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京沪高性能混凝土配合比设计指导书京沪高性能混凝土配合比设计指导书旨在为京沪地区及类似环境条件下的建筑工程提供科学、合理、经济的高性能混凝土配合比设计方案。该指导书结合了京沪地区的气候特点、原材料特性以及工程需求，提出了适用于不同强度等级和功能要求的高性能混凝土配制方法。
本指导书特别注重环保与可持续发展理念，在保证混凝土性能的同时，提倡使用工业废料作为掺合料，降低资源消耗与碳排放。同时，针对京沪地区夏季高温高湿、冬季寒冷多雨的特点，提出了相应的施工措施与质量控制要点，确保混凝土在复杂环境下仍能保持优良性能。
总之，该指导书为京沪地区高性能混凝土的设计与应用提供了系统化、标准化的技术支持，对提升建筑工程质量和推动绿色建材发展具有重要意义。
4.6.1 矿物掺和料应选用品质稳定的产品dbj04／t 419-2021标准下载，其品种宜为粉煤灰、磨细矿渣粉。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境条件特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。
注：C类粉煤灰——由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰。
5 高性能混凝土配合比设计的要求
5.1.1 C30及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3，C35～C40混凝土不宜高于450kg/m3，C50混凝土不宜高于500kg/m3.。
5.1.2 混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺和料。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境条件特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%。当混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土的水胶比不宜大于0.45.。预应力混凝土以及处于冻融环境中的混凝土中粉煤灰的掺量不宜大于30%。试验时可根据已取得的试验成果，按粉煤灰、矿渣粉各20％的掺量选取。
5.1.3混凝土中宜适量掺加能提高混凝土耐久性能的外加剂，宜选用多功能复合外加剂。
5.1.5 钢筋混凝土结构的混凝土氯离子总含量（包括水泥、矿物掺和料、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子含量之和）不应超过胶凝材料总量的0.10%，预应力混凝土结构的混凝土氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。
注：1 “*”表示混凝土必须用非碱活性骨料。
2 混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺和料、外加剂及水的碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含可溶性碱计算。粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱含量取矿渣粉总碱量的1/2，硅灰的可溶性碱量取硅灰总碱量的1/2.
3干燥环境是指不直接与水接触、年平均空气相对湿度长期不大于75%的环境；潮湿环境是指长期处于水下或潮湿土中、干湿交替区、水位变化区以及年平均相对湿度大于75%的环境；含碱环境是指直接与高含盐碱地、海水、含碱工业废水或钠（钾）盐等接触的环境；干燥环境或潮湿环境与含碱环境交替变化时，均按含碱环境对待。
5.1.6 混凝土拌和物的入模含气量应满足设计要求。当设计无具体要求时，含气量应按下表控制。
《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》规定，对有抗冻要求的混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定。
5.1.7 混凝土的强度等级必须符合设计要求。预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为28d，其他混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d。
5.1.8 当设计对混凝土的弹性模量、抗渗等级有要求时，其弹性模量、抗渗等级应符合设计要求。
5.2高性能混凝土耐久性指标要求
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）3.1.1规定： “铁路混凝土结构耐久性应根据结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级进行设计”；而3.1.2规定：“当同一铁路混凝土结构的不同部位或构件所处的环境类别及其作用等级不同时，应根据实际情况分别进行耐久性设计”。
铁路混凝土结构所处环境类别分别为碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境。京沪高速铁路三标段混凝土结构环境类别及作用等级按下列要求确定。
进行高性能混凝土配合比设计时，对混凝土结构所处的环境类别、作用等级应首先按照设计文件、设计图纸规定执行；设计文件、设计图纸规定不明确时按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）及铁建设[2007]140号执行。
根据确定的环境类别、作用等级以及京沪高速铁路工程设计使用年限100年的要求，按照《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》确定电通量、抗冻性等耐久性指标。
5.2.5 混凝土的耐久性指标
（2）混凝土耐久性的一般要求
a 混凝土的电通量应满足下表的规定。
b 混凝土的抗裂性应通过对比试验。
（3） 对于化学侵蚀环境下的混凝土结构，混凝土的耐久性除满足上述的规定外，还应满足下表的规定。
（4） 对于冻融破坏环境下的混凝土结构，混凝土的耐久性除满足第二条的规定外，还应满足下表的规定。
5.3规范对混凝土配合比设计参数限值
铁建设[2007]140号对不同环境条件下，混凝土最低强度等级、最大水灰比、最小胶凝材料进行了规定，配合比设计试验时应严格执行：
和最小胶凝材料用量（kg/m3）
注：“*”表示不宜使用素混凝土。
6 混凝土配合比设计步骤
6.1 混凝土配合比参数的选定
根据设计要求、相关验收标准、施工规范等要求，结合混凝土所处环境、使用部位、构件状况、施工方式、当地原材料状况，编制混凝土配合比设计计划，确定混凝土技术指标和原材料种类。核对供应商提供的水泥熟料的化学成分和矿物组成、混合材种类和数量等资料，初步选定混凝土的水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂、拌和水的品种以及水胶比、胶凝材料总用量，矿物掺合料和外加剂的掺量。当设计无明确要求时，按5节规定选定。
6.2 混凝土配合比设计方法
参照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定计算单方混凝土中各种原材料组分用量，并核算配合比的水胶比、胶凝材料总量、总碱含量和氯离子含量是否满足5.1条的要求。否则应从新选择原材料或调整计算的配合比，直至满足要求为止。
6.2.1 混凝土试配强度
fcu，0=k（fcu，k+tσ）
σ—混凝土标准离差（MPa）
根据混凝土试配强度按下式计算水灰比：
当计算出的水灰比不满足6.1条规定时，按6.1条执行。
6.2.3单位用水量、胶凝材料用量的确定
使用查表法确定混凝土用水量时应注意以下事项：
（3）掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。
（4）流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算
首先以上表中塌落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增加20mm，用水量增加5kg，计算出未掺外加剂的混凝土用水量。
掺外加剂的混凝土用水量按下式计算。
根据出的水胶比，按照《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》对钢筋混凝土及预应力混凝土和素混凝土最大水灰比和最小胶凝材料用量的要求进行校核，确定混凝土单位用水量、胶凝材料用量。
砂率对混凝土拌和物的流动性及粘聚性有较大的影响，在配合比设计时应确定合理的砂率值。合理的砂率值是指在用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌和物获得最大的流动性且能保持粘聚性及保水性良好时的砂率值。一般，粗集料粒径大砂率小，粗集料粒径小砂率大；细砂的砂率小，粗砂的砂率大；碎石的砂率大，卵石的砂率小；水灰比大的砂率大，水灰比小的砂率小；水泥用量大则砂率小，水泥用量小则砂率大。合理的砂率应通过试验法确定合理砂率。其步骤如下：
（2）测定每组拌合物的坍落度并同时检验其粘聚性和保水性。
6.2.5混凝土配合比计算
混凝土各原材料单方用量计算主要有两种：
（1）采用重量法时，应按下列公式计算：
mco+mgo+mso+mwo=mcp
βs= mso/( mgo + mso)×100%
式中mco——每立方米混凝土水泥用量；
mgo——每立方米混凝土粗骨料用量；
mso——每立方米混凝土细骨料用量；
mwo——每立方米混凝土用水量；
mcp——每立方米混凝土拌和物的假定重量（kg），其值可取2350~2450 kg。
（2）采用体积法时，应按下列公式计算：
mco/ρc +mgo/ρg+mso/ρs+mwo/ρw+0.01α=1 式3
βs= mso/( mgo + mso)×100% 式4
式中ρc——水泥密度(kg/m3), 可取2900~3100 kg/m3；
ρg——粗骨料密度(kg/m3)；
ρs——细骨料密度(kg/m33)；
河道迁改工程施工方案ρw——水密度(kg/m3) ,可取1000 kg/m3；
α——混凝土的含气量百分数，在不掺引气型外加剂时，α可取为1。
6.3混凝土配合比试配和调整
（1）采用工程中实际使用的原材料和搅拌方法t／jscts 18-2022 高速路网云控平台数据接入规范，根据确定的混凝土配合比，通过适当调整混凝土外加剂用量或砂率，调配出坍落度、含气量、泌水率符合要求的混凝土配合比。试拌时，每盘混凝土的最小搅拌量应在15L以上。该配合比作为基准配合比。
（3）按要求对上述不同配合比混凝土制作力学性能、弹性模量、耐久性能和抗裂性能对比试件，养护至规定龄期时进行试验。其中，抗压强度试件每种配合比宜制作4组，标准养护至1d、3d、28d、56d时试压，试件的边长可选择150mm或100mm（强度等级C50及以上的混凝土试件边长应采用150mm）；抗裂性对比试验参照《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》附录C规定的方法试验，耐久性能、弹性模量试件的制作、养护应根据施工具体要求确定。
（4）从上述配合比中优选出拌合物性能和抗裂性优良、抗压强度适宜的一个或多个配合比各成型一组或多组耐久性试件，养护至规定龄期时进行试验。