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普通混凝土配合比设计步骤


普通混凝土配合比设计
设计条件:⑴、受那些环境条件影响; ⑵、混凝土设计强度等级,强度标准差,施工要求坍落度; ⑶、采用水泥强度等级,水泥 28 天实测强度,水泥密度; ⑷、砂、石表观密度,石子最大粒径; ⑸、搅拌及密实方法。 计算步骤: 1、 确定配制强度

fcu,c= fcu,k+1.645δ fcu,c : fcu,k :
混凝土配制强度 混凝土设计强度

δ :混凝土设计强度标准差
2、 计算水灰比

W/C=(aa·fce)/(fcu,c+aa·ab·fce)

Fce

: 水泥 28 天实测强度

aa、ab 为保罗米回归常数,查(表 1)可得
系 数 粗骨料种类 碎石 0.46 0.07 卵石 0.48 0.33

aa ab

3、

按耐久性要求复核水灰比,查(表 2)可得 所在地区最冷月平均气温

混凝土所 处的环境 条件

低于-15℃ 最大水 灰比 最小水泥 用量 (kg/m )
3

-15℃~-5℃ 最大水 灰比 最小水泥 用量 (kg/m )
3

高于-5℃ 最大水 灰比 最小水泥 用量 (kg/m )
3

受水流冲 刷,冰冻 的混凝土 最低冲刷 线以下的 地下部 分,不受 水流作用 的地上部 分以及不 遭受冰冻 作用的混 凝土

0.55

300

0.60

275

0.65

250

0.60

275

0.65

250

0.70

230

4、

确定单位用水量,查(表 3)可得:
3

(1) 、塑性混凝土用水量参考值(kg/m ) 拌合物流动性 项目 指标 10-30 坍落 度 (mm) 35-50 55-70 75-90
10 190 200 210 215

卵石最大粒径(mm)
20 170 180 190 195 31.5 160 170 180 185 40 150 160 170 175 63 145 155 165 170 80 140 150 160 165 10 200 210 220 230

碎石最大粒径(mm)
20 185 195 205 215 31.5 175 185 195 205 40 165 170 185 195 63 155 165 170 185 80 150 160 170 180

(2) 、流动性和大流动性混凝土用水量选择 以上表坍落度 90mm 的 单位用水量为基础,按坍落度每增加 20mm 单位用水 量增加 5kg,计算出单位用水量。 摻外加剂时混泥土单位用水量可按公式计算:

W=W0(1-β )
W: 摻减水剂时的混凝土单位用水量(kg/m ) Wo: 未摻减水剂时的混凝土单位用水量(kg/m ) β : 减水剂减水率。
3 3

5、

确定水泥用量 根据 水灰比=W/C

6、

确定砂率,查(表 4) : (并用内插法计算) 混泥土砂率(%) 卵石最大粒径(mm) 20 40 63 80 10 25-31 24-30 23-28 22-27 30-35 29-34 25-33 27-32 26-31 33-38 32-37 31-36 30-35 29-34 36-41 35-40 34-39 33-38 32-37 39-44

水灰 比 0.4 0.5 0.6 0.7

10 26-32 30-35 33-38 35-41

碎石最大粒径(mm) 20 40 63 29-34 27-32 27-32 32-37 30-35 29-34 35-40 33-38 32-37 38-43 36-41 35-40

80 25-30 28-31 31-36 34-39

注:①本表砂率只适用于坍落度为 10-60mm 时的混凝土; ②坍落度大于 60mm 的混凝土,在此表的基础上,按坍落度每增大 20mm,砂率增 大 1%的幅度予以调整,但须经适配确定。

7、

计算砂、石料的用量: ,根据公式:

按重量法计算砂石料用量,假定混凝土表观密度为ρ

H

C+S+G+W=ρ

H

Sp=S/(S+G)
C : 每方混凝土中水泥用量 S : 每方混凝土中砂子用量

G : 每方混凝土中石子用量 W : 单位用水量

Sp

:砂率 C:S:G:W

由此可确定初步配合比

8、

初步配合比的调整

(1) 试配 试配使用的原材料应与工程中实际的材料相同, 其搅拌方法易与生产时使用 的方法相同。 试配的数量,应根据粗骨料最大粒径选定,粗骨料粒径不大于 31.5mm 时, 拌和的数量不少于 15L;粗骨料粒径大于或等于 40mm 时,拌和物数量不少于 25L。采用机械搅拌时,其搅拌数量不应小于搅拌机额定搅拌量的 1/4。 试配所使用的砂石应以干燥状态为基准。 (2) 调整 ① 工作性的调整 在试配的基础上,将拌合物搅拌好以后,立即测定混凝土的流动性,观察混 凝土的拌合物的黏聚性和保水性。如有不符合要求则可按下述条件进行进行调 整: 当坍落度值比设计要求值大或小时, 可在保持水灰比不变的情况下增加水泥 浆量或减少水泥浆量。普通混凝土每增、减 10mm 坍落度,需增、减 3%~5%的水 泥浆量。 当坍落度值比设计值要求小或大时,也可以在保持砂率不变的情况下增、减 骨料的用量 当坍落度比设计要求大,且拌合物黏聚性差时,可减少水泥浆量,增加砂率 (但要保持砂石总量不变) 。 ② 强度测试和调整 强度测试和调整时, 应以前述方法调整得出的配合比为基准配合比,另外两 个配合比可按水灰比各增减 0.05 进行计算,这两个配合比的单位用水量应与基 准配合比相同,砂率可适当的增减 1%(经试配确定);当不同水灰比的混凝土拌 合物坍落度值与要求值相差超过允许偏差时可以增减单位用水量进行调整, 前提 是混凝土三个配合比的流动性必须保持一致。 将三个配合比试件进行标准养护, 测定相应龄期强度。 然后以强度为纵坐标, 灰水比为横坐标,将三个配合比的试验值描在图上。并在图上坐一直线,使三点 与此直线最近。 在直线上确定相应的配制强度和灰水比, 从而得到最终的配合比。

9、

确定配合比

按上述试配调整时三个不同水灰比的配合比绘出的强度─灰水比关系曲线 图,查找出相应于试配强度的灰水比,依次计算出单方混凝土中各种材料用量, 然后按实测的混凝土拌合物的表观密度计算混凝土配合比核证系数:

δ =ρ

c,t



c,c

式中:δ :混凝土配合比校正系数;

ρ ρ

c,t c,c

:混凝土表观密度实测值; :混凝土表观密度计算值

当混凝土表观密度计算值与实测值之差的绝对值不超过计算值的 2%时 按本方法确定的配合比就是可以用于施工的配合比(成为理论配合比) ;当二者 之差的绝对值超过计算值的 2%时,应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数, 即可用于施工的理论配合比。


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