【正文】 量 單位用水量是指 1m3混凝土的用水量，反映混凝土中水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系。在混凝土拌和物中，水泥漿的多少顯著影響混凝土的和易性，同時(shí)也影響強(qiáng)度和耐久性。其確定原則是在達(dá)到流動(dòng)性要求的前提下取較小值。 水灰比、砂率、單位用水量是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)重要參數(shù)。 ? 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)基本原理 （ 1）絕對(duì)體積法 絕對(duì)體積法的基本原理是：假定剛澆搗完畢的混凝土拌合物的體積，等于其各組成材料的絕對(duì)體積及混凝土拌合物中所含少量空氣體積之和。 000????? ?????wwssoggccmmmm 式中 ρc—— 水泥密度（ kg / ｍ3），可取 2 1 00 ～ 28 0 0 k g / ｍ3。 ρ g —— 粗骨料的表觀密度（ kg / ｍ3）； ρs—— 細(xì)骨料的表觀密度（ kg / ｍ3）； ρw—— 水的密度（ kg / ｍ3），可取 1 0 0 0 k g / ｍ3； α —— 混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引氣型外加劑時(shí)， α 可取為１ 。 ? （２）重量法（假定表觀密度法）。 如果原材料比較穩(wěn)定，可先假設(shè)混凝土的表觀密度為一定值，混凝土拌合物各組成材料的單位用量之和即為其表觀密度。 ｍ c0 ＋ｍ g0 ＋ｍ s0 ＋ｍ w0 ＝ ｍ cp 式中 ｍ c0 —— 每立方米混凝土的水泥用量（ kg ）； ｍ g0 —— 每立方米混凝土的粗骨料用量（ kg ）； ｍ s0 —— 每立方米混凝土的細(xì)骨料用量（ kg ）； ｍ w0 —— 每立方米混凝土的用水量（ kg ）； ｍ cp —— 每立方米混凝土拌合物的假定重量（ kg ）； 其值可取 2400 ～ 2450 kg 。 初步計(jì)算配合比的確定 （ 1）確定混凝土配制強(qiáng)度（ fcu,0） 在正常施工條件下，由于人、材、機(jī)、工藝、環(huán)境等的影響，混凝土的質(zhì)量總是會(huì)產(chǎn)生波動(dòng) ,經(jīng)驗(yàn)證明，這種波動(dòng)符合正態(tài)分布。為使混凝土的強(qiáng)度保證率能滿足規(guī)定的要求，在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，必須使混凝土的配制強(qiáng)度 fcu,0高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí) fcu,k可按公式（ ）估計(jì)： fcu,0≥fcu,ktσ （ ） 式中 fcu,0—— 混凝土的配制強(qiáng)度， MPa； fcu,k—— 設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)， MPa； σ—— 施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的歷史統(tǒng)計(jì)水平，MPa；若無統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可參考表 。 t—— 與混凝土要求的保證率所對(duì)應(yīng)的概率度，見表 。 根據(jù) 《 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 》 （ JGJ55— 2022）的規(guī)定，fcu,k為具有 95%保證率時(shí)的抗壓強(qiáng)度值，此時(shí) t=,式 變?yōu)椋? fcu,0≥fcu,k+ （ ） 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 低于 C20 C20～ C35 高于 C35 σ t P（ %） t P（ %） 表 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 σ值 （單位： MPa） 注 在采用本表，施工單位可根據(jù)實(shí)際情況，對(duì) σ值作適當(dāng)調(diào)整。 表 不同 t值的保證率 P （ 2）初步確定水灰比（ W/C） 1）滿足強(qiáng)度要求的水灰比 根據(jù)已測(cè)定的水泥實(shí)際強(qiáng)度 fce（或選用的水泥強(qiáng)度等級(jí)）、粗骨料種類及所要求的混凝土配制強(qiáng)度 fcu， o，按混凝土強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式（ ）計(jì)算水灰比，則有： （ ） 2）滿足耐久性要求的水灰比 根據(jù)表 、表 、抗凍性要求的水灰比值，與表 （或表 ）對(duì)照，取三者中的小值作為滿足耐久性要求的水灰比。 同時(shí)滿足強(qiáng)度、耐久性要求的水灰比，取 1）、 2）中的小值。 28d抗?jié)B等級(jí) 水灰比 28d抗凍等級(jí) 普通混凝土 引氣混凝土 P2 P4 P6 P8 ＜ ～ ～ ～ F50 F100 F150 F200 — — cebaocuceafaaffaCW?? ,表 抗?jié)B等級(jí)允許的最大水灰比 表 抗凍等級(jí)允許的最大水灰比 骨料最大粒徑（ mm） 坍落度（ mm） 10～ 30 30～ 50 50～ 70 70～ 90 90～ 110 20 40 80 150 170 155 135 120 175 155 135 120 180 160 140 125 185 165 145 130 190 170 150 135 （ 3）確定單位用水量（ mwo） 1）干硬性和塑性混凝土用水量的確定 ① W/C=～ ，根據(jù)施工要求的坍落度值和已知的粗骨料種類及最大粒徑，可由表 （或 ）中的規(guī)定值選取單位用水量。 注 1）本表適用于卵石、中砂所拌制的混凝土。 2）使用細(xì)砂時(shí)，用水量酌加 5～ 10kg。 3）使用碎石時(shí)，用水量酌加 10～ 15kg。 4）使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥時(shí)，用水量酌加 10～ 20kg。 5）使用人工砂時(shí)，用水量酌加 5～ 10kg。 6）摻用引氣劑或減水劑時(shí)，用水量酌減 10～ 20kg，也可視外加劑的性能而 相應(yīng)減少用水量。 表 水工混凝土單位用水量參考值（ kg/m3） 項(xiàng)目 指標(biāo) 卵石最大粒徑 (mm) 碎石最大粒徑 (mm) 10 20 40 16 20 40 坍落度（ mm） 10～ 30 190 170 160 150 200 185 175 165 35～ 50 200 180 170 160 210 195 185 175 55～ 70 210 190 180 170 220 205 195 185 75～ 90 215 195 185 175 230 215 205 195 維勃稠度（ s） 16～ 20 175 160 145 180 170 155 11～ 15 180 165 150 185 175 160 5～ 10 185 170 155 190 180 165 表 混凝土單位用水量選用表（ kg/m3）（ JGJ552022） 注 :① 本表用水量系采用中砂時(shí)的平均取值 ,采用細(xì)砂時(shí) ,1m3混凝土用水量可增加工 5～ 10kg，采用粗砂則可減少 5～ 10kg。 ②摻用各種外加劑或摻合料時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。 ③本表不適用于水灰比小于 凝土。 ② W/C小于 土，用水量通過試驗(yàn)確定。 2）流動(dòng)性、大流動(dòng)性混凝土的用水量按下列步驟計(jì)算： ①以表 90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大 20mm用水量增加 5kg，計(jì)算出未摻外加劑的混凝土用水量；②摻外加劑時(shí)混凝土用水量按公式（ ）計(jì)算： mwa = mw0（ 1β） （ ） 式中 mwa—— 摻外加劑混凝土的單位用水量， kg/m3； mw0—— 未摻外加劑混凝土的單位用水量，kg/m3； β—— 外加劑的減水率， %，經(jīng)試驗(yàn)確定。 （ 4）計(jì)算混凝土的單位水泥用量（ mC0） 根據(jù)已選定的單位用水量（ mW0）和已確定的水灰比（ W/C）值，可由公式（ ）求出水泥用量： （ ） 工業(yè)與民用建筑還要根據(jù)結(jié)構(gòu)使用環(huán)境條件和耐久性要求 ,查表 1m3混凝土最小的水泥用量 ,最后取兩值中大者作為 1m3混凝土的水泥用量。 CWmm WC/00 ?（ 5）確定砂率（ βs） 1）計(jì)算法：測(cè)得混凝土所用砂、石的表觀密度和堆積密度，求出石子的空隙率，按以下原理計(jì)算砂率：砂子填充石子空隙并略有剩余。即 （ ） 式中 βs—— 砂率， %； mS0、 mg0—— 分別為砂、石用量， kg； 、 —— 分別為砂、石的堆積密度， kg/m3； P—— 石子的空隙率； k—— 撥開系數(shù) ～ ，用碎石及粗砂取大值。 %100%100000000 ????????? gssgSSs PkPkmmm????os?? og??粗骨料最大粒徑（ mm） 水 灰 比 0． 55 0． 60 0． 65 0． 70 0． 75 20 40 80 150 35 29 24 21 36 30 25 22 37 31 26 23 38 32 27 24 39 33 28 25 40 34 29 26 41 35 30 27 2）試驗(yàn)法：在用水量和水灰比不變的條件下，拌制 5組以上不同砂率的試樣，每組相差 2%～ 3%。測(cè)出各組的坍落度或維勃稠度。在坐標(biāo)上繪出砂率與坍落度（或維勃稠度）關(guān)系圖，從曲線上找出極大值所對(duì)應(yīng)的砂率即為所求的最優(yōu)含砂率。 表 水工混凝土砂率（ %）參考值 注 ①本表適用于卵石混凝土，砂的細(xì)度模數(shù)為 。 ②砂的細(xì)度模數(shù)每增減 ，砂率相應(yīng)增減 %～ %。 ③使用碎石時(shí)，砂率需增加 3%～ 5%。 ④使用人工砂時(shí)，砂率應(yīng)增加 2%～ 3%。 ⑤摻用引氣劑時(shí)，砂率可減少 2%～ 3%；摻用減水劑時(shí)，砂率可減少 %～ %。 水灰比 （ W/C） 卵石最大粒徑 /mm 碎石最大粒徑 /mm 10 20 40 16 20 40 26～ 32 25～ 31 24～ 30 30～ 35 29～ 34 27～ 32 30～ 35 29～ 34 28～ 33 33～ 38 32～ 37 30～ 35 33～ 38 32～ 37 31～ 36 36～ 41 35～ 40 33～ 38 36～ 41 35～ 40 34～ 39 39～ 44 38～ 43 36～ 41 3）查實(shí)踐資料法：根據(jù)本單位對(duì)所用材料的使用經(jīng)驗(yàn)選用砂率。如無使用經(jīng)驗(yàn)，按骨料種類規(guī)格及混凝土的水灰比值按表 （或 ）選取。 表 混凝土砂率選用表（ %）（ JGJ552022） 注： ①本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對(duì)細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減小或增大砂率。 ②本表適用于坍落度 10～ 60mm的混凝土。對(duì)坍落度大于 60mm的混凝土，應(yīng)在上表的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大 20mm，砂率增大 1%的幅度予以調(diào)整。 ③只用一個(gè)單粒級(jí)粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。 ④對(duì)薄壁構(gòu)件砂率取偏大值。 （６）計(jì)算 1m3混凝土的砂、石用量（ mSo、 mｇ o）。 砂、石用量可用質(zhì)量法或體積法求得，實(shí)際工程中常以質(zhì)量法為準(zhǔn)。 1）質(zhì)量法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果原材料情況比較穩(wěn)定，所配制的混凝土拌和物的表觀密度將接近一個(gè)固定值，可先假設(shè)（即估計(jì)）每立方混凝土拌和物的質(zhì)量 cp（ kg/m3）按公式（ ）計(jì)算 mSo、 mgo： （ ） ????????????sgsscpwgscmmmmmmmm??000300001骨料最大粒徑（ m m） 20 40 80 150 碎石混凝土 2380 2400 2420 2450 卵石混凝土 2400 2420 2450 2480