高效减水
剂。
经试验掺加1.1%的减水剂时，减水率达30%。
所以掺加减水剂的混凝土用水量按以下公式计算：
m
wa = m
wa
（1-β）
m
wa
---外加剂混凝土单位用水量
m
wa
---未掺加外加剂混凝土的单位用水量
β---外加剂的减水率
=215×(1-0.30)=150kg
4、单位水泥用量mco
根据上述获得的水灰比W/C和单位用水量mwo，按下式计算混凝土单位水泥用量。
mco=mwo/w/c
mwo---单位用水量
w/c---水灰比
=150/0.31=484kg
5、减水剂用量βsd
根据单位水泥用量和外加剂掺量按下式计算减水剂用量
βsd =mco×1.1%
mco---水泥用量
1..1%---外加剂掺量
=484×1.1%=5.32kg
6、砂率β
s
的确定
集料采用最大粒径为25mm的连续级配碎石，砂为（Ⅱ区）中砂，水灰比W/C 0.31。
选定砂率β
s
=38%。
7、计算砂mso和石mgo的用量
采用质量法，假定砼表观密度ρ
CP
为2460 kg/m3
砂：（ρ
CP -mco-mwo）×β
s
=（2460－483－150）×0.38=694kg
碎石：（ρ
CP -mco-mwo-）×（1-β
s
）
=(2460－483－150)×(1－0.38)=1133kg
9、初步配合比C:W:S:G:F:βsd
水泥：水：砂：碎石：减水剂
483 ： 150 ： 694 ： 1133 ： 5.32
五、粉煤灰等量取代法配合比计算
1、选定与基准混凝土相同的水灰比W/C 0.45即水胶比W/(C+F)0.45
2、根据确定的粉煤灰等量取代水泥量f%（25%）和基准混凝土中水泥用量
C
（391），
按下式计算粉煤灰用量F和粉煤灰混凝土中的水泥量C
粉煤灰用量F
F= C
×f%
=391×25%=98kg
水泥用量C
C= C
－F
=391-98=293kg
3、粉煤灰混凝土的用水量W,扣除原液中的水量，按下式计算
W=W/ C0×(C+F) －βsd
=0.48×(300+75) －3.75=176kg
4、砂和石的总质量VA按下式计算
VA=（ρ
CP
-mco-mwo-βsd）
=2400-300-176-75-3.75=1845kg
5、选用与基准混凝土配合比相同的砂率β
砂和石的质量按下式计算
s
砂用量VA×β
s
=1845×0.41=756kg
）
碎石用量VA×（1-β
s
=1845×（1-0.41）=1089kg
6、等量取代法粉煤灰混凝土配合比各种材料用量为kg/m3 ; C:W:S:G:F:
βsd
水泥：水：砂：碎石：粉煤灰：减水剂
293 ： 176 ： 770 ： 1063 ： 98 ： 3.91
六、试拌调整提出基准混凝土配合比
1、试拌
按初步配合比，取10L混凝土的材料用量进行试拌,各材料用量为:
水泥:3.00kg
水: 1.76kg
砂: 7.56kg
碎石4.75-13.2mm: 1.09kg
碎石13.2-19.0mm: 5.44kg
碎石19.0-31.5mm: 4.36kg
粉煤灰：0.75kg
减水剂：0.0375kg
2、工作性调整
混凝土拌和物通过坍落度试验，工作性检测结果：坍落度值217mm、
204mm,达到设计180～220mm的要求,且粘聚性、保水性亦良好。
为控制
现场施工流程，特测定水下混凝土凝结时间。
经凝结时间试验，初凝：
8h20min，终凝：9h55min。
则原有初步配合比无需调整，得到的基准配
合比与初步配合比一致。
基准配合比为Kg/m3 C:W:S:G:F：βsd
水泥：水：砂：碎石：粉煤灰：减水剂 300 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 75 ： 3.75
七、检验强度、确定试验室配合比
1、制备立方体抗压强度试件
为验证混凝土强度，按照基准配合比成型，进行标准的混凝土立方体抗压强度检验，该强度试验采用三种不同的水胶比，其中一个是基准
配合比确定的水胶比，另外两个水胶比分别较基准配合比减少和增加
0.03，即维持单位用水量不变，增加和减少水泥用量，同时砂率分别较
基准配合比减少和增加1%。
对三组不同水灰比的混凝土分别进行拌和，检验各自工作性，同时测定
混凝土拌和物的表观密度。
41%
A、基准配合比的水胶比W/(C+F) 0.48，砂率β
s
减少1%=40%
B、水胶比W/(C+F) 0.45减少0.03=0.45，砂率β
s
增加1%=42%
C、水胶比W/(C+F) 0.45增加0.03=0.51，砂率β
s
拌制30L混凝土拌和物进行工作性试验，经测定粘聚性和保水性均符合要求，
坍落度和表观密度见下表
三种水胶比各自拌制30L拌合物材料用量及工作性检验结果
2、强度测定和试验室配合比的确定
按照《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）标准方法，分别成型、养护和测定三种水胶比混凝土的立方体抗压强度。
不同水胶比的混凝土抗压强度值
根据强度试验结果，为保证工程质量，取水胶比W/(C+F) 0.48，砂率βs 41%，用水量W 176kg ，为试验室配合比 3、 混凝土配合比的密度调整
假定表观密度ρ
CP 为2400kg/m3，实测表观密度ρ
CP
2400kg/m3，混凝土
密度修正系数1.00，混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值未超过
计算值的2%，配合比的密度无需调整。
试验室配合比就是混凝土的最终设
计配合比。
设计配合比；kg/m3
水泥：水：砂：碎石：粉煤灰：减水剂 300 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 75 ： 3.75
1 ： 0.59 ： 2.5
2 ： 3.6
3 ： 0.25 ： 0.012
八、混凝土配合比使用说明
1、混凝土所用集料是通过标准筛分后进行试验的，在现场施工过程中，应根
据混凝土原材料变化情况（如：砂的含水率、细度模数、含泥量、粗集料的含水率，级配掺配比例、超粒径、针片状含量等）对混凝土配合比予以调整。
2、施工时各种原材料质量均符合相关规范的要求；在现场拌合的过程中必须
保证各种原材料的计量准确。