第4章习题解答
（4.1）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，a s=40mm，混凝土强度等级为C30，剪力设计值V=140KN，箍筋为HPB300，环境类别为一类，求所需受剪箍筋。
解：（一）查表获得所需参数：
查附表2-3、2-4可得：f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2
查附表2-11可得：f yv=270N/mm2
(二)计算A sv1：
?w=?0=h?a s=460mm??w
b
=
460
200
=2.3<4
0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=140KN 0.7f t b?0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN V=0.7f t b?0+f yv A sv s ?0? A sv s = (V?0.7f t b?0) f yv?0 = (140000?0.7×1.43×200×460) 270×460 ? A sv ≈0.386mm 取s=200mm?A sv=200×0.386=77.2mm2 选用两肢箍，A sv1=A sv 2 =38.6mm2 （三）配箍： 选用A8@200，A sv1=50.3mm2>38.6mm2 ρsv=nA sv1 = 2×50.3 ≈0.25%>ρmin=0.24 f t yv =0.24× 1.43 ≈0.13% s=200mm≤s max=200mm （4.2）已知：梁截面尺寸同上题，但V=62KN及V=280KN，应如何处理？解：（一）当V=62KN时： 1)配箍： ?0=h?a s=460mm 0.7f t b?0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN>V=62KN?仅需构造配箍令s=300mm≤s max=300mm 选用两肢箍，ρsv=nA sv1 bs =2×A sv1 200×300 =ρmin=0.24f t f yv =0.13%?A sv1=39mm2 选用A8@300，A sv1=50.3mm2>39mm2（二）当V=280KN时： (二)计算A sv1： ?w=?0=h?a s=460mm??w = 460 =2.3<4 0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=280KN 0.7f t b?0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN V=0.7f t b?0+f yv A sv s ?0? A sv s = (V?0.7f t b?0) f yv?0 = (280000?0.7×1.43×200×460) 270×460 ? A sv s ≈1.513mm 取s=100mm?A sv=100×1.513=151.3mm2 选用两肢箍，A sv1=A sv 2 =75.7mm2 （三）配箍： 选用A10@100，A sv1=78.5mm2>75.7mm2 ρsv=nA sv1 = 2×78.5 ≈0.785%>ρmin=0.24 f t yv =0.24× 1.43 ≈0.13% s=100mm≤s max=200mm （4.3）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=40KN/m，环境类别为一类，求截面A、B左和B右受剪钢筋。 图1 习题4.3图 解：（一）求剪力设计值： 梁的剪力图见图2，由剪力图可知： V A=75.6KN，V B左=104.4KN，V B右 =72KN 图2 剪力图（二）验算截面尺寸： ?w=?0=h?a s=360mm??w b = 360 200 =1.8<4?属厚腹梁 0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×200×360=257400N≈257.4KN> V A=75.6KN V B左 =104.4KN V B右 =72KN ? 截面尺寸满足要求。 （三）确定箍筋数量： 1）截面A： 0.7f t b?0=0.7×1.43×200×360=72072N≈72.1KN V=0.7f t b?0+f yv A sv s ?0? A sv s = (V A?0.7f t b?0) f yv?0 = (75600?0.7×1.43×200×360) 270×360 ? A sv ≈0.036mm?ρsv=A sv =0.018%<ρmin=0.24 f t yv =0.24× 1.43 ≈0.13%? 仅需按构造配置箍筋。 选用双肢箍A6@200（s=s max），ρsv=A sv bs =2×28.3 200×200 ≈0.14%>ρmin=0.13%，可以。 2）截面B左： 0.7f t b?0=72.1KN B左 =104.4KN?须按计算配箍 V=0.7f t b?0+f yv A sv s ?0? A sv s = (V B左 ?0.7f t b?0) f yv?0 = (104400?0.7×1.43×200×360) 270×360 ?A sv ≈0.333mm 取s=200mm?A sv=200×0.333=66.6mm2 选用双肢箍，A sv1=A sv 2 =33.3mm2 选用A8@200（s=s max），A sv1=50.3mm2>33.3mm2 ρsv=nA sv1 = 2×50.3 ≈0.252%>ρmin=0.24 f t yv ≈0.13%，可以。 3）截面B右： 0.7f t b?0=72.1KN>V B右 =72KN?仅需按构造配置箍筋 选用双肢箍A6@200（s=s max），ρsv=A sv bs =2×28.3 200×200 ≈0.14%>ρmin=0.13%，可以。 （四）最后配箍： 在AB跨，选用双肢箍A8@200；在外伸跨，双肢箍A6@200。 （4.4）已知：钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=50KN/m，环境类别为一类，试求： （1）不设弯起钢筋时的受剪箍筋； （2）利用现有纵筋为弯起钢筋，求所需箍筋； （3）当箍筋为A8@200时，弯起钢筋应为多少？ 图3 习题4.4图 解：（一）求剪力设计值： 梁的剪力图见图4，由剪力图可知： V max=144KN 图4 剪力图 （1）不设弯起钢筋时的受剪箍筋： 一）验算截面尺寸： ?w=?0=h?a s≈560mm??w = 560 =2.24<4?属厚腹梁 0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×250×560=500500N=500.5KN>V max=144KN?截面尺寸满足要求。 二）确定箍筋数量： 0.7f t b?0=0.7×1.43×250×560=140140N≈140.1KN V max=0.7f t b?0+f yv A sv s ?0? A sv s = (V max?0.7f t b?0) f yv?0 = (144000?140140) 270×560 ? A sv s ≈0.026mm?ρsv= A sv bs ≈0.01%<ρmin=0.24 f t f yv =0.24× 1.43 270 ≈0.13%? 仅需按构造配置箍筋。三）配箍： 选用双肢箍A8@250（s=s max），ρsv=A sv bs =2×50.3 250×250 ≈0.16%>ρmin=0.13%，可以。 （2）利用现有纵筋为弯起钢筋，求所需箍筋： 一）确定箍筋数量： 将梁底中部2？25的纵筋在支座附近以45o角弯起（弯起筋的弯终点距支座边缘的距离应小于250mm，即s≤250mm），则弯筋和混凝土所承担的剪力为： V c+V sb=0.7f t b?0+0.8A sb f y sinαs≈140140+0.8×982×360×sin45o? V c+V sb=140140+199981=340121N≈340.1KN>144KN?仅需按构造配置箍筋。二）配箍： 选用双肢箍A8@250（s=s max），ρsv=A sv bs =2×50.3 250×250 ≈0.16%>ρmin=0.13%，可以。 （3）当箍筋为A8@200时，弯起钢筋应为多少？一）求混凝土和箍筋所承担的剪力： V cs=0.7f t b?0+f yv A sv ?0≈140140+270× 2×50.3 ×560≈216193.6N≈216.2KN? V cs=216.2KN>V max=144KN 二）所需的弯起钢筋： ∵V cs=216.2KN>V max=144KN?不需要将底部纵筋弯起?A sb=0 （4.5）已知：钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级为C30，荷载设计值为两个集中力F=100KN，环境类别为一类，纵向受拉钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335，试求： （1）所需纵向受拉钢筋； （2）求受剪箍筋； （3）利用受拉纵筋为弯起钢筋时，求所需箍筋。 图5 习题4.5图 解：（一）求弯矩设计值和剪力设计值： 梁的弯矩图、剪力图分别见图6和图7，由图6和7可知：弯矩设计值为：M max=100KN·m 剪力设计值为：V max=100KN 图6 弯矩图（KN·m） 图7 剪力图（KN）（二）所需纵向受拉钢筋： 1）计算A s： 取a s=40mm??0=h?a s=360mm αs= M 1c0 2 = 100×106 1×14.3×200×(360）2 ≈0.270 ξ=1?1?2αs=1?1?2×0.27≈0.322?ξ=0.322＜ξb=0.518 γs=1+1?2αs = 1+1?2×0.27 ≈0.839 A s= M f yγs?0 = 100×106 360×0.839×360 ≈919.7mm2 2）配筋： 选用3C20，A s=942mm2>919.7 mm2 ρmin=max0.45f t y ,0.2%=0.2% ρ=A s = 942 ≈1.31%>ρmin ? =0.2%× 400 ≈0.22%，可以。 （三）求受剪箍筋：1）验算截面尺寸： ?w=?0=h?a s≈360mm??w b = 360 200 =1.8<4?属厚腹梁 0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×200×360=257400N=257.4KN>V max=100KN?截面尺寸满足要求。 2）确定箍筋数量： λ=a = 1000 ≈2.78 1.75 f t b?0=1.75 ×1.43×200×360≈47667N≈47.7KN ?须按计算配箍 V max=1.75 f t b?0+f yv A sv ?0? A sv = (V max?1.75 λ+1 f t b?0) yv0 = (100000?47700) ? A sv s ≈0.484mm 3）配箍： 取s=200mm?A sv=200×0.484=96.8mm2 选用双肢箍，A sv1=A sv 2 =48.4mm2 选用A8@200（s=s max），A sv1=50.3mm2>48.4mm2 ρsv=A sv = 2×50.3 ≈0.252%>ρmin=0.24 f t yv =0.24× 1.43 ≈0.114%，可以。 （四）利用受拉纵筋为弯起钢筋时，求所需箍筋： 本题下部纵筋采用3C20，所以只能弯起中部1C20的纵筋。由于在弯剪段内，剪力设计值为常数V=100KN，所以如果在支座附近弯起中部C20的纵筋，只能提高弯起点至支座边缘范围内（距支座边缘大约520mm范围）梁的斜截面抗剪承载力，并不能提高弯起点至集中荷载作用点范围内梁的斜截面抗剪承载力。因此，考虑到施工的方便，在整个弯剪段内，本题仍采用双肢箍A8@200。 （4.6）已知：钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级为C30，环境类别为一类，求受剪箍筋。 图8习题4.6图 解：（一）剪力设计值： 图9给出了简支梁的剪力图，由图9可知： 支座边缘由均布荷载引起的剪力设计值为：V qA=97.92KN 支座边缘由集中荷载引起的剪力设计值为：V FA=105KN V FA A = V FA FA qA = 105 ×100%≈51.7%?该梁为一般受弯梁 图9 剪力图（KN）（二）验算截面尺寸： ?w=?0=h?a s=560mm??w b = 560 250 =2.24<4?属厚腹梁 0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×250×560=500500N=500.5KN>V A=202.92KN?截面尺寸满足要求。 （三）确定AB和DE梁段的箍筋数量： 0.7f t b?0=0.7×1.43×250×560=140140N=140.14KN ?须按计算配箍 V A=0.7f t b?0+f yv A sv ?0? A sv = (V A?0.7f t b?0) yv0 = (202920?140140) ≈0.415mm? A sv s ≈0.415mm （四）确定BC和CD梁段的箍筋数量： 0.7f t b?0=140140N=140.14KN>V BC=86KN?仅需构造配箍 A sv =ρmin?A sv =0.24 f t yv b≈0.318mm? A sv ≈0.318mm （四）配箍： AB和DE梁段： 取s=200mm?A sv=200×0.415=83mm2 选用双肢箍，A sv1=A sv 2 =41.5mm2 选用A8@200（s=200mm ρsv=A sv bs = 2×50.3 250×200 ≈0.201%>ρmin=0.24 f t f yv =0.24× 1.43 270 ≈0.127%，可以。 AB和DE梁段： 取s=250mm?A sv s =250×0.318=79.5mm2 选用双肢箍，A sv1=A sv 2 =39.75mm2 选用A8@250（s=250mm≤s max=250mm），A sv1=50.3mm2>39.75mm2 ρsv=A sv = 2×50.3 ≈0.161%>ρmin≈0.127%，可以。 （4.7）已知：钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级为C30，纵向受拉钢筋采用HRB400，箍筋采用HPB300，环境类别为一类，试求此梁所能承受的最大荷载设计值F，此时该梁为正截面破坏还是斜截面破坏？ 图10 习题4.7图 解：（一）作剪力和弯矩图： 本题的剪力图和弯矩图如图11和图12所示。 图11 剪力图 图12 弯矩图（二）正截面受弯承载力M u： α1f c bx=f y A s?x=f y A s 1c = 360×2281 ≈261mm ξb?0=0.518×550?62.5=252.5mm x=261mm>ξb?0=252.5mm?该梁为超筋梁 将超筋梁的受弯承载力近似取为适筋梁的最大受弯承载力，则： M u=α1f c b?02ξb1?ξb 2 =14.3×220×487.52×0.518×1?0.5×0.518? M u=286982838N?m≈287KN?m 当梁发生正截面受弯破坏时，所能承受的最大荷载设计值为： 0.8F u1=M u?F u1=M u 0.8 = 287 0.8 ≈358.8KN （三）斜截面受剪承载力上限： ?w=?0=550?62.5=487.5mm??w b = 487.5 220 ≈2.2<4?属厚腹梁 V umax=0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×220×487.5≈383419N≈383.4KN （四）验算最小配箍率： ρsv=A sv bs = 2×50.3 220×150 ≈0.305% ρmin=0.24f t yv =0.24× 1.43 ≈0.127% ρsv=0.305%>ρmin=0.127% （五）斜截面受剪承载力V u： a）求AB梁段的斜截面受剪承载力V uAB： λ=a ?0 = 1200 487.5 ≈2.46 V uAB=1.75 f t b?0+f yv A sv ?0= 1.75 ×1.43×220×487.5+270× 2×50.3 ×487.5 ?V uAB=165846.8N≈165.8KN 当AB梁段发生斜截面受剪破坏时，所能承受的最大荷载设计值为： 2 3F u2=V uAB?F u2= 3 2 V uAB= 3 2 ×165.8=248.7KN b）求BC梁段的斜截面受剪承载力V uBC： λ=a = 2400 ≈4.92>3?λ=3 V uBC=1.75 λ+1 f t b?0+f yv A sv s ?0= 1.75 3+1 ×1.43×220×487.5+270× 2×50.3 150 ×487.5 ?V uBC=155374.8N≈155.3KN 当BC梁段发生斜截面受剪破坏时，所能承受的最大荷载设计值为： 1 3 F u3=V uBC?F u3=3V uBC=3×155.3=465.9KN （六）梁所能承受的最大荷载设计值F： F=min F u1，F u2，F u3=min 358.8，248.7，465.9=248.7KN?F=248.7KN 由以上分析可知：随着荷载的增加，将首先在AB梁段内发生斜截面受剪破坏。 （4.8）已知：钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级为C30，环境类别为一类，忽略梁的自重，梁底纵向受拉钢筋为3C25并认为该梁正截面受弯承载力已足够，试求此梁所能承受的最大荷载设计值F。 图13习题4.8图 解：（一）作剪力图： 本题的剪力图如图14所示。 图14 剪力图 （二）斜截面受剪承载力上限： ?w=?0≈550?40=510mm??w = 510 ≈2.55<4?属厚腹梁 V umax=0.25βc f c b?0=0.25×1×14.3×200×510=364650N≈364.7KN （三）验算最小配箍率： a）验算AB梁段的最小配箍率： ρsv=A sv = 2×50.3 ≈0.335% ρmin=0.24f t f yv =0.24× 1.43 300 ≈0.114% ρsv=0.335%>ρmin=0.114% b）验算BC梁段的最小配箍率： ρsv=A sv bs = 2×28.3 200×200 ≈0.142% ρsv=0.142%>ρmin=0.114% （四）斜截面受剪承载力V u： a）求AB梁段的斜截面受剪承载力V uAB： λ=a ?0 = 1500 510 ≈2.94 V uAB=1.75 λ+1 f t b?0+f yv A sv s ?0= 1.75 2.94+1 ×1.43×200×510+300× 2×50.3 150 ×510 ?V uAB=167397.5N≈167.4KN 当AB梁段发生斜截面受剪破坏时，所能承受的最大荷载设计值为： 1.5F u1=V uAB?F u1=V uAB 1.5 ≈111.6KN b）求BC梁段的斜截面受剪承载力V uBC： λ=M = 1.5F×3000?F×1500 = 6000 ≈11.76>3?λ=3 V uBC=1.75 λ+1 f t b?0+f yv A sv s ?0= 1.75 3+1 ×1.43×200×510+300× 2×28.3 200 ×510 ?V uBC=107112.8N≈107.1KN 当BC梁段发生斜截面受剪破坏时，所能承受的最大荷载设计值为：0.5F u2=V uBC?F u2=2V uBC=2×107.1=214.2KN （五）梁所能承受的最大荷载设计值F： 由于认为该梁正截面受弯承载力已足够，则： F=min F u1，F u2=min 111.6，214.2=111.6KN?F=111.6KN 普通混凝土配合比设计方法[1] 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本，最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量，走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线； 2.普通塑性混凝土配合比设计时，主要参数参考下表 ； ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料； ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好，其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性，相容性不良的外加剂，不得用于配制混凝土； 3 设计普通混凝土配合比时，应用excel编计算公式，计算过程中通过调整参数以符合表1给出的范围。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s）表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 2.1.10大体积混凝土mass concrete 体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。 2.1.11 胶凝材料binder 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量binder content 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 2.1.13 水胶比water-binder ratio 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。 2.1.14 矿物掺合料掺量percentage of mineral admixture 矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。 2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture 外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。 第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法 B.等量取代法 C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料 D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水 混凝土配合比设计计算实例（JGJ/T55-2011） 一、已知:某现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C30，施工要求坍落度为75～90mm， 使用环境为室内正常环境使用。施工单位混凝土强度标准差σ取5.0MPa。所用的原材料情况如下： 1.水泥：4 2.5级普通水泥，实测28d抗压强度f ce为46.0MPa，密度ρc=3100kg／m3； 2.砂：级配合格，μf=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg／m3；砂率βs取33%； 3.石子：5～20mm的卵石，表观密度ρg=2720 kg／m3；回归系数αa取0.49、αb取0.13； 4. 拌合及养护用水：饮用水； 试求：（一）该混凝土的设计配合比(试验室配合比)。 （二）如果此砼采用泵送施工，施工要求坍落度为120～150mm，砂率βs取36%，外加剂选用UNF-FK高效减水剂，掺量0.8%,实测减水率20%，试确定该混凝土的设计配合比（假定砼容重2400 kg／m3）。 解：（一） 1、确定砼配制强度 f cu , 0 =f cuk+1.645σ=30+1.645×5 = 38.2MPa 2．计算水胶比： f b = γf γs f ce =1×1×46=46 MPa W/B = 0.49×46/（38.2+0.49×0.13×46）= 0.55 求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。) 0.55小于0.60，此配合比W/B 采用计算值0.55； 3、计算用水量（查表选用） 查表用水量取m w0 =195Kg /m 3 4．计算胶凝材料用量 m c0 = 195 / 0.55 =355Kg 5.选定砂率（查表或给定） 砂率 βs 取33； 6. 计算砂、石用量（据已知采用体积法） 355/3100+ m s0/2650+ m g0/2720+195/1000+0.11×1=1 a b cu,0a b b /f W B f f ααα= + 混凝土配合比设计 第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法 B.等量取代法 C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料 D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水泥用量，且混凝土密实 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第8题 抗冻混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.防冻剂 D.引气剂 答案:D 您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第9题 高性能混凝土中水泥熟料中铝酸三钙含量限制在6%~12%的原因是（）。 A.铝酸三钙含量高造成强度降低 B.铝酸三钙容易造成闪凝 C.铝酸三钙含量高易造成混凝土凝结硬化快 D.铝酸三钙含量高易造成体积安定性不良 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第10题 抗渗混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.早强剂 D.引气剂 答案:B 您的答案：B 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：自来水（未掺外加剂），ρg w（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 + 1.645σkcucu0，，＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa （2）确定混凝土水灰比m/m cw①按强度要求计算混凝土水灰比mm/cw根据题意可得：α＝0.48，α＝0.33，则混凝土水灰比为：ba??fm ceaw＝???f?fm?0abceccu，0.48?48.050＝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m w0＝160kg。 （4）计算水泥用量m c0． m160计算：①w0kg＝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βs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： mm320160g0s001.?0＝1???1000265031002650m s0％％ ＝30?100mm?g0s0 1348kg。、m＝解方程组，可得m＝ 578kg g0s0 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/m g0s0c0cw配合比的试配、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 1] 普通混凝土配合比设计方法[ 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本, 最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量, 走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线; 2.普通塑性混凝土配合比设计时, 主要参数参考下表 表1 普通混凝土配合比设计参数参考表(自定, 待验证) ; ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料; ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好, 其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性, 相容性不良的外加剂, 不得用于配制混凝土; 3 设计普通混凝土配合比时, 应用excel编计算公式, 计算过程中经过调整参数以符合表1给出的范围。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间( s) 表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场经过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 【最新整理，下载后即可编辑】 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”。 ㈠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Sp 6)计算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： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46(0.07) cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80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。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 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) w wo m m αβ=- β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)： /wo co m m W C = (5)选取合理砂率值(βS) 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) ①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，再根据已知砂率，列出关系式(4—9-1)及式(4—9-2)： cp w0g0s0c0m m m m m ＝+++ ％ ＝ 100g0 s0s0 s ?+m m m β ②体积法 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 ＝3100kg/m 3；砂：中砂，级配2区合格， s ρ'＝2650kg/m 3；石子：卵石5～40mm ，g ρ'＝2650kg/m 3；水：自来水（未掺外加剂），ρw ＝1000kg/m 3。 1.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 cu ，0： 根据题意可得：f cu ，k ＝30.0MPa ，查表3.24取σ＝5.0MPa ，则 f cu ，0 ＝ f cu ，k + 1.645σ ＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa （2）确定混凝土水灰比c w /m m ①按强度要求计算混凝土水灰比c w /m m 根据题意可得：f ce ＝1.13×42.5MPa，αa ＝0.48，αb ＝0.33，则混凝土水灰比为： ce b a 0cu ce a c w f f f m m ??+?ααα，＝ 50.00 .4833.048.02.380.4848.0＝＝??+? ②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3.21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3.26取m w0＝160kg 。 （4）计算水泥用量m c0 ①计算：kg 32050 .0160/c w w0c0＝＝＝ m m m m ②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3.21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βs 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3.28可得βs ＝28％～33％，取βs ＝30％。 [例4-4]： 某框架结构钢筋混凝土，混凝土设计强度等级为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型，混凝土坍落度要求为50～70mm ，并根据施工单位的管理水平和历史统计资料，混凝土强度标准差σ取4.0MPa 。所用原材料如下： 水泥：普通硅酸盐水泥32.5级，密度ρc =3.1，水泥强度富余系数K c =1.12； 砂：河砂M x =2.4，Ⅱ级配区，ρs =2.65g/cm 3； 石子：碎石，D max =40mm ，连续级配，级配良好，ρg =2.70g/cm 3； 水：自来水。 求：混凝土初步计算配合比。 [解] 1、确定混凝土配制强度（f cu,t ）。 f cu,t ＝f cu,k +1.645σ＝30+1.645×4.0＝36.58（MPa ） 2、确定水灰比（W/C ）。 （1）根据强度要求计算水灰比（W/C ）： 45.012 .15.3203.046.058.3612.15.3246.0,=???+??=+=ce t cu ce ABf f Af C W （2）根据耐久性要求确定水灰比（W/C ）： 由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，查47页表得最大水灰比为0.65，故取满足强度要求的水灰比0.45即可。 3、确定用水量（W 0）。 查表4-15可知，坍落度55～70mm 时，用水量185kg ； 4、计算水泥用量（C 0）。 根据表4-14，满足耐久性对水泥用量的最小要求。 5、确定砂率（S p ）。 参照表4-16，通过插值（内插法）计算，取砂率S p =32% 。 6、计算砂、石用量（S 0、G 0）。 采用体积法计算，因无引气剂，取＝1。 解上述联立方程得：S 0=577kg ； G 0=1227kg 。 因此，该混凝土初步计算配合比为：C 0=411kg ，W 0=185kg ，S 0=577kg ，G 0=1227kg 。或者：C ：S ：G=1：1.40：2.99，W/C=0.45 [例4-5]：承上题，根据初步计算配合比，称取12L 各材料用量进行混凝土和易性试拌调整。测得混凝土坍落度T=20mm ，小于设计要求，增加5%的水泥和水，重新搅拌测得坍落度为65mm ，且粘聚性和保水性均满足设计要求，并测得混凝土表观密度2392kg/m 3，求基准配合比。又经混凝土强度试验，恰好满足设计要求，已知现场施工所用砂含水率4.5%，石子含水率1.0%，求施工配合比。 [解] 1、实验室配合比： （1）根据初步计算配合比计算12L 各材料用量为： 将初步配合比各种材料用量分别乘以0.012得： 确定混凝土的计算配合比 7.某混凝土的设计强度等级C25，坍落度要求35~50mm 。水泥：32.5(富于系数1.08), ρC =3100/cm 3 碎石: 5~20，ρG =2700Kg/m 3；含水率 1.2%；中砂：ρS =2650Kg/m 3，含水率 3.5%； 试求：（1）1m 3混凝土的各材料的用量； （2）混凝土的施工配合比（设计算出配合比符合要求）； （3）每拌两包水泥的混凝土时，各材料的施工用量； 一、各材料用量计算如下： 1、确定试配强度（t cu f ,） 查表σ=5.0 t cu f ,=k cu f ,+1.645σ=25+1.645?5.0=33.2（MPa ） 2、确定水灰比（C W /） 碎石A=0.46 B=0.07 C W /=ce t cu ce ABf f Af +,=47.008 .15.3207.046.02.3308.15.3246.0=???+?? 干燥环境，查表，65.0)/(max =C W ，故可取C W /=0.47。 3、确定单位用水量（0w m ） 查表，碎石最大粒径20mm ，则取坍落度为35～50mm ，由查表 得0w m =195（kg ） 4、计算水泥用量（0c m ） 0c m =)(89.41447 .0195/0kg C W m w == 查表，最小水泥用量为260kg/m 3，故可取0c m =415g/m 3。 5、确定合理砂率（P S ） 根据骨料20mm 及水灰比0.47的情况，查表，取P S ＝32% 6、计算粗、细骨料用量（0S ）及（0G ） 414.89 195 S 。 G 。 ---------- + -------- + -------- + ------- +0.01α=1 3100 1000 2650 2700 32%={S 。/(S 。+G 。)}×100% 水泥0C =415g/m 3 水0W =195kg/m 3 砂0S =568kg/m 3 石子0G =1207kg/m 3 二、每拌两包水泥的混凝土时，各材料的施工用量 100／415＝0.24 即水泥100 kg ，水195×0.24=47 kg. 砂568×0.24=136 kg, 碎石1207×0.24=290 kg 混凝土配合比设计题目参考答案精编W O R D 版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】 [例4-4]：某框架结构钢筋混凝土，混凝土设计强度等级为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型，混凝土坍落度要求为50～70mm，并根据施工单位的管理水平和历史统计资料，混凝土强度标准差σ取4.0M P a。所用原材料如下：水泥：普通硅酸盐水泥32.5级，密度ρc=3.1，水泥强度富余系数K c=1.12； =2.4，Ⅱ级配区，ρs=2.65g/c m3； 砂：河砂M x 石子：碎石，D =40m m，连续级配，级配良好，ρg=2.70g/c m3； m a x 水：自来水。 求：混凝土初步计算配合比。[解] 1、确定混凝土配制强度（f cu,t）。 f ＝f cu,k+1.645σ＝30+1.645×4.0＝36.58（MPa） cu,t 2、确定水灰比（W/C）。 （1）根据强度要求计算水灰比（W/C）： （2）根据耐久性要求确定水灰比（W/C）： 由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，查47页表得最大水灰比为0.65，故取满足强度要求的水灰比0.45即可。 ）。 3、确定用水量（W 查表4-15可知，坍落度55～70mm时，用水量185kg； 4、计算水泥用量（C ）。 根据表4-14，满足耐久性对水泥用量的最小要求。 5、确定砂率（S p ）。 参照表4-16，通过插值（内插法）计算，取砂率S p =32% 。 6、计算砂、石用量（S 0、G ）。 采用体积法计算，因无引气剂，取＝1。 解上述联立方程得：S 0=577kg； G =1227kg。 因此，该混凝土初步计算配合比为：C 0=411kg，W =185kg，S =577kg，G =1227kg。或 者：C：S：G=1：1.40：2.99，W/C=0.45 [例4-5]：承上题，根据初步计算配合比，称取12L各材料用量进行混凝土和易性试拌调整。测得混凝土坍落度T=20mm，小于设计要求，增加5%的水泥和水，重新搅拌测得坍落度为65mm，且粘聚性和保水性均满足设计要求，并测得混凝土表观密度2392kg/m3，求基准配合比。又经混凝土强度试验，恰好满足设计要求，已知现场施工所用砂含水率 4.5%，石子含水率1.0%，求施工配合比。 [解] 1、实验室配合比： （1）根据初步计算配合比计算12L各材料用量为： 将初步配合比各种材料用量分别乘以0.012得： C=4.932kg，W=2.220kg，S=6.92kg，G=14.72kg 1工程条件：某工程的预制钢筋混泥土梁（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30-50mm（混凝土由机械搅拌、机械振捣）。该单位无历史统计资料。 2材料 普通水泥:强度等级为32.5（实测28D强度为35.0MPa）,表观密度ρc=3.1g/m3 中砂：表观密度ρs=2.65g/cm3，堆积密度ρs’=1500Kg/m3 碎石：表观密度ρg=2.70g/cm3，堆积密度ρg’=1550Kg/m3,最大粒径为20mm 自来水 3设计要求 设计该混凝土的配合比（按干燥材料计算） 施工现场砂含水率3%，碎石含水率1%，求施工配合比。 【解】（1）计算初步配合比 1）计算配置强度（f cu,0）f cu,0= f cu,k+1.645σ 查表当混凝土强度等级为C25时，σ=5.0MPa，则适配强度为：f cu,0=25+1.645*5.0=33.2MPa 2）计算水灰比（W/C） 已知水泥实际强度f ce=35.0MPa 所用粗集料为碎石，查表，回归系数αa=0.46，αb=0.07。按下式计算水灰比W/C： W/C=αa f ce/ f cu,0+αaαb f ce=0.46*35/33.2+0.46*0.07*35=0.47 查表最大水灰比规定为0.65，所以取W/C= 0.47 3）确定用水量m w0 该混凝土碎石最大粒径为20mm，坍落度要求为30-50mm，查表取m w0=195Kg 4）计算水泥用量m c0 m c0= m c0/W/C=195/0.47=414.9Kg 查表最小水泥用量规定为260Kg，所以取m c0=414.9Kg 5）确定砂率 该混凝土所用碎石最大粒径为20mm，计算出水灰比为0.47，查表取βs=30% 6）计算粗、细集料用量m g0及m s0 重量法假定每立方混凝土重量m cp=2400Kg 414.9+ m g0+ m s0+195=2400 0.3=m s0/m s0+m g0 解得砂、石用量分别为m s0=537.2Kg，m g0=1253.3Kg 基准配合比m c0:m s0:m g0:m w0=1:1.29:3.02:0.47 体积法代入砂、石、水泥、水的表观密度数据，取α=1，则 414.9/3100+ m g0/2700+ m s0/2650+195/1000+0.01*1=1 0.3=m s0/m s0+m g0 得m s0=532.3Kg，m g0=1242.0Kg 基准配合比m c0:m s0:m g0:m w0=1:1.28:2.99:0.47 （2）配合比的适配、调整与确定 1）按初步配合比试拌15L，其材料用量： 水泥0.015*414.9=6.22 Kg 水0.015*195=2.93 Kg 砂0.015*537.2=8.06 Kg 碎石0.015*1253.3=18.8 Kg 搅拌均匀后，做坍落度试验，测得坍落度值为20mm。增加水泥浆用量5%，即水泥用量增加到6.53Kg，水用量3.07Kg，坍落度测定为40mm，粘聚性、保水性均良好。经调整后各项材料用量水泥6.53，水3.07，砂8.06，碎石18.80，因此其总量为m 3 拌=36.46Kg。实测混凝土的表观密度ρc，t为2420Kg/m 2)设计配合比确定 普通混凝土配合比设计、试配与确定 第1题 已知水胶比为0.40，查表得到单位用水量为190kg，采用减水率为20%的减水剂，试计算每方混凝土中胶凝材料用量 kg A.425 B.340 C.380 D.450 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 普通混凝土的容重一般为 _____ kg/m3 A.2200～2400 B.2300～2500 C.2400～2500 D.2350～2450 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 已知水胶比为0.35，单位用水量为175kg，砂率为40%，假定每立方米混凝土质量为2400kg，试计算每方混凝土中砂子用量 kg A.438 B.690 C.779 D.1035 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第4题 某材料试验室有一张混凝土用量配方，数字清晰为 1:0.61:2.50:4.45，而文字模糊，下列哪种经验描述是正确的。 A.水：水泥：砂：石 B.水泥：水：砂：石 C.砂：水泥：水：石 D.水泥：砂：水：石 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 预设计 C30 普通混凝土，其试配强度为（） MPa A.38.2 B.43.2 C.30 D.40 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 关于水灰比对混凝土拌合物特性的影响，说法不正确的是( ) A.水灰比越大，粘聚性越差 B.水灰比越小，保水性越好 C.水灰比过大会产生离析现象 D.水灰比越大，坍落度越小 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第7题 要从控制原材料的的质量上来确保混凝土的强度，以下说法不正确的是( )。 A.尽量使用新出厂的水泥 B.选用含泥量少、级配良好的骨料 普通混凝土配合比设计 (1)组成材料 普通硅酸盐水泥32.5级，实测水泥28d胶砂抗压强度为36.8，密度为ρc31003；中砂：表观密度ρs26503，施工现场砂含水率为2%；碎石：5～40㎜，表观密度ρg=2700㎏3，施工现场碎石含水率为1%；水：自来水；掺合料：S95级矿渣粉，掺量为胶凝材料的10%，表观密度ρg =2.83 （2）设计要求 某桥梁工程桥台用钢筋混凝土（受冰雪影响），混凝土设计强度等级C30，要求强度保证率为95%，强度标准差计算值为3.0。混凝土由机械拌合、振捣，施工要求塌落度为35～50㎜。试确定该混凝土的设计配合比及施工配合比。 解： ①步骤一：初步配合比设计 ②步骤二：基准配合比设计（按初步配比试拌0.025m3混凝土拌合物，……，将混泥土拌合物搅拌均匀后，做塌落度实验，测得塌落度为25㎜，水泥浆增/减用量3%） ③步骤三：设计配合比计算（拌制混凝土拌合物并成型试件，三个水灰比相应的28d抗压强度结果分别为：45.1、37.8、30.1；实测表观密度：ρt c，24783） ④步骤四：施工配合比计算 配合比设计案例 一、题目： 某工程剪力墙，设计强度等级为C40，现场泵送浇筑施工，要求坍落度为190～210，请设计混凝土配合比。施工所用原材料如下： 水泥：42.5R,表观密度ρc =3.13； 细骨料：天然中砂，细度模数2.8，表观密度ρ2.73 粗骨料：石灰石碎石5-25连续粒级、级配良好，表观密度ρg| =2.7 3 掺合料：Ⅱ级|粉煤灰，掺量为胶凝材料的15%，表观密度ρg =2.2 3；S95级矿渣粉，掺量为胶凝材料的15%，表观密度ρg =2.83；| 外加剂：萘系泵送剂水剂，含固量30%，推荐掺量为胶凝材料的2%，减水率20%，密度ρ1.1 3水：饮用自来水 二、配合比计算| ①确定配制强度： 该工程无近期统计标准差σ资料，查表, C40强度标准差σ值取5.0混凝土配制强度≥|+1.645σ = 40+1.645×5.0 = 48.225 () 取= 49.0 如果设计强度等级≥C60,则计算强度| ≥1.15 | ②确定水胶比 胶凝材料中粉煤灰掺量15%，矿渣粉掺量15%，查表粉煤灰影响系数Ⅱ级灰γf取0.83，粒化高炉矿渣粉影响系数γs取1.00。 水泥为42.5R，无实测胶砂强度值，富余系数r取1.16，则 γ c| 1.16×42.5=49.3 () 胶凝材料28d胶砂强度计算值： =γf|γ s 0.83×1.00×49.3= 40.9()| 水胶比：=αa/(αa αb ) =(0.53×40.9) /| (49.0+0.53×0.20×40.9) = 0.41 ③确定用水量 查中砂混凝土用水量表:坍落度要求190~210，按200设计 |查塑性混凝土的用水量，坍落度90，碎石最大公称料径31.5对应用水量205，以90坍落度的用水量为基础，按每次增大20坍落度相应增加5用水量来计算坍落度200时，每m3混凝土用水量，(200 -90) ÷ 20次= 5.5次 用水量 205 3 + 5次×5.5次= 232.5| 3 掺萘系泵送剂，考虑外加剂的减水作用，计算每m3混凝土用水量：| = 232.5×(1-20%) = 186 3 ④计算胶凝材料用量| 胶凝材料总量 目录 一、概述 (2) 二、泵送混凝土对原材料的要求 (2) 三、泵送混凝土对配合比设计的要求 (4) 三、泵送混凝土阻力分析与降低阻力，提高泵送效率的措施 (7) 四、泵送混凝土配合比实例 (10) 五、结论 (19) 六、施工中注意的问题 (20) 七、附录A (22) 八、附录B (23) 一、概述 随着外加剂应用技术的发展，推动了混凝土新工艺的不断进步。混凝土中掺加适量的外加剂和掺和料可制备自密实、大流动性混凝土，施工中可采用泵送浇注新工艺，施工效率大大提高。它适用于钢筋或钢筋束密集的构件或部位，以及断面窄小，振捣器不易到达的部位；要求灌注迅速的混凝土。为了满足混凝土的可泵性的要求，我们严格控制原材料试验，并作好泵送混凝土配合比的设计工作。 用混凝土泵沿管道输送和浇注混凝土拌和物，称泵送混凝土。由于施工工艺的变化，所采用的施工设备和混凝土配合比与用普通方法施工的混凝土有所不同。两者不同之点在于普通混凝土是根据所需的强度进行配置的。泵送混凝土除了根据所需强度外，还需要根据泵送工艺所需的流动性、不离析、不泌水等要求。因此，在原材料、配合比和施工方面有其特殊性。 二、泵送混凝土对原材料的要求 1.拌制泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐 水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。因为火山灰质硅酸盐水泥需水量大，易泌水。所用的水泥应符合下列国家标准： （1）《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999 （2）《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》GB1344-1999 2.粗骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及 检验方法》的规定。粗骨料应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10%。当针片状颗粒含量多和石子级配不好时，输送管道弯头处的管壁往往易磨损或泵裂，还易造成输送管堵塞。 粗骨料最大粒径与输送管径之比宜符合表1的规定。 表1 粗骨料最大粒径与输送管径之比 控制粗骨料最大粒径与输送管径之比，主要是防止混凝土泵送时管道堵塞。 粗骨料的最佳级配，可按附录中图A-1~图A-4选用。 3.细骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方 法》的规定。细骨料宜采用中砂，通过0.315mm筛孔的砂，不应少于15%。 细骨料最佳级配可按附录A中图A-5选用。 4.拌制泵送混凝土所用的水，应符合国家现行标准《混凝土拌合用 水》的规定。 5.泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，泵送混凝土掺用的外加剂，应 符合国家现行标准《混凝土外加剂》、《混凝土外加剂应用技术规范》、《混凝土泵送剂》和《预拌混凝土》的有关规定。 混凝土配合比设计例题 例某工程现浇室内钢筋混凝土梁 ，混凝土设计强度等级为 C3Q 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 p c = 3100kg/m 3;砂：中砂，级配2区合格，s = 2650kg/m 3;石子：卵石5?40mm 9 = 2650kg/m 3;水：自来水(未掺外加剂 )，p w = 1000kg/m 3。 (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 cu , 0 : 根据题意可得：f cu , k = 30.0MPa ，查表3.21取 严5.0MPa ，则 f cu , 0 = f cu , k + 1.645 （X =30.0+1.645 5.0= 38.2MPa (2)确定混凝土水灰比 m w /m c 根据题意可得： a = 0.48, a = 0.33,则混凝土水灰比为: m c f cu,0 a b f ce ②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m w0 =160kg o ①按强度要求计算混凝土水灰比 m w / m c 38.2 0.48 48.0 0.48 0.33 48.0 = 0.50 (4)计算水泥用量m c0 ①计算：m co= mw0 = -160= 320kg m w / m c0.50 ②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 & 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可得伍=28%?33%，取便=30%。 (6)计算砂、石子用量m s。、m g0 将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式，取a= 0.01，可得： f 虽止=1型俚0.01 Y 2650 2650 3100 1000 ^-^s0一100% = 30% m s0 m90 解方程组，可得m s0= 578kg、m g0= 1348kg。 (6)计算基准配合比(初步配合比) m c0: m s0: m g0= 320: 578: 1348 = 1: 1.81: 4.21, m w / m c = 0.50。 2. 配合比的试配、调整与确定： 在实验室试拌15L检验和易性，各种材料用量分别为： 水泥：4.80kg 砂：8.67 kg 石：20.22 kg 水：2.4 kg 经检验坍落度为20mm，增加5%水泥浆后，水泥用量增加了0.24kg，用水量增加了0.12kg，重新检验和易性，坍落度为40mm，粘聚性和保水性 均良好。 自密实混凝土配合比设计实例 自密实混凝土配合比设计原则 1. 自密实混凝土配合比设计应采取绝对体积法。 2. 自密实混凝土要求拌合物在保持大流动性的同时增加粘聚性。国内外一般均采取增加胶结材与惰性粉体量的方法，也可以采取掺用一部分增粘剂的方法。增粘剂的品种较多，需要做与胶结材适应性试验后进行选用。关于自密实混凝土粉体量日本建筑学会标准规定为 1 60 L-230 L ，欧洲规范则规定为 160L-240L 。 3. 在增加胶结材浆体粘性的同时，还要保持大流动性，就需要选择优质高效减水剂。宜选用当前市场上减水率大于 30 ％的聚羧酸系高效减水剂。 4. 要选用粒型与级配较优的粗细骨料，并限定粗骨料的最大粒径。关于粗骨料最大粒径，欧洲规范限定不大于 20 mm ，日本规定粗骨料最大粒径为 20 mm 或 25mm 。 在增加粉体量的同时，粗骨料用量也相应减少。欧洲与日本的标准均规定粗骨料用量为 280 L-350 L 。 自密实混凝土配合比设计方法 设计自密实混凝土配合比宜按下列步骤进行。 1. 作为工程结构的混凝土，首先应按结构强度要求选择水泥，按水泥实际强度和统计标准差确定配制强度，从而计算出水灰比，并按施工工艺要求设定单方水量，选用适宜的外加剂。 2. 按结构耐久性及施工工艺要求，选择掺合料品种，取代水泥量和引气剂品种及 用量。 3. 分别计算出每种胶结材(粉体)体积(L)，加上单方用水量即为浆体体积(L)。对比 粉体量是否符合自密实性能要求的160 L?240 L。如不符合自密实性能要求，则应调整粉体量及浆体量。 4. 在每 m3混凝土拌合物中，除去胶结材浆体体积和空气量即为骨料体积。 5. 根据钢筋疏密程度确定粗骨料最大粒径，并参照表 4，选用适宜砂率计算出单方石子用量。 6. 如使用增稠剂则应通过试验选用增稠剂品种、用量 配合比设计实例 某工程结构，钢筋最小净间距为 60 mm ，混凝土强度等级为 C30 级，要求用免振捣自密实混凝土施工。 配合比设计如下： 用某厂P. 042 . 5水泥。实际强度为49 N/mm2，标准差按3 MPa计，则配制强度为34 . 9 MPa。经计算，水灰比取0. 6。 参照泵送经验，单方水量取 1 80 kg / m3，则单方水泥用量为180 / 0．6=300(kg) 。 按泵送及自密实性需要较多粉体考虑，选用一级粉煤灰取代水泥20％，超量系数1。4，$95 磨细矿渣粉取代水泥30％，超量系数1 ．3，则胶结材量为：水泥150kg ，I 级粉煤灰 84kg ， $95 矿渣粉为 117 kg 。 三者绝对体积分别为，水泥 150/3.12=48(L) ，粉煤灰 84/2.2=38(L) ，矿渣粉117 ／2 ．8=42(L) 。 综合粉体体积为 48+38+42=128(L)<160 L ， 胶结材浆体体积为 48+38+42+180=308(L)<330L 。按自密实性要求，粉体应增加41.5mm2普通混凝土配合比设计方法及例题
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