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1、混凝土配合比设计例题混凝土配合比设计例题【例题1】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁，混凝土设计强度等级为C20，施工要求坍落度为3550mm，采用机械振捣。该施工单位无历史统计资料。采用材料：普通水泥，32.5级，实测强度为34.8MPa，密度为3100kg/m3；中砂，表观密度为2650kg/m3，堆积密度为1450kg/m3；卵石，最大粒径20mm，表观密度为2.73g/cm3，堆积密度为1500kg/m3；自来水。试设计混凝土的配合比(按干燥材料计算)。若施工现场中砂含水率为3%，卵石含水率为1%，求施工配合比。【解】(1)确定配制强度。(2)确定水灰比(W/C)(3)确定用水量(mW0
2、)(4)计算水泥用量(mC0）(5)确定砂率(6)计算砂、石用量mS0、mG0(7)计算初步配合比(8)配合比调整(9)试验室配合比(10)施工配合比(1)确定配制强度。该施工单位无历史统计资料，查表5.21取=5.0MPa。fcu,o=fcu,k+1.645=20+8.2=28.2(MPa)(2)确定水灰比(W/C)利用强度经验公式计算水灰比：复核耐久性查表规定最大水灰比为0.65，因此W/C=0.49满足耐久性要求。(3)确定用水量(mW0)此题要求施工坍落度为3550mm，卵石最大粒径为20mm，查表得每立方米混凝土用水量：mW0=180kg(4)计算水泥用量(mC0）mC0=mW0C/
3、W=1802.02364(kg)查表规定最小水泥用量为260kg，故满足耐久性要求。(5)确定砂率根据上面求得的W/C=0.49，卵石最大粒径20mm，查表，选砂率S=32%。(6)计算砂、石用量mS0、mG0按体积法列方程组解得mSO=599kgmGO=1273kg按质量法：强度等级C20的混凝土，取混凝土拌合物计算表观密度mCP=2400kg/m3，列方程组解得mSO=594kmGO=1262kg(7)计算初步配合比体积法mC0mS0mG0=3645991273=11.653.50W/C=0.49质量法mC0mS0mG0=3645941262=11.633.47W/C=0.49两种方法计算
4、结果相近。(8)配合比调整按初步配合比称取15L混凝土拌合物的材料：水泥36415/1000=5.46kg砂子59915/1000=8.99kg石子127315/1000=19.10kg水18015/1000=2.70kg和易性调整将称好的材料均匀拌和后，进行坍落度试验。假设测得坍落度为25mm，小于施工要求的3550mm，应保持原水灰比不变，增加5%水泥浆。再经拌和后，坍落度为45mm，粘聚性、保水性均良好，已满足施工要求。此时各材料实际用量为：水泥5.46+5.465%=5.73kg砂8.99kg石19.10kg水2.70+2.705%=2.84kg并测得每立方米拌合物质量为mCP=238
5、0kg/m3强度调整方法如前所述，此题假定W/C=0.49时，强度符合设计要求，故不需调整。(9)试验室配合比上述基准配合比为：水泥砂石=5.738.9919.10=11.573.33W/C=0.49则调整后1m3混凝土拌合物的各种材料用量为：mC=5.73/(5.73+8.99+19.10+2.84)2380=372kgmS=1.57372=584kgmG=3.33372=1239kgmW=0.49372=182kg试验室配合比见下表：材料名称水泥砂卵石水1m3混凝土拌合物各材料用量(kg)3725841239182质量配合比11.573.330.49(10)施工配合比1m3拌合物的实际材料
6、用量(kg)：mC=mC=375kgmS=mS(1+a%)=584(1+3%)=602kgmG=mG(1+b%)=1239(1+1%)=1251kgmW=mW-mSa%-mGb%=182-17.5-12.4=152kgn【例题2】混凝土配舍比设计实剜n某工程的钢筋混凝土梁(干燥环境)，混凝土设计强度等级为C30，施工要求坍落度为3050mm(混凝土由机械搅拌，机械振捣)，施工单位无混凝土强度历史统计资料。n材料：普通硅酸盐水泥，强度等级525号(实测28d强度580MPa)，密度c=3100kgm3；n中砂，表观密度s=2650kgm3；n碎石，表观密度g=2700kgm3，最大粒径20mm；
7、n自来水。n施工现场砂的含水率为2，碎石含水率1。n设计该混凝土的配合比，并换算为施工配合比。(一一)初步配合比计算初步配合比计算 1确定配制强度确定配制强度 fcu.0=fcu.k+1645 查表，当混凝土强度等级为查表，当混凝土强度等级为C30时，取时，取=50 fcu.0=30+164550=382 MPa 2确定水灰比确定水灰比n查表，干燥环境最大允许水灰比为065。n所以取优mwmc=053n3确定单位用水量n查表，取mwo=195kg。n4计算水泥用量n查表47(P52)，最小水泥用量为260kg，所以应取mc0=368kg。n5确定砂率n查表，s=33。n6计算砂石用量n(1)质
8、量法n假定混凝土表观密度mcp=2400kgm3，mc0+ms0+mg0+mw0=mcp混凝土计算配合比为： mc0:mw0:ms0:mgo=368：195：606：1 217 =1：O53：165：331(2)体积法n解以上联立方程，得：ms0=599kg，mg0=1223kg混凝土计算配合比为：mc0:mw0:ms0:mg0=368：195：599：1223=1：053：162：332n两种方法计算结果比较接近。nn(二)试配调整n1和易性调整n以体积法计算所得配合比为例。试拌15L混凝土，其材料用量为：n水泥：0015368=552kgn水：0.015195=293kgn砂：0.0155
9、99=899kgn石子：00151223=1835kgn按上述用量称量并搅拌均匀，做坍落度试验，测得坍落度为20mm。n保持水灰比不变，增加用水量及水泥用量各4，即用水量增加到308kg，水泥用量增加到581kg，测得坍落度为30mm，粘聚性、保水性均良好。n经调整后各种材料用量为：水泥581kg，水308kg，砂899kg，石子1835kg，总用量为3623kg，实测混凝土拌和物的表观密度为2415kgms。混凝土的“基准配合比”各种材料用量为：n水泥用量：n用水量：n砂用量：n石子用量：n2强度复核采用048、053、058三个不同的水灰比计算配合比，试拌测定坍落度均符合要求，标准养护28
10、d后，测得的抗压强度见表422。表422不同水灰比的混凝土立方体抗压强度水灰比mwmc灰水比mcmw混凝土立方体抗压强度fcu(MPa)0.480.530582.081.891.7239.338.437.7n用图解法得，当立方体抗压强度为382MPa时，相应的灰水比mcmw=186，即水灰比mwmc=054。n3实验室配合比的计算n(1)按强度检验结果修正配合比n用水量mwn取基准配合比中的用水量，即：mw=197kgn水泥用量mcnmc=mw/(mw/mc)=197/0.54=365kgn砂、石子用量ms，mgn按基准配合比中的砂用量，即：nms=607kg；mg=1238kgn(2)按实测
11、表观密度修正配合比n根据符合强度要求的配合比试拌混凝土，测得混凝土拌和物的实测表观密度为：nc,t=2405kgm3n混凝土拌和物表观密度的计算值为：nPc,c=mw+mc+ms+mg=197+365+607+1238n=2407kgm3n由于混凝土拌和物表观密度的计算值与实测值之差的绝对值不超过计算值的2，故不必进行修正。n混凝土试验室配合比见表423。材料名称水泥水砂石子每立方米混凝土的用量3651976071238表423混凝土的实验室配合比 单位：kgn(三)施工配合比n水泥：mc=365kgn砂：ms=607+607002=619kg石子：mg=1238+1238001=1250kg
12、n水：mw=197-607O021238001=172kgn混凝土施工配合比见表424。表表424混凝土的施工配合比混凝土的施工配合比 单位单位kg材料名称水泥水砂石子每立方米混凝土的用量3651726191250普通混凝土配合比设计实例普通混凝土配合比设计实例【例题3】某办公楼工程，现浇钢筋混凝土梁，混凝土的设计强度等级为C20，施工要求坍落度为3550mm（混凝土由机械搅拌，机械振捣），施工单位有历史统计资料，混凝土强度标准差为4.5MPa.采 用 的 原 材 料 ： 32.5复 合 水 泥 （ 实 测 28天 强 度35.6Mpa）， 密度c3000kg/m3；中砂，表观密度s=2660
13、kg/m3；碎石，表观密度g2700kg/m3，最大粒径Dmax=19mm；自来水。要求：1、试设计混凝土配合比（按干燥材料计算）。2、施工现场砂含水率4，碎石含水率1，求施工配合比。【解解】：初步计算配合比的计算初步计算配合比的计算 确定配制强度（fcu,o） fcu,o fcu,k+1.645201.6454.5=27.4 Mpa确定水灰比（W/C） 采用碎石： a,b回归系数分别取0.46和0.07 W/C=0.4635.6/(27.4+0.460.0735.6)=0.57 由于现浇钢筋混凝土梁处于干燥环境，查表，（W/C）max试拌试祥15L(或12L)砼拌合物,各材料用量C=349X
14、0.015=5.24kgW=185X0.015=2.78kgS=644X0.015=9.66kgG=1196X0.015=17.94kg2调整和易性要求坍落30-50mm,实测20mm.增加W/C=0.52的水泥浆0.41kg,再搅拌后测坍落度为30mm,满足要求.目测粘聚性和保水性合格.W/（W+C）=0.53/(0.53+1)=0.35各材料实际用量:水泥5.24+0.41X65%=5.51kg水2.78+0.41X35%=2.92kg砂9.66kg石17.94kg3各材料体积水泥水砂石拌和物总体积=1.87+2.92+3.65+6.64=15.08L4基准配合比材料用量:水泥水砂石(2)
15、试验室配合比-检验强度fcuC/w1/0.52 1/0.47 1/0.4238.23MPa实验室称量实验室称量15L表中数据表中数据X0.0154.施工配合比(砂石以自然干燥状态,若含水率S0.5%,G0.2%;若超过,要计算石子中的水,例如砂3%,石1%)作业:1.某砼W/C=0.5,W=180kg,砂率SP=33%,拌合物成型后实测表观密度为2400,试计算配合比.2.为确定砼的实验室配合比,采用W/C分别为0.7,0.60,0.65配制砼实测28天抗压强度分别为19.1,24.4,23.1MPa(1)试确定配制C15砼所采用的W/C.(假定(2)若基准砼配合比为C277kg,W180kg,S700kg,G1200kg,试计算实验室配合比.测定拌合物实测湿表观密度为2370
