混凝土配合比设计例题

高强(C60)混凝土配合比设计方法[1]基本特点：1）每立方米混凝土胶凝材料质量480±20kg；2）水泥用量不低于42.5级，每立方米水泥质量不超过400kg；3）砂率0.38~0.40，砂率尽量选小些，以降低粘度；4）使用掺合料取代部分水泥，宜矿渣（10%~20%）与粉煤灰（10%~15%）复掺；5）优先选用聚羧酸减水剂，并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂；6）粗骨料粒径不应大于31.5mm，如果强度等级大于C60，其最大粒径不应大于25mm；7）粗骨料的针片状含量不宜大于5.0%；8）粗骨料的含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%；9）细骨料的细度模数宜大于2.6；10）细骨料含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。

3 基本规定3.0.1混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求。

混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。

3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。

3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。

3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表3.0.4的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表3.0.4的限制。

表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量3.0.5矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。

钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。

表3.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量注：①采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时，混凝土中水泥混合材和矿物掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥用量20%计算混合材和矿物掺合料用量之和；②对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加5％；③复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一组分单掺时的最大掺量。

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，sρ'＝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cw /m m①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:ceb a 0cu ce ac 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 c0①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。

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50mm。

所用原材料如下：水泥：普通水泥,28天实测水泥强度为48MPa；p= 3100kg/m 3；砂：中砂，级配2区合格，2650kg/m3；石子：卵石5〜40mm , g= 2650kg/m 3；水:自来水(未掺外加剂)，p = 1000kg/m 3。

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 eu, 0：根据题意可得：f eu, k=，杳表取o^,则f eu, 0 = f eu, k + o=+ X=(2)确定混凝土水灰比m^/m c①按强度要求计算混凝土水灰比m w/m c根据题意可得：f ce=人a=, a=，则混凝土水灰比为:mw — ______ a f cem e fcu ,0 a bfce②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，杳表知混凝土的最大水灰比值为, 出的水灰比未超过规定的最大水灰比值，因此能够满足混凝土耐久性要求。

(3)确定用水量m wo根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm ,杳表取m wo = 160kg。

(4)计算水泥用量m co① 计算：m co= 匹 =-160= 320kg m w / m c0.50②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，杳表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 )确定砂率伍根据题意，混凝土采用中砂、卵石(最大粒径40mm )、水灰比，杳表可得伶=28%〜33%，取伍=30〜s —1.采38.2 0.48 48.00.48 0.33 48.0= 0.50计算30 %。

实测体积密度为2403kg/m 3 每立方米各种材料的用量分别为:(6)计算砂、石子用量 m s 。

、m go将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式，取a=，可得:mi s 。

普通混凝土配合比设计实例例题】某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土的设计强度等级为C25，施工要求坍落度为50～70mm （混凝土由机械搅拌，机械振捣），根据施工单位历史统计资料，混凝土强度标准差σ＝4.8MPa 。

采用的原材料：325号普通水泥（实测28天强度35.8MPa ）， 密度ρc ＝3100kg/m3；中砂，表观密度ρs=2650 kg/m3；碎石， 表观密度ρg ＝2700 kg/m3，最大粒径Dmax=31.5mm ；自来水。

要求：1、试设计混凝土配合比（按干燥材料计算）。

2、施工现场砂含水率1％，碎石含水率0.5％，求施工配合比。

初步计算配合比的计算⑴、 确定配制强度（fcu,o ）fcu,o ＝ fcu,k+1.645σ＝25＋1.645×4.8=32.9 MPa⑵、 确定水灰比（W/C ）碎石 A ＝0.46 B=0.07W/C=Afce/(fcu,o+ABfce)=0.46×35.8/(32.9+0.46×0.07×35.8)=0.48由于框架结构梁处于干燥环境，查表 ，（W/C ）max=0.65，故可取w/c=0.48 ⑶、 确定单位用水量（Wo ）查表取Wo ＝195 kg⑷、 计算水泥用量（co ）Co ＝Wo/(W/C)=195/0.48=406(kg)查表最小水泥用量为260 kg/，故可取Co ＝406 kg 。

⑸、 确定合理砂率值（ Sp ）根据骨料及水灰比情况，查表取Sp ＝33％⑹、 计算粗、细骨料用量（Go ）及（So ）用质量法计算:B 、 用体积法计算方程略解得：Go ＝1205.3 kg ， So ＝593.7kg%332400195406=+=+++o o oo o G S S S G两种方法计算结果相近。

1、按初步计算配合比试拌15 L，其材料用量为水泥0.015×406=6.09kg水0.015×195=2.93 kg砂0.015×593.7=8.91 kg石子0.015×1205.3=18.08 kg搅拌均匀后做和易性试验，测得的坍落度为20mm，不符合要求。

一般混凝土配合比设计例题（体积法）一、已知：一、水泥，丰裕系数（c），密度（c） 3100kg/m3胶凝材料28d抗压强度实测值（Mpa） (ƒb)ƒce=cƒce，gƒce=×=ƒb=f sƒce，ƒb=××= Mpa二、中砂，表观密度（s）2650 kg/m33、碎石，粒径—，表观密度（g）2700 kg/m34、混凝土强度品级（ƒcu，k）C30Mpa五、坍落度35—50mm六、标准差（） Mpa7、用水量取（m w0）185 kg/m3八、回归系数（αa），（αb）九、非引气混凝土，取α=110、水的密度取（w）1000 kg/m3二、配合比计算一、计算混凝土的配制强度ƒcu，0≥ƒcu，k+ƒcu，0=30+×= Mpa二、计算水胶比W/B=αa׃b/( ƒcu，0+αa×αb׃b)W/B=×（+××）=÷=（水胶比要符合耐久性的要求）3、计算水泥用量（m c0）m c0=m w0÷W/Bm c0=185÷=402 kg/m3（水泥用量要符合耐久性的要求）4、确信砂率由碎石得最大粒径，水胶比，选取混凝土砂率（s）32% 五、计算砂（m s0）、石（m g0）集料用量m c0/c +m s0/s+ m g0/g+m w0/w+α=1（公式1）402/3100+ m s0/2650+ m g0/2700+ 185/1000+×1=1 …（1 + m s0/2650+ m g0/2700++=1 ……………（2m s0/2650+ m g0/2700= ……………（3m s0/2650+ m g0/2700= ………………………………（4/( m g0+ m s0) ×100%（公式2）s= m s0= m s0/( m g0+ m s0) ……………………………………（5 ( m g0+ m s0)= m s0………………………………………（6m g0+ m s0= m s0……………………………………（7m g0= m s0……………………………………（8m g0= m s0…………………………………………（9m g0= m s0/………………………………………（10将（10式代入（4式得。

配合比计算例题及详解一、在混凝土配合比设计中，已知水泥用量为300kg/m³，水灰比为0.5，则每立方米混凝土中水的用量为多少kg？A. 100B. 150C. 200D. 250（答案）B二、某砂浆配合比中，砂的用量为1.2m³，水泥用量为250kg，若水泥与砂的重量比为1:4，则每立方米砂浆中砂的实际重量是多少kg？A. 800B. 1000C. 1200D. 1600（答案）B（注：此处考虑了砂的容重，假设为1600kg/m³，则1.2m³砂重1920kg，但按比例算应为1000kg水泥对应4000kg砂，取较小值即B选项）三、在沥青混合料配合比设计中，若已知沥青用量为5.5%，矿料总质量为1900kg/m³，则每立方米混合料中沥青的质量是多少kg？A. 95B. 104.5C. 110D. 115（答案）B四、某混凝土配合比设计中，水灰比为0.45，水泥用量为350kg/m³，若要保持水灰比不变，将水泥用量增加至400kg/m³，则每立方米混凝土中应增加多少kg水？A. 10B. 15C. 20D. 22.5（答案）D五、在砂浆配合比中，若已知砂的用量为1.5m³，水泥与砂的体积比为1:6，且水泥的密度为3.1g/cm³，则每立方米砂浆中水泥的质量是多少kg？A. 258.3B. 516.6C. 775D. 1033（答案）A（注：此处需将体积比转换为质量比，考虑砂的容重后计算）六、某混凝土配合比中，已知水的用量为180kg/m³，水灰比为0.6，若要将水灰比调整至0.55，且保持水泥用量不变，则每立方米混凝土中应减少多少kg水？A. 10B. 16.36C. 20D. 27.27（答案）B七、在沥青混合料配合比设计中，若沥青用量为4.8%，混合料总质量为2400kg/m³，则每立方米混合料中矿料的质量是多少kg？A. 2208B. 2256C. 2304D. 2352（答案）C八、某混凝土配合比中，水泥用量为320kg/m³，砂率为35%，若砂的密度为1.6g/cm³，石子的密度为2.7g/cm³，且假设混凝土容重为2400kg/m³，则每立方米混凝土中石子的体积是多少m³？A. 0.8B. 0.85C. 0.9D. 0.95 （答案）C （注：需先计算出砂和石子的总质量，再根据砂率分配，最后转换为体积）。

例题：要求设计用于砌筑砖墙的M7.5等级，稠度70～100mm的水泥石灰砂浆配合比一、确定试配强度砂浆的试配强度可按下式确定：f m0=f2+0.645σf m0:砂浆的试配强度，精确至0.1MPa；f2:砂浆抗压强度平均值，精确至0.1MPa；σ:砂浆现场强度标准差，精确至0.01MPa。

砌筑砂浆现场强度标准差，可按下式或表5-4确定：——统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度（Mpa）；——统计周期内同一品种砂浆N组试件强度的平均值（MPa）；N——统计周期内同一品种砂浆试件的组数，N≥25。

当不具有近期统计资料时，砂浆现场强度标准差σ可按表5-4取用。

二）计算水泥用量每立方米砂浆中的水泥用量，应按下式计算：Q c=1000(f m,0-ß)/af ceQ c:每立方米砂浆中的水泥用量，精确至1MPa；f m,0 :砂浆的试配强度，精确至0.1MPa；f ce:水泥的实测强度，精确至0.1MPa；a、ß:砂浆的特征系数，其中a=3.03，ß=-15.09。

在无法取得水泥的实测强度f ce时，可按下式计算：f ce=r c f cf c:水泥强度等级对应的强度值（MPa）；r c:水泥强度等级值的富余系数，该值应按实际统计资料确定。

无统计资料时取r c=1.0。

当计算出水泥砂浆中的水泥用量不足200kg/m3时，应按200kg/m3采用。

三）水泥混合砂浆的掺加料用量水泥混合砂浆的掺加料应按下式计算：Q D=Q A-Q c式中：Q D——每立方米砂浆中掺加料用量，精确至1kg；石灰膏、粘土膏使用时的稠度为120±5mm；Q c——每立方米砂浆中水泥用量，精确至1kg；Q A——每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量，精确至1kg；宜在300～350kg/m3之间。

四）确定砂子用量每立方米砂浆中砂子用量Q s（kg/m3），应以干燥状态（含水率小于0.5%）的堆积密度作为计算值。

混凝土配合比设计实例1. 混凝土的配合比为mc=465，ms=686，mg=1118，mw=181（kg/m 3），若在施工现场取湿砂500g ，烘干后质量为485g ，取湿碎石1kg ，烘干后质量为990g ，请计算施工现场砂石含水率和施工配合比。

解：设定砂石含水率分别为Ws 、Wg则Ws=（500-485）/485=3.1%，Wg=（1000-990）/990=1.0%施工配合比用料：水泥=mc=465kg/m³，砂=ms （1+ws ）=686×（1+3.1%）=707kg/m³，碎石=mg （1+wg ）=1118×（1+1.0%）=1129kg/m³，水=mw-（ms×ws+ mg×wg ）=181-（686×3.1%+1118×1.0%）=149kg/m³2．某混凝土结构物，设计使用寿命为100年，混凝土强度等级为C50，处在T2的碳化环境下，拌合物含气量要求不小于 4.0%。

配合比设计时强度标准差取值 6.0＝σ，选用P.O 42.5级水泥，密度c ρ＝3.10 3cm g，水泥的28d 实际活性为45.0 MPa ，砂为中砂，Mx＝2.8，视密度s ρ＝2.61 3cm g ，碎石为5～25mm 连续级配，视密度g ρ＝2.67 3cm g ，矿物外加剂为粉煤灰，密度f ρ＝2.2 3cm g ，等量代换30%的水泥，外加剂为NF 高效减水剂，减水率为30%，掺量为1.0%，水为饮用水。

设计坍落度为200～220mm ，砂率为38%，浆体和骨料的体积比为35:65，试计算其理论配合比并叙述试拌和校正过程。

（12分） 解：根据配制强度计算公式得： 1.645 1.64565059.9f f σ⨯配设＝＋＝＋＝ (MPa)根据水胶比计算公式得：.0.46450.3759.90.460.0745a ce cu c ab ce a f W B f a a f ⨯===++⨯⨯ 在T2的环境条件下，要求水胶比小于0.50，计算结果满足要求。