例 某工程现浇室内钢筋混凝土梁,混凝土设计强度等级为C30,施工采用机械拌合和振捣,坍落度为30~50mm。所用原材料如下:
水泥:普通水泥42.5MPa,28天实测水泥强度为48MPa; ρc=??33,5~40mm石子=2650kg/m;:3100kg/m;砂:中砂,级配2区合格,卵石
s
??33 =1000kg/m。=2650kg/m;水:自
g
来水(未掺外加剂),ρw (采用体积法计算该混凝土的初步配合比。)解:(1)计算混凝土的施工配制强度f: 0cu,根据题意可得:f=30.0MPa,查表3.21取σ=5.0MPa,则 kcu,f = f + 1.645σ kcucu0,,=30.0+1.645×5.0=38.2MPa
(2)确定混凝土水灰比m/m ①按强度要求计算混凝土水灰
cw
比 mm/根据题意可得:α=0.48,α=0.33,则混凝土水灰比
cw
为: ba??fm
ceaw
=
???f?fm?0abceccu,0.48?48.0 50=0.=
38.2?0.48?0.33?48.0②按耐久性要求复核
由于是室内钢筋混凝土梁,属于正常的居住或办公用房屋内,查表3.22知混凝土的最大水灰比值为0.65,计算出的水灰比0.50未超过规定的最大水灰比值,因此0.50能够满足混凝土耐久性要求。
(3)确定用水量m w0根据题意,集料为中砂,卵石,最大粒径为40mm,查表3.24取mw0=160kg。 (4)计算水泥用量m c0.
m160 计算:①
w0
kg=320=m=
c0m/m0.50cw②复核耐久性
由于是室内钢筋混凝土梁,属于正常的居住或办公用房屋内,查表3.22知每立方米混凝土的水泥用量为260kg,计算出的水泥用量320kg不低于最小水泥用量,因此混凝土耐久性合格。
(5)确定砂率β s根据题意,混凝土采用中砂、卵石(最大粒径40mm)、水灰比0.50,查表3.25可得β=28%~33%,取β=30%。 ss(6)计算砂、石子用量m、m g0s0将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式,取α=0.01,可得:
mm320160=30?100
g0s001.?0=1???
1000265031002650ms0%%
、m=解方程组,可得 mm? g0s0 1348kg。m=
578kgg0s0 6)计算基准配合比(初步配合比)( 。=0.50:11.81:4.21,=m:m:m320:578:1348=m/mg0s0c0 配合比的试配、
cw
调整与确定:2.
15L检验和易性,各种材料用量分别为:在实验室试拌2.4 kg 水: 石:20.22 kg 水泥:4.80kg 砂:8.67 kg
,用水泥浆后,水泥用量增加了0.24kg5%经检验坍落度为20mm,增加,粘聚性和保水性,重新检验和易性,坍落度为40mm水量增加了0.12kg 均良
好。 :8.67:20.22=1:1.72:4.01 )4.8+0.24(=石:砂:泥水:为比
合配后整调则. W/C=0.5
4.8?0.24?8.67?20.22?2.4?0.1236.45 3m?理论体积密度kg/??2398
0.240.120.01520.015??310010003
实测体积密度为2403kg/m每立方米各种材料的用量
2.52?2?8.67?20.25.047.68 22.57?20.22?85.04?.6220.2 kg1330石
2.5.2?202?25.04?8.672.52 kg??2398?166水
2.5.22?25.04?8.67?20基准配合比为:水泥:砂:
分别为:
5.04 水泥kg??2398?332
kg2398?507砂????2398?
石=332:507:1330=1:1.72:4.01 W/C=0.5
试拌第二组混凝土配合比:水灰比=0.5+0.05=0.55 用水量=166kg
则水泥用量=166/0.55=302kg 取砂率=31%
mm30216631100%=?
g0s001.???0=1?
1000265026503100ms0%
m?m g0s0 1328kg。598kg、m==解方程组,可
得mg0s0 配合比的试配、调整与确定: 15L检验和易性,各种材料用量分别为:在实验室试拌2.49 kg 水: 石:19.92 kg 8.97 kg 水泥:4.53kg 砂: 50mm,粘聚性和保水性均良好。经检验坍落度为
33
m2394?kg/1328598302166理论体积密度????
实测体积密度为2389kg/m 每立方米各种材料的用量分别
为:
4.53 kg?302?水泥?2347
kg?1328??2347石
35.218.97 kg?598砂??2347 35.212.49 kg?166??2347水
35.2119.92 35.21所以该组混凝
土配合比为:水泥:砂:石=302:598:1328=1:1.98:4.40 水灰比为0.55
第三组混凝土配合比:水灰比=0.5-0.05=0.45 用水量=166kg
则水泥用量=166/0.45=369kg 取砂率=29%
mm36916629100%=?
g0s001.?0?=1??
1000265031002650ms0%
m?m g0s0 1325kg。543kg、m=解方程组,可得
m=g0s0 配合比的试配、调整与确定: 15L检验和易性,各种材料用量分别为:在实验室试拌2.49 kg 水: 石:19.88 kg 水泥:5.54kg 砂:8.15 kg ,粘聚性和保水性均良好。经检验坍落度为
35mm3mkg/543?1325?2404166理论体积密度??369?
3
实测体积密度为2368kg/m 每立方米各种材料的用量分别
94.8198?2.145.5?8.5?5.81 6.036.
636.0819.8 kg2404石???1325
为:45.5 水泥??369kg?2404
kg543??砂?24042.49 kg1662404?水??
36.06所以该组混凝土配合比为:水泥:砂:
石=369:543:1325=1:1.47:3.59
W/C=0.45
3. 强度检验:
将以上三组配合比每组做3块试块,在标准养护条件下养护至28天龄期,经强度试验后分别得出其对应的立方体抗压强度如下:
水灰比(W/C) 灰水比(C / W) 强度实测值MPa 0.45 0.50 0.55 2.22 2.00 1.82 38.6 35.6 32.6
以灰水比为横坐标,强度为纵坐标绘图(可得直线图) 从图中可判断配制强度为38.2MPa对应的灰水比为2.14,即水灰比为0.47。至此可以初步确定每立方米混凝土各种材料用量为:
水?166kg
166水泥??353kg
5
0.47543?507砂?543??2?528kg
石?1327kg
以上定出的配合比,还需根据混凝土的实测体积密度和计算体积密度3,计算体积密2396 kg/m进行校正。按调整后的配合比实测的体积密度为3,166+353+528+1327=2374kg/m 度为2396?2374 由于%2%?.9?0
2374=0.47