【干货推送】 C30 混凝土配合比计算、强度详解，历年都会考

一、设计依据

1、普通混凝土配合比设计规程《 JGJ55-2011 》

2、施工图纸等相关标准

二、设计目的和要求

1、设计坍落度 180 ±20mm ；

2、混凝土设计强度为 30MPa 。

三、组成材料

1、水泥：P.042.5 ，28d 抗压强度 47MPa ；

2、砂：II 区中砂，细度模数 2.7 ；

3、碎石：5～ 25mm 合成级配碎石 （5～10mm ；10 ～ 25mm=30%:70% ）；

4、外加剂：聚羧酸高性能减水剂，掺量 1.8% ，减水率 25% ；

5、粉煤灰：F-II 级粉煤灰；

6、粒化高炉矿渣粉：S95 级；

7、拌和水：饮用水。

四、配合比设计计算

1、计算配制强度 (fcu,0)

根据公式 fcu,0 ≥fcu,k+1.645 δ

式中：fcu,0 ——混凝土试配强度（ MPa ）

fcu,k ——设计强度（ MPa ）

δ——标准差，取 5

试配强度 fcu,0= fcu,k+1.645 σ=30+1.645 ×5=38.2(MPa)

2、混凝土水胶比（ W/B ）

W/B= ɑa×fb/(fcu,0+ ɑa×ɑb ×fb)

式中：ɑ a，ɑb——回归系数，分别取 0.53 ， 0.20 ， fb ——胶凝材料强

度。

已知，水泥 28d 胶砂抗压强度为 47.0MPa,

方案一：

粉煤灰掺量为 30% ，影响系数取 0.75 ，则胶凝材料强度为：47.0 ×0.75

＝35.3MPa ；

方案二：

矿粉、粉煤灰双掺，各掺 20% ，影响系数：粉煤灰取 0.8 矿粉取 0.98 。

则胶凝材料强度为：47.0 ×0.8 ×0.98 ＝ 36.8MPa ；

由水胶比公式求得：

方案一：

W/B ＝ 0.53 ×35.3/ （ 38.2 ＋0.53 ×0.20 ×35.3 ）＝ 0.45 。

方案二：

W/B ＝ 0.53 ×36.8/ （ 38.2 ＋0.53 ×0.20 ×36.8 ）＝ 0.46 。

3、确定用水量

碎石最大粒径为 25mm ，坍落度 75 ～90mm 时，查表用水量取 210kg ，

未掺外加剂、坍落度 180mm 时单位用水量为：（ 180 － 90 ）/20 ×5＋

210 ＝232.5kg/m3 。

掺外加剂用水量：232.5 ×（1－25% ）＝ 174kg/m3 。

4、计算胶凝材料用量和外加剂用量

方案一：

水胶比为 0.45 ，即 W/B ＝0.45 ，

则胶凝材料用量：B=174/0.45=387kg/m3 ；

粉煤灰用量：387 ×30% ＝116kg/m3 ；

水泥用量：387 － 116 ＝ 271kg/m3 ；

外加剂用量为 387 ×2.0% ＝ 7.7kg/m3 。

方案二：

W/B ＝ 0.46 ，则：

B=174/0.45=378kg/m3 ，

粉煤灰用量：378 ×20% ＝76kg/m3 ；

矿粉用量：378 ×20% ＝ 76kg/m3 ；

水泥用量为 378 － 76 －76 ＝226kg/m3 ；

外加剂用量为 378 ×2.0% ＝ 7.6kg/m3 。

5、确定砂率β s

由碎石的最大粒径 25mm ，查表 JGJ55-2011 表 5.4.2 ，选取砂率为31% .

在坍落度 60mm 的基础上， 坍落度每增加 20mm, 砂率增加 1% 。坍落度

180mm 的砂率为 1% ×（180 －60 ） /20 ＋31% ＝ 37% 。

假定 C30 容重 2380 kg/m3 ，根据砂率 37% ，计算砂、石用量为：

方案一：砂子用量 670kg/m3 ，石子用量 1141kg/m3 。

方案二：砂子用量 673kg/m3 ，石子用量 1147kg/m3 。

五、初步配合比为

根据上述计算可以得到 C30 混凝土配合比（见下表）

表质量法计算所得 C30 配合比 kg/m3

六、配合比调整

采取三个不同的配合比，其中一个应为上述确定的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加或减少 0.05 ，用水量与试拌配合比相同， 砂率可分别增加和减少 1%（以上两种方案配合比调整略） 。

无论是计算配合比还是试拌配合比，都不能保证混凝土配制强度是否满足要求，混凝土强度试验的目的是通过三个不同水胶比的配合比比较，

取得能够满足配制强度要求的、胶凝材料用量经济合理的配合比。由于

混凝土强度试验是在混凝土拌合物调整适宜后进行，所以强度试验采用

三个不同的水胶比的配合比的混凝土拌合物性能应维持不变，即保持用

水量不变，增加和减少胶凝材料用量，并相应减少和增加砂率，外加剂

掺量也做减少或增加的微调。

C30 混凝土强度到底怎样？

混凝土每立方抗压强度用 Mpa 这一计量单位来表示， C30 混凝土强度就是表示每立方体的抗压强度为 30Mpa ， C30 是比较常见的混凝土强度，在整个混凝土强度划分中排在第四位，属于中低级强度普通标号的混凝土，按照现在的标准来看， C30 混凝土强度是当下比较低端的强度水平。C30 混凝土强度工程结构抗震等级为一二级，用途比较广泛，常做为支撑作用，例如工业、民用建筑的各种构建、桥梁中下部工程等。

要让混凝土强度值达到 C30 ，首先就是要进行正确的强度值设计。根据《混凝土结构设计规范》规定来进行计算， C30 混凝土抗压强度的标准

值为 20.1N/mm2 ，设计值为 14.3N/mm2 。

按照标准值来进行计算，不一定就能够保证成品强度达到，实际的混凝土强度还需要进行检测。检测的方法有很多，比较常见的有回弹法、钻

心法和超声波这三种。

检验的时候要确定 28 天后的强度不会低于 C30 混凝土强度标准值的

95% ，如果是早强，那么在 7 天后就要达到 80% ，如果强度低于这个范

围，那么则说明强度是不合格的。

C30 混凝土强度既然计算值是标准的，那么为何会在检测的时候其强度不达标呢？因为混凝土强度的影响要素有很多：水泥等级和水灰比、 粗

骨料、 龄期、 养护温度和湿度这六大要素都会直接关系到混凝土的强

度等级。

水泥

水泥直接关系混凝土强度，两者成正比关系，在水灰比不变的情况下，高标号的水泥和低标号的水泥配置出来的混凝土抗压强度会相差很大，因此水泥是影响混凝土强度最直观的因素。

C30 混凝土强度选用水泥最好是硅酸盐水泥或者是普通硅酸盐水泥。

骨料

骨料对于混凝土强度有着一定的影响，一般骨料比较常用语粗骨料。在进行设计的时候，一定要根据其它原材料来决定粗骨料。一般来说，碎

石无论是粘结性还是强度都比卵石要高，但是需要注意其碎石中含砂量

一定要注意。

C30 混凝土强度的骨料选择应根据实际需求来决定，不能够盲目用规范中的规定。因为施工现场的砂石质量变化比较大。

水灰比

水灰比的对混凝土强度是成反比的，在这一点上它和水泥石完全不相同的。因此在水灰比不变的时候，不能够用增加水泥用量来提高混凝土强

度，这样只会让混凝土变形，出现收缩情况。

C30 混凝土强度水灰比一般是 1：0.45 ～1：0.4 左右，具体要试验才可以得知正确比例。

养护温度和湿度

养护温度和湿度需要按照规范来进行，如果养护不规范，那么在实际检测的时候，其强度很可能就会不达标。气温高低对于混凝土强度会有影

响，夏季的时候要注意防晒，早晚温度比较低的时候进行浇筑；冬季的

时候要在注意保温防冻害，可以采用综合蓄热法和蒸养法来进行保温。

C30 混凝土强度养护温度和湿度要根据实际情况来进行，尤其是高温交

替期间要做好保养。

龄期

在标准养护的条件下， 3 天、 7 天、 28 天都会有一个检测，不同的时期检测出来的龄期是不一样的。

C30 混凝土强度在养护条件标准的情况下， 3 天一定要达到 50% 以上的设计强度、 7 天要达到 70% 以上 (如果是早强， 7 天要达到 80%) ，28 天的时候至少要达到 95% 才达标。