混凝土计算配合比试题

C40混凝土用于某钢筋混凝土施工，要求施工时现场坍落度为30～50mm，碎石
的最大粒经为30mm。
材料选择 水泥：采用牡丹江产P.O42.5普通硅酸盐水泥。 砂：产地岔林河，
细度模数2.62属于中砂，颗粒级配属 Ⅱ区。 碎石：产地冷山，规格分别为
16～31.5cm、4.75～16cm，压碎值、含泥量等指标也均符合规范求。
粗集料配合比设计
根据筛分结果粗集料的掺配比例为: 4.75～16cm cm碎石为35% 16～31.5cm cm
碎石为65%。
按照上述比例掺配两种集料，经几次筛分试验，其结果均满足4.75～31.5cm碎
石连续级配.
配合比设计
1、计算初步配合比
1）确定混凝土配制强度（fcu,o）。
混凝土设计强度fcu，k=40Mpa 标准差σ=5.0 Mpa
则混凝土配制强度： fcu,o= fcu，k+1.645×σ=48.2 Mpa
2）计算水灰比（W/C）
（1）按强度要求计算水灰比
①计算水泥实际强度
采用42.5普通硅酸盐水泥fce,k=42.5Mpa，富余系数γc=1.13
则水泥实际强度为： fce=fce,k×γc =48.0Mpa
②计算水灰比
碎石 A=0.48 B=0.52 W/C=A×fce/(fcu,o+A ×B ×f ce)=0.45
（2）按耐久性校核水灰比
根据施工规范要求：严寒地区受严重冰冻，水流侵蚀最大水灰比不得大于
0.65。按照强度计算的水灰比符合耐久性要求，故采用0.45。
（3）确定单位用水量
根据要求，混凝土拌和物的坍落度为30～50mm，碎石的最大粒径为30mm。
确定混凝土的单位用水量为： mwo=185kg/m3
（4）计算单位水泥用量（mco）
①按强度计算单位用灰量
已知混凝土单位用水量为 mwo=185kg/m3 水灰比W/C=0.45
则计算单位混凝土用灰量： mco=mwo×c/w=411kg/m3
②按耐久性校核单位用灰量
根据施工技术规范要求：
严寒地区受严重冰冻，水流侵蚀作用且有钢筋，混凝土最小水泥用量为300
kg/m3 。
按强度计算的单位用灰符合耐久性要求，故采用mco=411kg/m3。
（5） 确定砂率（SP）
根据碎石的最大粒径为30mm，且水灰比为0.45 选定混凝土砂率为:
SP=33%
（6）计算粗，细集料单位用量（mgo , mso） 假定混凝土毛体积密度为2400
kg/m3 185+411+ mgo+ mso=2400 ¨¨¨¨¨① mso×100/(mso+mgo)
=33%¨¨¨¨¨②
解式①、②得： mso=595 kg/m3 mgo=1209kg/m3
则混凝土初步配合比为：
mco: mso: mgo=1:1.45:2.94 W/C=0.45
2、试拌调整，提出基准配合比
1）计算试拌材料用量
按计算初步配合比试拌15L混凝土拌和物，各种材料用量： 水泥：411×
0.015=6.165kg 水：185×0.015=2.775kg 砂：595×0.015=8.925kg 碎石： 1209
×0.015=18.135kg
2)调整工作性，提出基准配合比 按照计算材料用量拌制混凝土拌和物，测定
其坍落度为40mm，而且拌和物的粘和性和饱水 性良好，满足施工和易性要求，
因此提出基准配合比为： mco: mso: mgo=1:1.45:2.94 W/C=0.45
3、检验强度
1)、采用水灰比分别为0.43，0.45，0.47 拌制三组混凝土拌和物，拌制时用水量
不变，水泥用量分别为: 430 kg/m3 411 kg/m3 394 kg/m3
2 8天后抗压强度分别见下表:
水灰比:0.43 试件编号 1 2 3 4 5 6 抗压强度 51.5 52.0 52.1 53.5 52.6
51.8 平均值 52.3Mpa 水灰比:0.45 试件编号 1 2 3 4 5 6
抗压强度 49.2 49.5 47.9 48.5 48.3 47.2 平均值 48.4Mpa 水灰比:0.47 试
件编号 1 2 3 4 5 6 抗压强度 45.3 43.2 45.5 44.7 43.8 44.2 平均值
44.5Mpa ２）、绘制灰水比和强度曲线: 强度(Mpa) 灰水比 （ 略 ）
由混凝土强度与灰水比关系曲线关系可知，与试配混凝土强度38.2Mpa的灰水比
值为2.22即水灰比为0.45。 4、确定试验室配合比 1）强度修正 根据强度、
灰水比关系曲线，按强度修正后混凝土各材料用量为： 用水量mwb=185kg/m3
水泥用量 mcb =411kg/m3 砂用量msb =595kg/m3 碎石用量 mgb =1209kg/m3
实测混凝土拌和物的毛体积密度为ρh=2470kg/m3 校正系数
K=2470/2400=1.03 修正后混凝土各材料用量为 水185×1.03=190kg/m3 水
泥411×1.03=423kg/m3 砂595×1.03=612kg/m3 碎石1209×1.03=1244kg/m3
则试验室配合比为mcb:msb:mgb=1:1.45:2.94 W/C=0.45 根据试验室配合比
拌制12组抗压试件，标准养护28天后抗压强度见下表： 试件编号 1 2 3 4 5 6
抗压强度 （Mpa） 48.5 49.2 48.7 49.2 47.9 45.9 试件编号 7 8 9 10 11 12 抗压
强度 (Mpa) 48.9 48.0 51.7 52.4 49.2 48.7 2)、强度评定 1、计算
实测强度的平均值（mfcu）及标准差（sfcu） 标准差sfcu=1.68 平均值
mfcu=49.0Mpa 2、根据试件组数（N=12）判定合格系数 λ1=1.70 λ2=0.9
3、强度评定 （1）mfcu-λ1sfcu≥0.9fcu.k 49.0-1.7×1.68=46.1Mpa>0.9×
40=36.0Mpa 合格 （2）fcu.min≥λ2fcu.k 45.9Mpa≥0.9×40=36.0Mpa
合格 故该12组混凝土试件块强度评定合格 上述式中： sfcu ————混
凝土强度标准差 mfcu————混凝土强度平均值 fcu.k————混凝土设计
强度值 fcu.min————混凝土强度的最小值 λ1 . λ2————评定合格系
数.查表得出 5、结论： 经过理论推算和试验室结果，确定最终配合比：
mcb:msb:mgb=1:1.45:2.94 W/C=0.45 每立米混凝土各材料用量： 水
192kg/m3 水泥 423kg/m3 砂612kg/m3 碎石1244kg/m3