混凝土配合比设计需注意的几个问题

王利强

摘 要：在混凝土的配合比设计里，有几个非常值得关注的地方，文章就这些重点展开了深入探讨解析，并提出了对应的解决方案。

关键词：配合比设计；混凝土；解决方案；

材料科学随着社会的不断进步而迅速发展，混凝土应用也越来越普遍，应用到了非常广泛的跨学科、跨行业的各个领域。混凝土配合比设计涉及到如下方面：首先保证混凝土硬化后的强度、耐久性和其他性能指标必须达到要求；其次是既要满足施工工艺简单易行又要保证不遗留工作隐患；再是选用符合上述两项要求的适合的材质和各种材料用量的计量；接着是为了达到工程要求对上述结果展开试用、测试，；最后是尽量降低生产成本而却能达到上述条件。

石子、水泥、水、砂四种物质构成普通的混凝土，水灰比、砂率、胶骨这几种材料的比例用量是混凝土配合比计算中需要解决的重要问题。

本人在大量寻访过程中，细心观察到混凝土在配合比设计中需要注意如下几点，一是在配合比设计开始前，准备工作必须做好；二是运用数理统计及非数理统计方法来评定混凝土强度的等级，三是控制施工过程中生产配合比的微调；四是在重视经济效益的同时保证质量。

1 充分完成配合比设计前的准备

以下是相关设计人员在配合比设计前要做好的工作：

1.1 设计图对混凝土结构要求设计人员需要全部掌握，而且为了选用水泥品种及石子粒径，要侧重关注结钢筋疏密、构件截面和各种强度和耐久性指标。

1.2 为方便决定水泥品种和粗骨料的粒径，须了解在性能方面是否有特殊要求。

1.3 了解如输送、浇筑、机械化的程度等施工工艺。同时为方便选取外加剂和掺量，主要了解工作性和凝结时间。

1.4 对目前市场上的材料型号、供货能力、质量参数多做了解。

在参照这些资料的同时选用合理准备的设计参数来进行配合比的设计。

2 运用数理统计和非数理统计方法区分混凝土不同强度

混凝土配制强度应按以下公式计算（见《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011 ））

上式正常情况下可以采用等号，但当试验条件和现场差别巨大，或着对于混凝土有特殊要求的重要工程时，再者在工程验收中运用非数理统计法对30级或30级以下强度混凝土进行评定时，采用大于号。

数理统计和非数理统计是两种评定水泥混凝土抗压强度合格标准的方法（见《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1一2004））

下面对数理统计和非数理统计方法评定的异同进行比较。

2.1 数理统计法

试件大于或者等于10组时，按以下条件用数理统计方法进行评定

Rn-K1Sn≥0.9R

Rmin≥K2R

式中：n—同批混凝土试件组数；Rn—同批几组试件强度的平均值（MPa）；Sn—同批几组试件强度的标准差（MPa），当Sn<0.06R时，取Sn=0.06R；R—混凝土设计强度等级（或标号）（MPa）；Rmin—n组试件中强度最低一组的值（MPa）。

K1，K2——合格判定系数见表1

0.9R=K2R=36.0MPa，根据这个结果反向推理，Rn》=0.9R+K1Sn=40.1MPa，当该批产品的平均强度》=40.1MPa时，且Rmin大于等于36MPa，定为合格。

2.2 非数理统计法

试件组数小于10时，按下述条件用非统计方法评定

Rn≥1.15R

Rmin≥0.95R

式中字母含义同数理统计公式。

合格条件为：

Rn大于等于46MPa；Rmin大于等于38MPa

根据对两种评定方法的分析，当最低值为Rmin时均容易保证，但是非数理统计比数理统计平均值高出5.9MPa，刚好与《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55一2011）中的要求相一致。

由于结构部位不同在实际工程中需要选用不同的评定方法 但是众多企业和公司单位仅仅以数理统计法来对混凝土配合比进行计算设计，从而使得实际试配强度都不达标。如果在工程中只有混凝土配合比，加之管理有缺陷，那么一般都用于只要求非数理统计的工程部位，最后只会造成硅强度不达标的情况。

3 控制施工过程中生产配合比的微调

3.1 严格控制混凝土施工时的用水量。

操作者为了使现场施工变得更便利，一般在实际生产中向往较大的坍落度，不顾强度规定私自加大用水量；再加上现场缺乏有效监督管理，还有对水灰比缺少严格把关等因素，都会造成混凝土实际用水量大于理论的情况，硅强度也随之变低。

防治措施：一是对质检抽查提高强度，用水量不得被任意增加；二是操作者要及时反应情况如果发现混凝土有工作性能差的情况，通过试验员查找原因、分析状况后之后采取相应措施，并遵照指令改变配合比；三是混凝土也要按规范要求时常检查质量指标并及时调整，这样才能保证混凝土施工的合格。

3.2 对现场砂和石实际含水量进行准确测量

通过多方打听和了解，发现大部分工作员目测猜算砂和石的实际含水量，并没有准确测量，使得生产配合比存在严重误差。

防治措施；如果砂和石中含泥量超标，必须在浇筑前三天冲洗结束，同时在施工前按要求取样以及测量砂和石的实际含水量，并且在施工配合比中从用水量中减去含水量，补回砂和石的数量，不允许冲洗和混凝土的搅拌同时进行。

3.3 准确计算原材料砂和石的数量

施工单位必须保证计量系统的准确，并适时进行校准。

4 在保证质量的前提下，应注重经济效益

很多施工单位为达到设计强度偷工减料，配合比设计时只采取一组规范的配合比设计，只要在试配中强度强度达标就结束了；如果不达标的话，加大水泥用量是唯一的做法，在调配材料、经济效益、混凝土土质等方面几乎鲜有变化。而且由于水泥过量经常会使混凝土产生收缩裂缝和增大徐变，施工成本也相应变多了。

防治措施；试验室应遵照规范配制不同配合比，并择优选择综合起来考虑，同时根据施工部位与测定方法的不同进行适量调整，避免出现同强度同配合比。此外实验室还要收集每次施工的详细参数包括配合比，然后统计分析数据，最终本实验室的相关参数包括水灰比、用水和砂率以及水泥用量范围都能计算出来，最后积累出非常珍贵的参考数据集，之后的施工都将会得到非常巨大的好处。

诚然，具体操作相当枯燥乏味，短期几乎没有经济效益，需要专业人员责任心和业务水平较高，相关领导给予的理解支持是最重要的。

5 结语

施工试验的最重要的环节就是混凝土配合比的设计，上述论述是本人工作的些许经验，不到之处希望各位专家同仁多多批评指正，多提宝贵意见。

参考文献

[1] 中国建筑科学出版社，普通混凝土配合比设计规程，JGJ55-2011.中国建筑工业出版社.

[2] 中华人民共和国交通部.公路工程质量检验评定标准，JTGF8011- 2004，人民交通出版社.

摘 要：在混凝土的配合比设计里，有几个非常值得关注的地方，文章就这些重点展开了深入探讨解析，并提出了对应的解决方案。

关键词：配合比设计；混凝土；解决方案；

材料科学随着社会的不断进步而迅速发展，混凝土应用也越来越普遍，应用到了非常广泛的跨学科、跨行业的各个领域。混凝土配合比设计涉及到如下方面：首先保证混凝土硬化后的强度、耐久性和其他性能指标必须达到要求；其次是既要满足施工工艺简单易行又要保证不遗留工作隐患；再是选用符合上述两项要求的适合的材质和各种材料用量的计量；接着是为了达到工程要求对上述结果展开试用、测试，；最后是尽量降低生产成本而却能达到上述条件。

石子、水泥、水、砂四种物质构成普通的混凝土，水灰比、砂率、胶骨这几种材料的比例用量是混凝土配合比计算中需要解决的重要问题。

本人在大量寻访过程中，细心观察到混凝土在配合比设计中需要注意如下几点，一是在配合比设计开始前，准备工作必须做好；二是运用数理统计及非数理统计方法来评定混凝土强度的等级，三是控制施工过程中生产配合比的微调；四是在重视经济效益的同时保证质量。

1 充分完成配合比设计前的准备

以下是相关设计人员在配合比设计前要做好的工作：

1.1 设计图对混凝土结构要求设计人员需要全部掌握，而且为了选用水泥品种及石子粒径，要侧重关注结钢筋疏密、构件截面和各种强度和耐久性指标。

1.2 为方便决定水泥品种和粗骨料的粒径，须了解在性能方面是否有特殊要求。

1.3 了解如输送、浇筑、机械化的程度等施工工艺。同时为方便选取外加剂和掺量，主要了解工作性和凝结时间。

1.4 对目前市场上的材料型号、供货能力、质量参数多做了解。

在参照这些资料的同时选用合理准备的设计参数来进行配合比的设计。

2 运用数理统计和非数理统计方法区分混凝土不同强度

混凝土配制强度应按以下公式计算（见《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011 ））

上式正常情况下可以采用等号，但当试验条件和现场差别巨大，或着对于混凝土有特殊要求的重要工程时，再者在工程验收中运用非数理统计法对30级或30级以下强度混凝土进行评定时，采用大于号。

数理统计和非数理统计是两种评定水泥混凝土抗压强度合格标准的方法（见《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1一2004））

下面对数理统计和非数理统计方法评定的异同进行比较。

2.1 数理统计法

试件大于或者等于10组时，按以下条件用数理统计方法进行评定

Rn-K1Sn≥0.9R

Rmin≥K2R

式中：n—同批混凝土试件组数；Rn—同批几组试件强度的平均值（MPa）；Sn—同批几组试件强度的标准差（MPa），当Sn<0.06R时，取Sn=0.06R；R—混凝土设计强度等级（或标号）（MPa）；Rmin—n组试件中强度最低一组的值（MPa）。

K1，K2——合格判定系数见表1

0.9R=K2R=36.0MPa，根据这个结果反向推理，Rn》=0.9R+K1Sn=40.1MPa，当该批产品的平均强度》=40.1MPa时，且Rmin大于等于36MPa，定为合格。

2.2 非数理统计法

试件组数小于10时，按下述条件用非统计方法评定

Rn≥1.15R

Rmin≥0.95R

式中字母含义同数理统计公式。

合格条件为：

Rn大于等于46MPa；Rmin大于等于38MPa

根据对两种评定方法的分析，当最低值为Rmin时均容易保证，但是非数理统计比数理统计平均值高出5.9MPa，刚好与《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55一2011）中的要求相一致。

由于结构部位不同在实际工程中需要选用不同的评定方法 但是众多企业和公司单位仅仅以数理统计法来对混凝土配合比进行计算设计，从而使得实际试配强度都不达标。如果在工程中只有混凝土配合比，加之管理有缺陷，那么一般都用于只要求非数理统计的工程部位，最后只会造成硅强度不达标的情况。

3 控制施工过程中生产配合比的微调

3.1 严格控制混凝土施工时的用水量。

操作者为了使现场施工变得更便利，一般在实际生产中向往较大的坍落度，不顾强度规定私自加大用水量；再加上现场缺乏有效监督管理，还有对水灰比缺少严格把关等因素，都会造成混凝土实际用水量大于理论的情况，硅强度也随之变低。

防治措施：一是对质检抽查提高强度，用水量不得被任意增加；二是操作者要及时反应情况如果发现混凝土有工作性能差的情况，通过试验员查找原因、分析状况后之后采取相应措施，并遵照指令改变配合比；三是混凝土也要按规范要求时常检查质量指标并及时调整，这样才能保证混凝土施工的合格。

3.2 对现场砂和石实际含水量进行准确测量

通过多方打听和了解，发现大部分工作员目测猜算砂和石的实际含水量，并没有准确测量，使得生产配合比存在严重误差。

防治措施；如果砂和石中含泥量超标，必须在浇筑前三天冲洗结束，同时在施工前按要求取样以及测量砂和石的实际含水量，并且在施工配合比中从用水量中减去含水量，补回砂和石的数量，不允许冲洗和混凝土的搅拌同时进行。

3.3 准确计算原材料砂和石的数量

施工单位必须保证计量系统的准确，并适时进行校准。

4 在保证质量的前提下，应注重经济效益

很多施工单位为达到设计强度偷工减料，配合比设计时只采取一组规范的配合比设计，只要在试配中强度强度达标就结束了；如果不达标的话，加大水泥用量是唯一的做法，在调配材料、经济效益、混凝土土质等方面几乎鲜有变化。而且由于水泥过量经常会使混凝土产生收缩裂缝和增大徐变，施工成本也相应变多了。

防治措施；试验室应遵照规范配制不同配合比，并择优选择综合起来考虑，同时根据施工部位与测定方法的不同进行适量调整，避免出现同强度同配合比。此外实验室还要收集每次施工的详细参数包括配合比，然后统计分析数据，最终本实验室的相关参数包括水灰比、用水和砂率以及水泥用量范围都能计算出来，最后积累出非常珍贵的参考数据集，之后的施工都将会得到非常巨大的好处。

诚然，具体操作相当枯燥乏味，短期几乎没有经济效益，需要专业人员责任心和业务水平较高，相关领导给予的理解支持是最重要的。

5 结语

施工试验的最重要的环节就是混凝土配合比的设计，上述论述是本人工作的些许经验，不到之处希望各位专家同仁多多批评指正，多提宝贵意见。

参考文献

[1] 中国建筑科学出版社，普通混凝土配合比设计规程，JGJ55-2011.中国建筑工业出版社.

[2] 中华人民共和国交通部.公路工程质量检验评定标准，JTGF8011- 2004，人民交通出版社.

摘 要：在混凝土的配合比设计里，有几个非常值得关注的地方，文章就这些重点展开了深入探讨解析，并提出了对应的解决方案。

关键词：配合比设计；混凝土；解决方案；

材料科学随着社会的不断进步而迅速发展，混凝土应用也越来越普遍，应用到了非常广泛的跨学科、跨行业的各个领域。混凝土配合比设计涉及到如下方面：首先保证混凝土硬化后的强度、耐久性和其他性能指标必须达到要求；其次是既要满足施工工艺简单易行又要保证不遗留工作隐患；再是选用符合上述两项要求的适合的材质和各种材料用量的计量；接着是为了达到工程要求对上述结果展开试用、测试，；最后是尽量降低生产成本而却能达到上述条件。

石子、水泥、水、砂四种物质构成普通的混凝土，水灰比、砂率、胶骨这几种材料的比例用量是混凝土配合比计算中需要解决的重要问题。

本人在大量寻访过程中，细心观察到混凝土在配合比设计中需要注意如下几点，一是在配合比设计开始前，准备工作必须做好；二是运用数理统计及非数理统计方法来评定混凝土强度的等级，三是控制施工过程中生产配合比的微调；四是在重视经济效益的同时保证质量。

1 充分完成配合比设计前的准备

以下是相关设计人员在配合比设计前要做好的工作：

1.1 设计图对混凝土结构要求设计人员需要全部掌握，而且为了选用水泥品种及石子粒径，要侧重关注结钢筋疏密、构件截面和各种强度和耐久性指标。

1.2 为方便决定水泥品种和粗骨料的粒径，须了解在性能方面是否有特殊要求。

1.3 了解如输送、浇筑、机械化的程度等施工工艺。同时为方便选取外加剂和掺量，主要了解工作性和凝结时间。

1.4 对目前市场上的材料型号、供货能力、质量参数多做了解。

在参照这些资料的同时选用合理准备的设计参数来进行配合比的设计。

2 运用数理统计和非数理统计方法区分混凝土不同强度

混凝土配制强度应按以下公式计算（见《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011 ））

上式正常情况下可以采用等号，但当试验条件和现场差别巨大，或着对于混凝土有特殊要求的重要工程时，再者在工程验收中运用非数理统计法对30级或30级以下强度混凝土进行评定时，采用大于号。

数理统计和非数理统计是两种评定水泥混凝土抗压强度合格标准的方法（见《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1一2004））

下面对数理统计和非数理统计方法评定的异同进行比较。

2.1 数理统计法

试件大于或者等于10组时，按以下条件用数理统计方法进行评定

Rn-K1Sn≥0.9R

Rmin≥K2R

式中：n—同批混凝土试件组数；Rn—同批几组试件强度的平均值（MPa）；Sn—同批几组试件强度的标准差（MPa），当Sn<0.06R时，取Sn=0.06R；R—混凝土设计强度等级（或标号）（MPa）；Rmin—n组试件中强度最低一组的值（MPa）。

K1，K2——合格判定系数见表1

0.9R=K2R=36.0MPa，根据这个结果反向推理，Rn》=0.9R+K1Sn=40.1MPa，当该批产品的平均强度》=40.1MPa时，且Rmin大于等于36MPa，定为合格。

2.2 非数理统计法

试件组数小于10时，按下述条件用非统计方法评定

Rn≥1.15R

Rmin≥0.95R

式中字母含义同数理统计公式。

合格条件为：

Rn大于等于46MPa；Rmin大于等于38MPa

根据对两种评定方法的分析，当最低值为Rmin时均容易保证，但是非数理统计比数理统计平均值高出5.9MPa，刚好与《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55一2011）中的要求相一致。

由于结构部位不同在实际工程中需要选用不同的评定方法 但是众多企业和公司单位仅仅以数理统计法来对混凝土配合比进行计算设计，从而使得实际试配强度都不达标。如果在工程中只有混凝土配合比，加之管理有缺陷，那么一般都用于只要求非数理统计的工程部位，最后只会造成硅强度不达标的情况。

3 控制施工过程中生产配合比的微调

3.1 严格控制混凝土施工时的用水量。

操作者为了使现场施工变得更便利，一般在实际生产中向往较大的坍落度，不顾强度规定私自加大用水量；再加上现场缺乏有效监督管理，还有对水灰比缺少严格把关等因素，都会造成混凝土实际用水量大于理论的情况，硅强度也随之变低。

防治措施：一是对质检抽查提高强度，用水量不得被任意增加；二是操作者要及时反应情况如果发现混凝土有工作性能差的情况，通过试验员查找原因、分析状况后之后采取相应措施，并遵照指令改变配合比；三是混凝土也要按规范要求时常检查质量指标并及时调整，这样才能保证混凝土施工的合格。

3.2 对现场砂和石实际含水量进行准确测量

通过多方打听和了解，发现大部分工作员目测猜算砂和石的实际含水量，并没有准确测量，使得生产配合比存在严重误差。

防治措施；如果砂和石中含泥量超标，必须在浇筑前三天冲洗结束，同时在施工前按要求取样以及测量砂和石的实际含水量，并且在施工配合比中从用水量中减去含水量，补回砂和石的数量，不允许冲洗和混凝土的搅拌同时进行。

3.3 准确计算原材料砂和石的数量

施工单位必须保证计量系统的准确，并适时进行校准。

4 在保证质量的前提下，应注重经济效益

很多施工单位为达到设计强度偷工减料，配合比设计时只采取一组规范的配合比设计，只要在试配中强度强度达标就结束了；如果不达标的话，加大水泥用量是唯一的做法，在调配材料、经济效益、混凝土土质等方面几乎鲜有变化。而且由于水泥过量经常会使混凝土产生收缩裂缝和增大徐变，施工成本也相应变多了。

防治措施；试验室应遵照规范配制不同配合比，并择优选择综合起来考虑，同时根据施工部位与测定方法的不同进行适量调整，避免出现同强度同配合比。此外实验室还要收集每次施工的详细参数包括配合比，然后统计分析数据，最终本实验室的相关参数包括水灰比、用水和砂率以及水泥用量范围都能计算出来，最后积累出非常珍贵的参考数据集，之后的施工都将会得到非常巨大的好处。

诚然，具体操作相当枯燥乏味，短期几乎没有经济效益，需要专业人员责任心和业务水平较高，相关领导给予的理解支持是最重要的。

5 结语

施工试验的最重要的环节就是混凝土配合比的设计，上述论述是本人工作的些许经验，不到之处希望各位专家同仁多多批评指正，多提宝贵意见。

参考文献

[1] 中国建筑科学出版社，普通混凝土配合比设计规程，JGJ55-2011.中国建筑工业出版社.

[2] 中华人民共和国交通部.公路工程质量检验评定标准，JTGF8011- 2004，人民交通出版社.