混凝土配合比设计例题56658

1、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

3、)计算水泥用量(mC0） mC0=mW0C/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=599kg mGO=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=594k mGO=1262kg,7)计算初步配合比 体积法 mC0mS0mG0=3645991273=11.653.50 W/C=0.49 质量法 mC0mS0mG0

4、=3645941262=11.633.47 W/C=0.49 两种方法计算结果相近,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8.99

5、kg 石19.10kg 水2.70+2.705%=2.84kg 并测得每立方米拌合物质量为 mCP=2380kg/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=11.573.33 W/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=372kg mS=1.57372=584kg mG=3.33372=1239kg mW=0.49372=182kg,试验室配合比见下表,10)施工配合比 1m3拌合物的实

6、际材料用量(kg)： mC=mC=375kg mS=mS(1+a%)=584(1+3%)=602kg mG=mG(1+b%)=1239(1+1%)=1251kg mW=mW-mSa%-mGb%=182-17.5-12.4=152kg,例题 2】混凝土配舍比设计实剜 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3050 mm(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。 材料：普通硅酸盐水泥，强度等级525号(实测28 d强度580 MPa)，密度c=3 100 kgm3； 中砂，表观密度s=2 650 kgm3； 碎石，表观密度g=2 70

7、0kgm3，最大粒径20 mm； 自来水。 施工现场砂的含水率为2，碎石含水率1。 设计该混凝土的配合比，并换算为施工配合比,一)初步配合比计算 1确定配制强度 fcu.0=fcu.k+1645 查表，当混凝土强度等级为C30时，取=50 fcu.0=30+164550=382 MPa 2确定水灰比,查表，干燥环境最大允许水灰比为065。 所以取优mwmc=053 3确定单位用水量 查表，取mwo=195 kg。 4计算水泥用量,查表47(P52)，最小水泥用量为260 kg，所以应取mc0=368kg。 5确定砂率 查表，s=33。 6计算砂石用量 (1)质量法 假定混凝土表观密度mcp=2

8、 400 kgm3， 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,解以上联立方程，得： ms0=599 kg，mg0=1 223 kg 混凝土计算配合比为： mc0:mw0:ms0:mg0=368：195：599：1 223 =1：053：162：332 两种方法计算结果比较接近。,二)试配调整 1和易性调整 以体积法计算所得配合比为例。试拌15 L混凝土，其材料用量为： 水泥：0015368=552 kg 水：0.015195=293 kg 砂：0.015599=

9、899 kg,石子：00151 223=1835 kg 按上述用量称量并搅拌均匀，做坍落度试验，测得坍落度为20 mm。 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308 kg，水泥用量增加到581 kg，测得坍落度为30 mm，粘聚性、保水性均良好。 经调整后各种材料用量为：水泥581 kg，水308 kg，砂899 kg，石子1835 kg，总用量为3623 kg，实测混凝土拌和物的表观密度为2 415 kgms。混凝土的“基准配合比”各种材料用量为,水泥用量： 用水量： 砂用量： 石子用量,2强度复核,用图解法得，当立方体抗压强度为382 MPa时，相应的灰水比mcmw=1

10、86，即水灰比mwmc=054。 3实验室配合比的计算 (1)按强度检验结果修正配合比 用水量mw 取基准配合比中的用水量，即：mw=197 kg 水泥用量mc mc=mw/(mw/mc)=197/0.54=365kg,砂、石子用量ms，mg 按基准配合比中的砂用量，即： ms=607 kg； mg=1 238 kg (2)按实测表观密度修正配合比 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： c,t=2 405 kgm3 混凝土拌和物表观密度的计算值为： Pc,c=mw+mc+ms+mg=197+365+607+1 238 =2 407 kgm3 由于混凝土拌和物表

11、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。 混凝土试验室配合比见表423,表423混凝土的实验室配合比 单位：kg,三)施工配合比 水泥：mc=365 kg 砂：ms=607+607002=619 kg 石子：mg=1 238+1 238001=1 250 kg 水：mw=197-607O021238001=172 kg 混凝土施工配合比见表424,表424混凝土的施工配合比 单位kg,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

12、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 kg/m3；碎石， 表观密度g2700 kg/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】：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+0.460.0

13、735.6)=0.57 由于现浇钢筋混凝土梁处于干燥环境，查表， （W/C）max0.65，故可取w/c=0.57,确定单位用水量（mwo） 查表，取mwo195 kg 计算水泥用量（mco） mcomwo/(W/C)=195/0.57=342(kg) 查表，最小水泥用量为260 kg 故可取mco342 kg 确定合理砂率值（s） 根据骨料及水灰比情况，查表，取s34,计算粗、细骨料用量（mgo）及（mso）用体积法计算,解得：mgo1207 kg mso=622 kg,采用质量法计算,解得：mgo1230 kg mso=633 kg,配合比的试配、调整,1、按初步计算配合比试拌15 L，其

14、材料用量为 水泥 0.015342=5.13 kg 水 0.015195=2.93 kg 砂 0.015633=9.50 kg 石子 0.0151230=18.45 kg 搅拌均匀后做和易性试验，测得的坍落度为20mm，不符合要求。增加5的水泥浆，即水泥用量增加到5.39 kg，水用量增加到3.08 kg，测得坍落度为38mm，粘聚性、保水性均良好。 试拌调整后的材料用量为：水泥5.38 kg，水3.08 kg，砂9.50 kg，石子18.45 kg，总重量36.41 kg。混凝土拌和物的实测表观密度为2465 kg/m3，则拌制1 混凝土的材料用量,拌制1M3 混凝土的材料用量,水泥： 水：

15、 砂： 石子,检验强度,在基准配合比的基础上，拌制三种不同水灰比的混凝土，并制作三组强度试件。其一是水灰比为0.57的基准配合比，另两种水灰比分别为0.52及0.62，经试拌检查和易性均满足要求。 经标准养护28天后，进行强度试验，得出的强度值分别为： 水灰比0.52（灰水比1.92）31.5 MPa 水灰比0.57（灰水比1.75）27.9MPa 水灰比0.62（灰水比1.61） 24.8MPa,确定设计配合比,根据上述三组灰水比与其相对应的强度关系，计算（或作图）出与混凝土配制强度（27.4 MPa）对应的灰水比值,绘制强度与水灰比关系曲线，由图，可查出与配制强度fcu,o=27.4MPa

16、相对应的灰 水比为1.72(水灰比为0.58)，即可得出符合强度要求的配合比如下： 用水量取基准配合比用水量值，即：208kg； 水泥用量2081.72358kg； 粗细骨料用量因水灰比值与基准配合比水灰比值相差不大，故可取基准配合比中的骨料用量，即砂643kg，石子1249kg,最后，按此配合比拌制混凝土拌合物，做和易性试验，测得坍落度为38 mm，观察粘聚性，保水性均良好，满足要求。测出拌合物的表观密度为2 460kg/m3。并根据实测表观密度校正各材料用量。 校正系数等于混凝土表观密度实测值c,t与计算值c,c的比值 . 小于1.02。 小于1.02，混凝土各材料用量不需修正. 即可确定

17、混凝土设计配合比为: 水泥: 砂: 石=358:643:1249=1:1.72:3.49 w/c=0.58,现场施工配合比,将设计配合比换算成现场施工配合比，用水量应扣除砂、石所含水量，而砂、石则应增加砂、石的含水量。 所以施工配合比： m/c358 kg m/s=643（1+4%）=669kg m/g=1249（1+1%）=1261kg m/w=208- 643 4% - 12491%=170kg w/c=0.58 掺减水剂时， 用水量 = m/w （1-） 为外加剂减水率,例题 4】某框架结构现浇梁,砼C30,截面300X450mm(钢筋最小净间距50mm), 试进行配合比设计,解: 1.

18、确定原材料 水泥:P.S42.5#, 砂:中砂,级配合格, 石:(5-31.5)5-30mm碎石,级配合格, ( 最小尺寸(截面) 75mm 钢筋最小净间距 37.5mm,2.求砼初步配合比(计算配合比) (1)确定砼配制强度fcu,o fcu,o=fcu,k+1.645=30+1.645x5=38.23MPa (2)求水灰比W/C 选W/C=0.53 (3)确定用水量(WO) 坍落度30-50mm WO=185Kg (4)计算水泥用量(CO,5)确定砂率(SP) SP=35% (6)计算砂石用量,体积法,得,重量法：（取新拌砼表观密度,得,185+356+644+1196=2381Kg,7）

19、配合比 砼表观密度校正 差值 不校核 若该例 初步配合比： 砼：C349kg，W185kg，S644kg，G1196kg 以重量比表示,3.掺FDN（萘系减水剂）减水剂(0.8%) 减水15%,减水泥5% (即和易性有所改善,又节约水泥) (1)C=349X(1-15%)=332kg (2)W=185X(1-15%)=157 kg ,w/c=0.47,w/c由0.53 0.47,SP若不变,粘聚性较大,故SP降低) S=645 kg G=1252kg,3)求S和G,4)减水剂FDN: J=332X0.8%=2.66kg,4.试验室配合比 (1)基准配合比-检验和易性 1试拌试祥15L(或12L)砼拌合物,各材料用量 C=349X0.015=5.24kg W=185X0.015=2.78kg S=644