混凝土配合比设计的步骤.doc

1、1混凝土配合比设计的步骤(1)初步配合比的计算按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”；(2)基准配合比的确定经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”；(3)实验室配合比的确定经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)；(4)施工配合比根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 初步配合比的计算1)确定配制强度2)初步确定水灰比值（W/C）3)选择每 1m3 混凝土的用水量(W0)4)计算混凝土的单位水泥用量(C0)5)选取合理砂率 Sp6)计

2、算 1m3 混凝土中砂、石骨料的用量7)书写初步配合比(1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算： 645.1.kcuvcuff(2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时：,0.46(0.7)cuvceCffW采用卵石时： ,.8(.3)cuvceff(3)选择单位用水量(mW0) 干硬性和塑性混凝土用水量的确定a. 水灰比在 0.400.80 范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表 4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于 0.40 的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行a.

3、 以表 4-22 中坍落度 90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大 20mm 用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量；b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算：(1)wom2 为减水率(4)计算单位水泥用量(mC0) 根据已选定的单位用水量(mW0)及初步确定的水灰比(W/C)，可计算出单位水泥用量(mC0)： /wocmWC(5)选取合理砂率值(S)一般应通过试验找出合理砂率，也可按骨料种类、规格及混凝土水灰比，参考表 4-21（P106）选取。 (6)计算砂、石用量(mS0、mG0) 质量法 即假定混凝土拌合物在振捣密实状态下每立方米的质量 mCP为一固定值，再根据已知

4、砂率，列出关系式(49-1)及式(49-2)： cpw0gs0c mm 1g0s体积法即将混凝土拌合物的体积，看成是各组成材料绝对体积，加上拌合物中所含空气的体积。据此可列关系式(410-1)： 10.wg0sc0 mm再根据已选取的砂率值列出关系式(410-2)： 1g0s0s确定基准配合比的计算调整的目的：一是使混凝土拌合物的和易性满足施工需要；二是使水灰比符合混凝土强度及耐久性要求。和易性调整按初步配合比称取表 4-24 规定的体积时各组成材料的用量，搅拌均匀后测定其坍落度，同时观察其粘聚性和保水性。 当试样调整工作完成后，应测出混凝土拌合物的实际表观密度 mCP(kg/m3)，并按下式

5、重新计算每立方米混凝土的各项材料用量： cpgswccmm拌拌拌拌 拌 cpgswcw mm拌拌拌拌 拌 cpgswcs拌拌拌拌 拌cpgswcg拌拌拌拌 拌g3表 4-24 混凝土试配时最小拌和量 1531.5以 下 240拌 合 物 体 积 (L)骨 料 最 大 粒 径 (m)确定实验室配合比的计算方法是采用调整后的配合比制成 3 组不同水灰比的混凝土试块：一组采用基准配合比，另外两组配合比的水灰比，宜较基准配合比的水灰比分别增加和减少 0.05，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少 1%。 分别将 3 组试件标准养护 28d，根据测得的强度值与相对应的灰水比(C/W)关系，用作

6、图法或计算法求出与混凝土配制强度 fcu,o 相对应的灰水比，并应按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量：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；水泥用量(mC) 以用水量乘选定的灰水比计算确定；粗、细骨料用量(mG、mS)应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上，按选定的灰水比调整后确定。 由强度复核之后的配合比，还应根据混凝土拌合物表观密度实测值(c,t)和混凝土拌合物表观密度计算值(c,c)进行校正。校正系数为： , ,mctctsGW+%210c,t 确定施工配合比的计算假定工地上测出砂的含水率为 a%、石子含水率为 b%，则将上述

7、试验室配合比换算为施工配合比，其材料称量为： 水泥： ()Cmkg砂子： (1%)(ssak石子： ()(Gmbg水：4%()wsGmambkgA【例题】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁（不受风雪影响），混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为 3050mm，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 35.0MPa，密度为 3100kg/m3；中砂，表观密度为 2650kg/m3，堆积密度为 1500kg/m3；碎石，最大粒径 20mm，表观密度为2.70g/cm3，堆积密度为 1550kg/m3；自来水。试设计混凝土的配合比(按干燥材料计算)。

8、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。 解：(1)确定配制强度。该施工单位无历史统计资料，查表 4-30 （P135），混凝土强度等级为 C25 时，取=5.0MPa。fcu,o=fcu,k+1.645 =25+8.2 =33.2(MPa)(2)确定水灰比(W/C)利用强度经验公式计算水灰比：47.069.3523.,cebaocuffCW复核耐久性 查表 4-24 （P127）规定最大水灰比为 0.65，因此 W/C=0.47 满足耐久性要求。(3)确定用水量(mW0) 此题要求施工坍落度为 3050mm，碎石最大粒径为 20mm，查表 4-20 （P104）得每立

9、方米混凝土用水量：mW0=195kg(4)计算水泥用量(mC0）mC0=mW0/(C/W)=195/0.47414.9(kg)查表 4-24（P127)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=0.47，碎石最大粒径 20mm，查表 4-21（P106），选砂率 S=30%。 (6)计算砂、石用量 mS0、mG0 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=2400kg/m3，mCP=2400kg，列方程组coGoSoWoCPmmSo5即： 2401959.41sogom%0%30gos解得： mSO=537.2kg mGO

10、=1253.3kg按体积法列方程组 （不使用外加剂 =1） 10.wg0sc0 mmSoSG即：10.1952670319.4sogm%goso解得：mSO=532.3kg mGO=1242.0kg(7)计算初步配合比质量法mC0：mS0：mG0 ：mwo =414.9：537.2：1253.3：195=1：1.29：3.02：0.47即： W/C=0.47体积法mC0：mS0：mG0 ：mwo =414.9：532.3：1242.0：195=1：1.28：2.99：0.47即： W/C=0.47两种方法计算结果相近。 (8)配合比试配、调整按初步配合比称取 15L 混凝土拌合物的材料：水泥

11、414.915/1000=6.22kg水 19515/1000=2.93kg砂子 537.215/1000=8.06kg石子 1253.315/1000=18.80kg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20mm，小于施工要求的 3050mm，应保持原水灰比不变，增加 5%水泥浆。再经拌和后，坍落度为 40mm，粘聚性、保水性均良好，已满足施工要求。 此时（和易性调整后）各材料实际用量为：水泥 6.22+6.225%=6.53kg水 2.93（1+5%）=3.07kg砂 8.06kg6石 18.80kgM 拌=6.53+3.07+8.06+18.80=36.46

12、kg并测得每立方米拌合物质量为 mCP=2420kg/m3调整后各材料用量（配合比）： kgmco62.430.365 o.5.8s kggo82.14720.361 mw.3.7强度调整方法如前所述， 采用： W/C=0.42、 W/C=0.47 和 W/C=0.52 三个水灰比（ W/C=0.42、 W/C=0.52 的两个配合比，坍落度均满足要求），测得表观密度分别为：2415kg/m3、2420kg/m3、2425kg/m3。强度实测结果如下： 32.61.920.52534788强 度 实 测 值 MPaC/WW/C绘出 fcuo 与 C/W 的关系图从图上找出恰好满足要求的 fcu

13、o =33.2MPa 对应的灰水比 C/W=2，即 W/C=0.5。修正每 1m3混凝土各材料的用量：水 203.7kg，水泥kgmco4.072.3 砂 535.0kg（没变化），石子 1247.8kg （没变化） 。该配合比为最佳配合比。7按照所确定的最佳配合比重新试配，并检验新拌混凝土的表观密度为 2412kg/m3。计算该混凝土的表观密度： 3,/7.298.12470.5.40mkgc则其配合比校正系数为 08.17.2394c,t, %2.3%c,t 无需调整！则前面计算的配合比即为确定的设计（实验室）配合比，mCmS：mG：mw =407.4535.01247.8：203.7=1

14、1.313.06：0.5试验室配合比见下表： 0.53.61.质 量 配 合 比 27.4.85470.1m3混 凝 土 拌 合 物 各 材料 用 量 (kg) 水碎 石砂水 泥材 料 名 称(10)施工配合比1m3 拌合物的实际材料用量(kg)：mC=mC=407.4kgmS=mS(1+a%)=535(1+3%)=551.0kgmG=mG(1+b%)=1247.8(1+1%)=1260.2kmW=mW-mSa%-mGb%=207.3-5533%-1247.81%=175.2kg 习题一：1、施工中制作一组标准混凝土立方体试件，经标准养护 28d，上机进行力学性能试验，测得抗压破坏荷载分别为

15、765kN、770 kN、820 kN，试判断该混凝土的强度等级。2、某混凝土试配调整后，各材料的用量分别为水泥 3.1kg,砂 6.5kg，卵石 12.5kg，水1.8kg，测得拌合物的表现密度为 2400kg/m3。（1）计算 1m3混凝土中各种材料的用量？ （2）用 2 袋水泥（50Kg2）拌制混凝土时，其他材料的用量分别为多少。83.混凝土计算配合比为 12.134.31，水灰比为 0.58，在试拌调整时，增加了 10的水泥浆用量。试求（1）该混凝土的基准配合比；（2 ）若已知以基准配合比配制的混凝土，每 m3需用水泥 320kg，求 1m3混凝土中其他材料的用量。习题二某工程制作室内用的钢筋混凝土梁（不受风雪影响） ，混凝土设计强度等级为 C30，施工要求坍落度为 5070mm，采用机械振捣。该施工单位强度。采用材料：普通水泥，42.5 级，实测强度为 48.0MPa，密度为 3150kg/m3；中砂，表观密度为 2600kg/m3，堆积密度为 1500kg/m3；碎石，最大粒径 40mm，表观密度为2.65g/cm3，堆积密度为 1550kg/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 2%，卵石含水率为 1%，求施工配合比。