C15混凝土配合比的设计
水泥是32.5矿渣,石子为1-3,砂是河砂,施工地区为华北!~施工部位为仓库地面,厚度为150mm
问:配合比应怎样设计?
我提供你一个砼每立方各材料用量吧：水泥280公斤、砂0.78吨、石子1.23吨、水0.19立方。水按照实际材料含水量适当调整。
求C10.C15混凝土配合比设计方案
材料：水泥42.5 碎石粒径最大40
均方差σ取4MPa，那么它的水灰比是多少？每立方各种材料如何？
但是根据"普通混凝土配合比设计规程"JGJ55-2000得出:
水灰比W/C=1.29,由于你没给出坍落度是多少,就查不出水的用量,但是我帮你选了一个,35-50mm(坍落度),所以水的用量就是175千克每立方米,水泥用量就是135千克每立方米,砂率的问题我就不能回答你了,由于水灰比太大,砂率我没有查到,所以砂子和碎石的用量我就不能回复你了.
参考资料：JGJ55-2000
1.混凝土施工配制强度：fcu,o≥fcu,k+1.645σ
混凝土强度标准差σ值根据混凝土强度等级（C20、C35）分为4.0MPa、5.0 MPa、6.0 MPa三级，或根据统计资料确定；
2、试验步骤（JGJ/T55-2000）
1）确定混凝土单方用水量
通过查表或试验选定基准用水量，并根据外加剂减水率计算得出混凝土单方用水量。
2）确定混凝土砂率
通过查表、试验或经验确定混凝土砂率。
3）确定外加剂和掺合料的掺量
通过试验确定，并符合规范要求。外加剂掺量根据《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）适应性试验确定。
4)根据公式W/C=αafce/(fcu,o+αaαbfce)计算混凝土水灰比和水泥用量，并满足规范耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量。
5）根据公式计算混凝土砂石用量
绝对体积法：mc/ρc+ mg/ρg+ ms/ρs+ mw/ρw+0.01α=1
βs= ms /( ms + mg)×100%
假定容重法：mc+ mg+ ms+ mw=mcp
βs = ms /( ms + mg)×100%
6）配合比的试配
按计算的配合比进行试配时，首先应进行试拌，以检查拌合物的性能。在保证水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。
混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。其中一个为上述确定的基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加或减少0.05（0.03）；用水量与基准配合比相同，砂率可分别增加或减少1%。
制作混凝土强度试件时，应检验混凝土拌合物的坍落度、粘聚性、保水性及表观密度，并以此结果作为代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。
7）配合比的调整和确定
根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比（C/W）关系，用作图法或计算法求
出与混凝土配制强度相对应的灰水比。
在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度调整确定用水量。 用水量乘以选定出来的灰水比计算水泥用量。
在基准配合比砂石用量的基础上，按选定的灰水比进行调整计算确定砂石用量。
8）配合比的校正
计算确定配合比混凝土的表观密度，与试验实测的混凝土表观密度比较，对配合比进行较正。
2.混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等级。
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。 常用等级
C20
水：175kg水泥：343kg 砂：621kg 石子：1261kg
配合比为：0.51:1:1.81:3.68
C25
水：175kg水泥：398kg 砂：566kg 石子：1261kg
配合比为：0.44:1:1.42:3.17
C30
水：175kg水泥：461kg 砂：512kg 石子：1252kg
配合比为：0.38:1:1.11:2.72
普通混凝土配合比参考:
水泥
品种 混凝土等级 配比 (单位)Kng 塌落度mm 抗压强度 N/mm2
水泥 砂 石 水 7天 28天
P.C32.5 C20 300 734 1236 195 35 21.0 29.0
1 2.45 4.12 0.65
C25 320 768 1153 208 45 19.6 32.1
1 2.40 3.60 0.65
C30 370 721 1127 207 45 29.5 35.2
1 1.95 3.05 0.56
C35 430 642 1094 172 44 32.8 44.1
1 1.49 2.54 0.40
C40 480 572 1111 202 50 34.6 50.7
1 1.19 2.31 0.42
P.O 32.5 C20 295 707 1203 195 30 20.2 29.1
1 2.40 4.08 0.66
C25 316 719 1173 192 50 22.1 32.4
1 2.28 3.71 0.61
C30 366 665 1182 187 50 27.9 37.6
1 1.82 3.23 0.51
C35 429 637 1184 200 60 30.***6.2
1 1.48 2.76 0.47
C40 478 *** 1128 210 60 29.4 51.0
1 1.33 2.36 0.44
P.O 32.5R C25 321 749 1173 193 50 26.6 39.1
1 2.33 3.65 0.60
C30 360 725 1134 198 60 29.4 44.3
1 2.01 3.15 0.55
C35 431 643 1096 190 50 39.0 51.3
1 1.49 2.54 0.44
C40 480 572 1111 202 40 39.3 51.0
1 1.19 2.31 0.42
P.O
42.5(R) C30 352 676 1202 190 55 29.***5.2
1 1.92 3.41 0.54
C35 386 643 1194 197 50 34.5 49.5
1 1.67 3.09 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C50 496 606 1297 223 45 38.4 55.9
1 1.22 2.61 0.45
PII 42.5R C30 348 652 1212 188 50 31.***6.0
1 1.87 3.48 0.54
C35 380 639 1187 194 50 35.0 50.5
1 1.68 3.12 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C45 462 618 1147 203 4***2.7 59.1
1 1.34 2.48 0.44
C50 480 633 1115 192 25 45.7 62.8
1 1.32 2.32 0.40
P.O 52.5R C40 392 645 1197 196 53 40.2 55.8
1 1.64 3.05 0.50
C45 456 622 1156 19***2 43.5 59.5
1 1.36 2.53 0.43
C50 468 626 1162 192 30 45.2 61.6
1 1.33 2.47 0.41
此试验数据为标准实验室获得，砂采用中砂，细度模数为2.94，碎石为5～31.5mm连续粒级。各等级混凝土配比也可以通过掺加外加剂来调整。
建筑材料理论（上）选摘
第一章 建筑材料基本性质
本章为全书重点之一。在讨论具体性质之前，要求同学理解不同材料，在结构物中的功用不同，所处的环境不同，对其性质的要求也不同。本章所讨论的各种性质都是建筑材料经常要考虑的性质。掌握或了解这些性质的概念（包括定义、表示方法、实用意义等）对以后讨论各种材料意义重大。 建筑材料的性质可归纳为：物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。 第一节 材料的组成与结构
一、材料的组成
材料的组成是决定材料性质的内在因素之一。主要包括：化学组成和矿物组成。
二、材料的结构
材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。材料的结构主要分成：宏观结构显微结构 微观结构。
第二节 材料的物理性质
一、表示材料物理状态特征的性质
1、体积密度：材料在自然状态下单位体积的质量称为体积密度。 2、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密度。
3、堆积密度：散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称为堆积密度。
注意：密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积；自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和；堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。
4、表观密度：材料的质量与表观体积之比。表观体积是实体积加闭口孔隙体积，此体积即材料排开水的体积。
5、孔隙率：材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。 6、开口孔隙率：材料中能被水饱和（即被水所充满）的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。
7、闭口孔隙率：材料中闭口孔隙的体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。即闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率。
8、空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。
二、与各种物理过程有关的材料性质
1、亲水性：当水与材料接触时，材料分子与水分子之间的作用力（吸附力）大于水分子之间的作用力（内聚力），材料表面吸附水分，即被水润湿，表现出亲水性，这种材料称为亲水材料。
2、憎水性：当水与材料接触时，材料分子与水分子之间的作用力（吸附力）小于水分子之间的作用力（内聚力），材料表面不吸附水分，即不被水润湿，表现出憎水性，这种材料称为憎水材料。
3、吸水性：材料吸收水分的能力称为吸水性，用吸水率表示。吸水率有两种表示方法：质量吸水率 体积吸水率质量吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的质量与材料在绝对干燥状态下的质量之比。体积吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的体积与材料在自然状态下的体积之比。 4、含水率：材料在自然状态下所含的水的质量与材料干重之比
例题：已知某种建筑材料试样的孔隙率为24%，此试样在自然状态下的体积为40立方厘米，质量为85.50克，吸水饱和后的质量为89.77克，烘干
后的质量为82.30克。试求该材料的密度、表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、含水率。解：密度=干质量/密实状态下的体积=82.30/40×（1-0.24）=2.7克/立方厘米
开口孔隙率=开口孔隙的体积/自然状态下的体积=（89.77-82.3）÷1/40=0.187
闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率=0.24-0.187=0.053
表观密度=干质量/表观体积=82.3/40×（1-0.187）=2.53
含水率=水的质量/干重=（85.5-82.3）/82.3=0.039
第三节 材料的力学性质
一、材料在外力作用下的变形性质
1、弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力消除后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种变形称为弹性变形。
2、塑性变形：材料在外力作用下产生变形而不出现裂缝，当外力消除后，不能够自动恢复原来形状的性质称为塑性，这种变形称为塑性变形。 二、强度
材料抵抗在应力作用下破坏的性能称为强度。强度通常以强度极限表示。强度极限即单位受力面积所能承受的最大荷载。有关材料的力学性质，在《材料力学》中有详尽的论述，本书不作要求。
注意：对于以力学性质为主要性能指标的材料，通常按其强度值的大小划分成若干等级或标号。脆性材料（混凝土、水泥等）主要以抗压强度来划分等级或标号，塑性材料（钢材等）以抗拉强度来划分。强度值和强度等级或标号不能混淆，前者是表示材料力学性质的指标，后者是根据强度值划分的级别。
第二章 石材
本章的重点内容为常用建筑石材，其他内容不作要求。
一、砌筑用石材的规格
1、料石：截面的宽度、高度不小于200毫米，且不小于长度的1/4。 2、细料石：叠砌面的凹入深度不大于10毫米。
3、粗料石：叠砌面的凹入深度不大于20毫米。
4、毛料石：外形大致方正，一般不加工，高度不小于200毫米，叠砌面的凹入深度不大于25毫米
5、毛石：形状不规则，中部厚度不小于200毫米。主要用于基础、毛石混凝土。
二、常用建筑石材
1、花岗岩：主要矿物组成是长石、石英，为全晶制，块状结构，通常有灰、白、黄、红等多种颜色，具有很好的装饰性。抗风化性及耐久性高，耐酸性好，使用年限高。
2、石灰岩：主要由方解石组成，常呈灰、白等颜色，可用于基础、挡土墙等石砌体，破碎后可用于配制混凝土。它也是生产石灰和水泥等的原料。
3大理石：主要矿物组成是方解石和白云石。构造致密，呈块状，常呈白、浅红、浅绿等斑纹，装饰效果好。其吸水率小、杂质少、质地坚硬。 第三章 气硬性胶凝材料
本章的重点是建筑石膏和石灰。
第一节 石膏
一、石膏的化学组成
生产石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏（又称生石膏）或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣，其化学式为CaSO4.2H2O,也称二水石膏。将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。如将天然二水石膏在107~1700c的干燥条件下加热可得建筑石膏。 二、建筑石膏的凝结与硬化
将建筑石膏加水后，它首先溶解于水，然后生成二水石膏析出。随着水化的不断进行，生成的二水石膏胶体微粒不断增多，这些微粒比原先更加细小，比表面积很大，吸附着很多的水分；同时浆体中的自由水分由于水化和蒸发而不断减少，浆体的稠度不断增加，胶体微粒间的黏结逐步增强，颗粒间产生摩擦力和黏结力，使浆体逐渐失去可塑性，即浆体逐渐产生凝结。继续水化，胶体转变成晶体。晶体颗粒逐渐长大，使浆体完全失去可塑性，产生强度，即浆体产生了硬化。这一过程不断进行，直至浆体完全干燥，强度不在增加，此时浆体已硬化人造成石材。
浆体的凝结硬化过程是一个连续进行的过程。从加水开始拌合一直到浆体开始失去可塑性的过程称为浆体的初凝，对应的这段时间称为初凝时间；从加水拌合开始一直到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体的硬化，对应的时间称为终凝时间。
三、建筑石膏的特性、质量要求与应用
（一）建筑石膏的特性
建筑石膏与其他胶凝材料相比有以下特性：
1、结硬化快
2、凝结硬化时体积微膨胀
3、孔隙率大与体积密度小
4、保温性与吸声性好
5、强度较低
6、具有一定的调温与调湿性能
7、防火性好但耐火性较差
8、耐水性、抗渗性、抗冻性差
（二）建筑石膏的质量要求
建筑石膏的质量要求主要有强度、细度和凝结时间。按强度和细度划分为优等品、一等品和合格品。各等级建筑石膏的初凝时间不得小于6min,终凝时间不得大于30min。
（三）建筑石膏的应用
建筑石膏的应用很广，主要用于室内抹灰、粉刷、生产各种石膏板等。 第二节 石灰
一、石灰的原料与生产
生产石灰的原料主要是含碳酸钙为主的天然岩石，如石灰石、白垩等。将这些原料在高温下煅烧，即得生石灰，主要成分为氧化钙。正常温度下煅。。于水泥石强度。水泥石强度愈高，水泥石与粗骨料界面强度也愈高。至于水泥石强度，则取决于水泥强度和水灰比。这是因为：水泥强度愈高，水泥石强度愈高，黏结力愈强，混凝土强度愈高。在水泥强度相同的情况下，混凝土强度则随水灰比的增大有规律的降低。但水灰比也不是愈小愈好，当水灰
比过小时，水泥浆过于干稠，混凝土不易被振密实，反而导致混凝土强度降低。我国通过实验求得的这种线性关系式为：fcu=Afc(C/W-B)式中：fcu——混凝土28天龄期的抗压强度；
C/W——灰水比；
fc——水泥实际强度；
A、B——经验系数。碎石混凝土A=0.48,B=0.52
卵石混凝土A=0.50,B=0.61式中的水泥实际强度是经实验测定的强度值。在无法取得水泥实际强度值时，对新出厂的水泥可按下式计算： Fc=Kcfcb式中：fbc——水泥标号；
kc——水泥标号富余系数。（应按实际资料确定，在无统计资料时可取
1.13）
注意：混凝土强度与水灰比关系的计算式只适用于塑性拌合物的混凝土，不适用于干性拌合物的混凝土。采用的灰水比宜在1.25-2.5范围内。利用此式可以初步解决以下两个问题：（1）当所采用的水泥强度已定，欲配制某种强度的混凝土时，可以估计出应采用的灰水比值。（2）当已知所采用的水泥强度与灰水比值，可以估计出混凝土28天可能达到的强度。
2、龄期：混凝土在正常情况下，强度随着龄期的增加而增长，最初的7-14天内较快，以后增长逐渐缓慢，28天后强度增长更慢，但可持续几十年。 3、养护温度和湿度：混凝土浇捣后，必须保持适当的温度和足够的湿度，使水泥充分水化，以保证混凝土强度的不断发展。一般规定，在自然养护时，对硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥配制的混凝土，浇水保湿养护日期不少于7天；火山灰水泥、粉煤灰水泥、掺有缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土，则不得少于14天。
4、施工质量：施工质量是影响混凝土强度的基本因素。若发生计量不准，搅拌不均匀，运输方式不当造成离析，振捣不密实等现象时，均会降低混凝土强度。因此必须严把施工质量关。
（四）高混凝土强度的措施
1、采用高标号水泥
2、采用干硬性混凝土拌合物
3、采用湿热处理：分为蒸汽养护和蒸压养护。蒸汽养护是在温度低于100度的常压蒸汽中进行。一般混凝土经16-20小时的蒸汽养护后，强度可达正常养护条件下28天强度的70%-80%。蒸压养护是在175度的温度、8个大气压的蒸压釜内进行。在高温高压的条件下，提高混凝土强度。
4、改进施工工艺：加强搅拌和振捣，采用混凝土拌合用水磁化、混凝土裹石搅拌法等新技术。
5、加入外加剂：如加入减水剂和早强剂等，可提高混凝土强度。 二、普通混凝土的变形性质
混凝土在硬化后和使用过程中，受各种因素影响而产生变形，主要有化学收缩、干湿变形、温度变形和荷载作用下的变形等，这些都是使混凝土产生裂缝的重要原因，直接影响混凝土的强度和耐久性。
（一）化学收缩
混凝土在硬化过程中，水泥水化后的体积小于水化前的体积，致使混凝土产生收缩，这种收缩叫化学收缩。
（二）干湿变形
当混凝土在水中硬化时，会引起微小膨胀，当在干燥空气中硬化时，会引起干缩。干缩变形对混凝土危害较大，它可使混凝土表面开裂，是混凝土的耐久性严重降低。
影响干湿变形的因素主要有：用水量（水灰比一定的条件下，用水量越多，干缩越大）、水灰比（水灰比大，干缩大）、水泥品种及细度（火山灰干缩大、粉煤灰干缩小；水泥细，干缩大）、养护条件（采用湿热处理，可减小干缩）。
（三）温度变形
温度缩降1度，每米胀缩0.01毫米。温度变形对大体积混凝土极为不利。在混凝土硬化初期，放出较多的水化热，当混凝土较厚时，散热缓慢，致使内外温差较大，因而变形较大。
（四）荷载作用下的变形
混凝土的变形分为弹性变形和塑性变形。徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增长的变形称为徐变。徐变变形初期增长较快，然后逐渐减慢，，一般持续2-3年才逐渐趋于稳定。徐变的作用：徐变可消除钢筋混凝土内的应力集中，.使应力较均匀的重新分布，对大体积混凝土能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。但在预应力混凝土结构中，徐变将使混凝土的预加应力受到损失。
影响徐变的因素：水灰比较大时，徐变较大；水灰比相同，用水量较大时，徐变较大；骨料级配好，最大粒径较大，弹性模量较大时，混凝土徐变较小；当混凝土在较早龄期受荷时，产生的徐变较大。
三、普通混凝土的耐久性
抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗炭化性、以及防止碱-骨料反应等，统称为混凝土的耐久性。
提高耐久性的主要措施：1选用适当品种的水泥；2严格控制水灰比并保证足够的水泥用量；3选用质量好的砂、石，严格控制骨料中的泥及有害杂质的含量。采用级配好的骨料。4适当掺用减水剂和引气剂。5在混凝土施工中，应搅拌均匀，振捣密实，加强养护等，以增强混凝土的密实性。 第六节 普通混凝土配合比设计
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。
一、混凝土配合比基本参数的确定
混凝土配合比设计，实质上就是确定四项材料用量之间的三个比例关系，即水与水泥之间的比例关系用水灰比表示；砂与石子之间的比例关系用砂率表示；水泥浆与骨料之间的比例关系，可用1立方米混凝土的用水量来反映。当这三个比例关系确定，混凝土的配合比就确定了。
（一）水灰比的确定
满足强度要求的水灰比，可根据确定出的配制强度，按混凝土强度公式算出。满足耐久性要求的水灰比，根据最大水灰比和最小水泥用量的规定查表。根据强度和耐久性要求确定的水灰比有时是不相同的，应选取其中较小
的水灰比。
（二）确定用水量
用水量参照混凝土用水量参考表进行初步估计。然后按估计的用水量试拌混凝土拌合物，测其坍落度，坍落度若不符合要求，应保持水灰比不变的情况下调整用水量，再做试验，直到符合要求为止。
（三）砂率的确定
通常确定砂率的方法，可先凭经验或经验图表进行估算，然后按初步估计的砂率拌制混凝土，进行和易性试验，通过调整确定。
二、混凝土配合比设计的方法和步骤
配合比设计工作，一般均在实验室进行。选用干燥状态的骨料，在标准条件下制作试件和养护，这样获得的配合比称为实验室配合比。在施工现场，骨料多在露天堆放，含有水分，在这种条件下使用的配合比叫做施工配合比。设计混凝土时，先设计实验室配合比，在根据施工现场的实际情况换算成施工配合比。
（一）初步估算配合比
1、确定配制强度fcufcu=fcu,k+1.645σ式中：fcu,k——设计要求的混凝土强度等级σ——混凝土强度标准差-1.645——强度保证率为95%的t值。
2、确定水灰比w/cfcu=Afc(C/W-B)则 W/C=Afc/(fcu+A Bfc)式中：fc——水泥实际强度 A、B——经验系数。如不通过试验，可选取以下数值：碎石：A=0.46，B=0.52；卵石：A=0.48，B=0.61
注意：为保证混凝土的耐久性，由上式计算出的水灰比应小于规范中规定的最大水灰比值。如果计算出的水灰比大于规范规定的最大水灰比，则取规定的最大水灰比值。
3、确定用水量：按施工要求的坍落度指标，凭经验选用，或根据骨料的种类和规格查表。
4、计算水泥用量：由以求得的水灰比和用水量，可计算出水泥用量。 注意：计算出的水泥用量应大于规范规定的最小水泥用量。当计算的水泥用量小于规范规定时，则选用规范规定的最小水泥用量。
5、确定合理砂率：可通过试验或凭经验选取，或者根据骨料的种类和规格，及所选用的水灰比，由表查得。
6、计算砂石用量：
（1）体积法：基于新浇筑的混凝土体积等于各组成材料绝对体积与所含空气体积之和，则：C/ρC+W/ρW+S/ρS’+G/ρG’+10a=1000式中：C、W、S、G——分别为1立方米混凝土中水泥、水、砂和石子的质量；ρC、ρW——水泥及水的密度；ρS‘、ρG‘——砂及石子的表观密度；a——混凝土中含气量百分率。无含气型外加剂时，取1。
（2） 假定体积密度法：基于新浇筑的1立方米混凝土中各项材料质量之和等于混凝土体积密度假定值，则：C+W+S+Go=ρoh 1m3式中：ρoh——混凝土体积密度假定值，在2400-2450千克/立方米之间。此两种计算方法，与合理砂率的计算公式SP=S/S+G联立，均可求出初步配合比。
（二）试验调整，确定试验室配合比
上述的初步配合比，是利用图表和经验公式初步估算的，与实际情况有出入，必须进行试验和校核。
1、检验和易性，确定基准配合比
按初步配合比，称取15-30升混凝土拌合物进行试拌，检验和易性。若流动性大于要求值，可保持砂率不变，适当增加砂、石用量；若流动性小于要求值，可保持水灰比不变，适当增加水和水泥用量；若粘聚性和保水性差，可适当增加砂率。和易性调整合格时，实测混凝土拌合物的体积密度ρoh，并确定调整后各项材料的用量(水泥Cb，水Wb,砂Sb,石子Gb)，则试拌后的质量Qb为：Qb=Cb+Wb+Sb+Gb由此得出和易性合格后的配合比为：CJ=Cb/Qb ρoh 1m3;WJ=Wb/Qb ρoh 1m3;SJ=Sb/Qbρoh 1m3;GJ=Gb/Qbρoh 1m3;此配合比称为基准配合比。
2、检验强度，确定实验室配合比
基准配合比虽然和易性满足施工要求，但水灰比不一定满足强度要求，还要加以检验。检验的方法是：至少采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，较基准配合比分别增加和减少0.05，其用水量与基准配合比相同，但砂率值可作调整。
每种配合比至少做一组（3块）试件，在标准条件下养护28天，测定强度。由强度试验结果得出各水灰比的强度值，然后用作图法（绘制强度与水灰比关系的直线）或计算法，求出与混凝土配制强度相对应的灰水比。至此，即可初步确定出试验室配合比，各项材料用量为：用水量：取基准配合比的用水量；水泥用量：由用水量和与配制强度相对应的灰水比值确定；粗、细骨料用量：取基准配合比的粗细骨料用量，并按确定出的水灰比值做适当调整。
以上定出的混凝土配合比，还应根据实测的混凝土体积密度再做必要的校正，其步骤为：
（1）算出混凝土的计算体积密度(即C+W+S+G)
（2）将混凝土的实测体积密度除以计算体积密度得出校正系数K
（3）定出的混凝土配合比中每项材料用量乘以系数K即为最终定出的试验室配合比
（三）换算施工配合比
经测定，工地上砂的含水率为WS，石子的含水率为WG，则施工配合比为： 水泥用量 C’=C
砂用量S’=S(1+WS)
石子用量G’=G(1+WG)
用水量W’=W-S WS-G WG
第七节 混凝土外加剂
在混凝土拌合物中，掺入能改善混凝土性质的材料，称为外加剂。外加剂的掺入量一般不大于水泥质量的5%。混凝土外加剂按其功能可分为： 1、改善混凝土拌合物和易性的外加剂
2、调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂
3、改善混凝土耐久性的外加剂
4、提高混凝土特殊性能的外加剂
一减水剂：按使用条件不同，掺用减水剂可获得如下效果：
（1）在配合比不变的条件下，可提高混凝土流动性，且不降低强度。 （2）在保持流动性和强度不变的条件下，可减少水泥用量。 （3）在保持流动性和水泥用量不变的条件下，强度提高。
二早强剂：它能提高混凝土的早期强度，并对后期强度无影响。
三引气剂：能在混凝土拌合物中引入一定量的微小气泡，并均匀分布在混凝土拌合物中。
在混凝土拌合物中形成大量气泡，使水泥浆的体积增加，可提高流动性。若保持流动性不变，可减水10%左右。这些气泡能隔断混凝土中毛细孔的渗水通道，使混凝土的抗渗性和抗冻性提高
第八节 轻混凝土
一、 轻骨料混凝土
它是用轻的粗、细骨料和水泥配制成的混凝土。由于自重轻，弹性模量低，因而抗震性能好。与普通烧结砖相比，不仅强度高、整体性好，而且保温性能好。由于结构自重小，特别适合高层和大跨度结构
1、
C15混凝土配合比的设计
水泥是32.5矿渣,石子为1-3,砂是河砂,施工地区为华北!~施工部位为仓库地面,厚度为150mm
问:配合比应怎样设计?
我提供你一个砼每立方各材料用量吧：水泥280公斤、砂0.78吨、石子1.23吨、水0.19立方。水按照实际材料含水量适当调整。
求C10.C15混凝土配合比设计方案
材料：水泥42.5 碎石粒径最大40
均方差σ取4MPa，那么它的水灰比是多少？每立方各种材料如何？
但是根据"普通混凝土配合比设计规程"JGJ55-2000得出:
水灰比W/C=1.29,由于你没给出坍落度是多少,就查不出水的用量,但是我帮你选了一个,35-50mm(坍落度),所以水的用量就是175千克每立方米,水泥用量就是135千克每立方米,砂率的问题我就不能回答你了,由于水灰比太大,砂率我没有查到,所以砂子和碎石的用量我就不能回复你了.
参考资料：JGJ55-2000
1.混凝土施工配制强度：fcu,o≥fcu,k+1.645σ
混凝土强度标准差σ值根据混凝土强度等级（C20、C35）分为4.0MPa、5.0 MPa、6.0 MPa三级，或根据统计资料确定；
2、试验步骤（JGJ/T55-2000）
1）确定混凝土单方用水量
通过查表或试验选定基准用水量，并根据外加剂减水率计算得出混凝土单方用水量。
2）确定混凝土砂率
通过查表、试验或经验确定混凝土砂率。
3）确定外加剂和掺合料的掺量
通过试验确定，并符合规范要求。外加剂掺量根据《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）适应性试验确定。
4)根据公式W/C=αafce/(fcu,o+αaαbfce)计算混凝土水灰比和水泥用量，并满足规范耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量。
5）根据公式计算混凝土砂石用量
绝对体积法：mc/ρc+ mg/ρg+ ms/ρs+ mw/ρw+0.01α=1
βs= ms /( ms + mg)×100%
假定容重法：mc+ mg+ ms+ mw=mcp
βs = ms /( ms + mg)×100%
6）配合比的试配
按计算的配合比进行试配时，首先应进行试拌，以检查拌合物的性能。在保证水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。
混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。其中一个为上述确定的基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加或减少0.05（0.03）；用水量与基准配合比相同，砂率可分别增加或减少1%。
制作混凝土强度试件时，应检验混凝土拌合物的坍落度、粘聚性、保水性及表观密度，并以此结果作为代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。
7）配合比的调整和确定
根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比（C/W）关系，用作图法或计算法求
出与混凝土配制强度相对应的灰水比。
在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度调整确定用水量。 用水量乘以选定出来的灰水比计算水泥用量。
在基准配合比砂石用量的基础上，按选定的灰水比进行调整计算确定砂石用量。
8）配合比的校正
计算确定配合比混凝土的表观密度，与试验实测的混凝土表观密度比较，对配合比进行较正。
2.混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等级。
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。 常用等级
C20
水：175kg水泥：343kg 砂：621kg 石子：1261kg
配合比为：0.51:1:1.81:3.68
C25
水：175kg水泥：398kg 砂：566kg 石子：1261kg
配合比为：0.44:1:1.42:3.17
C30
水：175kg水泥：461kg 砂：512kg 石子：1252kg
配合比为：0.38:1:1.11:2.72
普通混凝土配合比参考:
水泥
品种 混凝土等级 配比 (单位)Kng 塌落度mm 抗压强度 N/mm2
水泥 砂 石 水 7天 28天
P.C32.5 C20 300 734 1236 195 35 21.0 29.0
1 2.45 4.12 0.65
C25 320 768 1153 208 45 19.6 32.1
1 2.40 3.60 0.65
C30 370 721 1127 207 45 29.5 35.2
1 1.95 3.05 0.56
C35 430 642 1094 172 44 32.8 44.1
1 1.49 2.54 0.40
C40 480 572 1111 202 50 34.6 50.7
1 1.19 2.31 0.42
P.O 32.5 C20 295 707 1203 195 30 20.2 29.1
1 2.40 4.08 0.66
C25 316 719 1173 192 50 22.1 32.4
1 2.28 3.71 0.61
C30 366 665 1182 187 50 27.9 37.6
1 1.82 3.23 0.51
C35 429 637 1184 200 60 30.***6.2
1 1.48 2.76 0.47
C40 478 *** 1128 210 60 29.4 51.0
1 1.33 2.36 0.44
P.O 32.5R C25 321 749 1173 193 50 26.6 39.1
1 2.33 3.65 0.60
C30 360 725 1134 198 60 29.4 44.3
1 2.01 3.15 0.55
C35 431 643 1096 190 50 39.0 51.3
1 1.49 2.54 0.44
C40 480 572 1111 202 40 39.3 51.0
1 1.19 2.31 0.42
P.O
42.5(R) C30 352 676 1202 190 55 29.***5.2
1 1.92 3.41 0.54
C35 386 643 1194 197 50 34.5 49.5
1 1.67 3.09 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C50 496 606 1297 223 45 38.4 55.9
1 1.22 2.61 0.45
PII 42.5R C30 348 652 1212 188 50 31.***6.0
1 1.87 3.48 0.54
C35 380 639 1187 194 50 35.0 50.5
1 1.68 3.12 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C45 462 618 1147 203 4***2.7 59.1
1 1.34 2.48 0.44
C50 480 633 1115 192 25 45.7 62.8
1 1.32 2.32 0.40
P.O 52.5R C40 392 645 1197 196 53 40.2 55.8
1 1.64 3.05 0.50
C45 456 622 1156 19***2 43.5 59.5
1 1.36 2.53 0.43
C50 468 626 1162 192 30 45.2 61.6
1 1.33 2.47 0.41
此试验数据为标准实验室获得，砂采用中砂，细度模数为2.94，碎石为5～31.5mm连续粒级。各等级混凝土配比也可以通过掺加外加剂来调整。
建筑材料理论（上）选摘
第一章 建筑材料基本性质
本章为全书重点之一。在讨论具体性质之前，要求同学理解不同材料，在结构物中的功用不同，所处的环境不同，对其性质的要求也不同。本章所讨论的各种性质都是建筑材料经常要考虑的性质。掌握或了解这些性质的概念（包括定义、表示方法、实用意义等）对以后讨论各种材料意义重大。 建筑材料的性质可归纳为：物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。 第一节 材料的组成与结构
一、材料的组成
材料的组成是决定材料性质的内在因素之一。主要包括：化学组成和矿物组成。
二、材料的结构
材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。材料的结构主要分成：宏观结构显微结构 微观结构。
第二节 材料的物理性质
一、表示材料物理状态特征的性质
1、体积密度：材料在自然状态下单位体积的质量称为体积密度。 2、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密度。
3、堆积密度：散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称为堆积密度。
注意：密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积；自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和；堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。
4、表观密度：材料的质量与表观体积之比。表观体积是实体积加闭口孔隙体积，此体积即材料排开水的体积。
5、孔隙率：材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。 6、开口孔隙率：材料中能被水饱和（即被水所充满）的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。
7、闭口孔隙率：材料中闭口孔隙的体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。即闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率。
8、空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。
二、与各种物理过程有关的材料性质
1、亲水性：当水与材料接触时，材料分子与水分子之间的作用力（吸附力）大于水分子之间的作用力（内聚力），材料表面吸附水分，即被水润湿，表现出亲水性，这种材料称为亲水材料。
2、憎水性：当水与材料接触时，材料分子与水分子之间的作用力（吸附力）小于水分子之间的作用力（内聚力），材料表面不吸附水分，即不被水润湿，表现出憎水性，这种材料称为憎水材料。
3、吸水性：材料吸收水分的能力称为吸水性，用吸水率表示。吸水率有两种表示方法：质量吸水率 体积吸水率质量吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的质量与材料在绝对干燥状态下的质量之比。体积吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的体积与材料在自然状态下的体积之比。 4、含水率：材料在自然状态下所含的水的质量与材料干重之比
例题：已知某种建筑材料试样的孔隙率为24%，此试样在自然状态下的体积为40立方厘米，质量为85.50克，吸水饱和后的质量为89.77克，烘干
后的质量为82.30克。试求该材料的密度、表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、含水率。解：密度=干质量/密实状态下的体积=82.30/40×（1-0.24）=2.7克/立方厘米
开口孔隙率=开口孔隙的体积/自然状态下的体积=（89.77-82.3）÷1/40=0.187
闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率=0.24-0.187=0.053
表观密度=干质量/表观体积=82.3/40×（1-0.187）=2.53
含水率=水的质量/干重=（85.5-82.3）/82.3=0.039
第三节 材料的力学性质
一、材料在外力作用下的变形性质
1、弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力消除后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种变形称为弹性变形。
2、塑性变形：材料在外力作用下产生变形而不出现裂缝，当外力消除后，不能够自动恢复原来形状的性质称为塑性，这种变形称为塑性变形。 二、强度
材料抵抗在应力作用下破坏的性能称为强度。强度通常以强度极限表示。强度极限即单位受力面积所能承受的最大荷载。有关材料的力学性质，在《材料力学》中有详尽的论述，本书不作要求。
注意：对于以力学性质为主要性能指标的材料，通常按其强度值的大小划分成若干等级或标号。脆性材料（混凝土、水泥等）主要以抗压强度来划分等级或标号，塑性材料（钢材等）以抗拉强度来划分。强度值和强度等级或标号不能混淆，前者是表示材料力学性质的指标，后者是根据强度值划分的级别。
第二章 石材
本章的重点内容为常用建筑石材，其他内容不作要求。
一、砌筑用石材的规格
1、料石：截面的宽度、高度不小于200毫米，且不小于长度的1/4。 2、细料石：叠砌面的凹入深度不大于10毫米。
3、粗料石：叠砌面的凹入深度不大于20毫米。
4、毛料石：外形大致方正，一般不加工，高度不小于200毫米，叠砌面的凹入深度不大于25毫米
5、毛石：形状不规则，中部厚度不小于200毫米。主要用于基础、毛石混凝土。
二、常用建筑石材
1、花岗岩：主要矿物组成是长石、石英，为全晶制，块状结构，通常有灰、白、黄、红等多种颜色，具有很好的装饰性。抗风化性及耐久性高，耐酸性好，使用年限高。
2、石灰岩：主要由方解石组成，常呈灰、白等颜色，可用于基础、挡土墙等石砌体，破碎后可用于配制混凝土。它也是生产石灰和水泥等的原料。
3大理石：主要矿物组成是方解石和白云石。构造致密，呈块状，常呈白、浅红、浅绿等斑纹，装饰效果好。其吸水率小、杂质少、质地坚硬。 第三章 气硬性胶凝材料
本章的重点是建筑石膏和石灰。
第一节 石膏
一、石膏的化学组成
生产石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏（又称生石膏）或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣，其化学式为CaSO4.2H2O,也称二水石膏。将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。如将天然二水石膏在107~1700c的干燥条件下加热可得建筑石膏。 二、建筑石膏的凝结与硬化
将建筑石膏加水后，它首先溶解于水，然后生成二水石膏析出。随着水化的不断进行，生成的二水石膏胶体微粒不断增多，这些微粒比原先更加细小，比表面积很大，吸附着很多的水分；同时浆体中的自由水分由于水化和蒸发而不断减少，浆体的稠度不断增加，胶体微粒间的黏结逐步增强，颗粒间产生摩擦力和黏结力，使浆体逐渐失去可塑性，即浆体逐渐产生凝结。继续水化，胶体转变成晶体。晶体颗粒逐渐长大，使浆体完全失去可塑性，产生强度，即浆体产生了硬化。这一过程不断进行，直至浆体完全干燥，强度不在增加，此时浆体已硬化人造成石材。
浆体的凝结硬化过程是一个连续进行的过程。从加水开始拌合一直到浆体开始失去可塑性的过程称为浆体的初凝，对应的这段时间称为初凝时间；从加水拌合开始一直到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体的硬化，对应的时间称为终凝时间。
三、建筑石膏的特性、质量要求与应用
（一）建筑石膏的特性
建筑石膏与其他胶凝材料相比有以下特性：
1、结硬化快
2、凝结硬化时体积微膨胀
3、孔隙率大与体积密度小
4、保温性与吸声性好
5、强度较低
6、具有一定的调温与调湿性能
7、防火性好但耐火性较差
8、耐水性、抗渗性、抗冻性差
（二）建筑石膏的质量要求
建筑石膏的质量要求主要有强度、细度和凝结时间。按强度和细度划分为优等品、一等品和合格品。各等级建筑石膏的初凝时间不得小于6min,终凝时间不得大于30min。
（三）建筑石膏的应用
建筑石膏的应用很广，主要用于室内抹灰、粉刷、生产各种石膏板等。 第二节 石灰
一、石灰的原料与生产
生产石灰的原料主要是含碳酸钙为主的天然岩石，如石灰石、白垩等。将这些原料在高温下煅烧，即得生石灰，主要成分为氧化钙。正常温度下煅。。于水泥石强度。水泥石强度愈高，水泥石与粗骨料界面强度也愈高。至于水泥石强度，则取决于水泥强度和水灰比。这是因为：水泥强度愈高，水泥石强度愈高，黏结力愈强，混凝土强度愈高。在水泥强度相同的情况下，混凝土强度则随水灰比的增大有规律的降低。但水灰比也不是愈小愈好，当水灰
比过小时，水泥浆过于干稠，混凝土不易被振密实，反而导致混凝土强度降低。我国通过实验求得的这种线性关系式为：fcu=Afc(C/W-B)式中：fcu——混凝土28天龄期的抗压强度；
C/W——灰水比；
fc——水泥实际强度；
A、B——经验系数。碎石混凝土A=0.48,B=0.52
卵石混凝土A=0.50,B=0.61式中的水泥实际强度是经实验测定的强度值。在无法取得水泥实际强度值时，对新出厂的水泥可按下式计算： Fc=Kcfcb式中：fbc——水泥标号；
kc——水泥标号富余系数。（应按实际资料确定，在无统计资料时可取
1.13）
注意：混凝土强度与水灰比关系的计算式只适用于塑性拌合物的混凝土，不适用于干性拌合物的混凝土。采用的灰水比宜在1.25-2.5范围内。利用此式可以初步解决以下两个问题：（1）当所采用的水泥强度已定，欲配制某种强度的混凝土时，可以估计出应采用的灰水比值。（2）当已知所采用的水泥强度与灰水比值，可以估计出混凝土28天可能达到的强度。
2、龄期：混凝土在正常情况下，强度随着龄期的增加而增长，最初的7-14天内较快，以后增长逐渐缓慢，28天后强度增长更慢，但可持续几十年。 3、养护温度和湿度：混凝土浇捣后，必须保持适当的温度和足够的湿度，使水泥充分水化，以保证混凝土强度的不断发展。一般规定，在自然养护时，对硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥配制的混凝土，浇水保湿养护日期不少于7天；火山灰水泥、粉煤灰水泥、掺有缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土，则不得少于14天。
4、施工质量：施工质量是影响混凝土强度的基本因素。若发生计量不准，搅拌不均匀，运输方式不当造成离析，振捣不密实等现象时，均会降低混凝土强度。因此必须严把施工质量关。
（四）高混凝土强度的措施
1、采用高标号水泥
2、采用干硬性混凝土拌合物
3、采用湿热处理：分为蒸汽养护和蒸压养护。蒸汽养护是在温度低于100度的常压蒸汽中进行。一般混凝土经16-20小时的蒸汽养护后，强度可达正常养护条件下28天强度的70%-80%。蒸压养护是在175度的温度、8个大气压的蒸压釜内进行。在高温高压的条件下，提高混凝土强度。
4、改进施工工艺：加强搅拌和振捣，采用混凝土拌合用水磁化、混凝土裹石搅拌法等新技术。
5、加入外加剂：如加入减水剂和早强剂等，可提高混凝土强度。 二、普通混凝土的变形性质
混凝土在硬化后和使用过程中，受各种因素影响而产生变形，主要有化学收缩、干湿变形、温度变形和荷载作用下的变形等，这些都是使混凝土产生裂缝的重要原因，直接影响混凝土的强度和耐久性。
（一）化学收缩
混凝土在硬化过程中，水泥水化后的体积小于水化前的体积，致使混凝土产生收缩，这种收缩叫化学收缩。
（二）干湿变形
当混凝土在水中硬化时，会引起微小膨胀，当在干燥空气中硬化时，会引起干缩。干缩变形对混凝土危害较大，它可使混凝土表面开裂，是混凝土的耐久性严重降低。
影响干湿变形的因素主要有：用水量（水灰比一定的条件下，用水量越多，干缩越大）、水灰比（水灰比大，干缩大）、水泥品种及细度（火山灰干缩大、粉煤灰干缩小；水泥细，干缩大）、养护条件（采用湿热处理，可减小干缩）。
（三）温度变形
温度缩降1度，每米胀缩0.01毫米。温度变形对大体积混凝土极为不利。在混凝土硬化初期，放出较多的水化热，当混凝土较厚时，散热缓慢，致使内外温差较大，因而变形较大。
（四）荷载作用下的变形
混凝土的变形分为弹性变形和塑性变形。徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增长的变形称为徐变。徐变变形初期增长较快，然后逐渐减慢，，一般持续2-3年才逐渐趋于稳定。徐变的作用：徐变可消除钢筋混凝土内的应力集中，.使应力较均匀的重新分布，对大体积混凝土能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。但在预应力混凝土结构中，徐变将使混凝土的预加应力受到损失。
影响徐变的因素：水灰比较大时，徐变较大；水灰比相同，用水量较大时，徐变较大；骨料级配好，最大粒径较大，弹性模量较大时，混凝土徐变较小；当混凝土在较早龄期受荷时，产生的徐变较大。
三、普通混凝土的耐久性
抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗炭化性、以及防止碱-骨料反应等，统称为混凝土的耐久性。
提高耐久性的主要措施：1选用适当品种的水泥；2严格控制水灰比并保证足够的水泥用量；3选用质量好的砂、石，严格控制骨料中的泥及有害杂质的含量。采用级配好的骨料。4适当掺用减水剂和引气剂。5在混凝土施工中，应搅拌均匀，振捣密实，加强养护等，以增强混凝土的密实性。 第六节 普通混凝土配合比设计
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。
一、混凝土配合比基本参数的确定
混凝土配合比设计，实质上就是确定四项材料用量之间的三个比例关系，即水与水泥之间的比例关系用水灰比表示；砂与石子之间的比例关系用砂率表示；水泥浆与骨料之间的比例关系，可用1立方米混凝土的用水量来反映。当这三个比例关系确定，混凝土的配合比就确定了。
（一）水灰比的确定
满足强度要求的水灰比，可根据确定出的配制强度，按混凝土强度公式算出。满足耐久性要求的水灰比，根据最大水灰比和最小水泥用量的规定查表。根据强度和耐久性要求确定的水灰比有时是不相同的，应选取其中较小
的水灰比。
（二）确定用水量
用水量参照混凝土用水量参考表进行初步估计。然后按估计的用水量试拌混凝土拌合物，测其坍落度，坍落度若不符合要求，应保持水灰比不变的情况下调整用水量，再做试验，直到符合要求为止。
（三）砂率的确定
通常确定砂率的方法，可先凭经验或经验图表进行估算，然后按初步估计的砂率拌制混凝土，进行和易性试验，通过调整确定。
二、混凝土配合比设计的方法和步骤
配合比设计工作，一般均在实验室进行。选用干燥状态的骨料，在标准条件下制作试件和养护，这样获得的配合比称为实验室配合比。在施工现场，骨料多在露天堆放，含有水分，在这种条件下使用的配合比叫做施工配合比。设计混凝土时，先设计实验室配合比，在根据施工现场的实际情况换算成施工配合比。
（一）初步估算配合比
1、确定配制强度fcufcu=fcu,k+1.645σ式中：fcu,k——设计要求的混凝土强度等级σ——混凝土强度标准差-1.645——强度保证率为95%的t值。
2、确定水灰比w/cfcu=Afc(C/W-B)则 W/C=Afc/(fcu+A Bfc)式中：fc——水泥实际强度 A、B——经验系数。如不通过试验，可选取以下数值：碎石：A=0.46，B=0.52；卵石：A=0.48，B=0.61
注意：为保证混凝土的耐久性，由上式计算出的水灰比应小于规范中规定的最大水灰比值。如果计算出的水灰比大于规范规定的最大水灰比，则取规定的最大水灰比值。
3、确定用水量：按施工要求的坍落度指标，凭经验选用，或根据骨料的种类和规格查表。
4、计算水泥用量：由以求得的水灰比和用水量，可计算出水泥用量。 注意：计算出的水泥用量应大于规范规定的最小水泥用量。当计算的水泥用量小于规范规定时，则选用规范规定的最小水泥用量。
5、确定合理砂率：可通过试验或凭经验选取，或者根据骨料的种类和规格，及所选用的水灰比，由表查得。
6、计算砂石用量：
（1）体积法：基于新浇筑的混凝土体积等于各组成材料绝对体积与所含空气体积之和，则：C/ρC+W/ρW+S/ρS’+G/ρG’+10a=1000式中：C、W、S、G——分别为1立方米混凝土中水泥、水、砂和石子的质量；ρC、ρW——水泥及水的密度；ρS‘、ρG‘——砂及石子的表观密度；a——混凝土中含气量百分率。无含气型外加剂时，取1。
（2） 假定体积密度法：基于新浇筑的1立方米混凝土中各项材料质量之和等于混凝土体积密度假定值，则：C+W+S+Go=ρoh 1m3式中：ρoh——混凝土体积密度假定值，在2400-2450千克/立方米之间。此两种计算方法，与合理砂率的计算公式SP=S/S+G联立，均可求出初步配合比。
（二）试验调整，确定试验室配合比
上述的初步配合比，是利用图表和经验公式初步估算的，与实际情况有出入，必须进行试验和校核。
1、检验和易性，确定基准配合比
按初步配合比，称取15-30升混凝土拌合物进行试拌，检验和易性。若流动性大于要求值，可保持砂率不变，适当增加砂、石用量；若流动性小于要求值，可保持水灰比不变，适当增加水和水泥用量；若粘聚性和保水性差，可适当增加砂率。和易性调整合格时，实测混凝土拌合物的体积密度ρoh，并确定调整后各项材料的用量(水泥Cb，水Wb,砂Sb,石子Gb)，则试拌后的质量Qb为：Qb=Cb+Wb+Sb+Gb由此得出和易性合格后的配合比为：CJ=Cb/Qb ρoh 1m3;WJ=Wb/Qb ρoh 1m3;SJ=Sb/Qbρoh 1m3;GJ=Gb/Qbρoh 1m3;此配合比称为基准配合比。
2、检验强度，确定实验室配合比
基准配合比虽然和易性满足施工要求，但水灰比不一定满足强度要求，还要加以检验。检验的方法是：至少采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，较基准配合比分别增加和减少0.05，其用水量与基准配合比相同，但砂率值可作调整。
每种配合比至少做一组（3块）试件，在标准条件下养护28天，测定强度。由强度试验结果得出各水灰比的强度值，然后用作图法（绘制强度与水灰比关系的直线）或计算法，求出与混凝土配制强度相对应的灰水比。至此，即可初步确定出试验室配合比，各项材料用量为：用水量：取基准配合比的用水量；水泥用量：由用水量和与配制强度相对应的灰水比值确定；粗、细骨料用量：取基准配合比的粗细骨料用量，并按确定出的水灰比值做适当调整。
以上定出的混凝土配合比，还应根据实测的混凝土体积密度再做必要的校正，其步骤为：
（1）算出混凝土的计算体积密度(即C+W+S+G)
（2）将混凝土的实测体积密度除以计算体积密度得出校正系数K
（3）定出的混凝土配合比中每项材料用量乘以系数K即为最终定出的试验室配合比
（三）换算施工配合比
经测定，工地上砂的含水率为WS，石子的含水率为WG，则施工配合比为： 水泥用量 C’=C
砂用量S’=S(1+WS)
石子用量G’=G(1+WG)
用水量W’=W-S WS-G WG
第七节 混凝土外加剂
在混凝土拌合物中，掺入能改善混凝土性质的材料，称为外加剂。外加剂的掺入量一般不大于水泥质量的5%。混凝土外加剂按其功能可分为： 1、改善混凝土拌合物和易性的外加剂
2、调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂
3、改善混凝土耐久性的外加剂
4、提高混凝土特殊性能的外加剂
一减水剂：按使用条件不同，掺用减水剂可获得如下效果：
（1）在配合比不变的条件下，可提高混凝土流动性，且不降低强度。 （2）在保持流动性和强度不变的条件下，可减少水泥用量。 （3）在保持流动性和水泥用量不变的条件下，强度提高。
二早强剂：它能提高混凝土的早期强度，并对后期强度无影响。
三引气剂：能在混凝土拌合物中引入一定量的微小气泡，并均匀分布在混凝土拌合物中。
在混凝土拌合物中形成大量气泡，使水泥浆的体积增加，可提高流动性。若保持流动性不变，可减水10%左右。这些气泡能隔断混凝土中毛细孔的渗水通道，使混凝土的抗渗性和抗冻性提高
第八节 轻混凝土
一、 轻骨料混凝土
它是用轻的粗、细骨料和水泥配制成的混凝土。由于自重轻，弹性模量低，因而抗震性能好。与普通烧结砖相比，不仅强度高、整体性好，而且保温性能好。由于结构自重小，特别适合高层和大跨度结构
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