混凝土配合比设计的步骤资料
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可编辑修改精选全文完整版混凝土配合比设计前言:混凝土配合比设计是一项涉及到很多因素的工作。
一是要保证混凝土硬化后的结构强度和所要求的其他性能;二是要满足施工工艺易于操作而又不遗留隐患;三是在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量;四是对初步设计结果进行试配、调整使之达到工程的要求;五是要在满足上述要求的同时降低成本。
一、配合比设计流程和基本原理混凝土配合比设计的基本流程主要有四个阶段,第一阶段是由使用单位根据设计图纸及施工单位的工艺条件,结合当地、当时的具体条件,提出要求,做好配比委托内容的准备;第二阶段是选用材料、选用设计参数,这是整个设计的基础。
材料和参数的选择决定配合比设计效果以及设计是否合理;第三阶段是计算用料,可用重量法或体积法计算;第四阶段是对配合比设计的结果进行试配、调整并加以确定。
配合比确定后,应签发配合比通知书或者配合设计报告单。
搅拌站在进行搅拌前,根据仓存砂、石的含水率作必要的调整,并根据搅拌机的规格确定每拌的投料量。
搅拌后应留置试块并将试件强度反馈。
混凝土配合比设计基本参数确定的原则:水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数。
混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是:在满足混凝土强度和耐久性的基础上,确定混凝土的水灰比;在满足混凝土施工要求的和易性基础上,根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量;砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。
混凝土配合比设计以计算1m3混凝土中各材料用量为基准,计算时骨料以干燥状态为准。
普通混凝土配合比设计基本原理:1)绝对体积法:假定刚浇捣完毕的混凝土拌合物的体积,等于其各组成材料的绝对体积及混凝土拌合物中所含少量空气体积之和。
2)重量法(假定表观密度法):如果原材料比较稳定,可先假设混凝土的表观密度为一定值,混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。
mc0+mg0+ms0+mw0= mcp式中 mc0——每立方米混凝土的水泥用量(kg ); mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量(kg ); ms0——每立方米混凝土的细骨料用量(kg ); mw0——每立方米混凝土的用水量(kg );mcp ——每立方米混凝土拌合物的假定重量(kg );其值可取2400~2450kg 。
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。
混凝土配合比设计书混凝土配合比设计书一、引言混凝土配合比是指根据混凝土所需的强度、耐久性和工程要求,合理选择水泥、砂、骨料和水的配合比例。
本文档将详细介绍混凝土配合比设计的步骤、计算方法以及注意事项。
二、配合比设计步骤1. 确定混凝土的强度等级:根据工程需求和标准规范,确定混凝土所需的强度等级。
常见的强度等级有C15、C20、C25等。
2. 确定混凝土的使用环境:根据工程的具体使用环境,例如室外、室内、水下等,确定混凝土的耐久性等级。
3. 选择合适的骨料:根据工程要求和骨料的物理性质,选择合适的骨料类型和粒径分布。
4. 选择合适的水泥类型:根据工程要求和水泥的强度等级,选择合适的水泥类型。
5. 确定配合比初步比例:根据混凝土的强度等级、使用环境、骨料和水泥的类型,初步确定配合比的比例。
6. 进行配合比试验:根据初步比例,进行混凝土配合比试验,测试混凝土的强度、流动性等性能。
7. 优化调整配合比:根据试验结果,逐步优化调整混凝土配合比,以达到设计要求。
8. 编写配合比设计报告:最终确定合适的配合比后,编写配合比设计报告,包括混凝土的配合比比例、材料使用量、工程要求等信息。
三、配合比计算方法1. 水灰比计算:根据混凝土的强度等级和水泥的类型,通过经验公式计算水灰比。
2. 骨料用量计算:根据混凝土的配合比比例和骨料的干容重,计算出骨料的用量。
3. 水用量计算:根据混凝土的水灰比和水泥的用量,计算出所需的水量。
4. 混凝土用量计算:根据混凝土的配合比比例和所需的设计体积,计算出水泥、骨料和水的用量。
5. 验证计算结果:根据配合比计算结果,进行验证计算,确保计算的准确性。
四、注意事项1. 配合比设计应符合相关标准规范要求,例如《混凝土结构设计规范》等。
2. 配合比设计应考虑混凝土的强度、耐久性等要求,以及施工工艺的可行性。
3. 配合比设计应合理选择骨料和水泥的类型,并考虑到其物理性质和可获得性。
4. 配合比试验应根据标准规范进行,并确保试验过程的准确性和可重复性。
混凝土配合比流程混凝土配合比设计是混凝土工程中非常重要的一项工作,它直接影响到混凝土的施工质量、工程成本和工程性能。
混凝土配合比设计流程主要包括以下几个步骤:1. 确定设计强度等级:根据工程要求和设计规范,确定混凝土的设计强度等级。
常见的强度等级有C15、C20、C25等。
2. 选择胶凝材料:根据设计强度等级,选择合适的胶凝材料,如水泥、石膏等。
3. 计算配制强度:根据《混凝土配合比设计规程》中的规定,计算混凝土的配制强度。
配制强度是根据混凝土强度标准差来确定的,标准差反映了混凝土质量的离散性,也间接反映了生产管理的水平。
4. 计算水胶比:水胶比是混凝土中水泥用量与水泥胶砂强度之间的比例关系。
水胶比的计算公式中包含多个参数,其中关键是胶凝材料28d胶砂抗压强度值(fb)的计算。
5. 确定矿物掺合料的最佳掺量:根据混凝土的凝结时间、胶凝材料的质量等级以及与外加剂的适应性试验,确定矿物掺合料的最佳掺量。
6. 选择外加剂:根据混凝土的性能要求和施工条件,选择合适的外加剂,如减水剂、防冻剂、缓凝剂等。
在选择外加剂之前,需要进行泌水率比、含气量、坍落度增加值、坍落度保留值及凝结时间差试验。
7. 确定用水量:根据外加剂的减水率,计算出混凝土单方用水量。
8. 确定砂率和石子用量:根据骨料技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求,参考历史资料或现场试验,确定砂率和石子用量。
9. 验算配合比:根据确定的胶凝材料、矿物掺合料、外加剂、用水量、砂率和石子用量,计算混凝土的强度、工作性和耐久性等性能指标,确保满足设计、生产和施工要求。
10. 编写配合比报告:将以上各项数据和验算结果整理成配合比报告,提交给相关部门审批。
通过以上步骤,可以得出一个合适的混凝土配合比,为混凝土工程提供可靠的依据。
混凝土配合比设计的步骤一、初步计算配合比1、确定混凝土配制强度错误!未找到引用源。
混凝土的配制强度按下式计算;=20+1.645*5=28.2MPa式中;错误!未找到引用源。
——混凝土配制强度(MPa),错误!未找到引用源。
——混凝土立方体抗压强度标准值(MPa),——设计强度错误!未找到引用源。
——混凝土强度标准差(MPa),其确定方法如下;1.可根据同类混凝土的强度资料确定。
对C20级的混凝土,其强度标准差下限值取2.5MPa。
当施工单位无历史统计资料时,错误!未找到引用源。
可按表一取值。
2.遇有下列情况时应适当提高混凝土配制强度;1)现场条件与试试验室条件有显著差异时,2)C30及其以上强度等级的混凝土,采用非统计方法评定时。
2、确定水灰比W/C当混凝土强度等级小于C60级时,混凝土水灰比按下式;=(0.48*32.5)/(28.2+0.48*0.33*32.5)=0.47式中;错误!未找到引用源。
——回归系数,取值见表二;错误!未找到引用源。
——水泥28d抗压强度实测值(MPa)当无水泥28d抗压强度实测值时,按下式确定错误!未找到引用源。
;式中;错误!未找到引用源。
——水泥强度等级值(MPa )错误!未找到引用源。
——水泥强度等级值富余系数,按实际统计资料确定。
——富余系数可取错误!未找到引用源。
=1.13由上式计算出的水灰比应小于表三中规定的最大水灰比。
若计算而得的水灰比大于最大水灰比,以保证混凝土的耐久性。
注;1、当用活性掺合料取代部分水泥时,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。
2、配制C15级其以下等级的混凝土,可不受本表限制。
3、确定用水量错误!未找到引用源。
根据施工要求的混凝土拌和物的坍落度、所用骨料的种类及最大粒径查表四得。
水灰比小于0.40的混凝土及采用特殊成型工艺的混凝土的用水量应通过试验确定。
流动性和大流动性混凝土的用水量可以查表中坍落度为90mm 的用水量为基础,按坍落度每增大20mm ,用水量增加5Kg,计算出用水量。
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 Cf f W =-采用卵石时:,0.48(0.33)cu v ce Cf f W =-(3)选择单位用水量(mW0)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。
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 ,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):/woco 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):cpw0g0s0c0m m m m m =+++%=100g0s0s0s ⨯+m m m β②体积法即将混凝土拌合物的体积,看成是各组成材料绝对体积,加上拌合物中所含空气的体积。
据此可列关系式(4—10-1):101.0ww0gg0ss0cc0=αρρρρ++++m m m m再根据已选取的砂率值列出关系式(4—10-2):%=100g0s0s0s ⨯+m m m β㈡确定基准配合比的计算 调整的目的:一是使混凝土拌合物的和易性满足施工需要;二是使水灰比符合混凝土强度及按初步配合比称取表4-24规定的体积时各组成材料的用量,搅拌均匀后测定其坍落度,同时观察其粘聚性和保水性。
当试样调整工作完成后,应测出混凝土拌合物的实际表观密度mCP(kg/m3),并按下式重新计算每立方米混凝土的各项材料用量:cp g s w c c c m m m m m ⨯+++=拌拌拌拌拌m m cp g s w c w m m m m m ⨯+++=拌拌拌拌拌m m w cp g s w c s m m m m m ⨯+++=拌拌拌拌拌m m s cp g s w c gm m m m m ⨯+++=拌拌拌拌拌m m g表4-24 混凝土试配时最小拌和量1531.5以下2540拌合物体积(L)骨料最大粒径(mm)㈢确定实验室配合比的计算方法是采用调整后的配合比制成3组不同水灰比的混凝土试块:一组采用基准配合比,另外两组配合比的水灰比,宜较基准配合比的水灰比分别增加和减少0.05,用水量应与基准配合比相同,砂率可分别增加和减少1%。
分别将3组试件标准养护28d ,根据测得的强度值与相对应的灰水比(C/W)关系,用作图法或计算法求出与混凝土配制强度fcu,o 相对应的灰水比,并应按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量:①用水量(mW)在基准配合比用水量的基础上,根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度②水泥用量(mC) 以用水量乘选定的灰水比计算确定;③粗、细骨料用量(mG 、mS)应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上,按选定的灰水比调整后确定。
由强度复核之后的配合比,还应根据混凝土拌合物表观密度实测值(ρc,t)和混凝土拌合物表观密度计算值(ρc,c)进行校正。
校正系数为:,,,m c t c tc c m ρρδρ==c s G W++m +m%2%100cc,,c t c,〈=⨯-=ρρρξcc㈣确定施工配合比的计算假定工地上测出砂的含水率为a%、石子含水率为b%,则将上述试验室配合比换算为施工配合比,其材料称量为: 水泥:()CC m m kg '=砂子:(1%)()ss m m a kg '=+石子:(1%)()GG m m b kg '=+水:%%()ww s G m m m a m b kg '=--【例题】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁(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采用材料:普通水泥,32.5级,实测强度为35.0MPa ,密度为3100kg/m3;中砂,表观密度为2650kg/m3,堆积密度为1500kg/m3;碎石,最大粒径20mm ,表观密度为2.70g/cm3,堆积密度为1550kg/m3;自来水。
试设计混凝土的配合比(按干燥材料计算)。
若施工现场中砂含水率为3%,卵石含水率为1%,求施工配合比。
解:(1)确定配制强度。
该施工单位无历史统计资料,查表4-30 (P135),混凝土强度等级为C25时,取σ=5.0MPafcu,o=fcu,k+1.645σ =25+8.2 =33.2(MPa) (2)确定水灰比(W/C)①利用强度经验公式计算水灰比:②复核耐久性 查表4-24 (P127)规定最大水灰比为0.65,因此W/C=0.47满足耐久性要求。
(3)确定用水量(mW0)此题要求施工坍落度为30~50mm ,碎石最大粒径为20mm ,查表4-20 (P104)得每立方米混凝土用水量:mW0=195kg (4)计算水泥用量(mC0mC0=mW0×/(C/W)=195/0.47≈414.9(kg) 查表4-24(P127)规定最小水泥用量为260kg(5)确定砂率 根据上面求得的W/C=0.47,碎石最大粒径20mm ,查表4-21(P106),选砂率βS=30%。
(6)计算砂、石用量mS0、mG0① 按质量法:强度等级C20的混凝土,取混凝土拌合物计算表观密度=2400kg/m3,mCP=2400kgco Go So Wo CPm m m m m '+++=SoS So Gom m m β=+即:24001959.414=+++so go m m%100%30⨯+=goso som m m解得: mSO=537.2kg mGO=1253.3kg ②按体积法列方程组 (不使用外加剂α=1)101.0ww0gg0ss0cc0=αρρρρ++++m m m mSoS So Gom m m β=+即:101.010001952650270031009.414=++++so go m m%100%30⨯+=goso somm m解得:mSO=532.3kg mGO=1242.0kg (7)mC0:mS0:mG0 :mwo =414.9:537.2:1253.3:195=1:1.29:3.02:0.47 即:W/C=0.47 ②mC0:mS0:mG0 :mwo =414.9:532.3:1242.0:195=1:1.28:2.99:0.47 即:W/C=0.47两种方法计算结果相近。
(8)配合比试配、调整 按初步配合比称取15L 水泥 414.9×15/1000=6.22kg 水 195×15/1000=2.93kg砂子 537.2×15/1000=8.06kg 石子 1253.3×15/1000=18.80kg①和易性调整 将称好的材料均匀拌和后,进行坍落度试验。
假设测得坍落度为20mm ,小于施工要求的30~50mm ,应保持原水灰比不变,增加5%水泥浆。
再经拌和后,坍落度为40mm ,粘聚性、保水性均良好,已满足施工要求。
水泥 6.22+6.22×5%=6.53kg 水 2.93(1+5%)=3.07kg 砂8.06kg石18.80kgM 拌=6.53+3.07+8.06+18.80=36.46kg并测得每立方米拌合物质量为mCP=2420kg/m3 调整后各材料用量(配合比):kg m co 62.43424204.3653.6'=⨯=kg m o 0.53524204.3606.8's =⨯=kg m go 82.124724204.3680.18'=⨯=kg m wo 7.20324204.3607.3'=⨯=②强度调整方法如前所述, 采用: W/C=0.42、 W/C=0.47和 W/C=0.52三个水灰比( W/C=0.42、 W/C=0.52的两个配合比,坍落度均满足要求),测得表观密度分别为:2415kg/m3、2420kg/m3、2425kg/m3。
强度实测结果如下:32.61.920.5235.62.130.4738.62.380.42强度实测值MPaC/W W/C绘出fcuo 与C/W 的关系图从图上找出恰好满足要求的fcuo =33.2MPa 对应的灰水比C/W=2,即W/C=0.5。
修正每1m3混凝土各材料的用量:水203.7kg ,水泥kgm co 4.40727.203'=⨯=砂535.0kg (没变化),石子1247.8kg (没变化) 。
该配合比为最佳配合比。
按照所确定的最佳配合比重新试配,并检验新拌混凝土的表观密度为2412kg/m3。
计算该混凝土的表观密度:3,/7.23938.12470.5354.4077.203m kg c c =+++=ρ则其配合比校正系数为008.17.23932412c c,t c,===ρρδ%2%8.07.23937.23932412%100c c,,c t c,〈=-=⨯-=ρρρξc c无需调整!则前面计算的配合比即为确定的设计(实验室)配合比, mCmS :mG :mw =407.4∶535.0∶1247.8:203.7 =1∶1.31∶3.06:0.5 试验室配合比见下表:0.53.061.311质量配合比 207.31247.8535470.41m 3混凝土拌合物各材料用量(kg)水碎石砂水泥材料名称(10)施工配合比1m3拌合物的实际材料用量(kg) mC ′=mC=407.4kgmS ′=mS(1+a%)=535×(1+3%)=551.0kg mG ′=mG(1+b%)=1247.8×(1+1%)=1260.2kmW ′=mW-mS ·a%-mG ·b%=207.3-553×3%-1247.8×1%=175.2kg习题一:1、施工中制作一组标准混凝土立方体试件,经标准养护28d ,上机进行力学性能试验,测得抗压破坏荷载分别为765kN 、770 kN 、820 kN ,试判断该混凝土的强度等级。