混凝土配合比設計例題課件

1、 【例題 1】某工程制作室內用的鋼筋混凝土大梁，混凝土設計強度等級為C20，施工要求坍落度為3550mm，采用機械振搗。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。 采用材料：普通水泥，32.5級，實測強度為34.8MPa，密度為3100kg/m3；中砂，表觀密度為2650kg/m3，堆積密度為1450kg/m3；卵石，最大粒徑20mm，表觀密度為2.73g/cm3，堆積密度為1500kg/m3；自來水。試設計混凝土的配合比(按干燥材料計算)。若施工現場中砂含水率為3%，卵石含水率為1%，求施工配合比。 【解】 (1) 確定配制強度。 (2) 確定水灰比(W/C) (3) 確定用水量(mW0) (4) 計算水泥

2、用量(mC0） (5) 確定砂率 (6) 計算砂、石用量mS0、mG0 (7) 計算初步配合比 (8) 配合比調整 (9) 試驗室配合比 (10) 施工配合比 (1)確定配制強度。 該施工單位無歷史統(tǒng)計資料，查表5.21取=5.0MPa。 fcu,o=fcu,k+1.645 =20+8.2 =28.2(MPa) (2)確定水灰比(W/C) 利用強度經驗公式計算水灰比： 復核耐久性 查表規(guī)定最大水灰比為0.65，因此W/C=0.49滿足耐久性要求。 ,0.48(0.33)cu vceCffW0.49WC(3)確定用水量(mW0) 此題要求施工坍落度為3550mm，卵石最大粒徑為20mm，查表得每

3、立方米混凝土用水量：mW0=180kg(4)計算水泥用量(mC0） mC0=mW0C/W=1802.02364(kg)查表規(guī)定最小水泥用量為260kg，故滿足耐久性要求。(5)確定砂率根據上面求得的W/C=0.49，卵石最大粒徑20mm，查表，選砂率S=32%。 (6)計算砂、石用量mS0、mG0按體積法列方程組 解得 mSO=599kg mGO=1273kg101000coGoSoWocoGoSWmmmmSoSSoGommm 按質量法：強度等級C20的混凝土，取混凝土拌合物計算表觀密度mCP=2400kg/m3，列方程組解得 mSO=594k mGO=1262kgcoGoSoWoCPmmmm

4、mSoSSoGommm(7)計算初步配合比體積法 mC0 mS0 mG0=364 599 1273=1 1.65 3.50 W/C=0.49質量法 mC0 mS0 mG0=364 594 1262=1 1.63 3.47 W/C=0.49兩種方法計算結果相近。 (8)配合比調整按初步配合比稱取15L混凝土拌合物的材料：水泥 36415/1000=5.46kg砂子 59915/1000=8.99kg石子 127315/1000=19.10kg水 18015/1000=2.70kg和易性調整 將稱好的材料均勻拌和后，進行坍落度試驗。假設測得坍落度為25mm，小于施工要求的3550mm，應保持原水灰

5、比不變，增加5%水泥漿。再經拌和后，坍落度為45mm，粘聚性、保水性均良好，已滿足施工要求。 此時各材料實際用量為：水泥5.46+5.465%=5.73kg砂8.99kg石19.10kg水2.70+2.705%=2.84kg并測得每立方米拌合物質量為 mCP=2380kg/m3強度調整方法如前所述，此題假定W/C=0.49時，強度符合設計要求，故不需調整。 (9)試驗室配合比上述基準配合比為：水泥 砂 石=5.73 8.99 19.10=1 1.57 3.33W/C=0.49則調整后1m3混凝土拌合物的各種材料用量為：mC=5.73/(5.73+8.99+19.10+2.84)2380=372

6、kgmS=1.57372=584kgmG=3.33372=1239kgmW=0.49372=182kg試驗室配合比見下表： 材料名稱水泥砂卵石水1m3混凝土拌合物各材料用量(kg) 3725841239182質量配合比 11.573.330.49(10)施工配合比1m3拌合物的實際材料用量(kg)：mC=mC=375kgmS=mS(1+a%)=584(1+3%)=602kgmG=mG(1+b%)=1239(1+1%)=1251kgmW=mW-mSa%-mGb%=182-17.5-12.4=152kg n【例題 2】混凝土配舍比設計實剜 n某工程的鋼筋混凝土梁(干燥環(huán)境)，混凝土設計強度等級為C

7、30，施工要求坍落度為3050 mm(混凝土由機械攪拌，機械振搗)，施工單位無混凝土強度歷史統(tǒng)計資料。 n材料：普通硅酸鹽水泥，強度等級525號(實測28 d強度580 MPa)，密度c=3 100 kgm3；n中砂，表觀密度s=2 650 kgm3；n碎石，表觀密度g=2 700kgm3，最大粒徑20 mm；n自來水。 n施工現場砂的含水率為2，碎石含水率1。 n設計該混凝土的配合比，并換算為施工配合比。(一一)初步配合比計算初步配合比計算 1確定配制強度確定配制強度 fcu.0=fcu.k+1645 查表，當混凝土強度等級為查表，當混凝土強度等級為C30時，取時，取=50 fcu.0=30

8、+164550=382 MPa 2確定水灰比確定水灰比n查表，干燥環(huán)境最大允許水灰比為065。n所以取優(yōu)mwmc=053n3確定單位用水量n查表，取mwo=195 kg。n4計算水泥用量n查表47(P52)，最小水泥用量為260 kg，所以應取mc0=368kg。n5確定砂率n查表，s=33。n6計算砂石用量n(1)質量法n假定混凝土表觀密度mcp=2 400 kgm3， mc0+ms0+mg0+mw0=mcp混凝土計算配合比為： mc0:mw0:ms0:mgo=368：195：606：1 217 =1：O53：165：331(2)體積法n解以上聯立方程，得： ms0=599 kg，mg0=1

9、 223 kg 混凝土計算配合比為： mc0:mw0:ms0:mg0=368：195：599：1 223 =1：053：162：332 n兩種方法計算結果比較接近。nn(二)試配調整 n1和易性調整 n以體積法計算所得配合比為例。試拌15 L混凝土，其材料用量為： n水泥：0015368=552 kg n水：0.015195=293 kg n砂：0.015599=899 kgn石子：00151 223=1835 kg n按上述用量稱量并攪拌均勻，做坍落度試驗，測得坍落度為20 mm。n保持水灰比不變，增加用水量及水泥用量各4，即用水量增加到308 kg，水泥用量增加到581 kg，測得坍落度為

10、30 mm，粘聚性、保水性均良好。n經調整后各種材料用量為：水泥581 kg，水308 kg，砂899 kg，石子1835 kg，總用量為3623 kg，實測混凝土拌和物的表觀密度為2 415 kgms?；炷恋摹盎鶞逝浜媳取备鞣N材料用量為：n水泥用量：n用水量：n砂用量：n石子用量：n2強度復核 采用048、053、058三個不同的水灰比計算配合比，試拌測定坍落度均符合要求，標準養(yǎng)護28 d后，測得的抗壓強度見表422。 表422不同水灰比的混凝土立方體抗壓強度 水灰比mwmc 灰水比mcmw 混凝土立方體抗壓強度fcu(MPa) 0.48 0.53 058 2.08 1.89 1.72 3

11、9.3 38.4 37.7n 用圖解法得，當立方體抗壓強度為382 MPa時，相應的灰水比mcmw=186，即水灰比mwmc=054。 n3實驗室配合比的計算 n(1)按強度檢驗結果修正配合比 n用水量mw n取基準配合比中的用水量，即：mw=197 kg n水泥用量mcnmc=mw/(mw/mc)=197/0.54=365kgn 砂、石子用量ms，mgn按基準配合比中的砂用量，即：nms=607 kg； mg=1 238 kg n(2)按實測表觀密度修正配合比 n根據符合強度要求的配合比試拌混凝土，測得混凝土拌和物的實測表觀密度為： n c,t=2 405 kgm3n 混凝土拌和物表觀密度的

12、計算值為： nPc,c=mw+mc+ms+mg=197+365+607+1 238n=2 407 kgm3 n由于混凝土拌和物表觀密度的計算值與實測值之差的絕對值不超過計算值的2，故不必進行修正。 n 混凝土試驗室配合比見表423。 材料名稱 水 泥 水 砂 石 子 每立方米混凝土的用量 365 197 607 1 238表423混凝土的實驗室配合比 單位：kgn(三)施工配合比 n 水泥：mc=365 kg n 砂：ms=607+607002=619 kg 石子：mg=1 238+1 238001=1 250 kg n水：mw=197-607O021238001=172 kg n混凝土施工配

13、合比見表424。表表424混凝土的施工配合比混凝土的施工配合比 單位單位kg 材料名稱 水 泥 水 砂 石 子 每立方米混凝土的用量 365 172 619 1 250普通混凝土配合比設計實例普通混凝土配合比設計實例【例題3】某辦公樓工程，現澆鋼筋混凝土梁，混凝土的設計強度等級為C20，施工要求坍落度為3550mm（混凝土由機械攪拌，機械振搗），施工單位有歷史統(tǒng)計資料，混凝土強度標準差為4.5MPa. 采用的原材料：32.5復合水泥（實測28天強度35.6Mpa）， 密度c3000kg/m3；中砂，表觀密度s=2660 kg/m3；碎石， 表觀密度g2700 kg/m3，最大粒徑Dmax=19

14、mm；自來水。要求： 1、試設計混凝土配合比（按干燥材料計算）。 2、施工現場砂含水率4，碎石含水率1，求施工配合比。【解】：【解】：初步計算配合比的計算初步計算配合比的計算 確定配制強度（fcu,o） fcu,o fcu,k+1.645201.6454.5=27.4 Mpa確定水灰比（W/C） 采用碎石： a,b回歸系數分別取0.46和0.07 W/C=0.4635.6/(27.4+0.460.0735.6)=0.57 由于現澆鋼筋混凝土梁處于干燥環(huán)境，查表，（W/C）max試拌試祥15L(或12L)砼拌合物,各材料用量C=349X0.015=5.24kgW=185X0.015=2.78kg

15、S=644X0.015=9.66kgG=1196X0.015=17.94kg2調整和易性要求坍落30-50mm,實測20mm.增加W/C=0.52的水泥漿0.41kg,再攪拌后測坍落度為30mm,滿足要求.目測粘聚性和保水性合格.W/（W+C）=0.53/(0.53+1)=0.35各材料 實際用量:水泥5.24+0.41X65%=5.51kg水 2.78+0.41X35%=2.92kg砂 9.66kg石 17.94kg 3各材料體積水泥水砂石拌和物總體積=1.87+2.92+3.65+6.64=15.08LLLLL64. 665. 392. 287. 170. 294.1765. 266. 9

16、192. 200. 351. 54基準配合比 材料用量:水泥水砂石3m1kgkgkgkg118964119437208.15100094.1708.15100066.908.15100092.208.15100051.5(2)試驗室配合比-檢驗強度fcuC/w1/0.52 1/0.47 1/0.4238.23MPa實驗室稱量實驗室稱量15L表中數據表中數據X0.0154.施工配合比(砂石以自然干燥狀態(tài),若含水率S0.5%,G0.2%;若超過,要計算石子中的水,例如砂3%,石1%)kg138%11252%3645170%bG%aSWWkg1265%)11(1252%)b1(GGkg664%)31(645%)a1(SS%)100(%akg69.