普通混凝土的配合比设计
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普通混凝土配合比设计混凝土是一种常见的建筑材料,主要由水泥、砂、骨料和水等组成。
混凝土的配合比设计是指根据工程的具体要求和条件,确定混凝土中各组成材料的比例和用量,以确保达到设计要求的强度、耐久性和施工性能。
混凝土的配合比设计需要考虑以下几个因素:1.设计强度要求:根据工程设计要求和使用环境,确定混凝土的设计强度等级。
强度等级的选择应参考国家标准和相关规范,并根据具体工程的要求进行调整。
2.材料性能:根据所选用的材料的物理、力学和化学性能,确定合适的骨料、水泥和掺合料的类型和用量。
骨料应满足强度要求,同时具有适当的颗粒分布和稳定性;水泥应满足强度和硬化时间的要求;掺合料如粉煤灰、矿渣粉等可以改善混凝土的工作性能和耐久性。
3.水灰比:水灰比是混凝土中水和水泥质量之比,是影响混凝土强度和耐久性的重要因素。
一般情况下,水灰比越小,混凝土强度越高,但施工性能和耐久性可能会受到影响。
因此,水灰比的选择需要根据具体工程的要求进行调整,既要考虑强度,又要考虑施工性能和耐久性。
4.粉含量:粉含量是指混凝土中水泥和掺合料的总质量占混凝土总质量的比例。
适当增加粉含量可以改善混凝土的工作性能、耐久性和抗渗性能,但过高的粉含量可能会影响混凝土的强度和体积稳定性。
因此,粉含量的选择需要根据具体工程的要求和材料的性能进行调整。
5.配合比的稳定性:混凝土在施工和硬化过程中,其配合比的稳定性对混凝土的性能有重要影响。
因此,在设计配合比时,应充分考虑混凝土的流动性、坍落度、均匀性和可塑性等因素,以确保施工过程中的施工性能和混凝土的耐久性。
在实际的配合比设计中,可以根据相关的计算公式和试验数据进行初步估计,然后结合实际情况和经验进行修正和调整。
在设计和施工过程中,还应注意对混凝土的搅拌、浇注和养护等工艺控制,以确保混凝土的性能和质量。
综上所述,混凝土的配合比设计是一个综合考虑强度要求、材料性能、水灰比、粉含量和施工性能等因素的过程,在设计和施工中需要充分考虑各种因素的影响,并进行合理的调整和控制,以达到设计要求的混凝土性能。
普通混凝土配合比设计总结普通混凝土是一种常见的建筑材料,其性能和质量的好坏直接影响到工程的施工进度和结构的使用寿命。
配合比设计是确定混凝土中水泥、砂、石、水等各种成分比例的过程,合理的配合比能够有效提高混凝土的强度、耐久性和施工性能。
一、硬度和混凝土强度:混凝土的强度是其最重要的性能之一,配合比的设计要考虑混凝土的硬度和强度。
硬度越大,强度越高,抗压性能越强。
硬度主要取决于水泥的种类和沙砂的粒度,水灰比也会对混凝土的硬度有一定的影响。
一般来说,采用高硬度的水泥和粒度合理的石料,可以提高混凝土的硬度和强度。
二、耐久性和混凝土配合比设计:耐久性是指混凝土在特定环境下长期使用的性能。
混凝土在氯离子、硫酸盐、碱性等侵蚀介质的作用下,容易出现腐蚀、开裂等问题,降低了混凝土的耐久性。
在混凝土配合比设计时,应考虑采用合适的水胶比、矿物掺合料、抗渗剂等措施,以提高混凝土的抗渗、抗冻和抗腐蚀性能,延长使用寿命。
三、工程性能和混凝土配合比设计:混凝土的工程性能包括流动性、塑性、坍落度等。
在施工中,混凝土的流动性和坍落度直接影响到浇筑和振捣的效果。
流动性好的混凝土可以使得稠密砂浆中的空隙和孔隙得到有效充填,提高混凝土的致密性和强度。
因此,在配合比设计中,应考虑使用适量的减水剂,调整水胶比和砂石比例,以使得混凝土的工程性能更加合理。
四、配合比设计原则:1.强度和耐久性优先原则:根据混凝土所在的具体使用环境和强度要求,选择适当的水胶比、粉煤灰掺量、掺合料类型和掺合料掺量,以提高混凝土的强度和耐久性。
2.经济合理原则:在满足强度和耐久性要求的前提下,选择成本更低、易获取的原材料和掺合料,尽量减少材料浪费。
3.施工性能原则:考虑到施工的需要,选择流动性和坍落度适中的混凝土,以确保施工的顺利进行。
4.实验验证原则:对于新配合比的设计,应进行相应的实验室试验和现场试验,检验其性能和质量。
综上所述,混凝土配合比设计是一个根据工程要求和实际情况,合理选择水泥、砂、石、水等材料比例的过程。
普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计步骤普通混凝土配合比计算步骤如下:(1)计算出要求的试配强度f cu,0,并计算出所要求的水灰比值;(2)选取每立米混凝土的用水量,并由此计算出每立米混凝土的水泥用量;(3)选取合理的砂率值,计算出粗、细骨料的用量,提出供试配用的计算配合比。
以下依次列出计算公式:1.计算混凝土试配强度f cu,0,并计算出所要求的水灰比值(W/C)(1)混凝土配制强度混凝土的施工配制强度按下式计算:f cu,0≥f cu,k+1.645σ(10-5)式中f cu,0——混凝土的施工配制强度(MPa);f cu,k——设计的混凝土立方体抗压强度标准值(MPa);σ——施工单位的混凝土强度标准差(MPa)。
σ的取值,如施工单位具有近期混凝土强度的统计资料时,可按下式求得:(10-6)式中f cu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度值(MPa);μfcu——统计周期内同一品种混凝土N组试件强度的平均值(MPa);N——统计周期内同一品种混凝土试件总组数,N≥250当混凝土强度等级为C20或C25时,如计算得到的σ<2.5MPa,取σ=2.5MPa;当混凝土强度等级等于或高于C30时,如计算得到的σ<3.0MPa,取σ=3.0MPa。
对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂,其统计周期可取为一个月;对现场拌制混凝土的施工单位,其统计周期可根据实际情况确定,但不宜超过三个月。
施工单位如无近期混凝土强度统计资料时,可按表10-34取值。
σ取值表表10-34混凝土强度等级<C15 C20~C35 >C35σ(N/mm2) 4 5 6 (2)计算出所要求的水灰比值(混凝土强度等级小于C60时)(10-7)式中αa、αb——回归系数;f ce——水泥28d抗压强度实测值(MPa);W/C——混凝土所要求的水灰比。
1)回归系数αa、αb通过试验统计资料确定,若无试验统计资料,回归系数可按表10-35选用。
普通混凝土配合比背景混凝土是现代建筑中最主要的材料之一,其中普通混凝土应用范围广泛,是我们通常所说的“水泥”材料。
为了达到理想的强度和耐久性,混凝土中的各种成分需要按照一定比例配置。
这就是混凝土配合比的作用。
标准配合比根据我国国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015),普通混凝土的标准配合比为:•水灰比:0.45-0.60•水泥强度等级:32.5R•石子最大粒径:25mm•砂子细度模数:2.6-3.1•砂石配合比:1:2.5-3.5•强度等级:C15-C85配合比原理混凝土配合比是按照一定比例配置混凝土中各种材料的数量。
它的原理是根据混凝土的强度等级和使用环境要求,选择适当的水泥种类、砂子、石子等配合材料、掺合料、减水剂等辅助材料,经过试验和计算确定各种材料的比例,以达到混凝土工程设计要求。
在混凝土的配合比中,需要考虑以下几个因素:力学性能强度是混凝土力学性能的重要指标,可以通过控制配合比的成分和比例来调整混凝土强度。
但是,强度不是越高越好,要根据实际使用情况和成本等综合考虑,选取适当的强度等级。
可操作性和流动性混凝土在施工过程中需要保持一定的可塑性和流动性,以便于施工作业。
因此,在配合比中需要考虑混凝土的可塑性、流动性和坍落度等指标。
耐久性和抗裂性能混凝土具有一定的耐久性,但在长期使用过程中会受到各种环境的影响,可能会导致龟裂、腐蚀等问题。
因此,在配合比中需要选择适当的材料和掺合料,以提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
配合比实例下面是一组普通混凝土的配合比实例,以供参考:•水灰比:0.5•水泥:PC32.5•砂子:细砂•石子:5-25mm石子•砂石配合比:1:2.5•减水剂:0.3%•强度等级:C30在这组配合比中,水和水泥的比例为0.5,也就是说每公斤水对应0.5公斤水泥,这是保证混凝土强度的重要条件。
使用32.5R的水泥,其强度等级大约在30MPa左右。
采用细砂和5-25mm的石子,按照1:2.5的比例配合,可获得较好的可操作性和流动性。
《普通混凝土配合比设计规程》普通混凝土是一种常用建筑材料,其组成主要包括水泥、砂子、石子和水。
为了保证混凝土能够拥有理想的工程性能,需要进行科学合理的配合比设计。
根据《普通混凝土配合比设计规程》,配合比设计应考虑以下几个方面:1.强度等级:根据工程需要,确定混凝土的强度等级。
标准中规定了强度等级的分类和要求,设计时应根据该等级选择合适的成分,并确定相应的配合比。
2.材料品种和质量:根据配合比中所含材料的种类和性能要求,选择合适的水泥、砂子、石子和水。
各种材料的质量应符合国家相关标准的要求。
3.水灰比:水灰比是指混凝土中水和水泥质量之比。
根据混凝土的工程性能要求,确定合理的水灰比。
一般情况下,水灰比越小,混凝土的强度和耐久性越好,但同时也要考虑施工的可行性。
4.砂率和石子率:砂率是指砂子和骨料总质量之比,石子率是指石子和骨料总质量之比。
根据混凝土的配合比和规范要求,确定合适的砂率和石子率。
配合比设计过程中,还需要考虑以下注意事项:1.材料性能:根据材料的性能参数,合理选择材料比例。
例如,水泥的品种、水泥强度等级、砂子的级配和含水率、石子的级配等。
2.施工性:配合比设计应根据具体施工工艺和设备条件,使得混凝土具备良好的流动性和工作性。
施工性方面包括施工方法、振捣方式等。
3.经济性:在满足工程要求的前提下,设计合理的配合比,既要保证混凝土的强度和耐久性,又要尽可能降低成本。
4.合理性:配合比设计需综合考虑各种因素,如结构设计要求、材料特性、工程促进、资源优化等。
设计过程中,要进行多次试验和校准,确保配比方案的合理性。
通过合理的混凝土配合比设计,可以保证混凝土具有良好的工程性能,如强度、耐久性、抗裂性等。
此外,还可以降低混凝土的成本,提高工程质量,满足工程的施工和使用要求。
总之,《普通混凝土配合比设计规程》是指导工程实践中的重要标准,根据标准中的规定进行配合比设计,能够保证混凝土在工程中的可靠性和经济性。
普通混凝土配合比设计实例混凝土配合比设计是建筑设计与施工中的一个重要环节,直接关系到混凝土的强度和耐久性。
混凝土配合比设计需要根据工程的具体要求和混凝土材料的特性进行。
下面以一个普通混凝土配合比设计实例为例进行详细说明。
1.工程背景和要求:假设我们需要设计一种普通混凝土配合比,用于制作路面。
路面要求强度达到C25,抗渗性能好,耐久性高。
2.材料选择:根据混凝土的材料特性和要求,我们可以选择如下材料:-水泥:选用一般硅酸盐水泥,标号为P.O42.5-砂:选用细砂- 石子:选用最大粒径为20mm的碎石-水:选用清洁自来水3.配合比设计:根据经验公式和混凝土性能要求进行计算和确定混凝土的配合比。
3.1.水灰比的确定:水灰比是混凝土强度和耐久性的一个重要指标。
一般情况下,水灰比越小,混凝土的强度和耐久性越好。
根据经验,普通混凝土的水灰比一般在0.45~0.55之间。
在本实例中,我们选择水灰比为0.53.2.水的用量计算:水的用量一般根据混凝土的配合比和水灰比进行计算。
假设设计用水泥为300kg,那么水的用量可以按照公式计算得出:水的用量 = 水泥用量 * 水灰比 = 300kg * 0.5 = 150kg。
3.3.水泥的用量计算:水泥的用量一般按照强度要求进行确定。
在本实例中,强度要求为C25,根据国家标准,C25的抗压强度为25N/mm²。
可以通过公式计算出水泥的用量:水泥的用量 = 预计强度 * 面积 / 水泥的抗压强度= 25N/mm² * 1m³(面积)/ 42.5N/mm² = 0.588m³(588kg)。
3.4.砂和石子的用量计算:砂和石子的用量一般按照配合比进行计算。
假设配合比为1:2:3(水泥:砂:石子),可以按照以下公式计算:砂的用量 = (水泥用量 / 1) * 2 = 588kg * 2 = 1176kg。
石子的用量 = (水泥用量 / 1) * 3 = 588kg * 3 = 1764kg。
6.1.5 普通混凝土配合比设计混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来确定各组成材料数量之间的比例关系。
常用的表示方法有两种:一种是以1m3混凝土中各项材料的质量表示,如某配合比:水泥240kg,水180kg,砂630kg,石子1280kg,矿物掺合料160kg,该混凝土1m3总质量为2490kg;另一种是以各项材料相互间的质量比来表示(以水泥质量为1),将上例换算成质量比为:水泥∶砂∶石∶掺合料=1∶2.63∶5.33∶0.67,水胶比=0.45。
1.混凝土配合比的设计基本要求市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求:(1)满足施工规定所需的和易性要求;(2)满足设计的强度要求;(3)满足与使用环境相适应的耐久性要求;(4)满足业主或施工单位渴望的经济性要求;(5)满足可持续发展所必需的生态性要求。
2.混凝土配合比设计的三个参数混凝土配合比设计,实质上就是确定胶凝材料、水、砂和石子这四种组成材料用量之间的三个比例关系:(1)水与胶凝材料之间的比例关系,常用水胶比表示;(2)砂与石子之间的比例关系,常用砂率表示;(3)胶凝材料与集料之间的比例关系,常用单位用水量(1m3混凝土的用水量)来表示。
3.混凝土配合比设计步骤混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和调整、施工配合比的确定等。
(1)初步配合比计算1)计算配制强度(f cu,o)。
根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2011)规定,混凝土配制强度应按下列规定确定:①当混凝土的设计强度小于C60时,配制强度应按下式确定:f cu,o≥f cu,k+1.645σ式中f cu,o——混凝土配制强度,MPa;f cu,k——混凝土立方体抗压强度标准值,这里取混凝土的设计强度等级值,MPa;σ——混凝土强度标准差,MPa。
②当混凝土的设计强度不小于C60时,配制强度应按下式确定:f cu ,o ≥1.15f cu ,k混凝土强度标准差σ应根据同类混凝土统计资料计算确定,其计算公式如下:n 22cu i cu i 1n n 1f mf σ=-=-∑,式中 f cu ,i ——统计周期内同一品种混凝土第i 组试件的强度值,MPa ;mf cu ——统计周期内同一品种混凝土n 组试件的强度平均值,MPa ;n ——统计周期内同品种混凝土试件的总组数。
比例配合,通过搅拌、捣实成型以及养护硬化而制成的一种石材。
在实际生产以及施工过程中,混凝土配合比的确定是尤为关键的一个环节,通过确定配合比中的主要参数,不仅可以使混凝土工程的质量得到保证,同时可以实现资源的节约。
1普通混凝土配合比设计1.1收集配合比设计信息1.1.1工程信息资料在工程以及工程施工过程中,预拌混凝土主要提供服务功能,因而必须严格按照工程要求来设计配合比。
在配合比设计过程中,一方面需要充分考虑预拌混凝土其实际强度要求,保证其工作性得到满足;另一方面,为了保证混凝土工程的安全性,使其具备更高的耐久性,在配合比设计过程中还需保证其能够满足相关标准以及技术规范的要求。
1.1.2原材料质量信息在对混凝土配合比进行设计过程中,需要对原材料实际情况进行综合考虑,在此基础上及时调整配合比。
1.1.3环境条件在夏季,由于温度较高,混凝土表面所存在的水分蒸发更快,因而,在实际施工过程中,需要采取有效措施以避免预拌混凝土发生坍损过大的情况,或者出现干缩裂缝,将砂率降低可以使存在于混凝土表面的水分具备与水蒸发速度相平衡的析出速度,避免混凝土出现干缩裂缝,降低其坍损。
1.1.4建立企业质量数据库在设计预拌混凝土配合比时,首要工作是配合比的设计以及计算,这一工作需要充分考虑所掌握的各项资料,在理论体系以及规范经验的基础之上做好参数的选择工作,进而对各种成分的用量进行确定。
在参数选取过程中,需要以经验积累作为基础,在配合比计算出以后进行试配,通过调整最终配合比。
因而,需要建立企业质量数据库。
1.2参数选择1.2.1参数选择基础在确定用水量时,如果所采用的为细沙,可将用水量增加5-10kg/m3混凝土,如果所采用的为粗砂,可以将用水量减少5-10kg/m3混凝土,对于具备较大流动性的混凝土,在对其用水量进行确定过程中,首先需要测量90mm坍落度时所需要的实际用水量,以该值作为基础参数,随着坍落度的增加逐渐提高用水量,通常每增加20mm的坍落度需要将用水量增加5kg。
普通混凝土配合比设计步骤普通混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料,其质量取决于配合比的设计。
下面,我们就普通混凝土的配合比设计步骤进行详细介绍。
1.确定混凝土强度等级
混凝土强度等级是指混凝土承受压力的能力,这是混凝土配合比设计中非常重要的一步。
确定混凝土强度等级需要考虑建筑结构的使用场所和强度要求等因素,在国家标准中也对各强度等级的配合比有明确规定。
2.确定抗渗等级和耐久性等级
除了混凝土强度等级外,还需要考虑抗渗等级和耐久性等级,这是建筑工程中安全性和使用寿命的保证。
一般来说,抗渗等级越高的混凝土配合比设计就越复杂。
耐久性等级则与混凝土使用环境和外部因素有关。
3.选择骨料配合比
确定混凝土骨料配合比是混凝土配合比设计的重要步骤。
混凝土骨料配合比的选择需要综合考虑骨料种类、粒径、含泥量等因素,以及是否需要在混凝土中添加其他材料。
4.选择水泥品种和掺合材料种类及掺合比例
水泥和掺合材料的选择是混凝土配合比设计中的关键步骤。
不同品种的水泥和掺合材料对混凝土的强度、耐久性等方面有着不同的影响,需要根据具体情况选择并确定掺合比例。
5.根据配合比公式确定配合比
最后,以确定的混凝土强度等级、抗渗等级、耐久性等级、骨料配合比、水泥和掺合材料种类及比例等为基础,按照国家标准中规定的配合比公式进行计算,确定最终的配合比。
以上为普通混凝土配合比设计的基本步骤,需要注意的是,在实际设计过程中,还需要考虑气候、当地材料的特性等因素,以确保混凝土质量达到预期目标。
普通混凝土的配合比设计一、混凝土配合比设计基本要求混凝土配合比是指1m3混凝土中各组成材料的用量,或各组成材料之重量比。
配合比设计的目的是为满足以下四项基本要求:1.满足施工要求的和易性。
2.满足设计的强度等级,并具有95%的保证率。
3.满足工程所处环境对混凝土的耐久性要求。
4.经济合理,最大限度节约水泥,降低混凝土成本。
二、混凝土配合比设计中的三个基本参数为了达到混凝土配合设计的四项基本要求,关键是要控制好水灰比(W/C)、单位用量(W0)和砂率(Sp)三个基本参数。
这三个基本参数的确定原则如下:1.水灰比。
水灰比根据设计要求的混凝土强度和耐久性确定。
确定原则为:在满足混凝土设计强度和耐久性的基础上,选用较大水灰比,以节约水泥,降低混凝土成本。
2.单位用水量。
单位用水量主要根据坍落度要求和粗骨料品种、最大粒径确定。
确定原则为:在满足施工和易性的基础上,尽量选用较小的单位用水量,以节约水泥。
因为当W/C一定时,用水量越大,所需水泥用量也越大。
3.砂率。
合理砂率的确定原则为:砂子的用量填满石子的空隙略有富余。
砂率对混凝土和易性、强度和耐久性影响很大,也直接影响水泥用量,故应尽可能选用最优砂率,并根据砂子细度模数、坍落度要求等加以调整,有条件时宜通过试验确定。
三、混凝土配合比设计方法和原理混凝土配合比设计的基本方法有两种:一是体积法(又称绝对体积法);二是重量法(又称假定表观密度法),基本原理如下:1. 体积法基本原理。
体积法的基本原理为混凝土的总体积等于砂子、石子、水、水泥体积及混凝土中所含的少量空气体积之总和。
若以Vh、Vc、Vw、Vs、Vg、Vk分别表示混凝土、水泥、水、砂、石子、空气的体积,则有:(4-32)若以C0、W0、S0、G0分别表示1m3混凝土中水泥、水、砂、石子的用量(kg),以分别表示水、水泥的密度和砂、石子的表观密度(g/cm3),10 表示混凝土中空气体积,则上式可改为:(4-33)式中,为混凝土含气量百分率(%),在不使用引气型外加剂时,可取a=1。
2. 重量法基本原理。
重量法基本原理为混凝土的总重量等于各组成材料重量之和。
当混凝土所用原材料和三项基本参数确定后,混凝土的表观密度(即1m3混凝土的重量)接近某一定值。
若预先能假定出混凝土表观密度,则有:(4-34)式中为1m3为混凝土的重量(kg),即混凝土的表观密度。
可根据原材料、和易性、强度等级等信息在2350~2450kg/m3之间选用。
混凝土配合比设计中砂、石料用量指的是干燥状态下的重量。
水工、港工、交通系统常采用饱和面干状态下的重量。
四、混凝土配合比设计步骤混凝土配合比设计步骤为:首先根据原始技术资料计算“初步计算配合比”;然后经试配调整获得满足和易性要求的“基准配合比”;再经强度和耐久性检验定出满足设计要求、施工要求和经济合理的“试验室配合比”;最后根据施工现场砂、石料的含水率换算成“施工配合比”。
(一)初步计算配合比计算步骤1.计算混凝土配制强度()。
(4-35)2.根据配制强度和耐久性要求计算水灰比(W/C)。
(1)根据强度要求计算水灰比。
由式:,则有:(2)根据耐久性要求查表4-18,得最大水灰比限值。
(3)比较强度要求水灰比和耐久性要求水灰比,取两者中的最小值。
3.根据施工要求的坍落度和骨料品种、粒径、由表4-12选取每立方米混凝土的用水量(W0)。
4.计算每立方米混凝土的水泥用量(C0)。
(1)计算水泥用量:(2)查表4-18,复核是否满足耐久性要求的最小水泥用量,取两者中的较大值。
5.确定合理砂率(Sp)。
(1)可根据骨料品种、粒径及W/C查表4-13选取。
实际选用时可采用内插法,并根据附加说明进行修正。
(2)在有条件时,可通过试验确定最优砂率。
6.计算砂、石用量(S0、G0),并确定初步计算配合比。
(1)重量法:(4-36)(2)体积法:(4-37)(3)配合比的表达方式:①根据上述方法求得的C0、W0、S0、G0,直接以每立方米混凝土材料的用量(kg)表示。
②根据各材料用量间的比例关系表示:C0:S0:G0=1:S0/C0:G0/C0,再加上W/C值。
(二)基准配合比和试验室配合比的确定初步计算配合比是根据经验公式和经验图表估算而得,因此不一定符合实际情况,必经通过试拌验证。
当不符合设计要求时,需通过调整使和易性满足施工要求,使W/C满足强度和耐久性要求。
1.和易性调整——确定基准配合比。
根据初步计算配合比配成混凝土拌合物,先测定混凝土坍落度,同时观察粘聚性和保水性。
如不符合要求,按下列原则进行调整:(1)当坍落度小于设计要求时,可在保持水灰比不变的情况下,增加用水量和相应的水泥用量(水泥浆)。
(2)当坍落度大于设计要求时,可在保持砂率不变的情况下,增加砂、石用量(相当于减少水泥浆用量)。
(3)当粘聚性和保水性不良时(通常是砂率不足),可适当增加砂用量,即增大砂率。
(4)当拌合物显得砂浆量过多时,可单独加入适量石子,即降低砂率。
在混凝土和易性满足要求后,测定拌合物的实际表观密度(),并按下式计算每1m3混凝土的各材料用量——即基准配合比:令:A=C拌+W拌+S拌+G拌则有:(4-38)式中:A——试拌调整后,各材料的实际总用量(kg);——混凝土的实测表观密度(kg/m3);C拌、W拌、S拌、G拌——试拌调整后,水泥、水、砂子、石子实际拌合用量(kg);Cj、Wj、Sj、Gj——基准配合比中1m3混凝土的各材料用量(kg)。
如果初步计算配合比和易性完全满足要求而无需调整,也必须测定实际混凝土拌合物的表观密度,并利用上式计算Cj、Wj、Sj、Gj。
否则将出现“负方”或“超方”现象。
亦即初步计算1m3混凝土,在实际拌制时,少于或多于1m3。
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,则初步计算配合比即为基准配合比,无需调整。
2.强度和耐久性复核——确定试验室配合比。
根据和易性满足要求的基准配合比和水灰比,配制一组混凝土试件;并保持用水量不变,水灰比分别增加和减少0.05再配制二组混凝土试件,用水量应与基准配合比相同,砂率可分别增加和减少1%。
制作混凝土强度试件时,应同时检验混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性和表观密度,并以此结果代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。
三组试件经标准养护28天,测定抗压强度,以三组试件的强度和相应灰水比作图,确定与配制强度相对应的灰水比,并重新计算水泥和砂石用量。
当对混凝土的抗渗、抗冻等耐久性指标有要求时,则制作相应试件进行检验。
强度和耐久性均合格的水灰比对应的配合比,称为混凝土试验室配合比。
计作C、W、S、G。
(三)施工配合比试验室配合比是以干燥(或饱和面干)材料为基准计算而得,但现场施工所用的砂、石料常含有一定水分,因此,在现场配料前,必须先测定砂石料的实际含水率,在用水量中将砂石带入的水扣除,并相应增加砂石料的称量值。
设砂的含水率为a%;石子的含水率为b%,则施工配合比按下列各式计算:[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,混凝土强度标准差取4.0MPa。
所用原材料如下:水泥:普通硅酸盐水泥32.5级,密度=3.1,水泥强度富余系数Kc=1.12;砂:河砂Mx=2.4,Ⅱ级配区,=2.65g/cm3;石子:碎石,Dmax=40mm,连续级配,级配良好,=2.70g/cm3;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()。
=+1.645a =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):(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,对水灰比无限制,故取满足强度要求的水灰比即可。
3. 确定用水量(W0)。
查表4-12可知,坍落度55~70mm时,用水量185kg;4. 计算水泥用量(C0)。
根据表4-18,满足耐久性对水泥用量的最小要求。
5.确定砂率(Sp)。
参照表4-13,通过插值(内插法)计算,取砂率Sp=32% 。
6.计算砂、石用量(S0、G0)。
采用体积法计算,因无引气剂,取a=1。
解上述联立方程得:S0=577kg;G0=1227kg。
因此,该混凝土初步计算配合为:C0=411kg,W0=185kg,S0=577kg,G0=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kg/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. 基准配合比:(1)根据初步计算配合比计算12L各材料用量为:C=4.932kg,W=2.220kg,S=6.92kg,G=14.72kg(2)增加5%的水泥和水用量为:ΔC=0.247kg,ΔW=0.111kg(3)各材料总用量为;A=(4.932+0.247)+(2.220+0.111)+6.92+14.92=29.35(kg)(4)根据式(4-38)计算得基准配合比为:Cj=422,Wj=190,Sj=564,Gj=1215。
2.施工配合比:根据题意,试验室配合比等于基准配合比,则施工配合比为:C=Cj=422kgS=564×(1+4.5%)=589kgG=1215×(1+1%)=1227kgW=190-564×4.5%-1215×1%=152kg[例4-6]承上题求得的混凝土基准配合比,若掺入减水率为18%的高效减水剂,并保持混凝土落度和强度不变,实测混凝土表观密度ρh=2400kg/m3。
求掺减水剂后混凝土的配合比。
1m3混凝土节约水泥多少千克?[解] (1)减水率18%,则实际需水量为:W=190-190×18%=156kg(2)保持强度不变,即保持水灰比不变,则实际水泥用量为:C=156/0.45=347kg(3)掺减水剂后混凝土配合比如下:各材料总用量=347+156+564+1215=2282∴实际每立方米混凝土节约水泥:422-365=57kg。