《普通混凝土配合比设计规程》配合比计算案例
某高层办公楼的基础底板设计使用C30等级混凝土，采用泵送施工工艺。根据《普通混凝土配合比设计规程》（以下简称《规程》）JGJ 55的规定，其配合比计算步骤如下：
1、原材料选择
结合设计和施工要求，选择原材料并检测其主要性能指标如下：
（1）水泥
选用P.O 42.5级水泥，28d胶砂抗压强度48.6MPa，安定性合格。
（2）矿物掺合料
选用F类II级粉煤灰，细度18.2%，需水量比101%，烧失量7.2%。
选用S95级矿粉，比表面积428m2/kg，流动度比98%，28d活性指数99%。
（3）粗骨料
选用最大公称粒径为25mm的粗骨料，连续级配，含泥量1.2%，泥块含量0.5%，针片状颗粒含量8.9%。
（4）细骨料
采用当地产天然河砂，细度模数2.70，级配II区，含泥量2.0%，泥块含量0.6%。
（5）外加剂
选用北京某公司生产A型聚羧酸减水剂，减水率为25%，含固量为20%。
（6）水
选用自来水。
2、计算配制强度
由于缺乏强度标准差统计资料，因此根据《规程》表4.0.2选择强度标准差σ为5.0MPa。
表4.0.2  标准差σ值（MPa）
混凝土强度标准值
≤C20
C25~C45
C50~ C55
Σ
4.0
5.0
6.0
采用《规程》中公式4.0.1-1计算配制强度如下：
                        （4.0.1-1）
式中：fcu,0——混凝土配制强度（MPa）；
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值（MPa）；
σ——混凝土强度标准差（MPa）。
计算结果：C30混凝土配制强度不小于38.3MPa。
3、确定水胶比
（1）矿物掺合料掺量选择（可确定3种情况，比较技术经济）
应根据《规程》中表3.0.5-1的规定，并考虑混凝土原材料、应用部位和施工工艺等因素来确定粉煤灰掺量。
表3.0.5-1  钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量
矿物掺合料种类
水胶比
最大掺量（%）
采用硅酸盐水泥时
采用普通硅酸盐水泥时
粉煤灰
≤0.40
45
35
＞0.40
40
30
粒化高炉矿渣粉
≤0.40
65
55
＞0.40
55
45
钢渣粉
－
30
20
磷渣粉
－
30
20
硅灰
－
10
10
复合掺合料
≤0.40
65
55
＞0.40
55
45
注：1  采用其它通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料；
2  复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量；
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符合表中复合掺合料的规定。
综合考虑：方案1为C30混凝土的粉煤灰掺量30%。
方案2为C30混凝土的粉煤灰掺量30%，矿粉掺量10%。
方案3为C30混凝土的粉煤灰掺量25%，矿粉掺量20%。
（2）胶凝材料胶砂强度
胶凝材料胶砂强度试验应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T 17671规定执行，对3个胶凝材料进行胶砂强度试验。也可从《规程》中表5.1.3选取所选3个方案的粉煤灰或矿粉的影响系数，计算fb。
表5.1.3  粉煤灰影响系数（ f）和粒化高炉矿渣粉影响系数（ s）
掺量（%）                  种类
粉煤灰影响系数 f
粒化高炉矿渣粉影响系数 s
0
1.00
1.00
10
0.85～0.95
1.00
20
0.75～0.85
0.95～1.00
30
0.65～0.75
0.90～1.00
40
0.55～0.65
0.80～0.90
50
-
0.70～0.85
注：1  采用Ⅰ级粉煤灰宜取上限值。
2  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。
3  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。
检测或计算结果：
方案1实测掺加30%粉煤灰的胶凝材料28d胶砂强度为35.0MPa。
方案2根据表5.1.3选取粉煤灰和矿粉影响系数，计算胶凝材料28d胶砂强度fb＝0.70×1.0×48.6＝34.0MPa
方案3根据表5.1.3选取粉煤灰和矿粉影响系数，计算胶凝材料28d胶砂强度fb＝0.75×0.98×48.6＝35.7MPa
（3）水胶比计算
利用《规程》中公式5.1.1计算实际水胶比如下：
                （5.1.1）
式中：  W/B——混凝土水胶比；
      a、 b——回归系数，按本规程第5.1.2条的规定取值；
fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa），可实测，且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执行；也可按本规程第5.1.3条确定。
由于没有回归系统统计资料，所以按《规程》中表5.1.2选取 a、 b。
表5.1.2  回归系数（ a、 b）取值表
        粗骨料品种
系数
碎石
卵石
a
0.53
0.49
b
0.20
0.13
计算结果：方案1掺加30%粉煤灰时混凝土的水胶比为0.442；
方案2掺加30%粉煤灰和10%矿粉时混凝土的水胶比为0.430；
方案3掺加25%粉煤灰和20%矿粉时混凝土的水胶比为0.450。
4、计算用水量
确定坍落度设计值为180mm。根据《规程》第5.2节规定计算用水量步骤如下：
（1）塑性混凝土单位用水量
根据《规程》中表5.2.1-2选择单位用水量。满足坍落度90mm的塑性混凝土单位用水量为210kg/m3（插值）。
表5.2.1-2  塑性混凝土的用水量（kg/m3）
拌合物稠度
卵石最大公称粒径（mm）
碎石最大公称粒径（mm）
项目
指标
10.0
20.0
31.5
40.0
16.0
20.0
31.5
40.0
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
注：1 本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5kg～10kg；采用粗砂时，可减少5kg～10kg。

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