混凝土配合比设计例题

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。 混凝土配合比设计例题 【解】 (1) 确定配制强

2、度。 (2) 确定水灰比(W/C) (3) 确定用水量(mW0) (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 混凝土配合比设计例题 (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。 , 0.48(0.33) cu vce

3、C ff W 0.49 W C 混凝土配合比设计例题 (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/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%。 混凝土配合比设计例题 (6)计算砂、石用量mS0、mG0 按体积法列方程组 解得 mSO=599kg mGO=1273kg 101000 coGoSoWo coGoSW mm

4、mm So S SoGo m mm 混凝土配合比设计例题 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 coGoSoWoCP mmmm m So S SoGo m mm 混凝土配合比设计例题 (7)计算初步配合比 体积法 mC0 mS0 mG0=364 599 1273=1 1.65 3.50 W/C=0.49 质量法 mC0 mS0 mG0=364 594 1262=1 1.63 3.47 W/C=0.49 两种方法计算结果相近。 混凝土配合比设计例题 (8)配合比调整 按初步配合比称取15

5、L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。 混凝土配合比设计例题 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

6、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。 混凝土配合比设计例题 (9)试验室配合比 上述基准配合比为： 水泥 砂 石=5.73 8.99 19.10=1 1.57 3.33 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 混凝土配合比设计例题 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 (k

7、g) 3725841239182 质量配合比 11.573.330.49 混凝土配合比设计例题 (10)施工配合比 1m3拌合物的实际材料用量(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 混凝土配合比设计例题 n【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。 n材料：

8、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； n中砂，表观密度s=2 650 kgm3； n碎石，表观密度g=2 700kgm3，最大粒径20 mm； 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。 混凝土配合比设计例题 (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 混凝土配合比设计例题 n

9、查表，干燥环境最大允许水灰比为065。 n所以取优mwmc=053 n3确定单位用水量 n查表，取mwo=195 kg。 n4计算水泥用量 混凝土配合比设计例题 n查表47(P52)，最小水泥用量为260 kg，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)质量法 n假定混凝土表观密度mcp=2 400 kgm3， mc0+ms0+mg0+mw0=mcp 混凝土配合比设计例题 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 混凝土配合比设计例题 n解以上联立方程，

10、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 n两种方法计算结果比较接近。 n 混凝土配合比设计例题 n(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15 L混凝土，其材料用量为： n水泥：0015368=552 kg n水：0.015195=293 kg n砂：0.015599=899 kg 混凝土配合比设计例题 n石子：00151 223=1835 kg n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。 n保持水灰比不变

11、，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。 n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： 混凝土配合比设计例题 n水泥用量： n用水量： n砂用量： n石子用量： 混凝土配合比设计例题 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 d 后，测得的抗压强度见表422。 表42

12、2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) 0.48 0.53 058 2.08 1.89 1.72 39.3 38.4 37.7 混凝土配合比设计例题 n 用图解法得，当立方体抗压强度为382 MPa时， 相应的灰水比mcmw=186，即水灰比mw mc=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mw n取基准配合比中的用水量，即：mw=197 kg n水泥用量mc nmc=mw/(mw/mc)=197/0.54=365kg 混凝土配合比设计例题 n 砂、石子用量ms，mg n按基准配合比中的砂

13、用量，即： nms=607 kg； mg=1 238 kg n(2)按实测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： n c,t=2 405 kgm3 n 混凝土拌和物表观密度的计算值为： nPc,c=mw+mc+ms+mg=197+365+607+1 238 n=2 407 kgm3 n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。 混凝土配合比设计例题 材料名称 水 泥 水 砂 石 子 每立方米混 凝土的用量 365 197 607 1 238 表423混凝土的

14、实验室配合比 单位：kg 混凝土配合比设计例题 n(三)施工配合比 n 水泥：mc=365 kg n 砂：ms=607+607002=619 kg 石子： mg=1 238+1 238001=1 250 kg n水：mw=197-607O02 1238001=172 kg n混凝土施工配合比见表424。 混凝土配合比设计例题 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 365 172 619 1 250 混凝土配合比设计例题 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

15、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 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。 混凝土配合比设计例题 【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 fc

16、u,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=349X0.015=5.24kg W=185X0.015=2.78kg S=644X0.015=9.66kg G=1196X0.015=17.94kg 2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 混凝土配合比设计例题 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 17.94kg 3各材料体积 水泥 水 砂 石 拌和物总体积=1.87+2.92+3.65+6.64=15.08L L L L L 64. 6 65. 3 92. 2 87. 1 70. 2 94.17 65