水工混凝土配合比设计规程

水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-20052005-11-28发布2006-06-01实施1范围本标准规定了水电水利工程水工混凝土及砂浆配合比的设计方法。本标准适用于水电水利工程水工混凝土及砂浆的配合比的设计。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB175硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB200中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥GB/T208水泥密度测定方法GB1344矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB/T17671水泥胶砂强度检验方法（ISO法）GB/T18046用于水泥和混凝土中粒化高炉矿渣粉DL/T5055水工混凝土掺用粉煤灰技术规范DL/T5057水工混凝土结构设计规范DL/T5082水工建筑物抗冰冻设计规范DL/T5100水工混凝土外加剂技术规程DL/T5112水工碾压混凝土施工规范DL/T5117水下不分散混凝土试验规程DL/T5144水工混凝土施工规范DL/T5150水工混凝土试验规程DL/T5151水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5152水工混凝土水质分析试验规程DL/T5181水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T5207水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范3朮语和符号3.1.1水工混凝土hydraulicconcrete用于水电水利工程的挡水、发电、泄洪、输水、排沙等建筑物，密度为2400kg/m3左右的水泥基混凝土。3.1.2水工砂浆hydraulicmortar指与水工混凝土接触使用的水泥基砂浆，用于混凝土与基岩接触铺筑、混凝土浇筑升层间铺筑、混凝土施工中局部处理等。3.1.3大体积混凝土massconcrete浇筑块体尺寸较大，需要考虑采取温控措施以减少裂缝发生概率的混凝土。中华人民共和国国家发展和改革委员会发布1中华人民共和国电力行业标准3.1.4常态混凝土conventionalconcrete混凝土拌和物坍落度为10mm~100mm的混凝土。3.1.5碾压混凝土rollercompactedconcrete利用振动碾振动压实的混凝土。3.1.6流动性混凝土flowingconcrete混凝土拌和物坍落度不低于100mm的混凝土。3.1.7结构混凝土structuralconcrete用于水工建筑物中梁、板、柱等配有钢筋的混凝土。3.1.8预应力混凝土prestressedconcrete施加预应力且强度等级不低于C30的混凝土。3.1.9泵送混凝土pumpedconcrete在混凝土泵的压力推动下，能沿管道输送到浇筑地点进行浇筑的流动性混凝土。3.1.10喷射混凝土sprayedconcrete利用压缩空气或其他动力，将按一定配合比拌制的混凝土混合料沿管路输送至喷头处，以较高速度喷射于受喷面，依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击，压密而形成的一种混凝土。3.1.11抗冲磨混凝土abrasionresistantconcrete受含沙(石)水流冲刷，强度等级不低于C35的混凝土。3.1.12水下不分散混凝土non-dispersibleunderwaterconcrete掺加了抗分散剂后具有水下不分散性的混凝土。3.1.13胶凝材料cementitiousmaterial水泥混凝土或砂浆中水泥及掺入的粉煤灰、矿渣粉、硅粉等材料的总称。3.1.14掺和料pozzolanicmaterial拌制水泥混凝土或砂浆时掺入的粉煤灰、矿渣粉、硅粉等矿物质材料。3.1.15掺和料掺量pozzolanicmaterialcontent掺和料质量占水泥与掺和料质量之和的百分比。3.1.16用水量watercontent每立方米混凝土中的拌和水量(不包括骨料吸收的水)。3.1.17水胶比water-cementitiousmaterialratio水泥混凝土或砂浆中拌和水(不包括骨料吸收的水)与胶凝材料的质量比。3.1.18砂率fine-to-coarseaggregateratio混凝土中砂与砂石的体积比或质量比，本标准中非注明的一般均指体积砂率。3.1.19中华人民共和国国家发展和改革委员会发布2水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005VC值vibratingcompactedvalue碾压混凝土拌和物在规定振动频率及振副、规定表面压强下，振至表面泛浆所需的时间(以s计)。3.2符号ƒcu,0—混凝土配制强度，MPa；ƒcu,k—混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值，MPa；ƒm,0—砂浆配制抗压强度，MPa；ƒm,k—砂浆设计龄期立方体抗压强度标准值，MPa；t—概率度系数；б—混凝土(砂浆)抗压强度标准差，MPa；ƒce—水泥28d龄期抗压强度实测值，MPa；w/(c+p)—水胶比；mw—每立方米混凝土用水量，kg；mc—每立方米混凝土水泥用量，kg；mp—每立方米混凝土掺和料用量，kg；ms—每立方米混凝土砂子用量，kg；mg—每立方米混凝土石子用量，kg；mc,e—每立方米混凝土拌和物质量假定值，kg；mc,c—每立方米混凝土拌和物质量计算值，kg；mc,t—每立方米混凝土拌和物质量实测值，kg；α—混凝土含气量(以百分数表示)；β—外加剂减水率(以百分数表示)；Pm—掺和料掺量(以百分数表示)；Sv—体积砂率(指砂的体积占砂石总体积的百分比)；Sm—质量砂率(指砂的质量占砂石总质量的百分比)；pc—水泥密度,kg/m3；pp—掺和料密度,kg/m3；Ps—砂子饱和面干表观密度,kg/m3；Pg—石子饱和面干表观密度,kg/m3；pw—水的密度,kg/m3；δ—混凝土配合比校正系数；Vs,g—每立方米混凝土中砂、石的绝对体积，m3；Vs—每立方米砂浆中砂的绝对体积，m3。4总则4.0.1为规范水工混凝土配合比设计方法，满足设计与施工要求，确保混凝土工程质量且经济合理，制定本标准。4.0.2混凝土配合比设计的基本原则：1应根据工程要求、结构型式、施工条件和原材料状况，配制出既满足工作性、强度及耐久性等要求又经济合理的混凝土，确定各项材料的用量。2在满足工作性要求的前提下，宜选用较小的用水量；3在满足强度、耐久性及其他要求的前提下，选用合适的水胶比；4宜选取最优砂率，即在保证混凝土拌和物具有良好的粘聚性并达到要求的工作性时用水量较小、拌和物密度较大所对应的砂率；5宜选用最大粒径较大的骨料及最佳级配。4.0.3混凝土配合比设计的主要步骤：1根据设计要求的强度和耐久性选定水胶比；2根据施工要求的工作度和石子最大粒径等选定用水量和砂率，用用水量除以选定的中华人民共和国国家发展和改革委员会发布3中华人民共和国电力行业标准水胶比计算出水泥用量（或胶凝材料用量）；3根据体积法或质量法计算砂、石用量；4通过试验和必要的调整，确定每立方米混凝土各项材料用量和配合比。4.0.4进行混凝土配合比设计时，应收集有关原材料的资料，并按GB175、GB200、GB/T208、GB1344、GB/T1346、GB/T17671、GB/T18046、DL/T5055、DL/T5100、DL/T5151、DL/T5152等的要求对水泥、掺和料、外加剂、砂石骨料及拌和用水等的性能进行试验，并符合DL/T5144的规定。试验内容包括：1水泥的品种、品质、强度等级、密度等；2掺和料的品种、品质、密度等；3外加剂种类、品质等；4粗骨料岩性、种类、级配、表观密度、吸水率等；5细骨料岩性、种类、级配、表观密度、细度模数、吸水率等；6拌和用水品质。4.0.5进行混凝土配合比设计时，应收集相关工程设计资料，明确以下设计要求；1混凝土强度及保证率；2混凝土的抗渗等级、抗冻等级及其他性能指标；3混凝土的工作性；4骨料最大粒径。4.0.6进行混凝土配合比设计时，应根据原材料的性能及混凝土的技术要求进行配合比计算，并通过试验室试配、调整后确定。室内试验确定的配合比尚应根据现场情况进行必要的调整。4.0.7进行混凝土配合比设计时，除应遵守本标准的规定外，还应符合国家现行有关强制性标准的规定。5混凝土配制强度的确定5.0.1水工混凝土的强度等级应按混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值划分。水工混凝土的强度等级采用符号C加设计龄期下角标再加立方体抗压强度标准值表示，如C9015；若设计龄期为28d，则省略下角标，如C15。混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在设计龄期用标准试验方法测得的具有设计保证率的抗压强度，以N/mm2或MPa计。5.0.2混凝土配制强度按下式计算：ƒcu,0=ƒcu,k+tб(5.0.2)式中：ƒcu,0—混凝土配制强度，MPa；ƒcu,k—混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值，MPa；t—概率度系数，由给定的保证率P选定，其值按表5.0.2选用；б—混凝土立方体抗压强度标准差，MPa。表5.0.2保证率和概率度系数关系保证率P(%)70.075.080.084.185.090.095.097.799.9概率度系数t0.5250.6750.8401.01.0401.2801.6452.03.05.0.3当设计龄期为28d时，抗压强度保证率P为95%。其他龄期混凝土抗压强度保证率应符合设计要求。5.0.4混凝土抗压强度标准差б，宜按同品种混凝土抗压强度统计资料确定。1统计时，混凝土抗压强度试件总数应不少于30组。2根据近期相同抗压强度、相同生产工艺和配合比的同品种混凝土抗压强度资料，混凝土抗压强度标准差б按下式计算：б={[∑(ƒcu,I)2―n(mƒcu)2]/(n―1)}-2(5.0.4)中华人民共和国国家发展和改革委员会发布4水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005式中：ƒcu,i—第i组试件抗压强度，MPa；mƒcu—n组试件的抗压强度平均值，MPa；n—试件组数。3当混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值小于和等于25MPa，其抗压强度标准差б计算值小于2.5MPa时，计算配制抗压强度用的标准差应取不小于2.5MPa；当混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值等于或大于30MPa，其抗压强度标准差计算值小于3.0MPa时，计算配制抗压强度用的标准差应取不小于3.0MPa。5.0.5当无近期同品种混凝土抗压强度统计资料时，б值可按表5.0.5取用。施工中应根据现场施工时段强度的统计结果调整б值。表5.0.5标准差б选用值设计龄期混凝土抗压强度标准值MPa1520~2530~3540~4550混凝土抗压强度标准差бMPa3.54.04.55.05.56混凝土配合比设计的基本参数6.1水胶比6.1.1混凝土的水胶比应根据设计对混凝土强度的要求，通过试验确定，并应符合DL/T5144的规定。6.1.2混凝土的水胶比还应满足设计规定的抗渗、抗冻等级等要求。混凝土抗渗、抗冻等级与水泥的品种、水胶比、外加剂和掺和料品种及掺量、混凝土龄期等因素有关。对于大中型工程，应通过试验建立相应的关系曲线，并根据试验结果，选择满足设计技术指标要求的水胶比。在没有试验资料时，抗冻混凝土的水胶比，宜根据混凝土抗冻等级和所用的骨料最大粒径按DL/T5082的要求选用。6.1.3掺掺和料时混凝土的最大水胶比应适当降低，并通过试验确定。6.2用水量6.2.1混凝土用水量，应根据骨料最大粒径、坍落度、外加剂、掺和料以及适宜的砂率通过试拌确定。6.2.2常态混凝土用水量：1水胶比在0.40~0.70范围，当无试验资料时，其初选用水量可按表6.2.2选取。表6.2.2常态混凝土初选用水量kg/m3卵石最大粒径碎石最大粒径混凝土坍落度mm20mm40mm80mm150mm20mm40mm80mm150mm10~3016014012