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1、4 8普通混凝土配合比设计 参照旧规范 主要学习方法 普通混凝土是由水泥 砂 石和水组成 其间的数量关系直接影响着混凝土的拌合物的和易性 强度及耐久性 如何确定各材料间数量关系 1 定义 是指混凝土各组成材料之间的数量关系 2 表示方法 1 单位体积混凝土内各项材料的用量 如 mc 270 ms 706kg mg 1255 mw 180 2 单位体积内各项材料用量的比值 如 水泥 砂子 石子 1 2 3 4 0 W C 0 63 一 普通混凝土配合比设计的表示方法 二 配合比设计基本要求 1 了解混凝土的设计强度等级fcu k 坍落度要求2 了解耐久性要求 3 了解钢筋配筋间距和结构的断面尺寸
2、 确定骨料的最大粒径Dmax 三 混凝土配合比设计的资料准备 4 了解施工管理水平 施工方法等 以便正确选择混凝土的各项参数 5 了解各项原材料的物理参数 水泥的品种 标号 密度 砂 石骨料的种类 表观密度 级配 石子 最大粒径 拌和用水的水质情况 四 混凝土配合比设计的三参数 混凝土 四个基本变量 水泥 水 砂子 石子三个关系 1 水和水泥的关系 水灰比 2 砂和石子的关系 砂率 3 水泥浆与骨料的关系 单位用水量 三参数与混凝土的各项性能之间有着密切的关系 充分密实的砼 手工捣实 混凝土强度与水灰比的关系 影响混凝土强度的因素 不完全密实砼 振动 水灰比定律在材料相同的条件下 砼强度值随水
3、灰比的增大而减小 其变化规律呈近似双曲线形状 混凝土强度经验公式 又称鲍罗米公式 式中 C W 灰水比 fcu 混凝土28d抗压强度 fce 水泥的28d抗压强度实测值 a b 经验系数 影响混凝土强度的因素 碎石 a 0 46 b 0 07卵石 a 0 48 b 0 33 基本原则是 1 在满足混凝土强度和耐久性的基础上 确定混凝土的水灰比 取大值 省水泥 2 在满足混凝土施工要求的和易性基础上 根据粗骨料的种类和规格 确定混凝土的单位用水量 越小越好 3 砂在细骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定 砂率越小越好 五 混凝土配合比设计的步骤 强度调整 和易性调整 含水率调整 1
4、 确定配制强度 fcu o 为什么要加1 645 1 当施工单位有25组以上近期该种混凝土的试验资料时 一 初步配合比的确定 2 当施工单位不具有统计资料时 当混凝土强度等级为C20或C25时 如计算得到的 小于2 5MPa 则取 2 5MPa 当混凝土强度等级等于或大于C25时 如计算得到 小于3 0MPa 则取 3 0MPa 2 确定水灰比值 W C 复核耐久性 混凝土最大水灰比和最小水泥用量 3 确定用水量 mwo 1 干硬性和塑性混凝土用水量 水灰比在0 40 0 80范围时 通过查表确定 干硬性混凝土 塑性混凝土的用水量 kg m3 水灰比小于0 4的混凝土及采用特殊工艺的混凝土 通
5、过试验确定 2 流动性和大流动性混凝土用水量 未掺外加剂时 以90mm为基础 每增大20mm 水量增加5kg 掺外加剂时 按下式计算 mwa mw0 1 4 计算混凝土的单位水泥用量 mco 复核耐久性 5 确定合理砂率 1 应根据混凝土的和易性要求试验取得 2 按坍落度 水灰比及骨料最大粒径查表选取 混凝土的砂率 1 坍落度小于10mm的混凝土 其砂率应经试验确定 2 坍落度为10 60mm的混凝土砂率 可根据粗骨料品种 最大公称粒径及水灰比按上表选取 3 坍落度大于60mm的混凝土砂率 可经试验确定 也可在上表的基础上 按坍落度每增大20mm 砂率增大1 的幅度予以调整 6 确定1m3混凝
6、土的砂石用量 体积法 质量法 1m3砼材料用量 水泥 砂 石 水 1 x y z W C z 7 得出初步配合比 例 某室内现浇钢筋混凝土梁 混凝土设计强度等级为C25 施工要求坍落度为35 50mm 混凝土为机械搅拌和机械振捣 该施工单位无历史统计资料 采用原材料情况如下 水泥 强度等级42 5的普通水泥 水泥强度等级值的富余系数为1 13 密度 c 3 1g cm3 中砂 级配合格 细度模数2 7 表观密度 os 2650kg m3 堆积密度为 os 1450kg m3 碎石 级配合格 最大粒径为40mm 表观密度 og 2700kg m3 堆积密度为 og 1520kg m3 水 饮用水
7、 试求 混凝土的初步配合比 1 确定配制强度 fcu o 2 确定水灰比 W C 3 确定用水量 mwo 查表 则1m3混凝土的用水量可选用mwo 175 初步配合比 4 确定水泥用量 mco 5 确定砂率 由W C 0 64 碎石最大粒径为40mm 查表5 25 取合理砂率为36 6 计算砂石用量 mso mgo 解得 mso 702 mgo 1248 1 体积法 2 质量法假定混凝土拌合物的表观密度为2400 m3 则 mso mgo 2400 175 273 解得 mso 702 mgo 1250 初步配合比为 mwo 175 mco 273 mso 702 mgo 1250 2 配合比
8、调整 保持水灰比不变 相应调整用水量或砂率 二 基准配合比的确定 和易性调整 1 试配 拌制15L或25L拌合物 检查和易性 砼拌和物和易性调整方法有1 若坍落度不满足 坍落度过小 应保持W C不变 增加水泥浆量 坍落度过大 保持砂率不变 增加骨料用量 2 若粘聚性 保水性不满足要求时 应保持骨料总量不变 调整砂率 基准配合比 3 和易性合格后 测出该拌合物的实际表观密度 c t 三 设计配合比的确定 混凝土强度调整 mc0 ms0 mg0 mw0 mc0 ms0 mg0 mw0 mc0 ms0 mg0 mw0 和易性合格 C W 设计灰水比 按下列原则确定每m3混凝土的材料用量 用水量 mw
9、 应在基准配合比用水量的基础上 根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定 水泥用量 mc 应以用水量mw乘以选定的灰水比计算确定 粗 细骨料用量 ms mg 应在基准配合比的粗 细骨料用量的基础上 按选定的水灰比进行调整后确定 由强度复核之后的配合比 还应根据实测的混凝土拌合物的表观密度 c t 和计算表观密度 c c 进行校正 校正系数为 5 若由以上定出的配合比即为确定的设计配合比 当两者之差超过计算值的2 时 应将配合比中的各项材料用量乘以校正系数 即为混凝土的设计配合比 假设工地砂 石含水率分别为a 和b 则施工配合比为 mc mcms ms 1 a mg mg 1 b m
10、w mw ms a mg b 四 施工配合比的确定 1 试配按初步计算配合比 取样25L 各材料用量为 水泥 0 025 273 6 825 水 0 025 175 4 375 砂 0 025 702 17 55 石 0 025 1248 31 2 例 基准配合比 2 检查和易性为10mm 应保持水灰比不变的条件下增加水泥浆量4 增加水泥0 273 水0 175 测得和易性为36mm 试拌后各种材料的实际用量是 水泥 mc0拌 6 825 0 273 7 098 砂 mso拌 17 55 石 mgo拌 31 2 水 mwo拌 4 375 0 175 4 55 得出基准配合比 设计配合比 以基准
11、配合比为基准 再配制两组混凝土 水灰比分别为0 69和0 59 两组配合比中的用水量 砂 石均与基准配合比的相同 经检验 两组配合比为满足和易性需求 将上述三组配合比分别制成标准试件 养护28天 测得三组混凝土的强度分别为 W C 0 69 C W 1 45 f1 32 0MPaW C 0 64 C W 1 56 f2 34 8MPaW C 0 59 C W 1 69 f3 38 6Mpa绘制灰水比 C W 与强度线性关系图 1 69 1 56 1 45 1 50 38 6 34 8 33 2 32 0 f28 C W W C 0 69 C W 1 45 f1 32 0MPaW C 0 64
12、C W 1 56 f2 34 8MPaW C 0 59 C W 1 69 f3 38 6Mpa 水 mw基 180 水泥 C W mw基 1 50 180 270 0 砂 石用量按体积法确定 解得 ms基 706 1 mw基 1255 3 测得拌合的表观密度为 c t 2400 m3 计算表观密度 c c 270 0 180 0 706 1 1255 3 2411 4 由于混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2 故不需要修正 因此混凝土设计配合比为 mc mc基 270 0 ms ms基 706 1kg mg mg基 1255 3 mw mw基 180 施工配合比的确定mc mc 270 0 ms ms 1 a 706 1 1 4 734 34 mg mg 1 b 1255 3 1 1 1267 85 mw mw ms a mg b 180 706 1 4 1255 3 1 139 20 总结 1 配合比表示方法 2 配合比设计应满足的基本要求 3 配合比三参数 4 配合比设计步骤
