混凝土配比设计

配比設計與抗壓試驗教學混凝土配比設計工程名稱:九九港邊渡假別野新建工程地點:梧棲港建物:RC結構結構物厚度:25cm最小鋼筋間距:3cm樓板厚度:15cm水泥比重:3.15粗粒料面乾內飽和容積比重:2.65粗粒料吸水率:0.8％粗粒料有效吸水率:0.4％粗粒料單位質量重:1550kg/m3細粒料面乾內飽和容積比重:2.54細粒料表面含水率:6.3％細粒料F.M.:2.2坍度:6inch設計強度:2500psi(175KG/CM2)步驟1．決定目標強度如果試驗組數在30組以上則於下兩式中取f'c較大者f'cr=f'c+1.34Sf'cr=f'c+2.33S-35式中，S=標準差如果試驗組數在15〜29組

仍可採用上列兩式，但此時之標準差S，為乘上一修正係數之值，其修正係數如下表試驗組數標準差之修正係數151.16201.08251.0330或更多1.00P.S.:試驗組數介於表內數字者，以插入法計算。由於沒有資料足以建立標準差，依CNS12891規定，fcr=fc'+70設計強度f'c,kgf{Mpa}配比設計之要求平均抗壓強度小於210{20.58}f'c+70{6.86}210{20.58}至350{34.3}f'c+85{8.33}大於350{34.3}f'c+100{9.80}則目標強度=245kg/cm2=3500psi2．決定水灰比(1)、查圖得水灰比為0.62非輸氣混凝土輸氣混凝土（2）、若依耐久度為考量查表2-16，則得水灰比為0.44構造物種類暴露狀況氣溫變化劇烈或經常發生動融交替者（限用輸氣混凝土）氣候溫和，罕有冰凍及雨旱現象在空氣中在水中或水位變動範圍或水分作用所及之處在空氣中在水中或水位變動範圍或水分作用所及之處淡水海水或與硫化物接觸（1）淡水海水或與硫化物接觸（1）薄行截面如欄杆，緣石，裝飾混凝土，樁，管，及所有鋼筋保護層厚度小於2.5公分之截面0.490.440.40（2）0.530.490.40（2）中等厚度截面如擋土牆，橋臺，橋墩，梁等0.530.490.44（2）⑶0.530.44巨積混凝土之外部0.580.490.44（2）⑶0.530.44用漏斗灌製之水中混凝土0.440.44--0.440.44灌鑄於地面之板0.53—⑶有保護不受氣候作用如建築物內部，位於地面下之混凝土（3）⑶混凝土有回填土或其他閉合式保護，但受保護前可能暴露凍融氣候有數年之久者0.53⑶

P.S.:（1）土壤或地下水含硫化物濃度在0.2％以上者（2）用抗硫水泥者其水灰比可增加0.04（3）水灰比取決於混凝土強度及工作度兩者取小值，則水灰比=0.443．決定最大粒徑不得大於模板距的最小淨距之1/525/5=5cm=1.98inch不得大於鋼筋間淨距之3/43*3/4=2.25cm=0.9inch由表23-1之規定為3/4~11/2構造物截面最小尺寸（公分）粗骨材最大粒徑（通過方篩（吋））鋼筋混凝土牆梁柱無筋之牆多量鋼筋之板少量鋼筋或無筋之板6—141/2—3/43/43/4—13/4—11/215—293/4—11/211/211/211/2—330—7411/2—3311/2—3375以上11/2—3611/2—33—6d.不得大於樓板厚度之1/3

15*1/3=5cm=1.97inch由上面知最小淨距為3/4inch表2-17坍度（吋）各種最大粒徑骨材所需之用水量（公斤/立方公尺混凝土）3/8”1/2”3/4”1”11/2”2”3”6”普 通 混 凝 土1~22081981831781631541441243~42282182031931781631581396~7243228213203188178168149

空氣約佔體積％32.521.5輸 氣 混 凝 土1~21831781631541441341241093~42031931781681581491391196~7213203188178168158149129建議輸氣體積％87654.543.53坍度為6inch，最大粒徑3/4inch則拌合水量為213kg，空氣含量為體積之2％由拌合水量213kg，及水灰比0.44，得水泥量為484kg粗骨材最大粒徑為3/4，細骨材F.M.2.2，由表2-19粗骨材最大粒徑(mm)砂 之 細 度 模 數3.0100.500.480.460.44130.590.570.550.53200.660.640.620.60250.710.690.670.65400.750.730.710.69500.780.760.740.72750.820.800.780.761500.870.850.830.81查得每m3之混凝土所需之乾燥搗實粗骨材為0.68m3粗粒料吸水率:0.8％，粗粒料單位質量重:1550kg/m3則粗骨材之面乾飽和重為1550*0.68*(1+0.8%)=1062kg每m3混凝土所需之砂之固體體積應為1m3減去其他材料之固體體積水泥體積=484/3.11/1000=0.156水之體積=213/1000=0.213粗骨材體積=1062/2.65/1000=0.401空氣體積=1*2%=0.02

則砂之體積=1-(0.156+0.213+0.401+0.02)=0.21砂之重為=0.21*2.54*1000=533kg水重kg水泥重kg粗骨材重(SSD)水重kg水泥重kg粗骨材重(SSD)細骨材重(SSD)2134841062kg533kg2292kg調整用水量因為石為氣乾，砂為溼潤，與我們假設之面乾內飽和狀態不同，必須調整粗粒料有效吸水率:0.4％細粒料表面含水率:6.3％所以1062*0.4%=4kg533*6.3%=34kg故水之重為213+4-34=183kg粗骨材之重為1062-4=1058kg為533+34=567所以1m3之所需之資料為水重 183kg水泥重 484kg粗骨材重 1058kg細骨材重 567kg2292kg但我們(1~5組)所需要的體積為15*30的試體模11個12*24的視體模3個10*20的試體模3個則總體積為n/4*(((O.15)2*O.3*11)+((O.12)2*O.24*3)+((O.1)2*O.2*3))=0.0712O.O712*1.2=O.O854則實用水重 183kg*O.O854=15.63kg實用水泥重 484kg*O.O854=41.33kg實用粗骨材重 1O58kg*O.O854=9O.35kg實用細骨材重567kg*0.0854=48.42kg混凝土配比設計 13195.73kg真實材料準備水:直接用筒子及磅秤量15.63公斤的水。水泥:量取袋裝東南牌水泥41.33公斤砂:於量取前先潑水，使其成面乾內飽和狀態，再量取48.42公斤的砂。量完之後，以蓋子蓋住筒子，防止水分蒸發。石：由於此次的石子級配不良，所以我們先依CNS的級配標準找出合乎規範之級配曲線，再反推各篩應有之停留量，即可求得優良級配之石子。至於方式如下表試驗篩組各篩停留量各篩累積通過CNS應具級配A.S.T.M.CNS(mm)kg%%%下限％上限％3”753/2”37.51001001”25000100951003/4”1918.072020801/2”12.534.3338584225603/8”9.513.55157327#44.7524.40271000010#8（底盤）2.3600100005CNS下限CNSCNS下限CNS上限我的級配Total90.35100拌合混凝土拌合程序,CNS1230,CNS3090,中央拌合式混凝土1.將約一半之粗粒料,水,置入拌合1.將約一半之粗粒料,水,置入拌合鼓中,啟動拌合機,開始計時,拌合約一分鐘觀察轉動速率,適時予以手推,增加轉速,（本實驗室特需）置入其他粗細粒料及水加入拌合計時，拌合時間約5分鐘。其間隨時觀察混凝土拌合情形，增加拌合時間。拌合後進行坍度試驗，如不符坍度應進行拌合調整。拌合調整；在不影響配比設計要求下（水灰比，粒料重量總和）進行調整調整拌合後，再次進行坍度試驗，如不合再行調整；如符坍度要求，則進行試體模澆置。坍度實驗目的在於測試混凝土坍度。坍度模頌符合CNS1176之規定。將模具先以抹布潤濕，置於鍍鋅鐵皮上，以腳踏緊，以防底部發生滲水現象。先潤濕模具。試樣分三層置入，每層約為模具體積之三分之.每層以搗棒插衝25次，應均勻分佈於各層之斷面，最底下一層應有一半係沿周圍以依錐壁傾斜之方向。搗插完畢後，以搗棒滾動剷除多餘之混凝土。於垂直方向小心提起模具，在5±2秒內等速提起300mm以上之距離。8•提模過程不得側移式旋轉，由填充到提模過程中不得中且須在2.5分鐘內完成。量取錐頂面和坍下試體頂面之原中心點之垂直高度差，即為坍度。注意事項：連續二次試驗如其差在2.5公分以上，則須再實驗一次，以資比較。如連續二次坍度模取出後，試樣皆為傾斜狀況，即表示此混凝土缺乏塑性與所需黏著力。模製與養護製作試體之地點：應選擇儘量靠近試體模製作後24小時內，混凝土配比設計17可以存放的地點來製作試體。如不可能，則在製作試體刮平後，迅速移運至儲放處，儲放時，應將試體放於堅固平面，不受振動或其他干擾，搬運時應儘量避免碰撞，傾銷或表面刮傷。模頂以一不吸水，且不與混凝土發生作之板覆蓋，防止未硬化之混凝土之水份蒸發。試體靜置20~48小時內折模。濕養之環境：除另有規定外，試體自製作至試驗時，應在23±2°C溫度下濕治。在最初48小時濕治時間，應不受震動。拆模後試體濕治之意是指試體之全部表面應經常保有游離水。上述情況，可將試體浸於飽和石灰水中或儲於合乎CNS3037水硬性水泥及混凝土試驗用濕養櫃及濕養室規定之濕養間中。試體不可置於水滴下或流動之水中。蓋平蓋平材料：a.水泥：新製試體蓋平適用。b.高強度石膏漿：濕治硬化試體蓋平適用，且石膏漿抗壓強度二小時內需達350kgf/cm2以上者才可使用。c.硫磺漿：濕治硬化試體蓋平適用，且兩小時內抗壓強度須達280kgf/cm2以上。c•硫磺飛灰漿：濕治硬化試體蓋平適用，且兩小時內抗壓強度須達280kgf/cm2以上。調製高強度石膏以為蓋平材枓。將玻璃蓋平板置於平整之實驗桌上；將自養護池取岀之試體，快速擦乾。將平整端放於底玻璃上，另一粗糙端做蓋平。倒石膏漿於試體上，迅速取一蓋平玻璃覆蓋，並取牛眼水平儀整玻璃至水平狀態。靜置至石膏完全硬化七天抗壓十四天抗壓1•將完成蓋平之試體安置於實驗室之抗壓機上，於置前前以抹布拭淨加壓塊表面。安置時試體之軸心須與球形座之中心相合。適時調整加壓速率，其移動速率應保持約1.3mm/min（實驗室中，專業人員操作）.記錄最大荷重，及破壞情形，並註明外觀破裂形狀。.計算荷應是否與要求強度相符。實驗記錄編號申*h(cm2)（天）(kgf)Kgf/cm2Psi115*302863000356.515071212*242836400321.854578310*202828100357.785089根據我們設計的強度為3500psi,而由十四天抗壓得知每一個試體均超過4000psi的強度，所以與目標強度2500psi比起來中間差了1500psi,表示我們採用的數據太保守。本組除了15＊30的試體外，另外還作了12＊24，10＊20的試體，就七天與十四天抗壓的結果顯示，同樣是1：2的試體，試體體積越小，則抗壓強度越大。在作抗壓試驗時，如果石膏表面有某部份的龜裂，則因受力之不平均，以致造成抗壓強度的降低，如果

試體不是放在抗壓試壓機的中央，或是抗壓試壓機的球形座上有上次試驗所留下的石膏碎片，都會造成受壓的不平均，造成強度的降低。就CNS的規定，試體應在面乾內飽和的情況下作抗壓試驗，若試體越乾燥，則抗壓強度越高，所以在

作抗壓試驗時，應在試體表面噴水，以配合規範。影響抗壓強度之因素:：1.材齡：一般混凝土強度7天抗壓強度約為28天抗壓強度的85-95%,而14天~21天之強度約為28天之85-95%。由本次實驗數據觀察，大致符合以上經驗值，唯有各組之1號試體 （15*30）7天及14天之抗壓強度未達以上所述的強度百分比。7天抗壓僅達65%14天抗壓僅達81%，其原因推判為試體自養護池取出過久，未達面乾內飽和狀態因而影響抗壓強度。2.面積：在柱試體高度與直徑比為12.面積：在柱試體高度與直徑比為12的情況下，直徑愈大的試體抗壓強度愈小。實驗數據觀察，此項因素影響抗壓強度甚多。溫度：在養護池中養護時，池水溫度要維持23±29才符合標準。在此次實驗中，當養護期14-28天間時，實驗室養護池之恒溫設備壞了，而由曲趨圖觀察，14天，28天抗壓強度很明顯的往下掉，這是此次實驗之重要影響變數。試體壓實：在試體澆置時，應