普通混凝土配合比设计

9普通混凝土配合比设计12目录1.2.3.4.5.6.7.3李立权.混凝土配合比设计手册(第二版)[M].广州：华南理工大学出版社,2003.(JGJ55-2011)《普通混凝土配合比设计规程》参考资料二、配合比设计的要求•满足结构设计的强度等级要求；•满足混凝土施工所要求的和易性；•满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；•符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。三、配合比设计基本参数水胶比(mw/mb)、单方用水量(mw)和砂率(βs)混凝土配合比设计的三个基本参数：水泥水①砂石子外加剂④水泥浆①骨料②混凝土拌合物掺和料wcbmmm水胶比＝100%sssgmmm③砂率＝配合比设计的步骤与方法设计施工用砼配比选用材料，定设计参数试配、调整、确定设计配比砂、石含水！67水胶比用水量砂率强度耐久性和易性砼配合比设计的基本参数和主要性能的关系确定混凝土基准配合比式中:fcu,0—砼配制强度,MPa；fcu,k—砼立方体抗压强度标准值,即混凝土强度等级值,MPaσ—混凝土强度标准差,MPa1.计算施工配制强度fcu,0强度等级≤C20C25～C45C50～C55标准差σ,MPa4.05.06.0混凝土强度标准差fcu,0=fcu,k+1.645σ8式中:αa、αb－回归系数；mw－水质量,kg;mc－水泥质量,kg;fcu,0－砼配制强度,MPa；fb－胶凝材料28d抗压强度,MPawaccu0abbbmfWBmff，=确定混凝土基准配合比2.确定水胶比W/B碎石卵石αa0.530.49αb0.200.13表5.1.2回归系数αa、αb系数石子品种碎石混凝土水胶比卵石混凝土水胶比wccu00.530.106bbmfWBmff，=wccu00.490.0637bbmfWBmff，=910确定混凝土基准配合比3.当胶凝材料28d胶砂抗压强度(fb)无实测值时，可按下式计算：式中：fb－胶凝材料28d胶砂抗压强度,MPaγf、γs－粉煤灰和矿渣影响系数,如表fce－水泥28d胶砂抗压强度,MPa粉煤灰影响系数γf矿渣粉影响系数γs01.001.00100.90~0.951.00200.80~0.850.95~1.00300.70~0.750.90~1.00400.60~0.650.80~0.9050-0.70~0.85表5.1.3粉煤灰影响系数γf矿渣粉影响系数γsfb=γf·γs·fce种类掺量(%)11确定混凝土基准配合比4.当水泥28d胶砂抗压强度(fce)无实测值时，可按下式计算：式中：fce－水泥28d胶砂抗压强度,MPaγc－水泥强度等级富余系数,按表选fce,g－水泥强度等级,MPa水泥强度等级值32.542.552.5富余系数1.121.161.10表5.1.4水泥强度等级值的富余系数γcfce=γc·fce,g水灰比在0.40～0.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落度，按下表选取。拌合物稠度卵石最大粒径,mm碎石最大粒径,mm项目指标102031.540162031.540坍落度,mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量，kg5.确定单位用水量mw拌合物稠度卵石最大粒径,mm碎石最大粒径,mm项目指标102040162040维勃稠度，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165干硬性混凝土的单位用水量，kg表中用水量是采用中砂时的取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5~10kg；采用粗砂时，可减少5~10kg.坍落度每增20mm时需增加水5kg掺用矿物掺和料时和外加剂时，用水量应相应调整。12式中：mw0—掺外加剂时混凝土的单方用水量,kg；mw0`—未掺外加剂时混凝土的单方用水量,kg；β—外加剂的减水率，应经试验确定,%。6.掺外加剂时，确定单位用水量mw0掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：00(1)wwmm13147.每立方米胶凝材料用量mw000/wbmmWB式中：mb0—计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg；mw0—计算配合比每立方米中混凝土用水量,kg；W/B—混凝土水胶比。8.每立方米混凝土的矿物掺和料用量mf000fbfmm式中：mf0—计算配合比每立方米中矿物掺和料用量,kg；βf—矿物掺和料掺量,%；mb0—计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg。159.每立方米混凝土的水泥用量mc0000cbfmmm式中：mc0—计算配合比每立方米中水泥用量,kg。mb0—计算配合比每立方米中胶凝材料用量,kg；mf0—计算配合比每立方米中矿物掺和料用量,kg。1617表5.4.2混凝土砂率，％水胶比W/B卵石最大公称粒径，mm碎石最大粒径，mm10.020.040.016.020.040.00.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～4110.砂率βs坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。坍落度为10~60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大粒径及水胶比按表5.4.2选取。坍落度大于60mm的混凝土砂率，可试验确定，也可坍落度每增大20mm、砂率增大1%调整；表中系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应减少或增大砂率1811.粗、细骨料用量（质量法）00000fcgswcpmmmmmm000100%ssgsmmm式中：mg0—每立方米混凝土的粗骨料用量，kg/m3；ms0—每立方米混凝土的细骨料用量，kg/m3；βs—砂率，%；mcp—每立方米混凝土拌合物的假定质量，kg/m3。细骨料的用量：000()sssgmmm粗骨料的用量：0000()gsgsmmmm普通混凝土的假定总量，mcp11.粗、细骨料用量（质量法）混凝土强度等级≤C15C20~C35≥C40假定每立方米总量（kg）236024002450192012.粗、细骨料用量（体积法）000000.011fgcswcfgswmmmmm式中：ρc—水泥密度，kg/m3，2900~3100kg/m3；ρf—掺合料密度，kg/m3，粉煤灰≈2200kg/m3，矿渣≈2900kg/m3；ρg—粗骨料密度，kg/m3，碎石≈2670kg/m3；ρs—细骨料密度，kg/m3，砂≈2650kg/m3；ρw—水的密度，kg/m3，1000kg/m3；α—混凝土的含气量百分数,不使用引气剂时，α＝1经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正：①按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体积密度计算值ρc,c：②应按下式计算混凝土配合比校正系数δ：式中：ρc,t—混凝土体积密度实测值，kg/m3；ρc,c—混凝土体积密度计算值，kg/m3。③当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2％时，按（1）条确定的配合比即为设计配合比；当二者之差超过2％时，应将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数δ，得到设计配合比。13.试配调整，确定配合比,cccsgwmmmm,,ctcc14.混凝土施工配合比换算bmsmwm=mb0=ms0(1+a%)=mg0(1+b%)=mw0-ms0×a%-mg0×b%-ma0×ad%gmbmsmgmwm－施工配合比中胶凝材料、砂、石、水的质量，kg/m3a%、b%、ad%－工地砂、石、减水剂的含水率工地砂、石、外加剂含水，要在总用水量中扣除，以保证实际水胶比不变！！100%100%湿材料质量-干材料质量含水质量含水率＝干材料质量干材料质量2313.混凝土配合比设计例题例题：设计混凝土强度等级为C40，机械泵送，坍落度180~200mm，强度标准差σ=5MPa。水泥原材料掺合料细骨料粗骨料外加剂42.5级，普硅水泥，密度3000kg/m3；Ⅰ级粉煤灰,密度2250kg/m3，掺量20%;中砂，级配合格，表观密度2650kg/m3碎石,5~31.5mm,表观密度2700kg/m3聚羧酸减水剂，含固量20%，推荐掺量0.8%，减水率30%，此掺量下砼含气量α=2.5%。2413.混凝土配合比设计例题(1)混凝土的配制强度（fcu,0）fcu,0=fcu,k+1.645σ=40+1.645×5=48.2MPa(2)胶凝材料28d胶砂强度（fb）由JGJ55-2011表5.1.3得粉煤灰影响系数γf=0.85，由表5.1.4得γc=1.16，则：fb=γf·γs·fcefce=γc·fce,gfb=γc·γf·fce,g=1.16×0.85×42.5=41.9MPa(3)确定水胶比（W/B）wbcu00.530.106bbmfWBmff，=0.5341.948.20.10641.9==0.422513.混凝土配合比设计例题(4)确定用水量（mw）查表5.2.1-2得31.5mm碎石砼坍落度90mm时，单方用水量mw0＝205kg,由于坍落度每增20mm时需增加水5kg，故坍落度180~200(190)mm时，需多用水25kg，即实际用水230kg减水剂掺加0.8%时，减水率30%，混凝土含气量α=2.5%故实际用水量为：00(1)wwmm＝230×(1-30%)=161kg/m3(5)计算胶凝材料用量（mb0）00/wbmmWB＝161/0.42=383kg/m3(6)粉煤灰掺量：mf=383×20%=76.6kg/m313.混凝土配合比设计例题(7)水泥量：mc=383×(1-20%)=306.4kg/m3(8)减水剂用量：ma=383×0.8%=3.06kg/m3(9)确定砂率（βs）查表得，粒径31.5碎石砼，水胶比0.42时，当坍落度10~60mm(60)时，砂率可选取βs＝33%，由于坍落度每增大20mm，砂率可增大1%，故坍落度180~200mm(200)时，砼砂率定为40%。(10)体积法计算砂、石用量（βs）000000.011fgcswcfgswmmmmm000100%ssgsmmm00306.476.61610.012.5130002250270026501000gsmm000100%40%sgsmmm得到：ms0=723kg，mg0=1084kg27(10-1)质量法计算砂、石用量（βs）查表得，C40混凝土表观密度假定2450kg/m3，砼砂率定为40%时：000100%ssgsmmmmc0+mf0+mg0+ms0+mw0+ma0=2450306.4+76.6+161+3.06+mg0+ms0=2450mg0+ms0=1902.94=40%ms0=40%×1902.94=761.8kgmg0=1141.828(11)写出混凝土计算配合比：每立方米混凝土计算配合比，kg/m3★哪种方法准确度可高？各有何优点？13.混凝土配合比设计例题计算方法水泥粉煤灰水砂碎石外加剂体积法306.476.616172310843.06质量法306.476.616176211423.0629(12)换算成施工配合比：13.混凝土配合比设计例题设施工配合比1m3混凝土中水泥、粉煤灰、砂、石、水、减水剂等各材料用量分别为cmfmsmgmwmam假设砂含水率a%=3%，石含水率b%=1%cmfmsmgmwmam=mc0=306.4kg=mf0=76.6kg=ma0=3.06kg=ms0(