5.9.3 混凝土配合比计算
(1)水胶比
①当混凝土强度等级不大于C60等级时,根据保罗米公式混凝土水胶比可按下式计算:

式中:W/B——水胶比;
αa、αb——回归系数;
fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度,MPa。可实测,试验方法应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T 17671—1999)执行,当无实测值时,可按式(5.17)确定。
②回归系数αa、αb的确定。
根据工程所使用的原材料,通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定,当不具备上述统计资料时,可按表5.26确定。
表5.26 回归系数αa、αb取值表

根据耐久性要求,混凝土最大水胶比必须符合表5.15的规定。
③当胶凝材料28d胶砂抗压强度值fb无实测值时,可按下式计算:

式中:γf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,可按表5.27选用;
fce——水泥强度等级值,MPa。可实测,也可按式(5.18)确定。
表5.27 粉煤灰影响系数γf和粒化高炉矿渣粉影响系数γs

注:①本表应以P·O 42.5水泥为准;如采用普通硅酸盐水泥以外的通用硅酸盐水泥,可将水泥混合材掺量20%以上部分计入矿物掺合料;
②宜采用Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰;采用Ⅰ级灰宜取上限值,采用Ⅱ级灰宜取下限值;
③采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值,采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值,采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05;
④当超出表中的掺量时,粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。
④当水泥28d胶砂抗压强度fce无实测值时,可按下式计算:

式中:γc——水泥强度等级值的富余系数,可按实际统计资料确定,当缺乏实际统计资料时,也可按表5.28选用;
fce,g——水泥强度等级值,MPa。
表5.28 水泥强度等级值的富余系数γc

(2)用水量和外加剂用量
①每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量mw0的确定
干硬性混凝土的用水量按表5.29选取;塑性混凝土的用水量按表5.13选取。
表5.29 干硬性混凝土的用水量 (kg/m3)

②掺外加剂时,每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量mw0可按下式计算:

式中:mw0——计算配合比每立方米混凝土用水量,kg/m3;
m'w0——未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量,kg/m3,以表5.13中90mm坍落度的用水量为基础,按每增大20mm坍落度相应增加5kg用水量来计算,当坍落度增大到180mm以上时,随坍落度相应增加的用水量可减少;
β——外加剂的减水率,%,应经混凝土试验确定。
③每立方米混凝土中外加剂用量按下式计算:

式中:ma0——计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量,kg/m3;
mb0——每立方米混凝土中胶凝材料用量,kg/m3;
βa——外加剂掺量,%,经混凝土试验确定。
(3)胶凝材料(矿物掺合料和水泥)用量
①每立方米混凝土的胶凝材料用量mb0按式(5.21)计算,并进行试拌调整,在拌合物性能满足的情况下,取经济合理的胶凝材料用量,即

式中:mb0——计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量,kg/m3;
mw0——计算配合比每立方米混凝土中用水量,kg/m3;
W/B——混凝土水胶比。
②每立方米混凝土的矿物掺合料用量mf0计算按下式计算:

式中:mf0——每立方米混凝土中矿物掺合料用量,kg/m3;
βf——矿物掺合料掺量,%。
③每立方米混凝土的水泥用量,mc0按下式计算:

式中:mc0——每立方米混凝土中水泥用量,kg/m3。
根据耐久性要求,最小胶凝材料用量必须符合表5.15的规定。
(4)砂率
砂率βs根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工条件,参考历史资料确定。当缺乏历史资料时,混凝土砂率的确定应符合下列规定:
①坍落度小于10mm的混凝土,其砂率应经试验确定。
②坍落度为10~60mm的混凝土砂率,可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水灰比按表5.14选取。
③坍落度大于60mm的混凝土,其砂率可经试验确定,也可在表5.14的基础上,按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。
(5)粗、细骨料用量
①采用质量法计算粗、细骨料用量时,按下列公式计算:

式中:mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量,kg/m3;
ms0——每立方米混凝土的细骨料用量,kg/m3;
mw0——每立方米混凝土的用水量,kg/m3;
βs——砂率,%;
mcp——每立方米混凝土拌合物的假定质量,kg,可取2350~2450kg。
②采用体积法计算混凝土配合比时,砂率按式(5.25)计算,粗细骨料用量按下列公式计算:

式中:ρc——水泥密度,kg/m3,按现行国家标准《水泥密度测定方法》(GB/T 208—2014)测定,也可取2900~3100kg/m3;
ρf——矿物掺合料密度,kg/m3,按现行国家标准《水泥密度测定方法》(GB/T 208—2014)测定;
ρg——粗骨料的表观密度,kg/m3,按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52—2006)测定;
ρs——细骨料的表观密度,kg/m3,按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52—2006)测定;
ρw——水的密度,kg/m3,可取1000kg/m3;
α——混凝土的含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,α可取为1。