44178119951004xxxx
摘要：欧洲没有统一的混凝土配比设计方法，各国生产的混凝土需满足欧盟产品标准EN 206-1的要求。英国的设计方法是最广泛使用的方法之一，对英国BRE＜Design of normal concrete mixes＞、中国JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》进行了全面系统的比较研究，并依据中英两国规范对同一条件下的混凝土分别进行了配比计算。研究表明中英在混凝土配比设计的方法和结果上有相同之处，也有诸多不同。英国对于水灰比的确定本质上是基于Abrams公式确定的，中国规范对最关键参数水灰比的确定是以混凝土强度与灰水比成线性关系的水灰比定则为配比设计基础。两国规范确定用水量也都同样基于“固定用水量定则”，英国的用水量偏大。
关键词：建筑科学；混凝土；配合比设计方法；EN 206-1-2000；BRE；JGJ55-2011
Comparison on Mix Proportion Design Methods of Ordinary
Concrete in British、Europe and China
WEI Ming-bai
ID card：441781199510040732
Abstract：there is no uniform design method of concrete mix proportion in Europe.The concrete produced in different countries must meet the requirement of European Union product standard EN 206-1.The design method of the UK is one of the most widely used method，This paper comprehensively and systematically researches and compares BRE < Design of normal concrete mixes > with JGJ55-2011 <Specification for Mix Proportion Design of Ordinary Concrete > and then separately designs the mix proportion of concrete under the same conditions according to these two standards..The research shows that there are some similarities and differences between concrete mix proportion design methods as well as results.For example，for the water cement ratio，BRE is essentially based on the Abrams formula，and Chinese is based on the water-cementitious ratio formula that concrete strength and cementitious-water ratio follow a linear relation.Furthermore，they both determine the quantity of water with fixed water consumption principle，but British is a bit larger.
Keywords：building science；concrete；mix proportion design method；EN 206-1-2000；BRE；JGJ55-2011
1 引言
自欧洲在工程中大面积使用混凝土后，其形成的混凝土标准体系对世界混凝土行业影响深远。近年来，随着“一带一路”规划的实施，中国与欧洲国家的工程合作将日益增加。混凝土配合比设计是混凝土工程中非常重要的环节，而目前中国和欧洲混凝土配比设计的比较研究还十分缺乏，英国、美国规范中的混凝土配合比设计方法又是世界上最广泛使用的方法。对此，本文选取了欧洲最具有代表性的英国混凝土配比设计方法，系统地比较了英国、中国这两套混凝土体系中混凝土配比的设计过程。希望能给广大工程人士提供参考。
2 欧盟、英国混凝土规范体系与配比规范概述
2.1欧盟混凝土规范体系的简单介绍
世界各国的普通混凝土配合比设计都是有国家规范作为指导的，例如，美国普通混凝土配合比设计依据的规范是ACI制定的211.1-1991 R2009；中国普通混凝土配比设计依据的规范是JGJ55-2011；英国普通混凝土配比设计依据的规范是＜Design of normal concrete mixes＞。但是，欧洲EN标准体系中是没有共同的混凝土配比设计标准。
欧洲认为，混凝土配合比设计是混凝土生产的一部分，各国生产的商品混凝土需满足欧洲现行混凝土产品规范＜Concrete - Specification，performance，production and conformity＞（EN206-1：2000）的各项规定。该规范是混凝土生产质量的标准，不涉及混凝土配合比设计的内容。因此，欧洲地区混凝土配合比设计有许多方法，如最广泛使用的英国BRE方法、法国Dreux方法、波兰（Three Equation method）方法、瑞典方法等等，但这些国家生产的混凝土必须满足EN 206-1：2000的各项有关规定。EN 206-1：2000的形成经历了以下演变：
1975年，欧盟成立之前，欧洲共同体委员会CEC决定打破各国之间的标准隔阂，建立一套用于房屋建筑、土木工程中结构和土工设计的欧洲共同的标准。
1989年，欧洲标准技术委员会CEN（European Committee For Standardization）编制了一套欧洲混凝土试行规范体系，即ENV标准体系。其中包括混凝土产品旧规范＜Concrete - Performance，Production，Placing And Compliance Criteria＞（ENV 206：1990），该规范是EN 206-1：2000的前身。
1997年，CEN决定将欧洲混凝土试行规范体系ENV转变为欧洲正式规范，即EN标准体系。
除了混凝土产品规范EN206-1：2000，欧洲混凝土规范体系还包括：＜Design of concrete structures＞（EN 1992）、＜Testing fresh concrete＞（EN 12350）、＜Testing hardened concrete＞（EN 12390）、＜Testing concrete in structures＞（EN 12504）、＜Cement＞（EN 197）、＜Fly ash for concrete＞（EN 450）、＜Aggregates for concrete＞（EN 12620）、＜Admixtures for concrete＞（EN 934-2）、＜Mixing water for concrete＞（EN 1008）、＜Silica fume for concrete＞（EN 13263）等规范。这套规范在欧盟的27个国家及挪威和冰岛得到应用。
2.2 英国混凝土规范体系与欧洲混凝土规范体系的关系
英国现行的普通混凝土配比设计规范是英国建筑研究所（Building Research Establishment）于1997年制定的＜Design of normal concrete mixes＞，简称BRE方法（旧称为DOE方法）。中国香港地区的混凝土配比设计亦采用此方法。
有关于英国混凝土规范体系里的其他规范，英国现在的情况是部分本国的规范与欧洲规范一并执行。欧洲EN规范出来前，英国执行的是标准主要是1983年-1997年本国制定的各项有关标准。英国执行欧洲EN标准后，废除了部分原本执行的一些英国标准，其中包括混凝土、混凝土试验、水泥及粉煤灰等标准，这些标准都被欧洲标准取代了。另外，英国执行欧洲EN标准后，还制定了英国的混凝土补充规范BS 8500-1：2006和BS8500-2：2006，与欧洲混凝土规范EN 206-1结合使用，形成一个完整的体系。在英国标准体系里面，BS EN表示英国标准，也作为欧洲标准；BS表示英国标准。
由于欧洲EN规范中没有共同的混凝土配比设计标准，并且英国的混凝土配合比设计方法是世界上最广泛使用的方法之一，故下文主要介绍英国的混凝土配合比设计方法。
2.3英国混凝土配合比设计方法的总体介绍
英国的混凝土配合比设计方法在本质上是与中国相似的。英国混凝土配合比设计中选取的关键参数与中国一样：（1）水灰比；（2）用水量；（3）砂率。英国、中国都认为水灰比是直接影响混凝土强度和耐久性的最关键的首要参数，而用水量则是影响混凝土工作性的关键参数。
在配合比设计过程中，确定水灰比时，英国是通过图表的形式确定的，本质上符合Abrams公式；而中国是通过六组分公式计算确定的。在确定用水量时，两国都遵循“固定用水定则”，根据塌落度和粗骨料最大粒径确定用水量。在确定砂率时，英国是通过查图的形式，根据粗骨料最大粒径、水灰比、塌落度确定的，而中国是根据粗骨料最大粒径和水胶比通过查表的形式确定的。
2.4 配比设计中骨料含水基准
英国BRE方法规定骨料采用饱和面干状态（saturated surface-dry）质量为基准。中国规范JGJ55规定骨料以绝干状态质量为基准。因此，在配合比设计过程中，英国和中国的用水量概念不同，英国的用水量是指自由用水量（free water），即“使水泥水化和保证混凝土工作性的自由用水量”。中国的用水量是指总用水量（total water），即“使骨料达到饱和面干的用水量+使水泥水化和保证混凝土工作性的自由用水量”。
2.5 试配强度或平均强度的确定
2.5.1 试配强度或平均强度公式
英国BRE采用式（1）确定试配强度，规范规定采用强度保证率为95%的混凝土用于混凝土配比设计和结构的建造。
fcm28≥fck+1.64·s （1）
式中fck表示特征抗压强度（the characteristic compressive strength），根据标准立方体试件的抗压强度确定。
中国JGJ55采用式（2）确定试配强度，即试配强度应比混凝土强度等级值高出1.645倍的标准差，以保证混凝土强度保证率不低于95%。
fcu，0≥fcu，k +1.645σ （2）
2.5.2 关于标准差的确定
英国BRE方法规定，当有足够强度数据资料，连续试验结果大于20个时，标准差可直接计算，且该值不小于图1中从线B获得的值；当无足够强度数据资料，连续试验结果小于20个时，则采用的标准偏差应为从图1中的A线获得的值。
图1 标准差和特征强度的关系[3]
Figure 1 Relationship between standard deviation and characteristic strength[3]
中国JGJ55规定，当有足够强度数据资料，连续试验组数大于 30 时，标准差可直接计算；当无足够强度数据资料时，标准差可按不同强度等级选取：
（1）强度等级不大于C20 时，σ=4 MPa；
（2）强度等级在 C25-45时，σ=5 MPa；
（3）强度等级大于C50-55 时，σ=6 MPa。
当无足够强度数据资料时，英国方法确定的标准差是比中国严格的。例如，使用立方体试块的强度等级为C20的混凝土，用英国方法求得的试配强度为33.12MPa；用中国方法求得的试配强度为26.58MPa。强度等级为C30的混凝土，用英国方法求得的试配强度为43.12 MPa；用中国方法求得的试配强度为38.225MPa。
2.6 配比设计采用的方法（质量法或体积法）
英国在确定粗细骨料用量时只采用质量法；中国可以采用体积法或质量法，但并没对这两个方法做出优劣评价；美国可以采用质量法或体积法，但优先体积法。可见，英国在确定粗细骨料的方法上是较为落伍的。当前中国在混凝土中大面积使用粉煤灰，但粉煤灰的比重和水泥的比重相差较大，采用质量法往往会导致混凝土实际体积不准确。中国修订规范时应鼓励或优先使用体积法。
2.7 配合比规范比较涉及到的水泥和混凝土强度问题
只有在水泥强度和混凝土强度测定标准都统一的框架下，两国混凝土配合比设计方法的差异才可能进 行直接和直观的比较。
英国<cement>（BS EN197-1）只包括通用水泥，规定了五大类27种水泥。其中英国CENI（波特兰）水泥与中国PI、PII型硅酸盐水泥类似。欧洲的水泥等级有32.5、42.5、52.5三个等级，而英国混凝土配合比设计中只采用42.5、52.5两个等级的水泥。英国水泥胶砂强度测定依据的标准是<Methods of testing cement — Part 1：Determination of strength>（BS EN196-1），该规范中的水泥强度测定方法在配合比、标准砂、试件大小、成型方法、养护条件、破形加荷速度等方面与中国是完全一致的。
英国的混凝土标准试件有立方体和圆柱两种形式，混凝土抗压强度等级可以通过150mm的立方体的28天特征抗压强度（fck，cube）确定，或通过直径为150mm，高300mm的圆柱体的28天特征抗压强度（fck，cyl）确定，用“C fck，cyl/fck，cube”表示。例如，C8/10强度等级的混凝土，表示的意思是fck，cyl=8MPa，fck，cube=10MPa。按照此表示方法，英国混凝土强度等级具体划分为16个等级：C8/10、C12/15、C16/20、C20/25、C25/30、C30/37、C35/45、C40/50、C45/55、C50/60、C55/67、C60/75、C70/85、C80/95、C90/105、C100/115。
英国的混凝土强度测定依据的标准是<Testing hardened concrete>（BS EN 12390）。混凝土配比设计规范中用的是标准立方体试件。英国的标准立方体试件的强度测定方法在试件大小、成型方法、养护条件与中国是一致的，而加荷速度是不一致的。英国对于20MPa-80MPa的混凝土加荷速度是0.4-0.8 MPa/s。而中国对于小于30MPa的混凝土，加荷速度是0.3-0.5 MPa/s；对于大于等于30MPa小于60MPa的混凝土加荷速度是0.5-0.8 MPa/s；对于大于等于60MPa的混凝土加荷速度是0.8-1.0 MPa/s。
3 英国规范中的混凝土强度-水灰比关系及其与中国规范的比较
3.1 确定水灰比的一般方法
混凝土配合比设计过程中，一般通过水灰比——混凝土强度关系来确定水灰比。以此为基础，各国混凝土配合比设计方法采用不同的形式，比如，英国采用图的形式确定；中国采用公式法确定；美国采用表格形式确定。
3.1.1英国确定水灰比的一般方法
英国确定水灰比的关键是确定混凝土强度——水灰比曲线，即根据经验数据，确定特定具体原材料和预期混凝土强度与水灰比的关系。确定水灰比的具体步骤如下：
（1）根据表1在图2中定出点。根据粗骨料类型、水泥等级和龄期，从表1可以查到自由水灰比为0.5的混凝土大致抗压强度，把这个点在图2中绘出。
（2）在图2中画出混凝土强度—水灰比曲线。根据步骤（1）中定出的点，在强度相邻的两曲线间绘出混凝土强度—水灰比曲线。
（3）确定水灰比。由混凝土配制强度和步骤（2）中绘出的曲线可得到对应的水灰比。
例如，使用破碎骨料、42.5等级水泥、水灰比为0.5的混凝土，查表1得28d强度为49MPa，把这个点输到图2，通过此点在强度相邻的两曲线间绘出一条曲线，假设该混凝土的配制强度为43MPa，在该曲线中找到43MPa对应的横坐标为0.54，即水灰比为0.54。
同时，基于强度选取的水灰比应满足耐久性要求。参照BS 8500-1，应考虑不同环境作用下的最大水灰比和最少水泥用量，水灰比取最小值。BS 8500-1对环境作用的规定较为详细，不但对混凝土的环境进行了分类，还反映出环境对混凝土的影响程度。
表1 自由水/水泥比为0.5的混凝土大致抗压强度[3]
Tab.1 Approximate compressive strengths（MPa）of concrete mixes made with a free-water/cement ratio of 0.5[3]
其中B/W—胶水比；W/B—水胶比；a、b——回归系数，由混凝土配制时使用的粗骨料类型决定；m为矿物掺合料影响系数。当矿物掺合料仅为粉煤灰和矿渣微粉时，m=sf，f为粉煤灰影响系数、s为粒化高炉矿渣粉影响系数；fce为水泥28 d胶砂抗压强度。
3.2掺矿物掺和料时确定水灰比的方法
随着对混凝土性能要求的增加，矿物掺和料已经成为混凝土不可缺少的成分。英国和中国对于掺入矿物掺和料时确定水灰比提出了不同的方法：
中国在2011 年对JGJ55-2000《混凝土配合比设计规范》作出修改，将“水灰比”改为“水胶比”，并引入影响系数（含义与度系数相同），得到现行的考虑加入粉煤灰和高炉矿渣粉的水胶比六组分公式，水胶比定义为水胶比=水/（水泥+矿物掺和料）。
英国BRE方法中没有“水胶比”这一概念。英国认为，粉煤灰对混凝土强度的贡献随着龄期而上升。配比中一定质量的粉煤灰提供的强度等效于更小质量的水泥。英国引入K值（等效胶凝因子）概念，K乘上粉煤灰的质量F应相当于42.5等级的波特兰水泥等级的质量。K值与粉煤灰种类、混凝土龄期有关。与42.5水泥混凝土的“自由水/水泥比”即W/C一样，粉煤灰水泥混凝土的强度亦取决于“自由水/水泥比”，即W/（C+KF），且拥有相似的工作性。K值取值在0.20到0.45之间。在28d强度混凝土配比设计中，K的取值为0.3。W/（C+0.3F）为0.5的混凝土大致抗压强度亦参照表1，W/（C+KF）的值的确定亦可像水泥混凝土确定W/C的值一样参照图2。其他龄期粉煤灰水泥混凝土的亦可使用表1和图2，但此时K值要改变，因为在相同养护条件下，28d之后的龄期，粉煤灰水泥混凝土强度会比42.5水泥混凝土强度高。
3.3 英国与中国混凝土强度—水灰比关系的比较
1918 年，美国刘易斯学院Abrams 通过大量实验在世界上第一次建立起混凝土强度与水灰比的联系，提出了著名的 Abrams 公式fc28=K1/K2W/C。1925年，瑞士学者 Belomy 提出混凝土抗压强度和灰水比（水灰比的倒数）成线性关系。同时，Belomy还提出混凝土强度跟所用水泥强度成正比关系，这就是著名的 Bolomy 公式fc28=Afce[C/W-B]。
笔者将英国配比设计方法中图2中的10条曲线的混凝土抗压强度值分别与与水灰比公式、灰水比公式和Abrams公式进行线性拟合，得到一系列拟合的相关系数平方R2，见表2。从表2可看出，曲线与灰水比公式的拟合程度较高，拟合相关系数平方R2平均达到在0.98以上；曲线与Abrams公式的拟合程度最高，拟合相关系数平方R2平均达到在0.99以上。另外，表1中相同骨料、相同龄期、不同水泥等级的混凝土抗压强度与水泥等级不成线性关系，比较结果见表3。因此，Belomy强度公式中“混凝土强度跟所用水泥强度成正比关系”与英国方法不符。可见，英国的水灰比与混凝土强度关系本质上是基于Abrams公式的。
表2 水灰比、灰水比、Abrams公式拟合结果
Tab.2 Water-cementitious Ratio，Cementitious-water Ratio and Abrams formula fitting results
在中国，Belomy公式得到了沿用和进一步的发展。1997 年，欧阳东提出了含掺合料因素的六组分混凝土强度公式，即fcu，0=αa m fce（B/W-b），将配比关键参数由水灰比改为水胶比，并引入掺合料活度系数的概念。使混凝土强度公式适用范围得以扩展到掺有各种掺合料的六组分混凝土和高强高性能混凝土。
可以得出结论，中国的水灰比与混凝土强度关系本质上是Belomy公式，英国的水灰比与混凝土强度关系本质上是基于Abrams公式的。另外，英国规范中只给出42.5、52.5等级水泥用于混凝土的做法，没有给出32.5等级水泥用于混凝土的做法，在这点上英国是比中国严格的；对于掺粉煤灰的混凝土，英国虽然考虑到粉煤灰对混凝土性能的影响并提出K值的概念，但在配合比设计过程中过于笼统地把K值定为0.3，没有对不同水泥和粉煤灰的掺入的影响作出进一步的判断。中国的方法既考虑了水泥等级，同时首先提出应用水胶比的概念，提出了普适性最高的含掺和料因素的六组分混凝土强度公式，虽然掺和料影响系数的制定过于粗糙，但日后还有完善的空间，实际上是较独特先进的方法。
4 混凝土用水量和水泥用量的确定
4.1用水量的确定
英国、中国在确定用水量时，都是遵循“固定用水定则”，即根据塌落度和粗骨料最大粒径来确定用水量。此外，英国规范详细规定了加入粉煤灰后自由水用量的减少量，具体到根据粉煤灰代替水泥的比例来确定自由水用量的减少量。而中国规范中虽然有调整用水量的意识，但是没有给出很具体的做法。在这点上英国规范是比中国规范先进的。
事实上，混凝土配合比设计过程中的用水量除了由表5中提到的“骨料种类”、“骨料最大粒径”“塌落度”三个因素决定，“水泥”也应当成为其中一个重要的因素。中国生产的普通硅酸盐水泥掺有各种不同的掺合料，使用不同的水泥对混凝土的用水量影响很大，中国在修改规范时应重视这个问题。
4.1.1英国规范中用水量的确定
如果已知混凝土和易性、骨料的最大粒径（Dmax）和种类（天然的或人工破碎的），便可根据表4推算出自由水用量。对于加气混凝土，混凝土的自由水用量可以选取下一等级和易性较差的混凝土的自由水用量。例如，对于要求塌落度为30~60mm的混凝土，其自由水用量是从10~30mm塌落度等级中选取的。
当使用高炉矿渣粉替代水泥时，其通常具有减水剂的作用，因此，由较低的自由用水量亦可得到相同的工作性。作为一个近似的指导，英国方法建议将表4中的用水量减小5kg/m3。
对于给定的混凝土工作性，粉煤灰混凝土的自由水用量取决于粉煤灰代替水泥的比例。掺加粉煤灰的混凝土自由水用量先按照表4得到预计用水量，再通过查表得到自由水用量减少量。根据表格，按照粉煤灰代替水泥的比例，粉煤灰用量每增加10%，减水量大概增加5-6kg。
表4 根据不同塌落度水平混凝土所需的大致自由水用量[3]
Tab.4 Approximate free-water contents required to give various levels of workability[3]
粉煤灰用量为F，F=pC/（100-p），这里P=100F/（C+F），是粉煤灰在总胶凝材料中所占的百分比；W是自由水用量（根据表4确定）；W/（C+0.3F）是自由水与胶凝材料的比值（根据图2确定）。
5 混凝土粗细骨料用量的确定方法
5.1 英国粗细骨料用量的确定方法
英国是通过质量法来确定粗细骨料用量的。英国亦有“砂率”的概念，其意思与中国是一致的，指的是“砂”的质量与“砂和石”总质量的比率。确定粗细骨料的具体步骤如下：
（1）确定混凝土的湿密度。先根据骨料的种类和骨料的表现密度通过插值法在图3中绘出斜线，再通过绘出的斜线和用水量得出混凝土的湿密度。
（2）确定砂率。先根据细骨料通过600um筛的通过率，通过插值法绘出在图4中绘出斜线，再通过绘出的斜线、水灰比和塌落度来确定砂率。
6 计算例子
为了更直观地说明英国、中国在配合比设计上的异同，选取英国配合比规范＜Design of normal concrete mixes＞中的算例，分别按照英国规范和中国规范进行混凝土配合比计算。
表7 英国规范例子[3]
Tab.7 Example of British Standard[3]
6.1英国计算例子
混凝土28d特征抗压强度为35MPa，标准差为7.3MPa，根据式（1），28d平均抗压强度为35+1.64×7.3=47MPa。
（1） 计算水灰比。根据表1，采用等级为42.5的水泥与粉煤灰，且W/（C+0.3F）为0.5的混凝土的抗压强度为42MPa。根据图1，对于平均强度为47MPa的混凝土，W/（C+0.3F）取0.46。
（2） （3）计算用水量。塌落度为10-30mm，取中间值20mm，根据表4，采用最大粒径为20mm的天然骨料，混凝土的自由水用量为160kg/m3。由于使用粉煤灰替代水泥时，其通常具有减水的作用。查英国规范中掺入不同比例粉煤灰时的自由水用量减少量的表格可知，应降低用水量15kg/m3。故自由用水量为145kg/m3。
（4）掺入粉煤灰时水泥的用量必须根据式（4）求得，此时水泥用量为：
C=（100-30）（145）/（100-0.7×30）（0.46）=280 kg/m3
粉煤灰用量为：F=30×280/（100-30）=120 kg/m3；
因此水泥用量+粉煤灰用量为280+120=400 kg/m3；
此时W/（C+F）=0.36。
（5）根据图3，当骨料表现密度为2.65，自由水用量为145 kg/m3时，混凝土湿密度为2420 kg/m3。因此，混凝土中的骨料总用量为2420-400-145=1875 kg/m3。
（6）对于W/（C+0.3F）为0.46的混凝土，根据图4，细骨料的砂率为26%，则混凝土的细骨料用量为0.26×1875=490 kg/m3。
粗骨料用量为1875-490=1385 kg/m3。
6.2 按中国规范计算
先做出必要的假设，转化为中国标准框架下的问题来解决：
该计算例子用的水泥是英国的普通硅酸盐42.5水泥（CEM I型），相当于中国的42.5水泥。掺30%粉煤灰，由于缺少此粉煤灰的减水率数据，英国在配合比设计过程中塌落度为20mm、骨料最大粒径为20mm时，用水量减少量为15kg/m3，故在中国算例中亦使用这个值。
（1）混凝土28d特征抗压强度为35MPa，标准差为7.3MPa，根据式（2），则平均抗压强度为35+1.645×7.3=47MPa。
（2）计算水胶比。fcu，0=0.53 mfce（B/W-0.2）。
粉煤灰含量为30%，故m取0.7；采用42.5等级水泥，故fce=1.16×42.5=49.3；
因此 W/B=0.36。
（3）计算用水量。坍落度设计值为20 mm；粗骨料为卵石（相当于英国的天然骨料）；查表5，当坍落度为20mm、骨料最大粒径为20mm时，mw0=170kg/m3。粉煤灰减水量为15 kg/m3，故mw0=155kg/m3。
（4）计算砂率βs。查表6并采用插值法，当坍落度10mm时，砂率值为30%。
（5）计算胶凝材料（水泥）用量155/0.36=430.6kg/m3
水泥用量mb0为430.6×0.7=301.4 kg/m3
粉煤灰用量mf0为430.6×0.3=129kg/m3
（6）计算粗细骨料用量，混凝土总质量取2420 kg/m3（与英国算法同一湿密度）
骨料用量为 2420-155-430.6=1834.4 kg/m3
砂率为30%，得ms0：1834.4×0.3= 550.3kg/m3 mg0：1284.1 kg/m3
两种方法的计算结果见表8。
表8 英国、中国规范计算结果比较
Tab.8 Results according to British and Chinese standards
7 结论
通过对英国＜Design of normal concrete mixes＞、欧洲＜Concrete - Specification，performance，production and conformity＞（EN 206-1：2000）、中国《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）主要条款的全面分析比较以及实例计算比较，可以得出一些重要结论概括如下：
（1）世界各国的普通混凝土配合比设计都是有国家规范作为指导的，但是，欧洲EN标准体系中没有共同的混凝土配比设计标准。在欧洲，混凝土配合比设计是混凝土生产的一部分，各国生产的商品混凝土需满足欧洲现行混凝土产品规范EN206-1：2000的各项规定。
（2）英国和中国的水灰比与混凝土关系本质上是相似的，英国的混凝土强度与灰水比成线性关系的水灰比定则拟合程度很高，拟合相关系数平方R2达到0.98以上。此外，英国的水灰比与混凝土强度关系与Abrams公式拟合程度最高，平均拟合相关系数平方R2达到0.99以上，说明英国的水灰比与混凝土强度关系的本质是基于Abrams公式的。
（3）对于掺粉煤灰的混凝土，英国虽然考虑到粉煤灰对混凝土性能的影响并提出K值的概念，但在配合比设计过程中过于笼统地把K值定为0.3，没有对不同水泥和粉煤灰的掺入的影响作出进一步的判断。中国的方法既考虑了水泥等级，同时首先提出应用水胶比的概念，提出了普适性最高的含掺和料因素的六组分混凝土强度公式，虽然掺和料影响系数的制定过于粗糙，但日后还有完善的空间，实际上是较独特先进的方法。
（4）中国的混凝土配合比设计过程中的用水量除了由“骨料种类”、“骨料最大粒径”“塌落度”三个因素决定，“水泥”也应当成为其中一个重要的因素。中国目前生产的普通硅酸盐水泥掺有各种不同的掺合料，使用不同的水泥对混凝土用水量影响很大，中国在修改规范时应重视这个问题。
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作者简介：卫明白（1995-），工程师
论文作者:卫明白
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/8
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