集料配比设计方法

矿质混合料的配合比设计方法

矿质混合料的配合比设计方法有数解法和图解法两大类，两类设计方法均需要在两个已知条件的基础上进行：第一个条件是各种集料的级配参数；第二个条件是根据设计要求、技术规范或理论计算，确定矿质混合料目标级配范围。本节介绍数解法中的试算法、规划求解法，以及图解法中的修正平衡面积法。

一、数解法

数解法的基本原理是将几种已知级配的集料j 配制成满足目标级配要求的矿质混合料M ，混合料M 在某一筛孔i 上的颗粒是由这几种集料提供的。混合料的级配参数由式（4-38）或式（4-39）确定。

)()()(i j i j i M X a a ?=∑ （4-38） )()()(i j i j i M X P P ?=∑ （4-39）

式中：)(i M a —矿质混合料在筛孔i 上的分计筛余百分率（%）

)(i j a —某一集料j 在筛孔i 上的分计筛余百分率（%） )(i M P —矿质混合料在筛孔i 上的通过百分率（%） )(i j P —某一集料j 在筛孔i 上的通过百分率（%）

)(i j X —某一集料j 在矿质混合料中的质量百分率（%）

将已知集料的级配参数和矿质混合料的目标级配参数代入式（4-38）或式（4-39），可以建立数个方程，方程的个数等于标准筛的个数，然后可以用正则方程法求解，也可以用试算法或规划求解法确定各个集料的用量。

（1）试算法设计步骤

采用试算法求解，需要已知各个集料和矿质混合料的分计筛余百分率。以三种集料为例，介绍试算法的求解步骤。

1）基本计算方程的建立 设有A 、B 、

C 的三种集料在某一筛孔i 上的分计筛余百分率分别为)(i A a 、)(i B a 、)(i C a ，欲配制成矿质混合料M ，混合料M 中在相应筛孔i 上的分计筛余百分率设计值为)(i M a 。假设A 、B 、C 三种集料在混合料中的比例分别为

X 、Y 、Z ，由此得式（4-40）和式（4-41）

： X +Y +Z =100 （4-40）

X·)(i A a+Y·)(i B a+Z·)(i C a=)(i M a（4-41）2）基本假定

在矿质混合料中，某一粒径的颗粒是由一种集料提供的，在其它集料中不含这一粒径的颗粒。在具体计算时，所选择的粒径应在该集料中占有较大优势。将这一假定作为补充条件，可以简化式（4-41），从而求出A、B、C三种集料在矿质混合料中的用量。

3）计算各个集料在矿质混合料中的用量

首先确定在某种集料中占优势含量的某一粒径，忽略其它集料在此粒径的含量。

例如，若在集料A中所选择的粒径为i，该粒径的分计筛余为

a，并

A

(i

)

令：集料B和集料C在此粒径的含量

a、)(i C a均等于零，代入式（4-41）

)

B

(i

计算出集料A在混合料中用量X。

同理，在计算集料C或集料B的用量时，先确定这种集料中占优势的某一粒径，而忽略另两种集料中同一粒径的含量，根据上述相同方法，计算集料C或集料B的用量。可以根据集料的级配情况，选择先求解集料B的用量，还是先求解集料C的用量。

当集料超过三种时，方程（4-41）的未知数将增加，可按照上述原理重复进行计算。

4）合成级配的计算、校核和调整

由于试算法中各种集料用量比例是根据几个筛孔确定的，不能控制所有筛孔，所以应对合成级配进行校核。先按照式（4-38）和式（4-39）计算矿质混合料的合成级配

a或)(i M P。矿质混合料的合成级配应在设计要求

M

)

(i

级配范围内，并尽可能接近设计级配范围的中值。当合成级配不满足要求时，应调整个集料的比例。调整配合比后还应重新进行校核，直至符合要求为止。如经计算后确不能满足级配要求时，可掺加单粒级集料或调换其它集料。

试算法的具体计算步骤见例题4-2。

（2）规划求解法设计步骤

规划求解法采用Microsoft Office软件Excel电子表格中的规划求解分析工具进行，通过设置规划求解中的约束条件，较为准确地计算出各种集料的用量。采用规划求解法确定矿质混合料配合比的具体步骤见例题4-3。

二、图解法设计步骤

通常采用“修正平衡面积法”确定矿质混合料的合成级配。在“修正平衡面积法”中，将设计要求的级配中值曲线绘制成一条直线，纵坐标和横坐标分别代表通过百分率和筛孔尺寸，这样，当纵坐标仍为算术坐标时，横坐标的位置将由设计级配中值所确定。

（1）绘制级配曲线坐标图

按照一定的尺寸绘制矩形图框（通常纵坐标通过量取10cm，横坐标筛孔尺寸（或粒径）取15cm），连接对角线作为设计级配中值曲线，见图4-6。

按常数标尺在纵坐标上标出通过量百分率位置，然

图4-6 设计级配范围中值曲线

后将设计级配中值（见表4-27中数据）要求的各筛孔通过百分率，标于纵坐标上，并从纵坐标引水平线与对角线相交，再从交点作垂线与横坐标相交，该交点即为个相应筛孔尺寸的位置。

（2）确定各种集料用量

以图4-6为基础，将各种集料的级配曲线绘制于图上，结果见图4-7，然后根据两条级配曲线之间的关系确定各种集料的用量。

由图4-7可见，任意两条相邻集料级配曲线之间的关系只可能是下列三种情况之一。

1）曲线重叠

两条相邻级配曲线相互重叠，在图4-7中表现为集料A的级配曲线下部与集料B的级配曲线上部搭接。此时，在两级配曲线之间引一根垂线'

AA，使其与集料A、B的级配曲线截距相等，即'a

a=。垂线'

AA与对角线O0交于点M，通过M作一水平线与纵坐标交于P点，OP即为集料A的用量。

2）曲线相接

两条相邻级配曲线相接，在图4-7中表现为集料B的级配曲线末端与集料C的级配曲线首端正好在同一垂直线上。对于这种情况仅需将集料B的级配曲线末端与集料C的级配曲线首端直接相连，得垂线'

BB。'

BB与对角线O0

交于点N，过点N作一水平线与纵坐标交于Q点，PQ即为集料B的用量。Array

图4-7 组成集料级配曲线与要求合成级配曲线图3）曲线相离

两相邻级配曲线相离，在图4-7中表现为集料C的级配曲线末端与集料

CC平分这段水D的级配曲线首端在水平方向彼此分离。此时，作一条垂线'

平距离，使'b

CC与对角线O0交于点R，通过R作一b=，得垂线'

CC。垂线'

水平线与纵坐标交于S点，QS即为集料C的用量。剩余ST即为集料D的用量。

4）合成级配的计算与校核

与试算法相同，在图解法求解过程中，各种集料用量比例也是根据部分筛孔确定的，所以需要对矿料的合成级配进行校核，当超出级配范围时，

应调整各集料的用量。合成级配的计算与校核方法与试算法相同。

4.3.3矿质混合料配合比设计例题

[例题4-2]采用试算法计算矿质混合料的配合比

（1）已知条件

碎石、石屑和矿粉的筛分试验结果列于表4-28中第2～4列；设计级配范围列于表4-28中第5列。

（2）计算要求

按试算法确定碎石、石屑和矿粉在矿质混合料中所占的比例；校核矿质混合料合成级配计算结果是否符合规范要求的级配范围。

解①准备工作

将矿质混合料设计通过百分率中值转换为分计筛余百分率中值。首先计算出表4-28中矿质混合料设计级配范围的通过百分率中值，然后转换为累计筛余百分率，再计算为各筛孔的分计筛余百分率，计算结果列于表4-28第6～8列。

②计算碎石在矿质混合料中用量X 由表-28可知，碎石中占优势含量粒径为4.75mm 。故计算碎石用量时，假设混合料中4.75mm 粒径全部由碎石组成，即)75.4(B a 和)75.4(C a 均等于零。故将)75.4(B a =0，)75.4(C a =0，)75.4(M a =21.0%，)75.4(A a =49.9%，代入式（4-41）可得：

%1.42%1009

.490

.21%100)

75.4()75.4(=?=

?=

A M a a X ③计算矿粉在矿质混合料中的用量Z 根据表4-28，矿粉中粒径＜0.075mm 的颗粒占优势，此时，假设)

075.0(?A a 和)075.0(?B a 均等于零，将)075.0(?M a =6.0%，)075.0(?M a =85.3%，代入式（4-41）可得：

%0.7%1003

.850

.6%100)

075.0()075.0(=?=

?=

??C M a a Z ④计算石屑在混合料中用量Y

将已求得的X =42.1%和Z =7.0%代入（4-40）得：

Y =100-（X +Z ）=100-（42.1+7.0）=50.9%

⑤合成级配的计算与校核

根据以上计算，矿质混合料中各种集料的比例为：碎石:石屑:矿粉=X :Y :Z =42.1:50.9:7.0。按公式（4-38）计算矿质混合料的合成级配，结果列于表4-29的第11列。将矿质混合料的通过百分率（表4-29中第13栏）与表4-28要求级配范围比较可知，该合成级配符合设计级配范围的要求。

[例题4-3]采用规划求解方法设计某矿质混合料中各种集料的用量比例。

（1）已知条件

矿质混合料的设计级配范围见表4-30，可供选择的集料分为五档，各自的筛分结果分别列于表4-30第5～9列。

（2）设计要求

根据原材料的筛分级配，确定符合设计级配范围要求的各档原材料用量。

解①输入已知数据并输入合计级配计算式

打开Microsoft Office软件Excel软件，按照图4-8的形式建立数据工作表。

图4-8 规划求解数据输入后的Excel 工作表

在Excel 工作表中的B 和C 列中输入表4-30中设计级配的上限和下限值，级配中值在D 列生成。在工作表的第E ～I 列中输入表4-30中5档集料的级配。

在单元格E15、F15、G15、H15和I15中存储各档集料用量。

在第J 列中输入矿料的合成级配，在单元J3～J14分别输入矿料在26.5mm ～0.075mm 筛孔尺寸上的通过百分率，合成级配按照式（4-39）计算。在Excel 工作表中输入方式为：

在J3单元格中输入“=E15*E3+F15*F3+G15*G3+H15*H3+I15*I3”； 在J4单元格中输入“=E15*E4+F15*F4+G15*G4+H15*H4+I15*I4”； ……； 在在J14单元格中输入计算公式“=E15*E14+F15*F14+G15*G14+H15*H14+I15*I14”。

②建立目标控制条件

为了获得合理的级配，要求矿质混合料的合成级配落在设计级配范围之内，并且尽量地接近中值。因此，可以要求以合成级配中值与设计级配中值之差的平方和最小作为目标控制条件，即式（4-42）计算值Q 最小。

2)(][）设计（i i M P P Q -=∑ （4-42）

式中：)(i M P —矿质混合料合成级配通过百分率（%）

)(i P 设计—设计级配范围中值（%）

式（4-42）在表格中的输入方式为：在单元格K3中输入“=(D3-J3)^2”， K4中输入“=(D4-J4)^2”，……，K14中输入“=(D14-J14)^2”。最后在单元格输公式“=sum(K3:K14)”表示对K13到K14单元格求和。

③设置规划求解参数值

上述步骤完成了规划求解前的准备，根据设计目标，集料用量比例应在保证矿料合成级配不超出设计级配范围的前提下，使式（4-42）最小。所以问题的求解可以描述为，寻求合适的E15、F15、G15、H15和I15的值（可变值），使得K15的值最小（差的平方和最小，控制值）。

在Excel 工具栏中点击“规划求解”，出现如图4-9所示“规划求解参数”的对话框。

图4-9 规划求解对话框

a.设置目标单元格

在规划求解对话框中，把目标单元格中设置为K15（自动显示为$K$15），选中最小值选项。其意思为以控制目标单元格的最小值为规划求解的目的，即要求公式（4-42）计算值最小。

b.设置可变单元格

选中各档集料用量单元格E15、F15、G15、H15和I15作为可变单元格（显示为($E$15:$I$15）。

单击图4-9所示的规划求解对话框中的“添加”按纽来增加约束条件，当单击“添加”后，弹出“添加约束”对话框见图4-10，在该对话框中依次输入各约束条件。所输入的约束条件应满足式（4-43）的要求，即合成级配不得超出设计级配的控制范围。

下限设计)(i P ＜)(i P M ＜上限设计)(i P （4-43）

式中：)(i P M —矿质混合料合成级配通过百分率（%）

)(i P 设计—设计级配范围（%）

图4-10 “添加约束”对话框

例如：要增加J3≤B3这样的约束条件，则可在“添加约束”对话框中的左侧输入或选取单元格J3作为引用单元格（显示$J$3），在中间的组合框中选择＜=，在对话框的右侧输入或选取单元格B3作为约束值单元格，见图4-10，单击添加按纽后就完成一个约束条件的设置。继续在对话框中左侧输入J3，右侧输入C3，中间选择＞=，单击添加，则完成了约束条件J3≥C3的添加。这样就完成了约束条件C3≤J3≤B3的设置。依照相同的方法完成所有约束条件的输入。

除了对级配范围的约束之外还可以设置任何其它的约束条件。比如在本例中事先确定了矿粉的用量为4%，则可以增加约束条件“I15=0.04”。

在添加完所有的约束条件后，单击中“添加约束”对话框中的“取消”键后，将重新弹出“规划求解参数”对话框，图4-11为完成所有约束条件设置后的规划求解对话框。

图4-11 添加了各组约束条件后的对话框

④规划求解计算各种集料用量

单击“规划求解参数”对话框的“求解”键，规划求解过程开始，求解运算后将跳出图4-12所示的对话框。

图4-12 求解结果对话框

如果有解（如本例中有一个解），选中“保存规划求解结果”，单击“确定”按纽保存结果，结束求解。在可变单元格中保存所求得的各档集料的用量，如果提示没有找到解，则意味着用这种原材料配不出符合要求的级配，应改变原材料重新计算。本例题求解结果见图4-13。

图4-13 可变单元格中显示的结果

⑤绘制合成级配曲线

利用Excel中图表导向，可以绘制合成级配曲线如图4-14。

图4-14 合成级配曲线图

普通混凝土配合比设计方法及例题

普通混凝土配合比设计方法[1] 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本，最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量，走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线； 2.普通塑性混凝土配合比设计时，主要参数参考下表 ； ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料； ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好，其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性，相容性不良的外加剂，不得用于配制混凝土； 3 设计普通混凝土配合比时，应用excel编计算公式，计算过程中通过调整参数以符合表1给出的范围。

2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s）表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 2.1.10大体积混凝土mass concrete 体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。 2.1.11 胶凝材料binder 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量binder content 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 2.1.13 水胶比water-binder ratio 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。 2.1.14 矿物掺合料掺量percentage of mineral admixture 矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。 2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture 外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。

集料配比设计方法课件.doc

矿质混合料的配合比设计方法 矿质混合料的配合比设计方法有数解法和图解法两大类，两类设计方 法均需要在两个已知条件的基础上进行：第一个条件是各种集料的级配参 数；第二个条件是根据设计要求、技术规范或理论计算，确定矿质混合料 目标级配范围。本节介绍数解法中的试算法、规划求解法，以及图解法中 的修正平衡面积法。 一、数解法 数解法的基本原理是将几种已知级配的集料j 配制成满足目标级配要 求的矿质混合料M ，混合料M 在某一筛孔i 上的颗粒是由这几种集料提供的。混合料的级配参数由式（4-38）或式（4-39）确定。 a （4-38） M a X (i ) j (i ) j (i ) P （4-39） M P X (i ) j (i ) j (i ) 式中：a—矿质混合料在筛孔i 上的分计筛余百分率（%） M (i ) a —某一集料j 在筛孔i 上的分计筛余百分率（%） j (i ) P —矿质混合料在筛孔i 上的通过百分率（%） M ( i ) P —某一集料j 在筛孔i 上的通过百分率（%） j (i ) X —某一集料j 在矿质混合料中的质量百分率（%） j (i ) 将已知集料的级配参数和矿质混合料的目标级配参数代入式（4-38 ）或式（4-39），可以建立数个方程，方程的个数等于标准筛的个数，然后可 以用正则方程法求解，也可以用试算法或规划求解法确定各个集料的用量。 （1）试算法设计步骤 采用试算法求解，需要已知各个集料和矿质混合料的分计筛余百分率。 以三种集料为例，介绍试算法的求解步骤。 1）基本计算方程的建立 设有A 、B 、C 的三种集料在某一筛孔i 上的分计筛余百分率分别为a、 A(i ) a 、a C (i ) ，欲配制成矿质混合料M ，混合料M 中在相应筛孔i 上的分计筛 B(i ) 余百分率设计值为a M (i ) 。假设A 、B 、C 三种集料在混合料中的比例分别为

沥青混合料配合比设计方法

沥青混合料配合比设计方法 1．材料准备 按相关试验规程规定的取样方法，取足够数量的具有代表性沥青及矿料试样。按《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）材料质量的技术要求试验各项性质，当检验不合格时，不得用于试验。 2．矿质混合料的配合比组成设计 矿质混合料配合比组成设计的目的是选配一个具有足够密实度并且 有较高内摩阻力的矿质混合料，可以根据级配理论，计算出需要的矿质混合料的级配范围。但是为了应用已有的研究成果和实践经验，通常是采用规范推荐的矿质混合料级配范围来确定。按现行规范规定。按下列步骤进行： （1）确定沥青混合料类型 沥青混合料类型根据道路等级、路面类型、所处的结构层位选定。（2）确定矿料的最大粒径 各国对沥青混合料的最大粒径（D）同路面结构层最小厚度的关系均有规定，除前苏联规定矿料最大粒径分别为面层厚度的0.6倍与底基层厚度的0.7倍外，一般均规定为0.5借以下。我国研究表明：随h ／D增大，耐疲劳性提高，但车辙量增大。相反h／D减小／车辙量也减小，但耐久性降低，特别是在h/D≤2时，疲劳耐久性急剧下降。为此建议结构层厚度人与最大粒径口之比应控制在h／D＞2。尤其是

在使用国产沥青时，h／D就更接近于2。例如最大粒径的30-35mm的粗粒式沥青混凝土，其结构层厚度应大于4-7cm，D为20-25mm；中 粒式沥青混凝土，其结构层厚度应大于4-5cm，D为15cm；细粒式沥青混凝土，其最小结构厚度应为3cm。 只有控制了结构层厚度与最大粒径之比，才能拌和均匀，易于达到要求的密实度保证施工质量。,和平整度． （3）确定矿质混合料的级配范围 根据已确定的沥青混合料类型，查阅规范推荐的矿质混合料级配范围。（4）矿质混合料配合比例计算 ①组成材料的原始数据测定。根据现场取样，对粗集料）细集料和矿粉进行筛析试验。按筛析结果分别绘出各组成材料的筛分曲线，同时测出各组成材料的相对窃度”供计算物理常数备用。 ②计算组成材料的配合比，根据各组成材料的筛析试验资料，采用图解法或电算法，计算符合要求级配范围的各组成材料用量比例。 ③调整配合比。计算得的合成级配应根据下列要求作必要的配合比调整。 a.通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限,尤其应使 0.075、2.36和4.75删筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中限。b．对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路等交通量大、轴载 重的道路，宜偏向级配范围的下（粗）限。对一般道路、中小交通量或人行道路等宜偏向级配范围的上（细）限。 c、合成的级配曲线应接近连续或有合理的间断级配，不得有过多的

级配碎石配合比

级配碎石配合比文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

报告编号： ZH-2017-0525 任务单编号： ZH-0525 报告总页数： 5 级配碎石配合比报告 施工单位：安徽送变电工程公司 芜湖建业工程检测有限公司 报告日期：2017年05月25日

委托单位：国网安徽省电力公司经济技术研究院 建设单位：国网安徽省电力公司经济技术研究院 见证单位：安徽电力工程监理有限公司 见证人：徐鸿亮 签名栏 试验单位：（盖章） 试验人员： 报告审核： 报告批准： 说明：1、报告未加盖公章或检测专用章无效。 2、未经本单位书面同意，部分复制报告无效。 3、委托检测结果仅对来样负责。 4、若对检测结果有异议，应于收到报告十五日内，以书面形式向 检测单位提出，逾期视为对报告无异议。 5、检测报告未加盖骑缝章无效。 6、本报告中所有原材料检测仅供配合比设计使用，施工中所用各 种原材料应按规定批量送检。 地址：芜湖市北京路30号。

一、任务概述 国网安徽省电力公司经济技术研究院委托，我公司安徽芜湖三500千伏变电站新建工程道路级配碎石进行配合比试配。 二、试配依据 《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000） 《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005） 三、原材料性质分析 本次目标配合比试配所用集料为芜湖的碎石；本次配合比设计所用原材料均由委托方送样。 矿料 级配碎石中的矿料包括粗集料和细集料。 粗集料10~20mm，5~10mm碎石，粗集料技术性质见表3-1。试验结果表明粗集料所检项目符合JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》关于路面基层用粗集料质量技术要求。 表3-1 粗集料技术性质 细集料为石屑，试验项目及试验结果见表3-2。试验结果表明细集料所检项目符合JTJ 034-2000《公路路面基层施工技术规范》关于路面基层用细集料质量技术要求。 表3-2 细集料技术性质 各种粗集料、细集料的筛分结果见表3-3 表3-3 各种集料的筛分结果

沥青混合料组成设计

沥青混合料组成设计 热拌沥青混合料的配合比设计包括3个阶段： 1、目标配合比设计阶段——确定所用材料、计算矿料配合比、据马歇尔试验确定最佳沥青用量，把这个结果作为目标配合比进行试拌，确定拌合机各冷料仓的供料比例、进料速度。 2、生产配合比设计阶段——从二次筛分后进入各热料仓的材料取样筛分，确定各热料仓的材料比例（供控制室使用）。同时调整冷料仓的进料速度，确定生产配合比得最佳沥青用量(目标配合比的最佳沥青、±0.3%)。 3、生产配合比验证阶段——用生产配合比进行试拌、铺试验段，做马歇尔试验进行检验，确定生产用的标准配合比。标准配合比是生产控制的依据和质量检验的标准。矿料级配至少0.075、2.36、4.75三档的筛孔通过率接近要求的中值。 沥青混合料目标配合比设计阶段如何根据马歇尔试验确定沥青最佳用量1）．首先根据选用矿料颗粒组成确定各种矿料的比例，使混合的矿料级配符合设计或规范要求。 2）．根据规范和经验估计适宜的沥青用量，以此沥青用量为中值、0.5%为间隔取5个不同的沥青用量，分别拌和沥青混合料，制备5组马歇尔试验试件。3）．测定试件的密度，计算孔隙率和饱和度。并进行马歇尔试验，测定稳定度和流值等物理力学指标。 4）．整理试验结果。以沥青用量为横坐标，以密度、孔隙率、稳定度、流值和饱和度指标为纵坐标，分别点出试验结果，并绘制关系曲线图。 5）．在图中求取密度最大值对应的沥青用量为a1，稳定度最大值对应的沥青用量为a2，规定空隙率范围的中值对应的沥青用量为a3。计算出沥青最佳用量的初始值OAC1=（a1+a2+a3）/3。 6）．求出符合规范或设计的沥青用量范围OACmin~OACmax，并求取中值OAC2=（OACmin+OACmax）/2。 7）．按沥青最佳用量初始值OAC1在曲线图上求取相应的各项指标值，当各项指标均符合要求时，OAC1和OAC2综合决定沥青最佳用量。若不满足要求时，

级配理论

（2）沥青混合料的散体颗粒性特征 沥青混合料颗粒性力学特性（参见图2—3）表现为： (1)材料的力学特性与其压实度有关，一般随着压实度的增加，其强度与刚度均会增加； (2)材料的力学特征与三轴实验的围压σ3有关，围压增大时，沥青混合料强度与刚度也增加。 有关研究结果表明[4]，沥青混合料强度、刚度与压实度、围压有良好的线性关系。正因为沥青混合料具有典型的颗粒性材料特性，所以传统上常用摩尔——库仑Mohr-Coulomb［5］强度理论来表征沥青混合料的力学强度。根据Mohr-Coulomb理论，沥青混合料的力学强度主要来源于骨料颗粒间的摩擦力和嵌挤力、沥青胶结料的粘结力，并引进两个强度参数，即粘聚力C和摩阻角θ，以此作为强度理论的分析指标。通常用三轴试验、简单拉压或直剪试验确定C、θ值。 σ 压围 实压 度 ε 图2—3 沥青混合料的颗粒力学特征 在此引用文献［5］的有关试验数据资料进行分析，见表2—1。 围压σ3（Mpa） σ1（普通沥青混合料） （Mpa）σ1（改性沥青混合料） （Mpa） 备注 0 0.2 0.4 2.29 2.89 3.53 2.625 3.19 3.84 沥青用量7.3%，温度230C， 压实度93.6%，加载速率 1%/min 加载速率（%/min） 0.25 1 4 2.45 2.89 3.695 2.69 3.19 4.105 沥青用量7.3%，温度230C， 压实度93.6%，围压0.2Mpa

若用传统的Mohr-Coulomb理论模型表征沥青混合料的力学特性，则沥青混合料的力学模型为：τ=σ·tgθ+ C，（式中τ为沥青混合料的抗剪强度，σ为材料受到的正应力）。对表2—1的数据用应力圆表示为图2—4（a）、（b）。从图（a）中可见，改性沥青和普通沥青的混合料θ值相差很小（分别为30.34°、30.82°），C值则有较大差异（前者C=0.748Mpa，后者为0.648Mpa），其原因是这两种混合料的集料级配和压实度相同（所以摩擦角θ值相近），而沥青结合料性质不同（改性沥青因为粘度大而C值较大，故凝聚力有差异，）。从图（b）中发现：变化加载速率的应力圆公切线却为一垂直线，说明Mohr-Coulomb理论不能很好解释沥青混合料在不同应变速率条件下强度不同的现象（即流变性），另一方面也表明强度公式τ=σ·tgθ+ C成立是有前提条件的（在应变速率和温度不变的条件下）。示意图2—4（c）则显示加载速率增加后，沥青混合料的C值增加较大，θ值变化很小，表明C值对加载速率有较大相关性。另外，沥青混合料的C值与温度也有较大的相关性（温度升高，C值降低），因此可以推知，C值具有粘性性质[8] [9]。 （a）（b）

高强混凝土配合比设计方法及例题

高强(C60)混凝土配合比设计方法[1] 基本特点： 1）每立方米混凝土胶凝材料质量480±20kg； 2）水泥用量不低于42.5级，每立方米水泥质量不超过400kg； 3）砂率0.38~0.40，砂率尽量选小些，以降低粘度； 4）使用掺合料取代部分水泥，宜矿渣（10%~20%）与粉煤灰（10%~15%）复掺； 5）优先选用聚羧酸减水剂，并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂； 6）粗骨料粒径不应大于31.5mm，如果强度等级大于C60，其最大粒径不应大于25mm；7）粗骨料的针片状含量不宜大于5.0%； 8）粗骨料的含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%； 9）细骨料的细度模数宜大于2.6； 10）细骨料含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。

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标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。 3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表3.0.4的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表3.0.4的限制。 表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量 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3.0.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。 表3.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 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； 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5％； 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。

配合比设计对集料的级配的选用

1 配合比集料的级配选用的依据凡施工中要使用集料的工程，其施工技术规范都对集料的级配范围有明确规定。但是在有些工程，因为工程质量对集料的级配较为敏感，在施工规范中除对集料的级配范围规定外，还对一些关键筛孔的筛分通过的质量百分率（或累计筛余质量百分率），提出特别要求，如JTJ032-94《公路沥青路面施工技术规范》7.3.6.3条规定‘标准配合比的矿料级配至少应包括0.075mm、2.36mm、4. 75mm三档的筛孔通过率接近要求级配的中值；JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》在细集料的级配范围表中的注：②中规定‘……除5.00、0.63、0.16号筛孔外，其余各筛孔累计筛余允许超出分界线，但其总量不得大于5%。’④中规定‘对于高强泵送混凝土用砂……2.5mm筛孔的累计筛余量不得大于15%，0.315mm筛孔的累计筛余量宜在85%~92%范围内。’等，但对其他筛孔的级配范围中值的筛分通过质量百分率（或累计筛余质量百分率）的波动允许百分率没有严格的规定，只能以级配范围作为配合比的集料选用的依据，和施工工地在集料进行抽检试验时，对集料的级配判定是否合格的控制依据。而较为合理的、适用的、理想的集料的级配，应该首选级配范围的中值。但要设计好一个经济合理的、适用的、理想的配合比，还要考虑集料的级配以外的其他一些有关的因素。 2 配合比设计集料的级配选用的两种方法：施工所用集料的采购备料，都是先控制一个最大、最小粒径范围，然后在此范围分几个档次，采购进场2~5种不同规格的集料，由配合比设计人员根据规定集料的级配要求，计算出各种规格的集料用量比例，作为施工配料和备料进场的依据。目前集料的级配计算、选用常用的方法有如下两种： 2.1粗放型选择法：根据实际进场各种集料筛分试验的级配结果，依据规范规定的级配要求，用试算法、图解法或专用的电脑软件，计算出各种集料组合时所占的比例，并按此比例计算集料的合成级配，绘制级配结果曲线图。一般情况下只要集料中各级颗粒含量不超出规定的级配组成范围曲线（即处于上限和下限曲线之内），且关键筛孔的通过量符合规定，则应认为是合格的，可以用于配合比的试配试验，试配试验也可能获得成功。按规范规定的条文评判此配合比所用集料的级配，好似无懈可击，但若由于某些因素影响使得进场的集料本身颗粒级配不够理想，或由于进场的品种较少，致使合成级配曲线形成上下较大的波折，更甚者还会出现个别点处于级配曲线的极边沿，不是一条圆滑的、接近级配的中值的理想曲线，就应对施工质量的控制持怀疑态度。在施工实施中若遇进场集料因加工等问题，造成级配的波动是趋向级配的中值有利方面波动，则可原谅，否则，则更加远离了级配的中值，对质量控制的影响就难于估计。因此在审核该配合比设计集料的级配时，不能单纯以不超出级配范围为满足，而应对集料的级配作认真的调整，从原材料上检查原因，按照级配曲线的缺陷，改换进场集料的品种，或增加新的品种，以满足集料的级配要求。但如此处理有些施工单位因经济利益关系，较难接受，按现行规范规定要求，应如何说服施工单位，应如何处置，尚无良策。 2.2 中值型选择法：首先对进场集料认真检验，根据各种不同规格的集料试验筛分结果，用试算法、图解法或专用的电脑软件，计算出各种集料组合时所占的比例，并按此比例计算集料的合成级配，评判合成级配曲线，是否接近规范规定的集料的级配范围的中值，根据施工经验一般不要超出要求的级配中值的上下2~3%为宜（规范有规定

矿质混合料组成设计

1. 矿质混合料组成设计 有两种方法进行组成设计：试算法和图解法。 ?试算法 1. 试算法的基本原理 首先假设混合料中某种粒径的颗粒，是由对这一粒径占优势的一种集料组成，其他集料不含这一别试探各种级料的大致比例，不合适再进行调整，逐步接近，最终达到符合要求的集料的配合比 2. 步骤及方法 将A、B、C三种集料配成M级配的矿料：(表9.6.1) mai X+ mbi Y+ mci Z=Mi。Mi-混合料M在I粒级上的含量，mai, mbi, mci -A、B、C在Ⅰ粒级 ①求X：选取A料占优势的粒径Ⅰ(mm)，令 mbi = mci =0，则 X= Mi / mai。 ②求Z：选取C料占优势的粒径j(mm)，令mbi = mci =0，则X= Mi / mai。 ③求Y：Y=100-X-Z 。 ④核对：按 mai X+ mbi Y+ mci Z=M 逐级核对。不符合要求，应对X、Y、Z比例进行适当的调整 i 集料满足混合矿料的级配要求。 ?图解法 适用于多种集料组成的矿料配合比设计。 1. 基本原理: 把设计要求矿料的级配，按所采用各种集料的粒径范围分成几个区段，然后令各种集料的含量（求的级配中各相应区段的颗粒含量(%)。 2. 已知条件 ① 各种集料筛分析结果→各级料的通过百分率→级配曲线；

② 按技术规范要求的合成级配范围→合成级配的通过百分率中值。 3. 设计步骤 ①绘制坐标图：绘制长方形图框，坐标纵坐标为通过百分率。对角线作为合成级配中值。横坐横坐标确定方法：据合成级配中值要求的各筛孔通过百分率，从纵坐标引平行线，与对角线交点横坐标交点，为相应筛孔的孔径位置。 ②绘制级配曲线：将各集料的级配曲线绘制在上述坐标图上。 ③ 确定各相邻级配曲线的关系：相邻级配曲线重叠（A与B）、相邻级配曲线相接（B与C）、相离（C与D）。 ④确定各集料的用量。 2. 沥青最佳用量的确定 沥青最佳用量一般通过马歇尔试验确定。 根据规范推荐的沥青的用量范围，每隔0.5%为一组，选用5个以上的沥青用量，各制备马歇尔试 测试各组试件的技术指标 ( Sm(0), f, V v, S m)。 建立沥青用量－技术指标关系曲线。 根据标准要求，在各关系曲线上确定性能合格的沥青用量范围，取其中值为沥青最佳用量。 繁重交通中粒式沥青砼技术指标及试验结果如下表9.6.2所示。

高强混凝土配合比设计方法及例题

高强混凝土配合比设计方法及例题

1] 高强(C60)混凝土配合比设计方法[ 基本特点： 1）每立方米混凝土胶凝材料质量480±20kg； 2）水泥用量不低于42.5级，每立方米水泥质量不超过400kg； 3）砂率0.38~0.40，砂率尽量选小些，以降低粘度； 4）使用掺合料取代部分水泥，宜矿渣（10%~20%）与粉煤灰 （10%~15%）复掺； 5）优先选用聚羧酸减水剂，并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂；6）粗骨料粒径不应大于31.5mm，如果强度等级大于C60，其最大粒径不应大于25mm； 7）粗骨料的针片状含量不宜大于5.0%； 8）粗骨料的含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%； 9）细骨料的细度模数宜大于2.6； 10）细骨料含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。 表1 混凝土配合比设计参数参考表(自定，待验证)

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标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。 3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。 3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表3.0.4的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表3.0.4的限制。 表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量 3.0.5矿物掺合料在混凝土中的掺量应经过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。 表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量

集料配比设计方法

矿质混合料的配合比设计方法 矿质混合料的配合比设计方法有数解法和图解法两大类，两类设计方法均需要在两个已知条件的基础上进行：第一个条件是各种集料的级配参数；第二个条件是根据设计要求、技术规范或理论计算，确定矿质混合料目标级配范围。本节介绍数解法中的试算法、规划求解法，以及图解法中的修正平衡面积法。 一、数解法 数解法的基本原理是将几种已知级配的集料j 配制成满足目标级配要求的矿质混合料M ，混合料M 在某一筛孔i 上的颗粒是由这几种集料提供的。混合料的级配参数由式（4-38）或式（4-39）确定。 )()()(i j i j i M X a a ?=∑ （4-38） )()()(i j i j i M X P P ?=∑ （4-39） 式中：)(i M a —矿质混合料在筛孔i 上的分计筛余百分率（%） )(i j a —某一集料j 在筛孔i 上的分计筛余百分率（%） )(i M P —矿质混合料在筛孔i 上的通过百分率（%） )(i j P —某一集料j 在筛孔i 上的通过百分率（%） )(i j X —某一集料j 在矿质混合料中的质量百分率（%） 将已知集料的级配参数和矿质混合料的目标级配参数代入式（4-38）或式（4-39），可以建立数个方程，方程的个数等于标准筛的个数，然后可以用正则方程法求解，也可以用试算法或规划求解法确定各个集料的用量。 （1）试算法设计步骤 采用试算法求解，需要已知各个集料和矿质混合料的分计筛余百分率。以三种集料为例，介绍试算法的求解步骤。 1）基本计算方程的建立 设有A 、B 、 C 的三种集料在某一筛孔i 上的分计筛余百分率分别为)(i A a 、)(i B a 、)(i C a ，欲配制成矿质混合料M ，混合料M 中在相应筛孔i 上的分计筛余百分率设计值为)(i M a 。假设A 、B 、C 三种集料在混合料中的比例分别为 X 、Y 、Z ，由此得式（4-40）和式（4-41） ： X +Y +Z =100 （4-40） X ·)(i A a +Y ·)(i B a +Z ·)(i C a =)(i M a （4-41）

6.8.2 配合比设计的方法、原理及依据

6.8.2 配合比设计的方法、原理及依据 一、砼配合比设计的方法与原理 1. 体积法 假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气体积之和。 —水泥密度，可取2900～3100（kg／m3）； 式中ρ c ρ —细骨料的表观密度（kg／m3）； s ρ —水的密度，可取1000（kg/m3）； w α—混凝土的含气率（%），在不使用引气型外加剂时，可取1。 2. 质量法（假定表观密度法） 该法假定混凝土拌合物的表现密度为一固定值，混凝土拌和物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。因此可列出以下两式 式中：m c0、m c0、m s0和m w0——每立方米混凝土的水泥、粗骨料、细骨料和水的用量（kg）； ——砂率（％）； β s ——1 m3 混凝土拌合物的假定湿表观密度（kg/m3），在2260～2450kg ρ cp 范围内选定。 一般C7.5～C15取2300～2350 kg/m3，C20～C30取2350～2400 kg/m3，>C40取2450 kg/m3 。

二、砼配合比设计的依据 1. 混凝土配合比设计基本参数的确定 砼：4个基本变量（材料参数）：水泥、水、砂子、石子 三个关系:（1）水和水泥的关系（水灰比） （2）砂和石子的关系（砂率） （3）水泥浆与骨料的关系（单位用水量） 基本原则是： （1）在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比。——取大值（省水泥） （2）在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格，确定混凝土的单位用水量。——越小越好 （3）砂在细骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定。——砂率越小越好 2. 砼配合比设计的算料基准 1m3砼种各材料用量为基准 计算时骨料以干燥状态为基准 花岗岩物理特性： 密度：2.79-3.07g/cm3 抗压强度：1000-3000 kg/cm2 弹性模量：1.3-1.5x106 kg/cm3 吸水率：0.13 % 肖氏硬度：> HS 70 石灰膏是将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的3-4倍)消化，或将消石灰粉和水拌合而 成的膏状物，其主要成分为Ca(OH)：。石灰膏的表观密度为1300-1400kg／m3，常用于调制 石灰砌筑砂浆或抹面砂浆，也常调制混合砂浆。 (一)按干表观密度分类 1．重混凝土 重混凝土是指干表观密度大于2800ks／m3的混凝土，采用密度特别大的骨料(如重晶 石、铁矿石、钢屑等)制成，具有防x射线、r射线的性能，故又称防辐射混凝土，广泛用于 核工业屏蔽结构。 2．普通混凝土 普通混凝土是指干表观密度为2000—2800ks／m3，以水泥为胶凝材料，采用天然的普 通砂、石作粗、细骨料配制而成的混凝土。普通混凝土是建筑工程中应用最广、用量最大的

普通混凝土配合比设计总结

普通混凝土配合比设计（新规范） 一、术语、符号 普通混凝土 干表观密度为2000kg/m3～2800kg/m3的混凝土。 （在建工行业，普通混凝土简称混凝土，是指水泥混凝土） 干硬性混凝土 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃稠度（s）表示其稠度的混凝土。 （维勃稠度可以合理表示坍落度很小甚至为零的混凝土拌合物稠度，维勃稠度等级划分为5个。） 塑性混凝土 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 流动性混凝土 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 大流动性混凝土 拌合物坍落度不低于160mm的混凝土。 胶凝材料 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。

胶凝材料用量 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 水胶比 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。（代替水灰比） （胶凝材料和胶凝材料用量的术语和定义在混凝土工程技术领域已被广泛接受） 二、设计方法、步骤及相关规定 基本参数 （1）水胶比W/B； （2）每立方米砼用水量m w； （3）每立方米砼胶凝材料用量m b； （4）每立方米砼水泥用量m C； （5）每立方米砼矿物掺合料用量m f； （6）砂率βS：砂与骨料总量的重量比； （7）每立方米砼砂用量m S； （8）每立方米砼石用量m g。 理论配合比（计算配合比）的设计与计算 基本步骤： 混凝土配制强度的确定； 计算水胶比； 确定每立方米混凝土用水量； 计算每立方米混凝土胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量； 确定混凝土砂率； 计算粗骨料和细骨料用量。

（1）混凝土配制强度的确定 混凝土配制强度应按下列规定确定： 当混凝土设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式确定： σ645.1,0,+≥k cu cu f f （1） 式中：0,cu f ——混凝土配制强度（MPa ）； k cu f ,——混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强 度等级值（MPa ）； σ——混凝土强度标准差（MPa ）。 当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定： k cu cu f f ,0,15.1≥ （2） 混凝土强度标准差应按下列规定确定： 有近1～3个月同品种、同等级混凝土强度资料，且试件组数不小于30，其混凝土强度标准差时 (≥ 30组数据)按式（3）统计计算： 1 1 22 ,-?-= ∑=n m n f n i fcu i cu σ （3） 式中：i cu f ,——第i 组试件强度（MPa ）； 2fcu m ——n 组试件的强度平均值（MPa ）； n ——试件组数。 对于强度等级不大于C30的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于时，按式（3）计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于时，应取。 对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于时，应按式（3）的计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于时，应取。

集料及级配的选择

②集料及级配的选择 中粒式沥青混凝土的级配形式AC-16，粗粒式沥青混凝土采用AC-25。矿料的级配及沥青用量范围（方孔筛）如下表所示： 级配类型 通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（％） 沥青 用量 （％）19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 细粒式沥青砼AC-13 100 90~1 00 68~8 5 38~6 8 24~5 15~3 8 10~2 8 7~20 5~1 5 4~8 4.0 中粒式 沥青砼AC-20 100 90~10 70~9 2 60~8 34~6 2 20~4 8 13~3 6 9~26 7~18 5~1 4 4~8 4.0 ③沥青混合料的技术指标： 沥青混合料配合比设计按马歇尔试验法进行，技术指标应符合下表的要求： 拌沥青混合马歇尔试验技术指标 项 目 沥青混合料类型击实次数 （次） 稳定度 （KN） 流值 （0.1mm） 空隙率 （％） 沥青饱和度 （％） 中粒式沥青 砼 两面各75 ＞7.5 20-40 3-6 70-85 粗粒式沥青 砼 两面各75 ＞7.5 20-40 3-6 70-85 （2）基层及底基层 基层采用二灰碎石基层（石灰：粉煤灰：碎石=7.5：17.5：75），底基层采用石 灰土（含灰量10％）.石灰质量应符合GB1594规定的Ⅲ级以上消石灰或生石灰 的技术标准，要尽量缩短石灰的存放时间；粉煤灰质量的SIO2、AI2O3和Fe2O3 总含量应大于70％，烧失量＜20％，集料压碎值＜30％。二灰碎石集料的级配 应符合下表的要求： 结构通过下列方孔筛（mm）的质量百分率（％）

普通混凝土配合比设计方法

普通混凝土配合比设计方法 1、目的：为满足设计和施工要求，确保混凝土质量达到经济合理，特编制适合施工现场应用的普通混凝土配比设计方法。 2、引用标准 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-2011 3、基本规定 3.1混凝土配合比设计应满足混凝土配置强度及其他力学性能、拌合物性能、长期性能和耐久性能的设计要求。 3.2混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料；细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。 3.3混凝土最大水胶比应符合现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 3.4除配制C15及其以下强度等级的混凝土外，最小胶凝材料用量应符合规程3.0.4表规定。 3.5矿物掺合料的掺量应通过试验确定，同时满足规程3.0.5-1和3.0.5-2表的规定。 3.6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引气剂，掺量经试验确定，同时应符合规程3.0.7表规定，最大不宜超过7.0%。 4、设计普通混凝土配比的基本参数。

4.1 根据已知混凝土设计强度等级，计算混凝土试配强度 f cu.o(Mpa) f cu.o≥f cu.k+1.645σ 式中：f cu.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） σ值取值见下表： 混凝土强度 ≤C20 C25-C45 C50-C55 标准值 σ 4.0 5.0 6.0 4.2 计算混凝土水胶比（W/B）： 根据粗、细骨料的品种及规程提供的混凝土配制强度与水灰比的回归方程未确定水灰比 W/B= αa f b／（f cu,0+αaαb f b） 式中αa、αb——回归系数，无试验统计数据时按规程 5.1.2取值 f b——水泥胶凝材料28d胶砂抗压强度，可实测（Mpa）。 无实测值按下式计算： f b=γfγs f ce γfγs粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按规程表5.1.3选用。

矿质混合料组成设计(图解法)教案.

教案 题目：矿质混合料组成设计 （图解法） 课程类型: 新授理论课 授课方法: 理论讲授加任务驱动 所属课程:土木工程材料试验与检测 适用对象: 高职工程造价专业学生 2014年11月

第二十五讲矿质混合料组成设计（图解法）

【教学过程】 学生已经学习了试算法确定矿质混合料组成，但试算法计算过程 比较复杂，在实际工程中应用不多， 所以本次课为学生讲授工程中常用的图解法，使学生学有所用。 一、问题导入 试算法确定矿质混合料组成的计算过程及其学习难点是什么？ 1.教学设计：这部分主要是为了让学生对上次课内容进行回顾和整 理，通过这个问题及时了解学生对知识掌握的程度，为本次课的讲解提供相应的参考，同时也以此引出本次课的内容。 二、图解法确定矿质混合料的组成（适合于3种以上多种集料的组 成设计） 1.教学设计：这部分内容相对比较简单有趣，主要是学会如何根据 工程实际进行绘图，所以这部分首先由教师按PPT课件进行讲解，并在黑板上进行实际绘图，指导绘图过程中应注意的事项，学生自己在课堂上进行练习，理解“相叠等分”、“相接连分”、“相间平分”的意思，最后以小组的形式进行讲解。 2.教学内容：讲解绘图步骤及不同实际工程的图表处理方法 这部分是本次课的教学重点，主要包括三方面的内容：横、纵轴的确定，各筛孔径位置的确定，各集料用量的比例确定。 （1）横、纵轴的确定 这部分学生需要知道纵轴为通过百分率，通常取10cm，横轴为筛孔尺寸，通常取15cm，围成一矩形框图，如下图 （2）各筛孔径位置的确定 图1 图解法确定级配曲线坐标图

以级配范围的中值在纵轴上确定出各纵坐标点（0～100%） ，从各纵坐标点引出水平线与对角线OO′相交。最后从交点做垂线与横坐标相交，其交点即为各筛孔径的位置。 （3）各集料用量的比例确定 这部分知识比较难，由于单一集料的级配不同，两种相邻集料的级配曲线可能出现重叠、衔接和分离三种情况，所以需要根据不同情况采用做图法确定各集料的用量比例 对于这三种不同情况主要将其概括为：“相叠等分”、“相接连分”、“相间平分”，教师讲授每种情况下绘图的方法，学习体会其含义。 三、校核调整 1.教学设计：这部分是本次课中最难的部分，也是试算法学习过程 中，学生普遍掌握不了的部分，主要由于这部分内容需要学生按照工程实际进行调整，这里面就需要学生具有一定的现场经验，而这也恰是学生所欠缺的，所以对于这部分的学习主要采用教师以实际案例讲授相应的技巧，学生进行实际应用，最后进行总结掌握。 2.教学内容：校核调整的过程及技巧 四、工程实例计算 1.教学设计：为了提高学生对知识的实际应用能力，同时也为了了 解学生对本次课的掌握程度，在这部分教师提供工程案例，学生在课堂上进行绘图计算，小组讨论后进行汇报，教师进行点评。 图2 组成集料级配曲线和级配中值

普通混凝土配合比设计方法及例题样本

1] 普通混凝土配合比设计方法[ 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本, 最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量, 走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线; 2.普通塑性混凝土配合比设计时, 主要参数参考下表 表1 普通混凝土配合比设计参数参考表(自定, 待验证) ; ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料; ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好, 其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性, 相容性不良的外加剂, 不得用于配制混凝土; 3 设计普通混凝土配合比时, 应用excel编计算公式, 计算过程中经过调整参数以符合表1给出的范围。

2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间( s) 表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场经过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。

普通水泥混凝土配合比设计方法

普通水泥混凝土配合比设计方法 （一）混凝土配合比设计的内容 1．选料。按照道路和桥梁工程设计和施工的要求，选择适合制备所需混凝上的材料，选料主要依据第一节关于集料的技术要求而进行。 2．配料。根据道路与桥梁设计中指定的混凝上性能（包括工作性、强皮、耐久性等）和经济性的原则，选择混凝上各组分的最佳配合比和用量，本节主要阐述水泥、水、细集料和粗集料四组分的配料方法。 （二）配合比设计的基本要求 1．满足结构物设计强度的要求 混凝土路面或桥梁在设计时对不同的结构部位提出不同的“设计强度”要求。为了保证结构物的可靠性，在配制混凝土配合比时，必须考虑到结构物的重要性、施工单位的施工水平等因素，采用一个比设计强度高的“配制强度”，才能满足设计强度的要求。配制强度定得太低，结构物不安全；定得太高又浪费资金。 2．满足施工工作性的要求 按照结构断面尺寸和形状，配筋的疏密，以及施工方法和设备来确定工作性（坍落度或维勃稠度）。 3．满足环境耐久性的要求 根据结构物所处环境条件作耐久性设计。如严寒地区的路面或桥梁，桥梁墩台在水中时，需作耐久性设计。为保证结构的耐久性，在设计混凝土配合比时应考虑允许的“最大水灰比”和“最小水泥用量”。 4．满足经济性的要求 在满足设计强度、工作性和耐久性的前提下，配合比设计中尽量降低高价材料（水泥）的用量，并考虑应用当地材料和工业废料（如粉煤灰等），以配制出性能优越，价格便宜的混凝土。 （三）混凝土配合比表示方法 1．单位用量表示法：以每1m3混凝上中各种材料的用量表示（例如水泥：水：细集料：粗集料＝330kg:150kg:706kg:1356kg)。 2．相对用量表示法，以水泥的质量为1，并按“水泥：细集料：粗集料：水灰比”的顺序排列表示（例如1:2.14:3.82:0.45）。 （四）混凝土配合比设计的步骤 1．计算“初步配合比” 根据原材料资料，按我国现行的配合比设计方法，计算初步配合比，即水泥：水：细集料：粗集料=m co :m wo :m so :m Go。 2．提出“基准配合比” 根据初步配合比，采用实际施工材料进行试拌，测定混凝拌和物的工作性（坍落度或维勃稠度），调整材料用量，提出一满足工作性要求的“基准配合比”，即m ca :m wa :m sa :m Ga。 3．确定“试验室配合比” 以基准配合比为基础，增加和减少水灰比，拟定几组（通常为三组）适合工作性要求的配合比，通过制备试块，测定强度，确定既符合强度和工作性要求，又较经济的试验室配合比，即m cb :m wb :m sb ;m Gb。 4．换算“工地配合比” 根据工地现场材料的实际含水率，将试验室配合比，换算为工地配合比，即