设计混凝土配合比，并根据配合比拌制混凝土，同时可观察掺外加剂后新拌混凝土和易性变化，测试其和易性、表观密度，将完成后的成型抗压强度试块到一定龄期时进行抗压强度试验。通过直观感受混凝土及外加剂的性能，进一步掌握混凝土的配合比设计计算及其性能的测试方法。

搅拌机、磅秤、天平、坍落度筒、压力试验机、振动台、拌和钢板、钢抹子、量筒、拌铲、钢尺、喂料斗、捣棒等。

（一）混凝土配合比设计 1、初步计算配合比设计步骤 1）计算混凝土配置强度（）。 2）根据配制强度和耐久性要求计算水胶比（W/B）。 3）根据施工要求的塌落度和骨料品种、粒径，查表选取每立方米混凝土的用水量（）。 4）计算每立方米混凝土的胶凝材料用量（）； 5）计算每立方米混凝土的矿物掺合料用量（）。 6）确定合理砂率（）。

7）计算粗、细骨料（）用量并确定初步计算配合比。

2、基准配合比和实验室配合比的确定 1）和易性调整——确定基准配合比。 2）强度和耐久性复核——确定实验室配合比。 3）施工配合比的确定。

3、计算算例 某工程设计要求的混凝土强度等级为C25，强度保证率P=95%，混凝土的塌落度要求为35~50mm，试设计计算混凝土的理论和实验室配合比。其中各原材料情况见下表。

原材料

材料情况

水泥

P·O 42.5，密度ρc=3.10g/cm3

砂

河砂，细度模数2.7，含水率2.0%，表观密度分别ρs=2.65g/cm3

石

碎石，最大粒径31.5mm，表观密度为ρs=2.70g/cm3

1）

标准值（MPa）

C20以下

C25~C45

C50~C55

σ

4.0

5.0

6.0

混凝土配制强度（MPa） 混凝土的设计强度等级值（MPa） 混凝土强度标准差（MPa） 2）

、回归系数

碎石

卵石

0.53

0.49

0.20

0.13

胶凝材料28天胶砂抗压强度 粉煤灰、矿粉影响系数 水泥强度等级富余系数 水泥强度等级值

水泥强度等级值的富余系数

32.5

42.5

52.5

富余系数

1.12

1.16

1.10

3）查表得=195kg/m3。（注：由于实际砂石原材料的性能，经常未能达到表中质量要求，因此拌制混凝土时的实际用水量通常大于表中理论用水量） 混凝土的用水量（kg/m3）

卵石最大粒径（mm）

碎石最大粒径（mm）

项目

指标

10

20

31.5

40

16

20

31.5

40

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

4）=288 kg/m3 5）查表得=40%。（注：考虑到在实验中，需要进一步进行掺外加剂性能的实验，因此实际采用的砂率需大于表中理论砂率）

混凝土砂率（%）

卵石最大粒径（mm）

碎石最大粒径（mm）

10

20

40

16

20

40

0.40

26～32

25～31

24～30

30～35

29～34

27～32

0.50

30～35

29～34

28～33

33～38

32～37

30～35

0.60

33～38

32～37

31～36

36～41

35～40

33～38

0.70

36～41

35～40

34～39

39～44

38～43

36～41

6）重量法 假定每立方米混凝土拌合物质量为2400 kg。 =195kg/m3   =288 kg/m3   =40% =767 kg/m3， =1150 kg/m3 7）体积法 假定为0 ρc=3.10g/cm3，ρw=1.00g/cm3 ρs=2.65g/cm3，ρg=2.70g/cm3

=195kg/m3   =288 kg/m3   =40% =767 kg/m3， =1150 kg/m3 8）施工配合比 河砂含水率2.0% 1)重量法 2)体积法

9）计算结果

每立方米各项材料用量（kg）

水

水泥

砂

石

质量法

理论

195

288

767

1150

施工

180

288

782

1150

体积法

理论

195

288

763

1145

施工

180

288

778

1145

1、按照施工配合比和拌制混凝土的量称取各项材料用量；

2、将原材料按石子+半砂+水泥+半砂顺序倒入湿润后的搅拌机内，干拌1min，再将需用的水徐徐倒，加完水后再拌2min；

混凝土搅拌视频

3、分组将拌和物倾倒在拌板上，人工拌和2-3次。

4、其中1~2组根据水泥质量添加减水剂，再次进行人工翻拌。 5、拌好后 1）普通混凝土进行和易性测试：坍落度、粘聚性和保水性、表观密度。 2）添加减水剂混凝土进行和易性测试：坍落度、扩展度、粘聚性和保水性、表观密度。 3）若混凝土和易性不能满足设计时要求可进行现场调整。 6、坍落度、扩展度、黏聚性和保水性、表观密度测试 1）坍落度、扩展度、黏聚性和保水性测试 ①湿润坍落度筒及底板。 ②分三层装筒，每层三分之一左右，每层用捣棒由外向中心捣25次。 ③刮去多余混凝土后，用抹刀抹平，清除底板筒边多余混凝土后，垂直平稳提筒。 ④测量坍落后混凝土最高点与筒高的高度差，所测的值为该混凝土拌合物的坍落度值。 ⑤当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土拌合物扩展后最终的最大和最小直径。取算术平均值作为扩展度值。（两直径差大于50mm为试验无效） ⑥用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打来观察黏聚性。 ⑦坍落度筒提起后稀浆从底部析出的量来观察保水性。

混凝土拌合物坍落度、黏聚性和保水性视频

2）表观密度 ①用湿布擦净容量筒，称出容量筒质量。 ②坍落度大于70mm的混凝土分两层装入，每层用捣棒由外向中心捣25次；并贯穿该层，每层插捣完后用橡皮捶在筒外壁敲打5~10次。 坍落度不大于70mm的混凝土用振动台振实。拌合物一次加至略高出筒口，振动过程中混凝土低于筒口时应随时添加。 ③用刮尺将筒口多余的混凝土拌合物刮去，称出筒和混凝土总质量。 7、成型混凝土抗压强度试件。 1）将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。 2）试模应固定在振动台上，振动应持续到表面出浆为止，不得过振。 3）刮除试模口多余混凝土，待临近初凝时用抹刀抹平。 4）混凝土带模养护24h后拆模，并编号（班级和组号），将试件放入标准养护室进行养护。

1、记录混凝土坍落度、扩展度、粘聚性和保水性的数据或状况。所测坍落度是否满足要求，不满足时调整用水量；粘聚性和保水性状况不佳时，可调整砂率。 2、表观密度 计算实测表观密度和理论值的差，来确定是亏方还是超方。 3、调整及计算 A为试拌后材料总用量， 为实测表观密度。

1、混凝土配合比设计应满足耐久性能要求，这是本次规范所强调的。 2、在做有关混凝土试验时，使用工具都要先用水润湿和注意安全。 3、做完混凝土试验后，及时清理现场。 4、因课堂时间、操作进度等原因，实验的实际条件、步骤与标准方法中有所差异。

1、配合比设计前应该掌握那些信息才能进行配合比设计？ 2、为什么在试验前要润湿与混凝土接触的工具？ 3、拌和物的和易性如果不满足要求，如坍落度偏大，该如何调整？坍落度偏小，该如何调整？调整时应注意哪些事项？ 4、其他观察现象、问题和结论。 5、比较各组试验结果,分析差异及讨论影响因素？