水泥混凝土配合比设计
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水泥混凝土配合比设计水泥混凝土配合比设计是指根据工程要求和混凝土的性能要求,通过对水泥、砂、石料和水等材料的比例控制,确定合理的配合比,以保证混凝土的密实性、强度、耐久性和稳定性。
下面将详细介绍水泥混凝土配合比设计的步骤和相关要点。
一、配合比设计的原则1.合理配合:根据工程要求和用途,确定混凝土的种类、强度等级及要求,综合考虑材料的得手性、适应性、可得性以及工程生产条件,确定合理的配合比。
2.高效经济:在满足工程要求的前提下,尽量选择适宜的材料,减少成本和资源消耗,并保证混凝土的质量和效益。
3.可施工性:配合比应具有较好的可操作性,保证施工的顺利进行,减少工人劳动强度,提高生产效率。
4.可靠耐久性:混凝土应具有足够的强度、抗渗性、耐久性和冻融循环性能,以保证工程的正常使用寿命。
二、配合比设计的步骤1.确定混凝土的强度等级和要求,依据工程要求和设计规范,确定混凝土设计强度。
2.选择主要材料,包括水泥、砂、石料和水等,选择符合规范要求的材料。
3.确定材料性能,包括水泥的种类、标号、砂和石料的标准、级配曲线和坍落度,水的质量等。
4.根据材料的性能和强度要求,计算材料的用量比例,主要包括水泥用量、砂用量、石料用量等。
5.调整材料用量比例,根据材料特性和施工工艺等因素,对初始设计进行调整,使得配合比更接近设计要求。
6.进行混凝土的试验和检验,包括坍落度、压实度、强度等试验,对试验结果进行分析和评估,对配合比进行相应的修正。
7.最终确定配合比,并做好记录,供生产和施工参考。
三、配合比设计的要点1.水灰比控制:水泥的水灰比是影响混凝土强度和耐久性的关键因素,一般应控制在0.4-0.6范围内。
2.砂石比控制:砂石比的选择要根据石料的级配和孔隙率等因素进行合理确定,一般应控制在2.5-3.0范围内。
3.料砂比控制:料砂比是指石料与砂的质量比例,一般应控制在1.5-2.0范围内。
4.级配曲线控制:要选择合理的砂石级配曲线,尽量满足实际骨料的种类和粒径分布。
水泥混凝土配合比设计的步骤:设试验室配合比为:水泥:水:砂子:石子=1:x:y:z,现场砂子含水率为m,石子含水率为n,则施工配合比调整为:1:(x-y*m-z*n):y*(1+m):z*(1+n)。
混凝土配合比设计过程一般分为四个阶段,即初步配合比计算、基准配合比的确定,实验配合比确定和施工配合比的确定。
通过这一系列的工作,从而选择混凝土各组分的最佳配合比例。
水泥混凝土配合比设计的原则:
1、混凝土拌合物的和易性能够满足施工的需要;
2、混凝土的强度能够满足设计的要求;
3、混凝土应有良好的耐久性;
4、在满足上述的要求时,尽量减少成本,增加效益。
5、根据工程结构部位、钢筋的配筋量、施工方法及其他要求,确定混凝土拌合物的坍落度,确保混凝土拌合物有良好的均质性,不发生离析和泌水,易于浇筑和抹面。
水泥混凝土配合比设计步骤(1) 配制强度:f cu,k=25Mpa f cu,o= f cu,k+1.645* o=25+1.645*5=33.2Mpa(2) 初步确定水灰比:(用经验公式计算,各指标选取)W/C= a a*f ce/(f cu,0 + a a*a b*f ce)=(0.53*36.5) / (33.2+0.53*0.20*36.5) =0.52(3) 选取单位体积水泥混凝土的用水量:由水灰比为0.52,混凝土拌合物的坍落度为10-30mm,碎石最大粒径为31.5mm,在满足混凝土施工要求的基础上选取混凝土的单位用水量为:m wo=175kg/m 3。
(4) 计算1m3水泥混凝土水泥用量:由W/C=0.52,m w0=185 (kg/m3),得m co=m wo/(W/C)=337(kg/m3)查表符合耐久性要求的最小水泥用量为320kg/m 3,所以取按强度计算的单位水泥用量m co=337 ( kg/m 3)(5) 选取合理砂率,计算粗细集料用量:最大粒径31.5mm,水灰比0.52,查表取混凝土砂率B s =35%o(6) 计算一组(3块试件)水泥混凝土各材料用量3水用量175kg/ m '水泥用量337kg/m 砂用量680 kg/m 碎石用量1263 kg/m(7) 配合比确定: 个人认为,单位用水量可取180(kg/m3) ,为保证混凝土强度,水灰比取0.5,单位水泥用量360(kg/m3) ,根据密度法计算配合比,假定表观密度为2400(kg/m3 ),单位粗集料用量与单位细集料用量为未知量,可设方程求解M c0+ M g0+ M s0+ M w0=2400 M s0/ (M s0+ M g0 )*100=35解得M g0=1560(kg/m3) ,M s0=840 (kg/m3)通过计算得到个人的配合比为:单位用水量:单位水泥用量:单位细集料用量:单位粗集料用量=180:360: 840:1560。
水泥混凝土配合比设计步骤包括一、前言哎呀,今天咱们来聊聊水泥混凝土配合比设计这个事儿。
话说这可是个技术活,搞不好就会弄得满手泥巴,还可能影响到建筑物的质量哦!所以,咱们得认真对待,一步一步来。
二、准备工作咱们要了解一下水泥混凝土的基本概念。
水泥混凝土是由水泥、砂子、石子和水按一定比例混合而成的一种建筑材料。
它的主要作用是作为结构材料,承受建筑物的重量和各种外力。
接下来,咱们要准备一些工具,比如秤、量杯、搅拌机等。
这些工具在配合比设计过程中可是必不可少的哦!三、确定配合比好了,准备工作都搞定了,接下来就是最重要的一步:确定配合比。
所谓配合比,就是指水泥、砂子、石子和水的比例。
这个比例关系到水泥混凝土的强度、耐久性和施工性能等因素。
那么,如何确定这个比例呢?其实,这里面有一个经验公式可以参考。
一般来说,水泥、砂子、石子的比例为2:3:5比较合适。
具体的比例还要根据实际情况来调整。
四、计算配合比确定了水泥、砂子、石子的比例之后,咱们就可以开始计算配合比了。
这个过程其实也很简单,就是按照一定的公式来进行计算。
比如说,如果我们要制作100立方米的水泥混凝土,那么就需要按照以下公式进行计算:水泥用量= (2 + 3 + 5) × 100 / (2 + 3 + 5 + 5) × 1000 = 400千克砂用量= (3 + 5) × 100 / (2 + 3 + 5 + 5) × 1000 = 600千克石用量= (5 + 5) × 100 / (2 + 3 + 5 + 5) × 1000 = 800千克水用量 = 100立方米× 0.4 = 40立方米五、试拌与调整在确定了配合比之后,咱们还需要进行试拌的过程。
试拌的目的是检验配合比是否合理,以及调整水泥、砂子、石子和水的比例。
试拌的时候,需要按照实际需求的数量来进行操作。
比如说,我们要制作10立方米的水泥混凝土,那么就需要按照上述公式分别取适量的水泥、砂子、石子和水进行混合。
C25水泥混凝土配合比设计1、混凝土设计强度等级为C25,要求混凝土拌合物坍落度为70~90mm,所在地区属寒冷地区。
2、组成材料:水泥采用哈尔滨天鹅P.032.5普通硅酸盐水泥,中砂采用秦家中砂,碎石产地为海伦县哈拉巴山10-30mm碎石、20-40mm醉石。
(一)c25混凝土配合比1A、水泥:水:砂:碎石=372:175:593:1260=1:0.47:1.59:3.39。
B、试拌材料用量为:水泥:水:砂:碎石=8.5:4.0:13.52:28.82kg。
C、拌和后,坍落度为30mm,达到设计要求。
(二)c25混凝土配合比2A、水泥:水:砂:碎石=417:175:579:1229=1:0.42:1.39:2.95。
B、试拌材料用量为:水泥:水:砂:碎石=9.6:4.03:13.34:28.42kg。
C、拌和后,坍落度仅20mm,达不到设计要求,故保持水灰比不变,增加水泥用量500g,增D、加拌和用水210g,再拌和后,坍落度达到35mm,符合设计要求。
E、此时,实际各材料用量为:水泥:水:砂:碎石=10.1:4.24:13.34:28.42kg。
c25混凝土1方多少吨:1、C25混凝土每立方米重量C25是普通常用混凝土,一般工程设计中取2.4吨/立方米。
普通混凝土重量在2.35吨/立方米到2.45吨/立方米之间,实际根据配合比不同,重量有所不同。
2、混凝土按重量分类A、重混凝土密度大于2800千克每立方米(>2.8吨/立方米);B、普通混凝土2000到2800千克每立方米(2.0—2.8吨/立方米);C、轻质混凝土密度小于1950千克每立方米(<1.95吨/立方米)。
一般混凝土配合比设计混凝土配合比设计确实是依照工程要求、结构形式和施工条件来确信各组成材料数量之间的比例关系。
经常使用的表示方式有两种: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彼其间的质量比来表示(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∶∶∶,水胶比=。
1.混凝土配合比的设计大体要求市政工程中所利用的混凝土须知足以下五项大体要求:(1)知足施工规定所需的和易性要求;(2)知足设计的强度要求;(3)知足与利用环境相适应的耐久性要求;(4)知足业主或施工单位期望的经济性要求;(5)知足可持续进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,实质上确实是确信胶凝材料、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,经常使用水胶比表示;(2)砂与石子之间的比例关系,经常使用砂率表示;(3)胶凝材料与集料之间的比例关系,经常使用单位用水量(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、施工配合比的确信等。
(1)初步配合比计算1)计算配制强度(f cu,o)。
依照《一般混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2020)规定,混凝土配制强度应按以下规定确信:①当混凝土的设计强度小于C60时,配制强度应按下式确信:f cu,o≥f cu,k+σ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,那个地址取混凝土的设计强度品级值,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,配制强度按下式确信:f cu,o≥,k混凝土强度标准差σ应依照同类混凝土统计资料计算确信,其计算公式如下: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。
水泥混凝土配合比设计方法普通水泥混凝土配合比设计方法是以抗压强度为指标的计算方法。
一、计算初步配合比1、确定混凝土的配制强度R yp混凝土配制强度(R yp)应根据:(1)设计要求的混凝土强度等级和(2)施工单位质量管理水平,按下式确定。
R yp=R y+Zσ(1-1)式中:R yp—混凝土的施工配制强度(Mpa)R y—混凝土立方体抗压强度标准值(即设计要求的混凝土强度等级)(Mpa)σ—由施工单位质量管理水平确定的混凝土强度标准差若无历史统计资料时,强度标准差可根据要求的强度等级按下表规定选取标准差σ值表Z—信度界限,决定保证率P的积分下限当P>50%,t应为负值。
按GBJ 55-93规定取概率分布为0.05分位数(即P=95%),Z= 1.645。
式1-1改写为:R yp= R y+1.645σ2.计算水灰比(W/C)(1)按混凝土要求强度等级计算水灰比和水泥实际强度根据已确定得混凝土配制强度R yp,由下式计算水灰比:R yp =AR s (WC –B ) (2-1) 式中:R yp —混凝土配制强度(Mpa )A,B —混凝土强度回归系数C/W —混凝土所要求的灰水比R s —水泥的实际强度(Mpa )在无法取得水泥实际强度时,可采用水泥标号按下式计算:R s =γc R b (2-2)式中:R b —水泥标号的标准值γc —水泥标号值的富余系数。
通常取γc =1.00-1.13。
由式(2-1)和式(2-2)得W C =SYP S ABR R AR + (2-3) (2)按耐久性校核水灰比 按式(2-3)计算所得的水灰比,系按强度要求计算得到的结果。
3.选定单位用水量(m wo )根据粗集料的品种、粒径就施工要求的混凝土拌和物稠度值(坍落度或维勃稠度)选择每立方米混凝土拌和物的用水量。
一般可根据施工单位对所用材料的经验选定。
4.计算单位水泥用量(m co )(1)按强度要求校核单位用灰量,每立方米混凝土拌和物的用水量选定后,即可根据强度或耐久性要求已求得的水灰比(W/C )值计算水泥单位用量。
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Sp6)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:σ645.1..+=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。
水泥混凝土配合比设计方法与质量控制一、设计原则:强度工作性耐久性经济性1、强度要求(力学性能)设计文件、使用要求2、工作性要求设计文件、施工技术规范、施工组织设计(流动性、可塑性、稳定性、易密性)3、耐久性要求技术标准、使用要求4、经济性要求业主投资要求、承包商利益要求二、设计依据:1、设计原则:强度、工作性、耐久性、经济性要求2、设计规程:JGJ55—2000《普通砼配合比设计规程》f cu,o=a a·f ce(c/w-a b)f cu,o——配制强度。
f ce —水泥28d抗压强度实测值。
c/w—灰水比a a、a b——回归系数水泥混凝土配合比设计是半理论、半经验。
3、砼实验方法标准:GB/T50080:水泥混凝土物理性能试验方法标准GB/T50081 :水泥混凝土力学性能试验方法标准4、行业技术规范:JTJ041—2000《公路桥涵施工技术规范》5、工程设计文件、图纸、国务院关于工程建设的强制式条文6、工程质量标准、验收标准、使用要求(抗冲刷、抗冻、抗渗、耐磨、抗裂、耐蚀、环保等要求)例:靖远黄河大桥配合比 强度—耐久性三、设计条件1、原材料的品质、规格及原材料基本性能参数 (1)质量要求(2)试验方法标准JTJ058 — 2000 《公路工程集料试验方法标准》 JTJ056 — 84 《公路工程水质分析操作规程》GB/T17671 — 1999 《水泥胶砂强度检验方法(ISO ) 方法》 GB/T1471 — 2001 《水泥标准稠度用水量、安定性及凝结时间 方法标准》GB8076 《混凝土外加剂》GB/T8077 《混凝土外加剂匀质性试验方法》 2、工程设计文件、技术规范设计文件—集料类型、最大粒径、集配 技术规范—原材料技术要求、混凝土技术要求 3、工程性质及施工环境条件工程等级、类型、技术要求,环境保护要求,施工季节(温度、湿度、风力等),施工机具(混凝土拌合、运输、浇捣),施工方式、时间,混凝土养护条件等4、施工组织(设计)与施工管理水平施工组织设计不严密,施工管理水平底则混凝土质量波动大,质量风险大(δ取大值)fo ≧f cu,k +1.645δ)① 试验人员的水平例:1.陕北307线砼配合比设计 ②施工管理水平③试验室环境2.河南106线砼试件养生不规范——梁扳荷载试验3.江阴长江大桥裂缝5.实验室质量管理要求①试验人员专业知识和试验操作技能水平以及经历、经验 ②试验检测条件: 试验方法的选择试验仪器设备计量校准与检测试验室环境条件(温度、湿度等)例:a勉宁高速工地实验室b小康高速公路南段招标文件——实验室环境要求③实验室质量管理水平(样品管理、数据分析、内部质量评审、检测质量、检测报告质量等)四、普通混凝土配合比设计步骤A.选料:按设计条件和技术规范及施工要求各种材料的最佳配合B.配料:按施工技术规范中砼的性质及经济性原则各种材料的用量例:河南洛—常路1.计算初步配合比(理论计算)①计算配制强度f cu,o≥f cu,k+1.645δ②水灰比计算w/c=a a.f ce/(f cu,o+a a.a b.f ce)(并按耐久性校核水灰比)③选定单位用水量m wo④计算单位用灰量m co=m wo/(w/c) (并按耐久性校核单位用灰量)⑤确定砂率(查表或计算或经验)βs⑥计算粗、细集料用量m go 、m som co+m go+m so+m wo=m cp重量法βs= m so/(m go+m so)﹒100%m co/pc+m go/pg+m so/ps+m wo/pw+0.01a=1体积法βs= m so/(m go+m so)﹒100%2.试拌调整,提出基准配合比①计算试拌材料用量(测原材料含水量)②测试并调试工作性(60l卧室拌合机)W不变,调整浆集比,5%W/C不变,调整砂率,±1%③提出基准配合比3.检验强度、测定实验室配合比①三个水灰比,配制砼,制试件,标准养生28天测强度。
水泥混凝土配合比水泥混凝土配合比范本:1. 引言水泥混凝土配合比是指混凝土中水、水泥、骨料和掺合料的比例关系。
合理的配合比能够保证混凝土的工作性能和强度满足设计要求。
本旨在提供一个详细的水泥混凝土配合比参考,包括每个章节内容的细化。
2. 原材料选择混凝土的主要原材料包括水泥、骨料和掺合料。
水泥的种类、强度等级以及掺合料的类型和用量需要根据工程要求来选择。
详细介绍每种原材料的特点和选择方法。
3. 设计强度等级根据工程的要求和所处环境条件,确定混凝土的设计强度等级。
通过考虑结构的荷载和使用条件来确定合适的强度等级,并选用相应的配合比。
4. 水灰比、骨料用量及粒径分布水灰比是混凝土配合比中的重要参数,直接影响混凝土的强度和耐久性。
根据设计要求和原材料的特性选择合适的水灰比。
同时,骨料用量及粒径分布也需根据设计要求进行调整。
5. 抗渗性要求根据工程环境和要求确定混凝土的抗渗性要求。
选择合适的掺合料和掺合料用量来提高混凝土的抗渗性能。
6. 施工性能要求考虑到混凝土的施工性能,如可塑性、坍落度和可泵性等方面的要求。
通过调整水泥用量和掺合料来达到预期的施工效果。
7. 耐久性要求混凝土的耐久性是保证结构寿命的关键因素。
根据工程环境和设计要求,选用合适的水泥种类和掺合料来提高混凝土的耐久性。
8. 配比调整与试验制定初步配合比后,通过实验和调整来验证和优化配合比。
根据试验结果调整配合比,直至满足设计要求为止。
9. 施工要点和注意事项在混凝土施工过程中,需要注意配合比的稳定性和施工工艺的合理性。
列出施工要点和注意事项,确保混凝土配合比的正确实施。
10. 结论根据前述章节的细化内容,得出最终的水泥混凝土配合比。
并总结配合比的优势和适用范围。
扩展内容:1. 本所涉及附件:- 混凝土配合比试验报告- 混凝土原材料性能表格- 混凝土强度试验数据2. 本所涉及的法律名词及注释:- 水泥:指按照国家标准制造的水泥;- 骨料:指洗净、质量合格、粒度均匀的天然石子和矿石;- 掺合料:指在混凝土中作为水泥替代物或改良剂的材料;- 强度等级:指混凝土材料在规定养护条件下的抗压强度标准。
一、概述
混凝土吉各组成材料用量之比即为混凝土的配合比。
混凝土配合比设计就是根据原材料的性能和对混凝土的技术要求,通过计算和试配调整,确定出满足工程技术经济指标的混凝土各组成材料的用量。
本节阐述水泥、水、细集料和粗集料四组分的组成设计。
1.混凝土配合比表示方法
水泥混凝土配合比表示方法,有下列两种:
1)单位用量表示法
以每1㎡混凝土中各种材料的用量表示,例如:水泥:水:细集料:粗集料=330㎏:150㎏:706㎏:1264㎏。
2)相对用量表示法
以水泥的质量为1,并按“水泥:细集料:粗集料;水灰比”的顺序排列表示,例如1:2.14:3.82;W/C=0.45.
2.配合比设计的基本要求
混凝土配合比设计,应满足下列四项基本要求:
1)满足结构物设计强度的要求
不论混凝土路面或桥梁,在设计时都会对不同的结构部位提出不同的“设计强度”要求。
为了保证结构物的可靠性,采用一个比设计强度高的“配制强度”,才能满足设计强度的要求。
2)满足施工工作性的要求
按照结构物断面尺寸和形状、配筋的疏密以及施工方法和设备来确定工作性(坍落度或维勃稠度)。
3)满足环境耐久性的要求
根据结构物所处环境条件,如严寒地区的路面或桥梁、桥梁墩台在水位升降范围等,为保证结构的耐久性,在设计混凝土配合比时应考虑允许的“最大水灰比”和“最小水泥用量”。
4)满足经济性的要求
在保证工程质量的前提下,尽量节约水泥,合理地使用材料,以降低成本。
3.混凝土配合比设计的步骤
混凝土配合比设计可按下列步骤进行:
1)计算“初步配合比”
根据原始资料,按我国现行的配合比设计方法,计算初步配合比,即水泥:水:细集料:粗集料=m co:m wo:m so:m go。
2)提出“基准配合比”
根据初步配合比,采用施工实际材料,进行试拌,测定混凝土拌合物的工作性(坍落度或维勃稠度),调整材料用量,提出一个满足工作性要求的“基准配合比”,即m ca:m wa:m sa:m ga。
3)确定“试验室配合比”
以基准配合比为基础,增加和减少水灰比,拟定几组(通常为三组)适合工作性要求的配合比,通过制备试块、测定强度,确定既符合强度和工作性要求,又较经济的试验室配合比,即m cb:m wb:m sb:m gb。
4)换算“施工配合比”
根据工地现场材料的实际含水率,将试验室配合比换算为施工配合比,即m c:m w:m s:m g。
或1:m w/m c:m s/m c:m g/m c。
二、普通混凝土配合比设计方法(以抗压强度为指标的计算方法)
1.初步配合比的计算 1)确定混凝土的配制强度f cu ,o
为了使所配制的混凝土具有必要的强度保证率(即P=95%),要求混凝土配制强度必须大于其标准值。
按式(1)确定:
σ645.1+=k cu o cu f f ,, (1)
式中:f cu ,o ——混凝土的施工配制强度(MPa);
f cu ,k ——混凝土立方体抗压强度标准值(即设计要求的混凝土强度等级) (MPa); σ——由施工单位质量管理水平确定的混凝土强度标准差(MPa)。
混凝土标准差(σ)值按式(2)计算:
1
1
22--=
∑=n n f
n
i f i
cu cu
μσ, (2)
其中:f cu ,i ——第i 组混凝土试件立方体抗压强度值(MPa);
μfcu ——n 组混凝土试件立方体抗压强度平均值(MPa); n ——统计周期内相同等级的试件级数,n ≥25组。
混凝土强度标准差(σ)可根据近期同类混凝土强度资料求得,其试件组数不应少于25组。
当混凝土强度等级为C20和C25级,其强度标准计算值小于2.5MPa 时,计算配制强度时的标准差应取不小于2.5MPa ;当混凝土强度等级等于或大于C30级,其强度标准差计算值小于3.0 MPa 时,计算配制强度时的标准差应取不小于3.0MPa 。
若无历史统计资料时,强度标准差可根据要求的强度等级按表1规定取用。
标准差σ值 表1
2)计算水灰比(W/C)
(1)按混凝土要求强度等级计算水灰比和水泥实际强度,根据已确定的混凝土配制强度f cu ,o ,由式(3)计算水灰比:(MPa)
⎪⎭
⎫
⎝⎛-=b W C f f ce a o cu αα, (3)
式中:f cu ,o ——混凝土配制强度(MPa);
αa 、αb ——混凝土强度回归系数,根据使用的水泥和粗、细集料经过试验得出的灰水比
与混凝土强度关系式确定,若无上述试验统计资料时,可采用表2数值。
C/W ——混凝土所要求的灰水比; f ce ——水泥的实际强度值(MPa)。
回归系数αa 、αb 选用表 表2
由式(3)得
ce
b a o cu ce a f f f C W
⋅⋅+⋅=ααα, (4) 在无法取得水泥实际强度时,采用的水泥强度按式(5)计算:
k ce c ce f f ,⋅=γ (5)
式中:f ce ——水泥强度等级的标准值
γc ——水泥强度等级值的富余系数,该值按各地区实际统计资料确定,通常取
γc =1.00~1.13。
(2)按耐久性校核水灰比
按式(4)计算所得的水灰比,系数强度要求计算得到的结果。
在确定采用的水灰经时,还应根据混凝土所处环境条件,耐久性要求的允许最大水灰比(参见表3)进行校核。
如按强度计算的水灰比大于耐久性允许的最大水灰比,应采用允许的最大水灰比。
普通混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表3
注:①摘自《普通水泥混凝土配合比设计规程》(JTJ55-2000);
②当用活性掺和料取代部分水泥时,表中的最大水灰比及最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量;
③配制C15及其以下等级的混凝土,可不受本表限制。
3)选定单位用水量(m wo)
(1)水灰比在0.40~0.80范围时,根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度,其用水量可按表5、表6选取。
干硬性混凝土的用水量(㎏/m3) 表5
塑性混凝土的用水量(㎏/m 3) 表6
注:①摘自《普通水泥混凝土配合比设计规程》(JTJ55-2000);
②本表用水量采用中砂时的平均值。
采用细砂时,每立方米混凝土用水量可增加5~10㎏;采用粗砂时,则可减少
5~10㎏;
③掺用各种外加剂或掺合料时,用水时应相应调整。
(2)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。
(3)流动性和大流动性混凝土的用水量则以表6中坍落度90㎜的用水量为基础,按坍落度每增大20㎜用水量增加5㎏,计算出未掺外加刘时的混凝土的用水量。
当掺外加剂时,混凝土用水量可按式6计算:
)(,ab wo ad w m m β-=1 (6)
式中:m w ,ad ——掺外加剂混凝土的单位用水量(㎏/m 3);
m wo ——未掺外加剂混凝土的单位用水量(㎏/m 3);
βad ——外加剂的减水率(%),经试验确定。
4)计算单位水泥用量(m co ) (1)按强度要求计算单位用灰量
每立方米混凝土拌合物的用水量(m wo )选定后,即可根据强度或耐久性要求和已求得的水灰比(W/C)值计算单位水泥用量。
C
W m m wo
co
(7) (2)按耐久性要求校核单位水泥用量
根据耐久性要求,普通水泥混凝土的最小水泥用量,依结构物所处环境条件确定,见表3。
按强度要求由式(7)计算得的单位水泥用量,应不低于表3规定的最小水泥用量。
5)选定砂率(βs )
(1)坍落度为10~60㎜的混凝土砂率,可根据粗骨料品种、最大粒径和混凝土拌合物的水灰比,按表7确定。
混凝土的砂率(%) 表7。