以上三点分别叙述了三种流动度范围内混 凝土单位用水量的选择方法，无论是所引 用的表格，还是一些计算公式、原则，只 是一种参考而非规定，而最终决定单位用 水量还是要经过试验试配的过程，由试验 结果决定。
4、确定水泥用量

计算水泥用量：
W C W /C

在确定水泥用量时，还应按表“混凝土的最 大水灰比和最小水泥用量规定值”的要求复 核最小水泥用量，在该表规定的值和上式 计算的值之间选择较大的值作为最终的水 泥用量。
31.5
175 185 195 205
40
165 175 185 195
坍 35~5 0 落 度 55~7 /mm 0
75~9 0







流动性和大流动性混凝土单位用水量： 以上表坍落度90mm的用水量为基础，坍落 度每增加20mm，用水量增加5kg,计算出未 掺减水剂时混凝土的单位用水量。 掺外加剂混凝土单位用水量： 用水量为：W=Wo(1-β) W:为掺减水剂时混凝土的单位用水量; Wo:为未掺减水剂时混凝土的单位用水量; β:为减水剂减水率.
普通混凝土配合比设计基本要求

混凝土配合比是指混凝土中各组成材 料相互比例关系。混凝土配合比设计 和选择，主要要依据原材料性能、结 构要求、施工要求以及结构使用环境 条件要求，通过计算、试配和调整， 确定各种材料的使用数量。
混凝土配合比设计方法
混凝土配合比设计方法很多， 重点介绍以下三种：
普通混凝土配合比设计
41.0
三、普通混凝土配合比设计步骤
确定配制强度 确定水灰比 确定单位用水量 计算水泥用量 确定砂率 确定砂石用量

普通混凝土配合比设计流程图
混凝土的配制强度
水灰比（W/C） 用水量（ mw） 水泥用量（mc） 合理砂率（mc） 砂用量（ms）和石子 用量（mg） 水灰比（W/C）、粗骨料 种类、最大粒径 重量法或体积法 耐久性要求 和易性指标（坍落度等）和粗 骨料种类、最大粒径

另外，在骨料总量一定的前提下，砂率过小，石 子包裹不好，可能使得混凝土拌合物的流动性差， 易离析、泌水；在水泥浆一定的前提下，砂率过 大，可能造成包裹砂子的水泥浆过少，砂粒之间 的摩擦阻力加大，混凝土拌合物的流动性变差。 砂率不足，往往会造成混凝土离析，水泥浆流失。 因此，砂率的确定，必须进行试验调整，从而选 择较恰当的砂率，保证尽可能少的单位用水量、 尽可能少的水泥用量，同时保证混凝土具有最大 的流动性，不离析、不泌水。砂率的确定，关键 在于试验、调整。
（一）计算初步配合比

普通混凝土配合比设计的基本任务是确定 混凝土四种基本材料（水泥、用水量、细 骨料、粗骨料）的数量。为此，必须建立 四个方程式（或条件），从而求解四种材 料用量，具体设计过程如下：
1、确定配制强度

配制强度按下列公式计算：
f cu, 0 f cu,k 1.645 式中: f cu, 0 混凝土配制强度 ( MPa); f cu,k 混凝土立方强度抗压强 度标准值( MPa);


3、单位用水量（W）
单位用水量是指单方混凝土中用水量的多少。单位用水 量是一个非常重要的参数，它直接影响混凝土的流动性、 黏聚性和保水性。在保证混凝土不离析、不泌水的前提 下，可以认为单位用水量W越大，混凝土的流动性越高。 但单位用水量过大，可能造成混凝土的离析和泌水。离 析和泌水的混凝土在浇筑成型时，会形成不均匀的结构， 形成缺陷，给混凝土结构造成隐患。因此，选择单位用 水量时，前提条件下是不能离析和泌水。
粉煤灰混凝土配合比设计 高性能混凝土配合比设计
普通混凝土配合比设计

依据标准：《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000


一、设计前资料的收集
要求的混凝土强度等级； 要求的混凝土施工流动性（如坍落度或维勃稠度）； 使用的水泥品种和水泥强度； 使用骨料的情况:粗细骨料的种类、各参数技术指标； 技术使用的外加剂与外掺料的要求及技术资料； 施工条件：如搅拌方式、运输方式、运输距离、灌注高 度、振动密实方式以及结构物的钢筋布置情况等等； 施工和使用的环境条件：如春、夏、秋、冬及风、雨、 霜、雪、温度、湿度、环境水以及环境介质是否有侵蚀 性等； 养护方法：如自然养护、蒸汽养护、压蒸养护等。


试配时应注意以下几点:
试配使用的原材料应与工程中实际的材料 相同，其搅拌方法宜与生产时使用的方法 相同； 试配的数量，应根据粗内料最大粒径选定， 粗骨料最大粒径不大于31.5mm时，拌和的 数量不少于15升；粗骨料最大粒径大于或 等于40mm时，拌合物数量不少于25升。采 用机械搅拌时，其搅拌数量级不应小于搅 拌机额定搅拌量的四分之一； 所使用的砂石材料应以干燥状态为基准。
塑性混凝土用水量参考值(kg/m3)
拌合物流动 度
卵石最大粒径(mm) 10
190 200 210 215
碎石最大粒径(mm) 10
200 210 220 230
项目 指标
10~3 0
20
170 180 190 195
31.5
160 170 180 185
40
150 160 170 175
20
185 195 205 215
混凝土强度等级 标准差（MPa） 生产单位
C20～ C40
＜C20
＞C40
预制混凝土构件厂
3.0
4.0
5.0
现场集中搅拌混凝土施工单位
3.5
4.5
5.5
2、确定水灰比

混凝土强度等级小于C60时 ，水灰比按下列公式 计算：
a f ce W /C f cu,0 a b f ce
c a b
水灰比—强度关系
75.0 70.0 65.0
强度(MPa)
60.0 55.0 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
水灰比
2、砂率

砂率是指骨料中砂子所占的比例，即砂重 与砂、石总重量之比。混凝土是一种层状 结构，可以近似考虑成水泥浆包裹砂子成 为砂浆，砂浆再包裹石子成为混凝土，因 此正确地选择砂率，使得砂、石、水泥浆 比例恰当，可以保证混凝土的流动性、黏 聚性、保水性，使混凝土达到密实状态。 普通混凝土的砂率一般在30%～44%之间。 影响砂率选择的因素很多，如石子的形态 （使用卵石时可选择相对较低的砂率）、 粒径、空隙率、水灰比等，对细砂或粗砂， 可相应选用较低或较高的砂率 。
中铁八局2011年铁路试验工程师 /试验员培训
混凝土配合比设计
二○一一年八月
简

介
混凝土配合比设计是混凝土质量保证的根本，普通 混凝土配合比设计原则是: 满足结构设计和施工进度要求的混凝土强度等级； 保证混凝土拌合物具有良好的工作性，以满足施工 条件的要求； 保证混凝土具有良好的耐久性，满足抗冻、抗渗、 抗腐蚀等要求，从而使混凝土达到经久耐用的使用目 的； 在保证上述质量和施工方便的前提下，尽量节约水 泥，合理使用原材料，从而降低工程成本，取得良好 的经济效益。 混凝土配合比设计原理主要基于“水灰比定则”， 即鲍罗米公式。

R a Rc (C / W b )


常数 a 的物理意义是：水泥强度转化为混 凝土强度的换算系数，它主要反映混凝土 的内聚力，其中包括水泥石本身的内聚力 和水泥石与骨料之间的粘结力； 常数 b 的物理意义是：当混凝土强度等于 零时的灰水比，这个灰水比是虚拟的，所 以称为虚拟灰水比，它反映了的水化强度 及骨料在混凝土中的骨架作用对混凝土强 度的影响。

式中:

i 1
N
2 2 f cu n ,i fcu
n 1
f cu,i : 第i组混凝土试件立方体抗 压强度值( MPa);
fcu : n组混凝土试件立方体抗 压强度平均值 ( MPa);
n : 统计周期内相同强度的 混凝土试件组数 (n 25).
当无统计强度资料时，混凝土强度标准差可 以按下表取值
a

保罗米公式的前提是混凝土的流动性一致。 即只有在混凝土流动性保持一致的情况下， 用相同的密实方法可以达到相同的密实结 果，则混凝土强度与灰水比有线性关系。




保罗米公式的各项参数均有现实的物理意义，公 式可以表达如下的概念： 混凝土强度R与水泥的强度成正比，即水泥强度越 大则混凝土强度越高，两者之间有确定的关系； 混凝土强度R与灰水比C/W有关，即灰水比越大， 混凝土强度越高； 如果以灰水比为横坐标，混凝土强度为纵坐标， 则混凝土强度—灰水比关系曲线因水泥强度不同 成为一组平行的直线。它与纵轴交于 a b Rc ，与 横轴交于 b 。当水泥强度 R 固定时，混凝土强 度大小仅决定于灰水比。在JGJ55-2000《普通混 凝土配合比设计规程》规定了 和 。
6、确定砂石用量

体积法计算：
C
c

S
s

G
g

W
w
0.01 1
Sp

S S G
重量法计算：
C S G W M cp S Sp S G
（二）配合比试配与调整

当混凝土配合比计算完成后应进行试配， 其目的是检验计算的混凝土配合比是否达 到强度等级和施工条件的要求，如有不符 合，应进行调整。试配是一个关键环节。 仅用级配、粒径等还不能完全反映砂子、 石子的颗粒及填充情况，同时砂率、用水 量也是经选择确定的，是否恰当，这些因 素决定了配合比计算中还存在相当的不确 定性，因此必须进行试配才能够确认计算 的配合比是否恰当，是否达到设计的要求。