配混凝土为什么对水泥用量设置上下限？

配混凝土对水泥用量设置上下限主要是为了保证混凝土的性能要求。
1、满足混凝土设计的强度等级。

2、满足施工要求的混凝土和易性。

3、满足混凝土使用要求的耐久性。

4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。

所谓混凝土施工配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。

调整步骤:设试验室配合比为:水泥:水:砂子:石子=1:x:y:z，现场砂子含水率为m，石子含水率为n，则施工配合比调整为: 1:(x-y*m-z*n):y*(1+m):z*(1+n)。

混凝土配合比设计是混凝土工程中很重要的一项工作，它直接影响到混凝土的顺利施工、混凝土工程的质量和混凝土工程的成本。

设计依据
(1)混凝土配合比设计依据:

《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55–2011) 《混凝土结构施工质量验收规范》(GB 50204– 2015) 《混凝土质量控制标准》(GB 50164–2011)

《普通混凝土拌和物性能试验方法》(GB/T 50080–2002) 《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T 50081–2002)

《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107–2010)和砂、石、外加剂、掺合料的相关标准。

(2)混凝土配合比设计的原则:

1.混凝土拌合物的和易性能够满足施工的需要;

2.混凝土的强度能够满足设计的要求;

3.混凝土应有良好的耐久性;

4. 在满足上述的要求时，尽量减少成本，增加效益。
配合比计算
一、设计要求及材料情况

1、设计要求:C30承台混凝土，采用泵送施工，坍落度120mm~160mm。

2、材料情况:华新P.O42.5水泥，fce(水泥的实际强度)=45.0;粗骨料:采用湖北阳新5~25mm及25~31.5mm的两种碎石进行搭配，组成5~31.5mm的连续级配碎石，按5~25mm: 25~31.5mm=8: 2(重量比)的比例配制;细骨料:浠水巴河Ⅱ区中砂，Mx=2.7;外掺料:武汉青源Ⅱ级粉煤灰;外加剂:山西武鹏WP缓凝高效减水剂。

二、计算

1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。

2、w/c=aa×fce/(fcu,o+aa×ab×fce)=0.46×45.0/(38.2+0.46×0.07×45.0)=0.52

3、根据施工要求，混凝土设计坍落度为120mm~160mm，取单位用水量为215kg，掺加1.7%的缓凝高效减水剂，减水率δ=22%，则混凝土单位用水量:mW0= mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。

4、单位水泥用量:mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg

5、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有

水泥用量:mc0= mc×(1-16.5%)=270 kg。

粉煤灰用量:mf0= mc×16.5%×1.3=69.3kg。

减水剂用量:mFDN0=( mc0+ mf0)×1.7%=5.77 kg。

6、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=40%，则有:

mc0+ mf0+ ms0+ mg0+ mW0= mcp

mso/(mso+mgo) ×100%=βs

得:细骨料ms0=757kg，粗骨料mg0=1136kg。

则混凝土配合比:mc0: ms0: mg0: mf0: mFDN0: mW0=270:757:1136:69.3:5.77:168

= 1 : 2.80:4.21:0.26:0.021:0.62

三、根据规定，水灰比比基准水灰比减少0.03，则水灰比w/c=0.49

1、单位水泥用量

mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg

2、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有

水泥用量:mc1= mc×(1-16.5%)=286 kg。

粉煤灰用量:mf1= mc×16.5%×1.3=73.6kg。

减水剂用量:mFDN1=( mc1+ mf1)×1.7%=6.11 kg。

3、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=39%，则有:

细骨料ms1=730kg，粗骨料mg1=1142kg。

则混凝土配合比:mc1: ms1: mg1: mf1: mFDN1: mW0=286:730:1142:73.6:6.11:168

= 1 : 2.55:3.99:0.26:0.021:0.59

自密实混凝土配合比的试配、调整与确定应符合下列规定:

1 混凝土试配时应采用工程实际使用的原材料，每盘混凝土的最小搅拌量不宜小于25L。

2 试配时，首先应进行试拌，先检查拌合物自密实性能必控指标，再检查拌合物自密实性能可选指标。当试拌得出的拌合物自密实性能不能满足要求时，应在水胶比不变、胶凝材料用量和外加剂用量合理的原则下调整胶凝材料用量、外加剂用量或砂的体积分数等，直到符合要求为止。应根据试拌结果提出混凝土强度试验用的基准配合比.

3 混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。当采用不同的配合比时，其中一个应为本规程第5.2.2条中第2款确定的基准配合比，另外两个配合比的水胶比宜较基准配合比分别增加和减少0.02;用水量与基准配合比相同，砂的体积分数可分别增加或减少1%。

4 制作混凝土强度试验试件时，应验证拌合物自密实性能是否达到设计要求，并以该结果代表相应配合比的混凝土拌合物性能指标。

5 混凝土强度试验时每种配合比至少应制作一组试件，标准养护到28d或设计要求的龄期时试压，也可同时多制作几组试件，按《早期推定混凝土强度试验方法标准》JGJ/T 15早期推定混凝土强度，用于配合比调整，但最终应满足标准养护28d或设计规定龄期的强度要求。如有耐久性要求时，还应检测相应的耐久性指标。

6 应根据试配结果对基准配合比进行调整，

7 对于应用条件特殊的工程，宜采用确定的配合比进行模拟试验，以检验所设计的配合比是否满足工程应用条件。

1、商品混凝土配合中最小水泥用量要求的由来
众所周知，水泥是普通商品混凝土的主要组成材料之一，单方商品混凝土的水泥用量对商品混凝土强度、工作性、耐久性等各方面性能影响十分重要，在普通商品混凝土配合设计中提高最小水泥用量要求，是保证商品混凝土耐久性，满足商品混凝土拌合物工作性的重要技术措施。自我国1965第一本正式颁布的《钢筋商品混凝土工程施工及验收规范》直至1983年、1992年、2002年修编的规范都有对最小水泥用量进行规定。目前我国现行的JGJ55—2000《普通商品混凝土配合比设计规范》也对最小水泥用量及最大水灰比进行规定，同时，对抗渗商品混凝土要求，水泥和矿物掺合料用量不宜。
小于320kg/m，泵送商品混凝土的水泥和矿物掺合料的用量不宜小于300 kg/m，另外， 其它一些现行的规范也对最小水泥用量作了具体规定，如GB50208—2002《地下防水工程质量验收规范》规定防水商品混凝土水泥用量不得小于300 kg/m，掺活性掺合料时，水泥用量不得少于280 kg/m，GB50119—2003《商品混凝土外加剂应用技术规范》规定掺防冻剂商品混凝土水泥用量不得低于300 kg/m，掺膨胀剂商品混凝土胶凝材料最小用量(水泥、膨胀剂和掺合料总量) 应符合补偿收缩商品混凝土300 kg/m，填充用膨胀商品混凝土350 kg/m，JGJ／T10—95《商品混凝土泵送施工技术规程》要求泵送商品混凝土最小水泥用量宜为300kg／m。诸如此类，各种标准规范对最小水泥用量都有明确规定，甚至一些地方标准按严于国家标准的编制原则，对最小水泥用量的数据还一再提高，或按原标准规范规定的“宜”升格为“应”，造成目前一些从业人员在商品混凝土结构施工过程中，将商品混凝土配合比中最小水泥用量的限制视为控制商品混凝土施工质量非常重要的一个环节，甚至陷入水泥用量宁多勿少的误区。