【正文】 混凝土強(qiáng)度保證率Ｐ（％）的計(jì)算方法為：首先根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)（ fcu,ｋ ）、混凝土強(qiáng)度平均值（ ）、標(biāo)準(zhǔn)差（ σ ）或變異系數(shù)（Ｃ v），計(jì)算出概率度（ｔ），即 ?kcufft ，?? f則強(qiáng)度保證率Ｐ（％）就可由正態(tài)分布曲線方程積分求得，即 ?? ??ttdteP 2221? 概率密度混凝土強(qiáng)度, MPa2826242220 32 34 70平平平平概率度標(biāo)準(zhǔn)差 30 36 38平平平平概率度定義： ① t＝ 0， f ft 的保證率 P(t)＝ 50% ② t 0， f ft的保證率 0% P(t) 50% ③ t 0， f ft的保證率 50% P(t) 100% avt fft ????/)( avt fft ?? 但實(shí)際上當(dāng)已知ｔ值時(shí) ， 可從數(shù)理統(tǒng)計(jì)書中的表內(nèi)查到Ｐ值 。 工程中Ｐ（％）值可根據(jù)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)混凝土試件強(qiáng)度不低于要求強(qiáng)度等級(jí)的組數(shù) N0與試件總組數(shù)Ｎ（Ｎ ≥ ２５）之比求得，即 %1 0 00 ??NNP 混凝土配制強(qiáng)度 在施工中配制混凝土?xí)r，如果所配制混凝土的強(qiáng)度平均值（ ）等于設(shè)計(jì)強(qiáng)度 （ fcu,ｋ ），這時(shí)混凝土強(qiáng)度保證率只有 50％。因此為了保證工程混凝土具有設(shè)計(jì)所要求的 95％強(qiáng)度保證率，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，必須使混凝土的配制強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度（ fcu，ｋ ） f概率密度混混混混混2826242220 32 34 70混混混混混混混混混混混混混混混*混混混30混混混混=混混混混混混混混混混混目前我國(guó)混凝土配制強(qiáng)度可按下式計(jì)算： ?0 ?? kcucu ff ， 當(dāng)施工單位不具有近期的同一品種混凝土的強(qiáng)度資料時(shí)， σ值可按下表取值。 表 4 9 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 ( σ ) 混凝土設(shè)計(jì) 強(qiáng)度等級(jí) f c u , k 低于 C 2 0 C 2 0 ~C 3 5 高于 C 3 5 σ (MPa) 4 . 0 5 . 0 6 . 0 強(qiáng)度評(píng)定 穩(wěn)定生產(chǎn) — 按統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定 不穩(wěn)定生產(chǎn) — 按非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定 ① 平均值 ≥ 標(biāo)準(zhǔn)值＋ ② 最小值 ≥ 標(biāo)準(zhǔn)值－ 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于 C20時(shí)，最小值 ≥ 混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于 C20時(shí)，最小值 ≥ 0?0?① 平均值 ≥ ② 最小值 ≥ 生產(chǎn)條件 評(píng)定方法 驗(yàn)收組數(shù)穩(wěn)定 統(tǒng)計(jì)法 連續(xù) 3 組不穩(wěn)定 統(tǒng)計(jì)法 ≥ 10零星 非統(tǒng)計(jì)法 未規(guī)定 一、混凝土配合比設(shè)計(jì)基本要點(diǎn) （一、二、三、四） 8 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì) 一 個(gè) 目的 兩 個(gè) 基準(zhǔn) 混凝土配合比，是指單位體積的混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例， 確定 這種數(shù)量 比例 關(guān)系的工作，稱為混凝土配合比設(shè)計(jì)（既要使混凝土各項(xiàng)技術(shù)性質(zhì)滿足要求，又經(jīng)濟(jì)） ① 混凝土配合比設(shè)計(jì)以計(jì)算 1m3混凝土中各材料用量為基準(zhǔn)（也可以各材料質(zhì)量比表示： C:W:S:G:外加劑等） ② 計(jì)算時(shí)骨料以干燥狀態(tài)為準(zhǔn)（水工混凝土配合比設(shè)計(jì)以飽和面干狀態(tài)為基準(zhǔn)）。 水灰比 、單位用水量 、和砂率 三 個(gè) 參數(shù) CW GS S?W?水 ?水泥 ?砂子 ?石子 ?外加劑 ?摻合料 水泥漿 骨料 （集料） 在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的前提下，取較 值，以節(jié)約水泥 CWWGSS?（漿骨比） 確定原則 在滿足混凝土拌合物粘聚性、保水性的前提下，取較 值，以節(jié)約水泥 在滿足混凝土拌合物流動(dòng)性的前提下，取較 值，以節(jié)約水泥 大 小 小 表 或假定混凝土中用砂填充石子空隙并略有富余，以撥開石子，在石子周圍形成足夠的砂漿層。 三 個(gè) 參數(shù) 水灰比 、單位用水量 、和砂率 CW GS S?W初步確定方法 CWWGSS?由強(qiáng)度 ? ?? kcucu ff ， ?????? ?? BWCAff cecu CW 強(qiáng) 由耐久性 耐 CW表 CW表 GSSPKPKGSS??????推導(dǎo)該公式 表 4 － 8 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量（ JGJ55 — 2022 ） 最大水灰比 最小水泥用量（㎏） 環(huán)境條件 結(jié)構(gòu)物類別 素混凝土 鋼筋 混凝土 預(yù)應(yīng)力 混凝土 素混凝土 鋼筋 混凝土 預(yù)應(yīng)力 混凝土 1. 干燥環(huán)境 正常的居住或辦公 用房屋內(nèi)部件 不作規(guī)定 200 260 300 無凍害 高濕度的室內(nèi)部件 室外部件 在非侵蝕性土和（或）水中的部件 225 280 300 2. 潮濕環(huán)境 有凍害 經(jīng)受凍害的室外部件 在非侵蝕性土和（或 ）水中且經(jīng)受凍害的部件 高濕度且經(jīng)受凍害中的室內(nèi)部件 250 280 300 ３．有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境 經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件 300 300 300 注：當(dāng)用活性摻合料取代部分水泥時(shí)，表中的最大水灰比及最小水泥用量即為替代前的水灰比和水泥用量 表 4 － 1 8 塑性混凝土的用水量（㎏ / ㎝3）（ J G J55 20 00 ） 拌合物稠度 卵石最大粒徑 ( ㎜ ) 碎石最大粒徑 ( ㎜ ) 項(xiàng)目 指標(biāo) 10 20 31 .5 40 16 20 31 .5 40 10 ~30 190 170 160 150 200 185 175 165 30 ~50 200 180 170 160 210 195 185 175 50 ~70 210 190 180 170 220 205 195 185 坍 落 度( ㎜ ) 70 ~90 215 195 185 175 230 2 15 205 195 表 4 7 混凝土砂率選用表 （ % ）（ J G J 5 5 2022 ） 卵石最大粒徑 ( ㎜ ) 碎石最大粒徑 ( ㎜ ) 水灰比 10 20 40 16 20 40 0 . 4 0 2 6 ~ 3 2 2 5 ~ 3 1 2 4 ~ 3 0 3 0 ~ 3 5 2 9 ~ 3 4 2 7 ~ 3 2 0 . 5 0 3 0 ~ 3 5 2 9 ~ 3 4 2 8 ~ 3 3 3 3 ~ 3 8 3 2 ~ 3 7 3 0 ~ 3 5 0 . 6 0 3 3 ~ 3 8 3 2 ~ 3 7 3 1 ~ 3 6 3 6 ~ 4 1 3 5 ~ 4 0 3 3 ~ 3 8 0 . 7 0 3 6 ~ 4 1 3 5 ~ 4 0 3 4 ~ 3 9 3 9 ~ 4 4 3 8 ~ 4 3 3 6 ~ 4 1 （１）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)要求； （２）滿足混凝土施工所要求的和易性； （３）滿足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性的要求； （４）符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。 四項(xiàng)基本要求 二、配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 ①工程要求與施工水平方面 設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí) 使用條件及對(duì)混凝土耐久性要求 和易性要求 混凝土的部位、構(gòu)件斷面尺寸及配筋情況 施工條件、施工管理水平等 ②原材料 水泥品種與強(qiáng)度等級(jí)、視密度 砂粗細(xì)程度、石 Dm、級(jí)配、品種、視密度、含水率等 是否摻外加劑、摻料、品種性能 水質(zhì)等 8 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì) （ 1）初步確定水灰比 （ W/C） 第一步：初步配合比的確定 三、實(shí)驗(yàn)室配合比的設(shè)計(jì)過程 8 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì) （ 2）選定單位用水量（ W0） （ 3）計(jì)算水泥用量（ C0） 為保證混凝土的耐久性，由上式得出的水泥用量還應(yīng)大于下表 (表 )規(guī)定的最小水泥量。如算得的水泥用量小于下表規(guī)定值，應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量值。 CWWC/00 ?（ 4）確定砂率值（ SP） （ 5）、確定 1m3混凝土砂石用量（ S0， G0） ① 質(zhì)量法 其中 是新拌混凝土表觀密度： 2350～ 2450kg/m3 0?00000 ????? WSGCPSGSS?? 000 通過以上計(jì)算，得出每立方米混凝土各種材料用量，即初步配合比計(jì)算完成。 ② 體積法 其中： 是混凝土含氣量，不使用外加劑時(shí)可取 1 ρ c， ρw 為水泥和水的密度， kg/m3 ρs, ρg砂和石的視密度， kg/m3 ????? ?????wsgcWSGCPSGSS?? 000?第二步、基準(zhǔn) 配合比的確定 初步計(jì)算配合比 評(píng)定和易性 調(diào)整和易性 (保持 w/c不變 ) 不合格 基準(zhǔn)配合比 合格 每 m3混凝土材料用量 總拌合用量單個(gè)材料拌合用量實(shí)測(cè)砼表觀密度 ??第三步、實(shí)驗(yàn)室配合比的確定 基準(zhǔn)配合比能否滿足強(qiáng)度要求 ， 需進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn) 。 一般采用三個(gè)不同的配合比 ， 其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比 ， 另外兩個(gè)配合比的水灰比值 ， 應(yīng)較基準(zhǔn)配合比分別增加及減少， 其用水量應(yīng)該與基準(zhǔn)配合比相同 ， 但砂率值可做適當(dāng)調(diào)整并測(cè)定表觀密度 。 各種配比制作兩組強(qiáng)度試塊 ， 如有耐久性要求 ，應(yīng)同時(shí)制作有關(guān)耐久性測(cè)試指標(biāo)的試件 ， 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定 。 四、混凝土的施工配合比 混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比計(jì)算用料是以干燥骨料為基準(zhǔn)的，但實(shí)際工地使用的骨料常含有一定的水分，因此必須將實(shí)驗(yàn)室配合比進(jìn)行換算，換算成扣除骨料中水分后、工地實(shí)際施工用的配合比。其換算方法如下： 設(shè)施工配合比 1 m3混凝土中水泥、水、砂、石的用量分別為C’、Ｗ ’ 、Ｓ ’ 、Ｇ ’ ；并設(shè)工地砂子含水率為 a％，石子含水率為 b％。則施工配合比 1 m3混凝土中各材料用量為 C施工 =C試驗(yàn)室 S施工 =S試驗(yàn)室 (1+a%) G施工 =G試驗(yàn)室 (1+b%) W施工 =W試驗(yàn)室 － S試驗(yàn)室 a%－ G試驗(yàn)室 b% ? 例 ： 某框架結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 Ｃ 30，施工要求混凝土坍落度為３０～５０㎜，根據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計(jì)，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 σ＝ 5MPa。所用原材料情況如下： ? 水泥： ，水泥密度為 ρｃ = /cm３，水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的富余系數(shù)為 ； ? 砂：中砂，級(jí)配合格， ? 砂子表觀密度 ρos=／ cm３； ? 石： 5～ 30mm碎石，級(jí)配合格， ? 石子表觀密度 ρog= /cm3； ? 試求： ? １．混凝土計(jì)算配合比； ? 2．若經(jīng)試配混凝土的和易性和強(qiáng)度等均符合要求，無需作調(diào)整。又知現(xiàn)場(chǎng)砂子含水率為 ３％，石子含水率為 1％，試計(jì)算混凝土施工配合比。 解 １．求混凝土計(jì)算配合比 (1) 確定混 凝土配制強(qiáng)度（ f cu,0 ） f c u ,0 = f c u , k + 1. 6 45 σ = 30 + 1 . 6 45 5 =3 8 .2 M P a (2) 確定水灰比 （ W/C ） f ce = γ c f ce,k = 4 2. 5= 45 .9 MP a /0???????????cebacuceafffCW???， 由于框架結(jié)構(gòu)混凝土梁處于干燥環(huán)境，由表 4 8, 干燥環(huán)境容許最大水灰比為 0 .6 5 ，故可確定水灰比為 。 （ 3 ）確定用水量（ m w0 ） 查 表 4 — 6 ，對(duì)于最大粒徑為 30 ㎜的碎石混凝土，當(dāng)所需坍落度為３０～５０㎜時(shí) , 1 m3混凝土的用水量可選用 185kg 。 (4) 計(jì)算水泥用量（ m c0 ） kgCWmmwco349185/0??? 按表 4