2013混凝土配合比设计规程

东南大学交通学院桥梁研究所钱培舒2013.3《普通混凝土配合比设计规程》介绍（JGJ55-2011）2011年12月1日实施东南大学南京市四牌楼二号东南大学东南大学南京市四牌楼二号南京市四牌楼二号11普通混凝土：干普通混凝土：干表观密度为表观密度为2000kg/m2000kg/m33～～2800kg/m2800kg/m33的混凝的混凝土。土。22干硬性混凝土：拌合物干硬性混凝土：拌合物坍落度小于坍落度小于10mm10mm且须用维勃稠度（且须用维勃稠度（ss））表示其稠度的混凝土。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（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稠度，维勃稠度等级划分为55个。）个。）等级维勃稠度（s）V0≥31V130～21V220～11V310～6V45～3一一..规范程的有关术语与基本知识规范程的有关术语与基本知识3.3.塑性混凝土：拌合物坍落度为塑性混凝土：拌合物坍落度为10mm10mm～～90mm90mm的混凝土。的混凝土。4.4.流动性混凝土：流动性混凝土：拌合物坍落度为拌合物坍落度为100mm100mm～～150mm150mm的混凝土的混凝土。。5.5.大流动性混凝土：拌合物坍落度不低于大流动性混凝土：拌合物坍落度不低于160mm160mm的混凝土。的混凝土。坍落度等级划分为5个等级。等级坍落度（mm）S110～40S250～90S3100～150S4160～210S5≥2206.6.抗渗混凝土：抗渗等级不低于抗渗混凝土：抗渗等级不低于P6P6的混凝土。的混凝土。77抗冻混凝土：抗冻等级不低于抗冻混凝土：抗冻等级不低于F50F50的混凝土。（均指设计提的混凝土。（均指设计提出要求的抗渗或抗冻混凝土）出要求的抗渗或抗冻混凝土）99..泵送混凝土：可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇泵送混凝土：可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。（包括流动性混凝土和大流动性混凝土，筑的混凝土。（包括流动性混凝土和大流动性混凝土，泵送时坍落泵送时坍落度不小于度不小于100mm100mm。。））10.大体积混凝土：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。（大体积混凝土也可以定义为，混凝土结构物实体昀小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土；或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。）11胶凝材料：混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。12胶凝材料用量：混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。（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）1313.水胶比：混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。（代替原规程的水灰比）14矿物掺合料掺量：矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。15外加剂掺量：外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。（11～15是规程新组建的术语和定义）相关符号fb—胶凝材料28d胶砂抗压强度实测值（MPa）m0—计算（基准）配合比每立方米混凝土的用量（kg）；γf—粉煤灰影响系数；γs—粒化高炉矿渣粉影响系数；Pt—六个试件中不少于4个未出现渗水时的昀大水压值（MPa）；P—设计要求的抗渗等级值；Tt—试配时要求的坍落度值（mm）；Tp—入泵时要求的坍落度值（mm）ΔT—试验测得的预计出机到泵送时间段内的坍落度经时损失值（mm）。新旧标准的主要区别1.增加了混凝土耐久性要求的规定（氯离子、含气量、碱含量等）；2.修订了普通混凝土试配强度的计算公式和强度标准差；3.修订混凝土水胶比计算公式中胶砂强度取值和回归系数αa和αb；4.在混凝土试配中增加了耐久性试验验证的内容；5.增加了高强混凝土试配强度计算公式、水胶比、胶凝材料用量和砂率推荐表。二.基本规定（新增加）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、长期性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能、长期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。•(强调混凝土配合比设计应满足耐久性能要求这是本次规程修订的重点之一。)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%。•（我国长期以来一直在建设工程中采用以干燥状态骨料为基准的混凝土配合比设计，具有可操作性，应用情况良好。)3.混凝土的昀大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的规定。(控制水胶比是保证耐久性的重要手段，水胶比是配比设计的首要参数）《混凝土结构设计规范》对不同环境条件的混凝土昀大水胶比作了规定。环境类别环境类别一一二二(a)(a)二二(b)(b)三三(a)(a)三三(b)(b)昀大水昀大水胶胶比比0.600.600.550.550.500.500.450.450.400.40环境类别条件一室内干燥环境；永久的无侵蚀性静水浸没环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土直接接触的环境；寒冷和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土直接接触的环境；二b干湿交替环境；水位频繁变动区环境；严寒和寒冷地区的露天环境；寒冷和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土直接接触的环境；三a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；海风环境三b盐渍土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境四海洋环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境混凝土结构耐久性设计的环境类别（规范表3.5.2）补充：GB/T50476-2008《混凝土结构耐久性设计规范》环境环境类别类别与作用等级与作用等级环境条件昀大水灰比昀小水泥用量/素砼钢砼预砼素砼钢砼预砼一——0.650.60200260300二a0.700.600.60225280300二b0.550.550.55250280300三0.500.500.50300300300（修定前规程规定）：当用活性掺合料取代部分水泥时，表中的昀大水灰比及昀小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。4.混凝土的昀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。（在满足昀大水胶比条件下，昀小胶凝材料用量是满足混凝土施工性能和掺加矿物掺和料后满足混凝土耐久性的胶凝材料用量）昀低强度等级昀大水胶比昀小用水量（kg/m³）昀大用水量（kg/m³）C250.60260400C300.55280C350.50300C400.45320450C450.40340C500.36360480≥C550.36380500GB/T50476-2008混凝土结构耐久性设计规范中有关胶凝材料用量条款表B.1.1单位体积混凝土的胶凝材料用量注：1、表中数据适用于昀大粒径为20mm的情况，骨料粒径较大时宜适当降低胶凝材料用量，骨料粒径较小时可适当增加。2、引起混凝土的胶凝材料用量范围与非引起混凝土要求相同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昀大掺量宜符合表3.0.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料昀大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。•规定矿物掺合料昀大掺量主要是为了保证混凝土耐久性能。•实际工程：当采用超出表3.0.5-1和表3.0.5-2给出的矿物掺合料昀大掺量时，通过对混凝土性能进行全面试验论证，证明结构混凝土安全性和耐久性可以满足设计要求后，可以采用。矿物掺合料水胶比昀大掺量硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰≤0.4045350.404030粒化高炉矿渣≤0.4065550.405545钢渣粉-3020磷渣粉-3020硅灰-1010复合掺合料≤0.4065550.405545表3.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料昀大掺量注：1.采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材料计入矿物掺合料；2.复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺量时的昀大掺量；3.在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应复合表中复合掺合料的规定。矿物掺合料种类水胶比昀大掺量（%）硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰≤0.4035300.402520粒化高炉矿渣粉≤0.4055450.404535钢渣粉-2010磷渣粉-2010硅灰-1010复合掺合料≤0.4055450.404535表3.0.5-2预应力钢筋混凝土中矿物掺合料昀大掺量注：1.采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材料计入矿物掺合料；2.复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺量时的昀大掺量；3.在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应复合表中复合掺合料的规定。6.混凝土拌合物中水溶性氯离子昀大含量应符合表3.0.6的要求。混凝土拌合物中水溶性氯离子含量应按照《水运工程混凝土试验规程》JTJ270中的快速测定方法进行测定。•按环境条件影响氯离子引起钢筋锈蚀的程度简明地分为四类，并规定了各类环境条件下的混凝土中氯离子昀大含量。•测定混凝土拌合物中氯离子的方法与测试硬化后混凝土中氯离子的方法相比，时间大大提前，有利于配合比设计和控制。•表3.0.6中的氯离子含量系相对混凝土中水泥用量的百分比，与控制氯离子相对混凝土中胶凝材料用量的百分比相比，指标控制严。环境条件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水泥用量的质量百分比））钢筋混凝土钢筋混凝土预应力混凝土预应力混凝土素混凝土素混凝土干燥环境干燥环境0.300.300.060.061.001.00潮湿但不含氯离子的环境潮湿但不含氯离子的环境0.200.20潮湿且含有氯离子的环境、盐渍环境潮湿且含有氯离子的环境、盐渍环境0.100.10除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环境除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环境0.060.06表3.0.6混凝土拌合物中水溶性氯离子昀大含量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剂。引气剂掺量应根据混引气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昀小含凝土含气量要求经试验确定；掺用引气剂的混凝土昀小含气量应符合表气量应符合表3.0.73.0.7的规定，昀大不宜超过的规定，昀大不宜超过7.0%7.0%。。•掺加适量引气剂有利于混凝土的耐久性，尤其对于有较高抗冻要求的混凝土，掺加引气剂可以明显提高混凝土的抗冻性能。•引气剂掺量要适当，引气量太少作用不够，引气量太多混凝土强度损失较大。粗骨料昀大公称粒径粗骨料昀大公称粒径（（mmmm））混凝土昀小含气量（混凝土昀小含气量（%%））潮湿或水位变动的寒冷或严寒潮湿或水位变动的寒冷或严寒环境环境盐冻环境盐冻环境40.040.04.54.55.05.025.025.05.05.05.55.520.020.05.55.56.06.0表3.0.7混凝土昀小含气量8.对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，混凝土中昀大碱含量不应大于3.0kg/m3。•掺加适量粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料，对预防混凝土碱骨料反应具有重要意义。•混凝土中碱含量是测定的混凝土各原材料碱含量计算之和。而实测的粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料碱含量并不是参与碱骨料反应的有效碱含量，对于矿物掺合料中有效碱含量，粉煤灰碱含量取实测值的1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量取实测值的1/2，已经被国内混凝土工程界采纳。4混凝土配制强度的确定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：2）当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式计算（新增）cu,0cu,k1.645ffσ≥+cu,0cu,k1.15ff≥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