混凝土配比设计计算

1、修改一 混凝土配比设计计算规程JGJ55-2000第一篇 计算原理第五章 杆塔基础施工之第四节 混凝土配比设计计算按中华人民共和国行业标准 普通混凝土配比设计规程JGJ55-2000进行修改：一、概述1） 普通水泥（如：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥）的“标号”（如“425号水泥”）在新的国家标准中改为水泥的“强度等级” （如“强度等级42.5的水泥”），其数值等于ISO法检验所得28天水泥胶砂抗压强度；2）混凝土的强度等级（例如“C25”）一般由设计文件提供，其数值等于该混凝土标准试块在28天时的抗压强度，单位为Mpa。二、确定所用水泥的强度等级1、 确

2、定所用水泥的强度等级1） 比值： 其比值一般为1.52.5，最佳为1.52.0采用较高强度等级混凝土时为1.52）混凝土强度等级为C10时，水泥强度等级一般选22.527.5混凝土强度等级为C15时，水泥强度等级一般选22.532.5混凝土强度等级为C20时，水泥强度等级一般选32.542.5混凝土强度等级为C30时，水泥强度等级一般选42.552.53）一般气温地区钢筋混凝土所用的水泥可选>27.5寒冷地区（最寒冷月份里的月平均气温为-5-15），水泥强度等级可选27.542.5严寒地区（最寒冷月份里的月平均气温低于-15），水泥强度等级可选32.542.52注意事项1）若混凝土水灰比

3、很小，且在浇注时能用振捣器振捣，可用较低强度等级的水泥；2）当水泥强度等级大于上述最高强度等级，且工程性质及施工条件许可时，可加适量掺合料，但本程序所用计算方法已不适用；3）厚大体积的混凝土，当不掺用活性的或填充的掺合料时，不宜使用大于42.5号普通水泥或硅酸盐水泥。三、确定混凝土配制强度1确定实配混凝土强度标准差s根据施工现场的管理水平、原材料质量的可信度以及其它具体情况（如拌合、运输、浇灌、振捣、天气、养护等），确定实际施工配置混凝土的强度标准差s。混凝土的强度标准差根据统计资料计算确定，但：当混凝土的强度等级为C20C25时，s 2.5MPa当混凝土的强度等级C30时， s3.0MPa当

4、无统计资料时，根据混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204）：当混凝土的强度等级C30时， s =4.0MPa当混凝土的强度等级C30 C45时， s=5.0MPa当混凝土的强度等级C45时， s =6.0MPa2计算混凝土配制强度式中：C配制 计算用混凝土配制强度，Mpa；C设计 混凝土设计强度（混凝土立方体抗压强度标准值），Mpa；s 实配混凝土强度标准差s，Mpa。四、计算砂、石用量在算出了所用的水灰比（W/C）、用水量（）、水泥用量（）、砂率S（砂所占的体积为砂、石总体积的百分比）后，要进一步算出砂、石用量，这时有二种方法：1绝对体积法基本原理是：混凝土的体积等于各组成材料的密实体

5、积之总和。各组成材料的密实体积是指其不包括颗粒间空隙的体积，分别等于其质量除以其密度。2假定容重法基本原理是：配制的混凝土混合物的容重接近一个固定值，这就可以先假定一个混凝土拌合物容重值，再根据各材料之间的关系，计算出各材料的需用量。这两种方法的区别在于绝对体积法要设定（或测定）砂、石的密度，而假定容重法要设定混凝土的容重，这些设定值的误差大小将影响计算结果的精确度。五、配料比率计算1确定水灰比混凝土水灰比按如下经验公式计算：对碎石混凝土：对卵石混凝土：式中： W/C水灰比；水泥28天抗压强度实测值（数值等于或略大于水泥的强度等级），MPa； C配制试配混凝土强度等级，MPa。2确定用水量首先

6、根据基础类型和施工条件由下表选定混凝土的坍落度（cm）。结 构 种 类坍落度（cm）振动器捣实人工捣实1基础或地面等的垫层13132无筋基础或少筋基础13353主柱、梁、板35574配筋密列的薄璧、细柱等5779注：干硬性混凝土，应根据结构种类和振实条件通过试验确定坍落度；曲面或斜面结构的混凝土、掺毛石的混凝土等，其坍落度值应根据实际需要另行选定，以免流淌。由混凝土的坍落度和所用石子的粒径、表面光滑程度等，由下表确定1混凝土的用水量（kg）混凝土所需坍落度（cm） 石 子 最 大 粒 径 （mm） 卵 石 碎 石102031.540162031.5401.03.0190170160150200

7、1851751653.55.02001801701602101951851755.57.02101901801702202051951857.59.0215195185175230215205195注：表中数值适用于中砂，采用细砂时，可增加7.5kg。采用粗砂时，用水量可减7.5kg。当掺用各种外加剂或掺合料时，应调整用水量。3计算水泥用量根据已确定的水灰比及用水量，按下式计算水泥用量：式中： 每立方米混凝土的水泥用量，kg；每立方米混凝土的用水量，kg；W/水灰比。4校核最大水灰比和最小水泥用量为保证混凝土的耐久性，以上计算结果应满足下表所列的最大水灰比和最小水泥用量的要求。如果水灰比太大则

8、应减小水泥强度等级。如水泥用量太少，也应减少水泥强度等级，使符合下表的要求。混凝土所处的环境条件最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）无筋混凝土钢筋混凝土无筋混凝土钢筋混凝土不受雨雪影响的干燥环境不规定0.65200260无冻害的潮湿环境0.70.60225280有冻害的潮湿环境0.550.55250280有冻害和有除冰剂的潮湿环境0.500.50300300注：表中的最小水泥用量，仅适用于机械振捣的混凝土，如用人工捣实时，应增加25kg/m3； 严寒地区指最寒冷月份里的月平均温度低于-150C者，寒冷地区则为处于-50+150C之间者。5确定砂率砂率是指砂所占的体积与砂、石总体积的百分比。确定

9、砂率的原则是以砂来填充石子的空隙，并稍有富余。砂率S可参用下表选定。水灰比（W/C）卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径(mm)1020401620400.40.50.60.726-3230-3533-3836-4125-3129-3432-3735-4024-3028-3331-3634-3930-3535-3836-4139-4429-3432-37 35-40 38-4327-3230-3533-3836-41注：表中数值系中砂的选用砂率；如为细砂可相应地减少；如为粗砂可相应地增加；表中数值适用于坍落度为1060mm的混凝土；坍落度过大时应相应地增加；坍落度过小时应相应地减小；只用一个单粒级

10、粗骨料配制混凝土时，砂率应适当地增加；掺有各种外加剂或混合料时，其合理砂率值应经试验或参照其他有关规定选用。绝对体积法计算砂和石的用量或： 式中： 、砂、石3混凝土中水、水泥、砂、石的质量，kg； 水、灰、砂、石分别为水、水泥、砂、石子的密度，kg/ dm3；水=1灰=3.1砂=2.65石=2.7 W13混凝土中水的体积，dm3； C13混凝土中水泥的密实体积，dm3。C灰又因为砂率S为已知值：联立以上两方程式，即可求得3混凝土中砂、石用量砂、石。而混凝土的初步配合比则为：假定容重法计算砂和石的用量1）设定混凝土容重0混混凝土容重0混可按下表选用。混凝土强度等级C10C15C30>C30

11、假定容重（kg/m3）2360240024502）因为3混凝土中，砂、石的质量等于混凝土重减去水和水泥的质量，得如下方程式（0混、为已知值）：砂+石=0混同时有： 砂=（砂+石）× 联立以上两方程式即可求得： （砂石）和砂。再求得石： 石=（砂石）砂 则混凝土的初步配合为：以上两式中： 0混混凝土容重、砂、石3混凝土中水、水泥、砂、石的质量，kg/ dm3； S砂率。施工秤料比如经测定，砂的实际含水率为a%，石子的实际含水率为b%，则应再换算出施工秤料配合比，其材料用量应为：0=砂·a%石·b% （无变化） 砂砂（1+a%） 0石=石（1+b%） 式中：0、砂、0

12、石3混凝土中水、水泥、砂、石的施工秤料质量，kg；、砂、石3混凝土中水、水泥、砂、石的质量，kg/ dm3；a% 、b%砂和石子的实际含水率。参考资料：1 中华人民共和国行业标准普通混凝土配比设计规程JGJ55-20002 高压送电线路基础施工 潘雪荣 1995年水利电力出版社修改原因：江西送变电公司朱日凉先生、山西送变电公司翟依学先生提出：2001年4月1日施行的中华人民共和国行业标准普通混凝土配比设计规程JGJ55-2000对JGJ/T55-96作了修改，其中牵涉到公式等。附件：同一水泥在新旧规程中的抗压强度因检验方法不同而不同1）2001年4月1日开始实行的普通混凝土配合比设计规程（JG

13、J55-2000）公式中用到的（水泥28天抗压强度实测值）应该用ISO法进行测定，而老规程普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-96）公式中用到的则是用GB法进行的。2）新ISO法和老标准GB法水泥强度检验方法的主要区别检验方法GB176711999（ISO法）GB17785（GB法）标准沙0.082.000.250.65粒径/mm0.080.50占1/3：0.501.00占1/31.02.0占1/30.250.4占60%0.400.65占40%水灰比0.50.460.6灰砂比1：31：2.5试件受压面尺寸/mm40*40406*2.54ISO强度检验方法所采用的标准砂模拟了砼集料的级配，采用

14、粒径分布较宽的三级级配，水泥试体成型的水灰比大，灰砂比小，更接近于砼的实际情况，对水泥的活性敏感程度也远远超过GB强度检验方法。3）新标准中同一水泥的标号将下降水泥胶砂强度检验方法由老的GB法过渡到ISO法后，由于水泥试件的配砂成份改变，特别是水灰比加大和灰砂比的减小，我国老水泥标号要普遍降低一个标号，有的要降低(1316)Mpa。而国内部分独资和合资企业的水泥产品则下降得很少，只有()MPa。根据中国建材科学研究院对不同生产工艺、不同窑型生产水泥的ISO及GB强度检验方法的强度对比试验统计，发现不同生产工艺生产的水泥，采用ISO法后其强度下降程度也各不相同。生产工艺及窑型厂家数量ISO法后强度下降值/MPaISO法后强度下降百分数/%新型干法窑18