混凝土
混凝土的三相
混凝土配合比在進行混凝土配合比的設計，就是在滿足相關要求的前提下，儘量減少三相體體積的變化，通過試樣將三相體得體積調整到最佳比例。
混凝土配合比的設計
混凝土配合比設計過程一般分為三個階段，即初步計算、試拌調整和確定。通過這一系列的工作，從而選擇混凝土各組分的最佳配合比例。配合比設計要求
強度要求
混凝土配合比滿足施工和易性的要求
根據工程結構部位、鋼筋的配筋量、施工方法及其他要求，確定混凝土拌合物的坍落度，確保混凝土拌合物有良好的均質性，不發生離析和泌水，易於澆築和抹面。滿足耐久性要求
混凝土配合比的設計不僅要滿足結構設計提出的抗滲性、耐凍性等耐久性的要求，而且還要考慮結構設計未明確的其他耐久性要求，如嚴寒地區的路面、橋樑，處於水位升降範圍的結構，以及暴露在氯污染環境的結構等。為了保證這些混凝土結構具有良好的耐久性，不僅要最佳化混凝土配合比設計，同樣重要的工作就進行混凝土配合比設計前，應對混凝土使用的原材料進行優選，選用良好的原材料，是保證設計的混凝土具有良好耐久性的基本前提。滿足經濟要求
企業的生產與發展離不開良好的經濟效益。因此，在滿足上述技術要求的前提下，儘量降低混凝土成本，達到經濟合理的原則。為了實現這一要求，配合比設計不僅要合理設計配合比的本身，而且更應該對原材料的品質進行優選，選擇優質價格合理的原材料，也是混凝土配合比設計過程中應該注意的問題，不僅有利保證混凝土的質量而且也是提高混凝土企業經濟效益的有效途徑。普通混凝土配合比設計
普通混凝土定義
乾密度為1800~2500kg/m3的水泥混凝土稱為普通混凝土普通混凝土是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經攪拌、成型、養護、硬化而得的具有一定結構強度的結構或者構件，也稱水泥混凝土，它廣泛套用於工業和民用建築以及一般構築物配合比設計的基本資料
配合比設計的依據
1）混凝土設計強度等級2）工程特徵（工程所處環境、結構斷面、鋼筋最小淨距等）
3）水泥品種和強度等級
4） 砂、石的種類規格、表觀密度以及石子最大粒徑
5）施工方法
設計方法與步驟
普通混凝土配合比的設計步驟，首先按照原始資料進行初步計算。得出“理論配合比”；經過試驗室試拌調整，提出滿足施工和易性要求的“基準配合比”；然後根據基準配合比進行表觀密度和強度的調整，確定出滿足設計和施工要求的“試驗室配合比”；最後根據現場砂石實際含水率，將試驗室配合比換算成“生產配合比”。普通混凝土設計依據標準
《JGJ55-2000混凝土配合比設計規程》新版本《JGJ55-2011混凝土配合比設計規程》2011年12月1日實施
設計依據
（1）混凝土配合比設計依據：
《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55–2011）《混凝土結構工程施工及驗收規範》（GG50204–2002）《混凝土質量控制標準》（GB50164–92）
《普通混凝土拌和物性能試驗方法》（GB/T50080–2002）《普通混凝土力學性能試驗方法》（GB/T50081–2002）
《混凝土強度檢驗評定標準》（GB/T50107–2010）和砂、石、外加劑、摻合料的相關標準。
（2）混凝土配合比設計的原則：
1．混凝土拌合物的和易性能夠滿足施工的需要；
2．混凝土的強度能夠滿足設計的要求；
3．混凝土應有良好的耐久性；
4.在滿足上述的要求時，儘量減少成本，增加效益。
2000年12月28日中華人民共和國建設部批准，於2001年4月1日起施行行業標準《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55–2000）。原行業標準《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ/T55-96）同時廢止。
這次改標,主要是對原行業標準《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ/T55-96)進行了修訂
配合比設計
四個階段
混凝土配合比設計過程一般分為四個階段，即初步配合比計算、基準配合比的確定，實驗配合比確定和施工配合比的確定。通過這一系列的工作，從而選擇混凝土各組分的最佳配合比例。
設計要求
強度要求
滿足結構設計強度要求是混凝土配合比設計的首要任務。任何建築物都會對不同結構部位提出“強度設計”要求。為了保證配合比設計符合這一要求，必須掌握配合比設計相關的標準、規範，結合使用材料的質量波動、生產水平、施工水平等因素，正確掌握高於設計強度等級的“配製強度”。配製強度畢竟是在試驗室條件下確定的混凝土強度，在實際生產過程中影響強度的因素較多，因此，還需要根據實際生產的留樣檢驗數據，及時做好統計分析，必要時進行適當的調整，保證實際生產強度符合《混凝土強度檢驗評定標準》（GBJ107）的規定，這才是真正意義的配合比設計應滿足結構設計強度的要求。
滿足施工和易性的要求
根據工程結構部位、鋼筋的配筋量、施工方法及其他要求，確定混凝土拌合物的坍落度，確保混凝土拌合物有良好的均質性，不發生離析和泌水，易於澆築和抹面。
滿足耐久性要求
混凝土配合比的設計不僅要滿足結構設計提出的抗滲性、耐凍性等耐久性的要求，而且還要考慮結構設計未明確的其他耐久性要求，如嚴寒地區的路面、橋樑，處於水位升降範圍的結構，以及暴露在氯污染環境的結構等。為了保證這些混凝土結構具有良好的耐久性，不僅要最佳化混凝土配合比設計，同樣重要的工作就進行混凝土配合比設計前，應對混凝土使用的原材料進行優選，選用良好的原材料，是保證設計的混凝土具有良好耐久性的基本前提。
滿足經濟要求
企業的生產與發展離不開良好的經濟效益。因此，在滿足上述技術要求的前提下，儘量降低混凝土成本，達到經濟合理的原則。為了實現這一要求，配合比設計不僅要合理設計配合比的本身，而且更應該對原材料的品質進行優選，選擇優質價格合理的原材料，也是混凝土配合比設計過程中應該注意的問題，不僅有利保證混凝土的質量而且也是提高混凝土企業經濟效益的有效途徑。
普通混凝土
混凝土是非均質的三相體，即固體、液體和氣體。兩種相接觸的面稱為界面，混凝土中界面的存在是無法避免的，對混凝土性能產生不良影響。混凝土拌合物三相所占的體積大致為，固相占總體積的73%~84%、液相占15%~22%、氣相占1%~5%。三相的體積並非一成不變，在建築後的凝結硬化過程中，三相所占的體積將不斷的發生變化，但終凝以後變化減少，表現為總體積和液相在減少，而氣相卻在增加，主要是液相流失、蒸發和被固相所吸收造成。另外，三相的體積也會隨環境條件的變化而發生變化。三相體積的改變是混凝土產生裂縫主要原因之一，尤其是混凝土產生終凝之前較為明顯（即通常認為隨行收縮，乾燥收縮等引起的裂縫），但這種裂縫如果在澆築後及時採取有效的養護措施，能夠獲得明顯的控制效果。
在進行混凝土配合比的設計，就是在滿足相關要求的前提下，儘量減少三相體體積的變化，通過試樣將三相體得體積調整到最佳比例。
普通混凝土定義
乾密度為1950~2600kg/m3的水泥混凝土稱為普通混凝土普通混凝土是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經攪拌、成型、養護、硬化而得的具有一定結構強度的結構或者構件，也稱水泥混凝土，它廣泛套用於工業和民用建築以及一般構築物配合比設計的基本資料
配合比設計的依據
1）混凝土設計強度等級
2）工程特徵（工程所處環境、結構斷面、鋼筋最小淨距等）
3）水泥品種和強度等級
4）砂、石的種類規格、表觀密度以及石子最大粒徑
5）施工方法
設計方法與步驟
普通混凝土配合比的設計步驟，首先按照原始資料進行初步計算。得出“理論配合比”；經過試驗室試拌調整，提出滿足施工和易性要求的“基準配合比”；然後根據基準配合比進行表觀密度和強度的調整，確定出滿足設計和施工要求的“試驗室配合比”；最後根據現場砂石實際含水率，將試驗室配合比換算成“生產配合比”。
普通混凝土設計依據標準
《JGJ55-2000混凝土配合比設計規程》
新版本《JGJ55-2011混凝土配合比設計規程》2011年12月1日實施
配合比計算
一、設計要求及材料情況
1、設計要求：C30承台混凝土，採用泵送施工，坍落度120mm~160mm。
2、材料情況：華新P.O42.5水泥，fce=45.0；粗骨料：採用湖北陽新5~25mm及25~31.5mm的兩種碎石進行搭配，組成5~31.5mm的連續級配碎石，按5~25mm:25~31.5mm=8:2（重量比）的比例配製；細骨料：浠水巴河Ⅱ區中砂，Mx=2.7；外摻料：武漢青源Ⅱ級粉煤灰；外加劑：山西武鵬WP緩凝高效減水劑。
二、計算
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、根據施工要求，混凝土設計坍落度為120mm~160mm，取單位用水量為215kg，摻加1.7%的緩凝高效減水劑，減水率δ=22%，則混凝土單位用水量：mW0=mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。
4、單位水泥用量：mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg
5、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代係數為λ=1.3,則有
水泥用量：mc0=mc×（1-16.5%）=270kg。
粉煤灰用量：mf0=mc×16.5%×1.3=69.3kg。
減水劑用量：mFDN0=(mc0+mf0)×1.7%=5.77kg。
6、假設混凝土單位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=40%，則有：
mc0+mf0+ms0+mg0+mW0=mcp
mso/(mso+mgo)×100%=βs
得：細骨料ms0=757kg，粗骨料mg0=1136kg。
則混凝土配合比：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、根據規定，水灰比比基準水灰比減少0.03，則水灰比w/c=0.49
1、單位水泥用量
mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg
2、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代係數為λ=1.3,則有
水泥用量：mc1=mc×（1-16.5%）=286kg。
粉煤灰用量：mf1=mc×16.5%×1.3=73.6kg。
減水劑用量：mFDN1=(mc1+mf1)×1.7%=6.11kg。
3、假設混凝土單位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=39%，則有：
細骨料ms1=730kg，粗骨料mg1=1142kg。
則混凝土配合比：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[2]
自密實混凝土配合比的試配、調整與確定應符合下列規定：
1混凝土試配時應採用工程實際使用的原材料，每盤混凝土的最小攪拌量不宜小於25L。
2試配時，首先應進行試拌，先檢查拌合物自密實性能必控指標，再檢查拌合物自密實性能可選指標。當試拌得出的拌合物自密實性能不能滿足要求時，應在水膠比不變、膠凝材料用量和外加劑用量合理的原則下調整膠凝材料用量、外加劑用量或砂的體積分數等，直到符合要求為止。應根據試拌結果提出混凝土強度試驗用的基準配合比．
3混凝土強度試驗時至少應採用三個不同的配合比。當採用不同的配合比時，其中一個應為本規程第5．2．2條中第2款確定的基準配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較基準配合比分別增加和減少0.02；用水量與基準配合比相同，砂的體積分數可分別增加或減少1%。
4製作混凝土強度試驗試件時，應驗證拌合物自密實性能是否達到設計要求，並以該結果代表相應配合比的混凝土拌合物性能指標。
5混凝土強度試驗時每種配合比至少應製作一組試件，標準養護到28d或設計要求的齡期時試壓，也可同時多製作幾組試件，按《早期推定混凝土強度試驗方法標準》JGJ/T15早期推定混凝土強度，用於配合比調整，但最終應滿足標準養護28d或設計規定齡期的強度要求。如有耐久性要求時，還應檢測相應的耐久性指標。
6應根據試配結果對基準配合比進行調整，調整與確定應按《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55的規定執行，確定的配合比即為設計配合比。
7對於套用條件特殊的工程，宜採用確定的配合比進行模擬試驗，以檢驗所設計的配合比是否滿足工程套用條件。
