混凝土配合比设计的步骤 1.计算配合比的确定 (1)计算配制强度
fcu,t?fcu,k?1.645?
当具有近期同一品种混凝土资料时,σ可计算获得。并且当混凝土强度等级为C20或C25,计算值< MPa时,应取σ= MPa;当强度等级≥ C30,计算值低于< MPa时,应取用σ= MPa。否则,按规定取值。 (2)初步确定水灰比(W/C)
WC??afcefcu,0??a?bfce (混凝土强度等级小于C60)
αa、αb回归系数,应由试验确定或根据规定选取:
石子品种 αa αb 碎石 卵石 0.?46 fce水泥28d抗压强度实测值,若无实测值,则 fce??cfce,g
fce,g为水泥强度等级值,?c为水泥强度等级值的富余系数。
若水灰比计算值大于表4 - 24中规定的最大水灰比值时,应取表中规定的最大水灰比值 (3)选取1 m3混凝土的用水量(mw0) 干硬性和塑性混凝土用水量:
①根据施工条件按表4-25选用适宜的坍落度。
②水灰比在~0. 80时,根据坍落度值及骨料种类、粒径,按表4-26选定1 m3混凝土用水量。
流动性和大流动性混凝土的用水量:
以表4- 26中坍落度90 mm的用水量为基础,按坍落度每增大20 mm用水量增加5 kg计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量;
掺外加剂时的混凝土用水量:
mwa?mw0?1???
mwa是掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量;mw0未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的
用水量;β外加剂的减水率。
(4)计算混凝土的单位水泥用量(
mc0)
mc0?mw0WC
如水泥用量计算值小于表4- 24中规定量,则应取规定的最小水泥用量。 (5)选用合理的砂率值(βs)
坍落度为10~60 mm的混凝土:如无使用经验,砂率可按骨料种类、粒径及水灰比,参照表4- 27选用
坍落度大于60 mm的混凝土:在表4- 27的基础上,按坍落度每增大20 mm,砂率增大1%的幅度予以调整;
坍落度小于10 mm的混凝土:砂率应经试验确定。 6)计算粗、细骨料的用量(mg0,ms0) A.重量法:
mc0?mg0?ms0?mw0?mcp
?s?ms0?100%ms0?mg0
mc0、mg0、ms0、mw0为1m3混凝土的水泥用量、粗骨料用量、细骨料用量和用水量。mcp
为1m3混凝土拌合物的假定重量,取2350~2450 kg/m3。
B.体积法
mc0?c?mg0?g?ms0?s?mw0?w?0.01??1
?s?ms0?100%ms0?mg0
?c、?g、?s分别为水泥密度、粗骨料、细骨料的表观密度;?w为水的密度,α混凝土的
含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,α可取为1。 2.基准配合比的确定(调整和易性)
①若流动性太大,在砂率不变的条件下,适当增加砂、石; ②若流动性太小,保持水灰比不变,增加适量水和水泥; ③若粘聚性和保水性不良,可适当增加砂率
④调整后,测拌合物的实际表观密度ρc,t,计算1m3混凝土各材料的用量:
mc,j?mc,bMbms,bMb??c,t
mw,j?mw,bMbmg,bMb??c,t
ms,j???c,t
mg,j???c,t
mcb、mwb、msb、mgb是按计算配合比试配的混凝土中水泥、水、砂、石子的用量,Mb
调整后拌合物的总质量, mcj 、mwj、msj、mgj是基准配合比中每立方米混凝土的水泥用量。
3.实验室配合比的确定 (1)强度校核
检验强度时,在基准配合比基础上,增加两个配合比,其水灰比较基准配合比分别增加和减少,其用水量与基准配合比相同,砂率可分别增加或减小1%。每个配合比制作一组试件,标准养护28 d测抗压强度。根据三组强度与灰水比作图或计算,求出混凝土配制强度相对应的灰水比。最后按以下法则确定1 m3混凝土各材料用量:
①用水量(mw):在基准配合比用水量的基础上,根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定,
mw?mc,j
②水泥用量(mc):以用水量乘以选定的灰水比计算确定。
③粗、细骨料用量(mg 、ms):取基准配合比的粗、细骨料用量基础上,按选定的灰水比作适当调整后确定。
(2) 1 m3混凝土中各材料用量的校正
①计算混凝土拌合物的计算表观密度?c,c值:
?c,c?mc?mg?ms?mw②计算出校正系数:
???c,t?c,c
③当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时,则按上述方法计算确定的配合比为确定的设计配合比;
④当二者之差超过2%时,应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ值,即为最终确定的设计配合比。
4.混凝土的施工配合比的确定
现场材料的实际称量应按工地砂、石的含水情况进行修正,修正后的配合比,叫做施工配合比。
设工地测出砂的含水率为a%、石子的含水率为b%,则施工配合比为(每立方米混凝土的各材料用量):
??mcmc
m?1?a%?s?ms?
m?1?b%?g?mg?
m?w?mw?ms?a%?mg?b%
五、普通混凝土配合比设计实例 1)确定混凝土的计算配合比 确定配制强度(fcu,t,0)
fcu,t?fcu,k?1.645??25?1.645?5.0?33.225MPa②确定水灰比(W/C)
水泥28d抗压强度:
fce??cfce,g?1.06?42.5?45.05MPa
WC??afce0.46?45.0520.723???0.598fcu,0??a?bfce33.2?0.46?0.07?45.0534.6506
在干燥环境中要求W/C≤,所以可取水灰比为。 ③确定用水量(mw0):
mw0=175 kg
④确定水泥用量(mw0):
mc0?mw0175??292kgWC0.60
在干燥环境中,要求最小水泥用量为260 kg/m3。所以,取水泥用量为mc0=292 kg ⑤确定砂率(βs)
根据W/C=和碎石最大粒径40 mm,查表取βs=33%