(完整)普通水泥混凝土配合比设计方法
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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。
1、计算初步配合比1)混凝土设计强度 (f cu.k )=Mpa 混凝土的设计坍落度mm粗骨料类型:砂:水泥强度等级Mpa2)选择混凝土的强度标准差σ=MPa计算混凝土的配制强度(f cu.o)=f cu.o+1.645σ=Mpa水泥28d抗压强度实测值f ce =Mpa 水泥强度富余系数γc =回归系数 a a =a b =a a *fcefcu.o+a a *a b *f ce3)选定单位用水量m wo =kg/m 3计算水泥用量m co =kg/m 3选定砂率βs=假定混凝土湿表观密度m cp =kg/m 3计算单位砂用量m so =kg/m 3计算单位石用量m go =kg/m 3确定初步配合比 水泥:砂:石 =::水灰比 =2、调整工作性,提出基准配合比1)计算水泥混试拌材料用量:按初步配合比试拌混凝土拌和物L ,各种材料用量为:水泥=kg 水=kg 砂=kg 石=kg2)调整工作性按初步配合比拌制水泥混凝土拌和物,测定其粘聚性、保水性、坍落度。
坍落度测定值为mm,粘聚性和保水性,施工和易性要求。
如不满足要求,保持不变,增加重新拌制拌和物,测定其粘聚性、保水性、坍落度。
35普通水泥混凝土配合比设计书~30.012.60.460.07=6.041.287.6II区中砂计算水灰比W/C=0.420.4242.5301042.544.9 1.00选定水灰比:2.9270良好满足11.370.421804290.327058924501252碎石3)提出基准配合比经过工作性调整,确定基准配合比为:水泥:砂:石 =::水灰比 =单位材料用量为:水泥=kg/m 3水=kg/m 3砂=kg/m 3石=kg/m 34)设计掺入外加剂%,外加剂的减水率β为%,计算单位用水量m wa =m w0(1-β)=kg/m3计算单位水泥用量mca=kg/m 3计算单位砂用量msa=kg/m3计算单位石用量mga=kg/m 3按重新计算的各材料的单位用量拌制混凝土拌和物,测定其粘聚性、保水性、坍落度。
中华人民共和国国家行业标准普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000(J64-2000)主编部门:中国建筑科学研究院批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2001年04月01日中国建筑工业出版社2001北京关于发布行业标准《普通混凝土配合比设计规程》的通知建标[2000]302号根据建设部《关于印发“一九九九年工程建城建、建工行业标准制订、修订计划的通知》(建标[1999]309号的要求,由中国建筑科学研究院主编的《普通混凝土配合比设计规程》,经审查,批准为行业标准,编号JGJ55-2000,自2001年04月01日起施行。
原行业标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55-96)同时废止。
本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院负责管理,中国建筑科学研究院负责具体解释,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版。
中华人民共和国建设部2000年12月28日前言根据建设部建标[1999]309号文《关于印发“一九九九年工程建设城建、建工行业标准制订、修订计划”的通知》的要求,标准编制组在广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见基础上,对原行业标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55-96)进行了修订。
本规程的主要技术内容是:1、总则;2、术语、符号;3、混凝土配制强度的确定;4、混凝土配合比设计中的基本参数;5、混凝土配合比的计算;6、混凝土配合比的试配、调整与确定;7、有特殊要求的混凝土配合比设计。
修订的主要内容是:1、根据现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》(GB/T50083)的要求,修改了有关符号和术语;2、与1996年以后颁布的相关标准进行了协调配套,并借鉴了国际先进经验;3、在全国六个大区进行了大量的水泥和混凝土强度试验的基础上,与实施的水泥新标准相适应,修改了混凝土强度公式中的回归系数αa(A)和αb(B);4、增加了混凝土配合比使用过程的调整和重新进行配合比设计条件的规定;5、增加了采用快测强度或早龄期强度推定28d强度等规定。
C20普通混凝土配合比设计一、设计说明:设计混凝土拟定使用部位:混凝土路(无减水剂,掺合料)坍落度选择90-130 mm。
二、设计依据:《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011《混凝土用水标准》JGJ63-2006三、原材料选定:1、大田红狮水泥 P.O42.5R2、大田吴山砂场河砂(中砂)3、大田梨子坑碎石场4.75-31.5碎石4、饮用水四、配合比设计:1、配制强度Fcu,0=20.0+1.645×4.0=26.6Mpa2.计算基准水胶比:W/B=(a a×f b)/ (f cu,o+ a a×a b×f b) =(a a×f ce)/ (f cu,o+ a a×a b×f ce) 根据碎石施工工艺a a和a b的回归系数为:a a=0.53 a b=0.20 水泥富余系数为:r c=1.16 f ce,g—水泥强度等级值为:42.5水泥28天抗压强度实测值f ce = r c×f ce,g=1.16×42.5=49.3 MpaW/C=(0.53×49.3)/(26.6+0.53×0.20×49.3)=0.823、水用量①75-90mm坍落度取205Kg,以90mm坍落度为基础,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用水量:205+(130-90)×5/20=215 Kg4、水胶比及水泥用量按照JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》,为满足混凝土耐久性以及施工和易性,选用水胶比0.63水泥用量Mc0=215/0.63=341 Kg5、砂率取38%7、粗集料和细集料用量的确定按照重量法,假定拌和物表观密度为2400Kg/m3混凝土拌和物计算:341+ Ms0+ Mg0+215=2400Kg(Ms0-细集料质量,Mg0-粗集料质量)Ms0/( Ms0+ Mg0)*100%=38%Ms0=701KgMg0=1143Kg8、初步配合比材料名称水泥细集料粗集料水1m3混凝土材料3417011143215用量(Kg)配合比 1.00 2.06 3.350.63通过试配坍落度达不到设计要求,水胶比不变增加水和水泥用量:材料名称水泥细集料粗集料水1m3混凝土材料3446991140217用量(Kg)配合比 1.00 2.03 3.310.63通过适配坍落度达到105mm,黏聚性良好遂得出基准配合比:材料名称水泥细集料粗集料水1m3混凝土材料3446991140217用量(Kg)配合比 1.00 2.03 3.310.639、配合比调整①、水胶比增加0.05 ,取0.68;砂率增加1%,取39%材料名称水泥细集料粗集料水1m3混凝土材料用量(Kg)3197271137217配合比 1.00 2.28 3.560.68②、水胶比减少0.05 ,取0.58;砂率减少1%,取37%材料名称水泥细集料粗集料水1m3混凝土材料3746691140217用量(Kg)配合比 1.00 1.79 3.050.5810、试验室配合比以上三个不同配合比进行抗压强度试验,结果如下:①水胶比0.63,砂率38%,7d砼抗压强度22.9Mpa,28d砼抗压强度27.5 Mpa。
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。
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)。
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。
普通水泥混凝土配合比设计方法
(一)混凝土配合比设计的内容
1.选料.按照道路和桥梁工程设计和施工的要求,选择适合制备所需混凝上的材料,选料主要依据第一节关于集料的技术要求而进行。
2.配料.根据道路与桥梁设计中指定的混凝上性能(包括工作性、强皮、耐久性等)和经济性的原则,选择混凝上各组分的最佳配合比和用量,本节主要阐述水泥、水、细集料和粗集料四组分的配料方法.
(二)配合比设计的基本要求
1.满足结构物设计强度的要求
混凝土路面或桥梁在设计时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,在配制混凝土配合比时,必须考虑到结构物的重要性、施工单位的施工水平等因素,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。
配制强度定得太低,结构物不安全;定得太高又浪费资金。
2.满足施工工作性的要求
按照结构断面尺寸和形状,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作耐久性设计。
如严寒地区的路面或桥梁,桥梁墩台在水中时,需作耐久性设计。
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
在满足设计强度、工作性和耐久性的前提下,配合比设计中尽量降低高价材料(水泥)的用量,并考虑应用当地材料和工业废料(如粉煤灰等),以配制出性能优越,价格便宜的混凝土.
(三)混凝土配合比表示方法
1.单位用量表示法:以每1m3混凝上中各种材料的用量表示(例如水泥:水:细集料:粗集料=330kg:150kg:706kg:1356kg)。
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。
82:0。
45)。
(四)混凝土配合比设计的步骤
1.计算“初步配合比”
根据原材料资料,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,采用实际施工材料进行试拌,测定混凝拌和物的工作性(坍落度或维勃稠度),调整材料用量,提出一满足工作性要求的“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“工地配合比”
根据工地现场材料的实际含水率,将试验室配合比,换算为工地配合比,即
m c :m w:m s :m G或1:(m w /m c ):(m s /m c ):(m G /m c ).
二、普通届凝上配台比设计方法(抗压强度为指标的计算方法)
(一)初步配合比的计算
1.确定混凝上的配制强度
混凝上配制强度应根据:设计要求的混凝上强度等级及施工单位质量管理水平。
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。
(2)按耐久性校核水灰比。
计算所得的水灰比系按强度要求计算得到的结果。
在确定采用水灰比时,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.
3.选定单位用水量(m wo)
根据粗集料的品种、粒径及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的经验选定。
4.计算单位水泥用量(m co)
(1)按强度要求计算单位用灰量。
每立方米混凝土拌和物的用水量(m wo)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:
(2)按耐久性要求校核单位用灰量.
5.选定砂率(βs)
根据粗骨料品种、最大粒径和混凝上拌和物的水灰比确定砂率。
一般可根据施工单位所
用材料的使用经验选定。
6.计算粗、细集料单位用量(m Go、m so)
粗、细集料的单位用量,可用质量法或体积法求得.
(1)质量法.质量法又称假定表观密度法.该法是假定混凝土拌和物的表观密度为一固定值,混凝土拌和物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度.在砂率值已知的条件下,
可求得粗、细骨料的单位用量。
(2)体积法。
体积法又称绝对体积法。
该法是假定混凝土拌和物的体积等于备组成材料绝对体积和混凝土拌和物中所含空气体积之总和。
在砂率值为已知的条件下,计算粗、细集料的单位用量。
对于以上两种确定粗、细集料单位用量的方法,一般认为,质量法比较简便,不需要各种组成材料的密度资料,如施工单位已积累有当地常用材料所组成的混凝土湿表观密度资料,亦可得到准确的结果。
体积法由于是根据各组成材料实测的密度来进行计算的,所以可获得较为精确的结果。
(二)试拌调整提出基准配合比
1.试拌
(1)试拌材料要求.试配混凝土所用各种原材料,要与实际工程使用的材料相同,粗、细集料的称量均以干燥状态为基准。
如不是用干燥集料配制,称料时应在用水量中扣除集料中超过的含水量值,集料称量也应相应增加。
但在以后试配调整时配合比仍应取原计算值,不计该项增减数值. 、
(2)搅拌方法和拌和物数量。
混凝土搅拌方法,应尽量与生产时使用方法相同。
试拌时,每盘混凝土的数量一般应不少于表5—21的建议值.如需进行抗折强度试验,则应根据实际需要计算用量。
采用机械搅拌时,拌量应不小于搅拌机额定搅拌量的1/4.
2。
校核工作性,调整配合比
按计算出的初步配合比进行试拌,以校核混凝土拌和物的工作性。
如试拌得出的拌和物的坍落度(或维勃稠度)不能满足要求,或粘聚性和保水性能不好时,则应在保证水灰比不变的条件下,相应调整用水量或砂率,直到符合要求为止,然后提出供混凝土强度校核用的基准配合比,即。
(三)检查强度、确定试验室配合比
1.制作试件、检验强度
为校核混凝土的强度,至少拟定三个不同的配合比,其中一个为按上述得出的基准配合比,另外两个配合比的水灰比值,应较基准配合比分别增加、减少0。
05(或0.10),其用水量应该与基准配合比相同,但砂率值可增加、减少1%。
制作检验混凝上强度的试件时,尚应检验拌和物的坍落度(或维勃稠度)、粘聚性、保水性及测定混凝上的表观密度,并以此结果表征该配合比的混凝土拌和物的性能。
为检验混凝土强度,每种配合比至少制作一组(三块)试件,在28d标准养护条件下进行抗压强度测试。
有条件的单位可同时制备几组试件,供快速检验或较早龄期(3d,7d等)时抗压强度测试,以便尽早提出混凝上配合比供施工使用.但必须以标准养护28d强度的检验结果为依据调整配合比.
2。
确定试验室配合比
根据强度检验结果和湿表观密度测定结果,进一步修正配合比,即可得到试验室配合比设计值。
(1)根据强度检验结果修正配合比
①确定用水量(m wb):取基准配合比中的用水量(m wa) ,并根据制作强度检验试件时测得坍落度(或维
勃稠度)值加以适当调整。
②确定水泥用量(m cb):取用水量乘以由“强度一灰水比”关系定出的为达到试配强度(f cu,0)所必须的
灰水比值。
,。
③确定粗、细集料用量(m sb和m Gb):取基准配合比中的砂、石用量,并按定出的水灰比作适当调整。
(2)根据实测拌和物湿表观密度修正配合比
①根据强度检验结果修正后定出的混凝上配合比,计算出混凝上的计算湿表观密度
(ρ’ cp)。
②根据混凝土的实测表观密度值(人)得出校正系数5,即
③将混凝土配合比中各项材料用量乘以校正系数6,即得最终确定的试验室配合比设计
值:
(四)施工配合比换算
试验室最后确定的配合比,是按集料绝干状态计算的。
而施工现场砂、石材料为露天堆放,都有一定的含水率。
因此,施工现场应根据现场砂、石的实际含水率的变化,将试验室配合比换算为施工配合比.
设施工现场实测砂、石含水率分别为a%、b%。
计算施工配合比的各种材料单位用量。
根据确定的混凝土施工配合比,计算每盘混凝上材料称量值。