设计混凝土配合比
C40混凝土配合比设计
一、 工程概况
预制空心板梁、T梁设计强度等级为C40混凝土。根据梁结构尺寸及施工工艺,取碎石最大粒径31.5mm(5~31.5mm连续级配),设计坍落度取70~90mm。配合比设计依据为施工图、普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000)及混凝土施工有关要求。
二、 原材料情况
1、 水泥 采用两种水泥进行比较选择,分别为:四川华崟山广能集团崟峰特种水泥有限公司生产“蓉峰牌”42.5R普通硅酸盐水泥;均不考虑水泥强度富裕系数。
2、 细集料 采用长寿河砂,该砂符合Ⅱ区中砂级配;
3、 粗集料 采用华崟山碎石厂生产碎石,按5~20mm:16~31.5mm=50:50(质量比)配为5~31.5mm连续粒径;
4、 外加剂 选用两种外加剂进行比较选择,分别为:西安方鑫化工有限公司生产的UNF-FK高效减水剂,掺量取0.8%C,实测减水率20%;陕西博华工程材料有限公司生产的FDN-HA高效减水剂,掺量取0.8%C,实测减水率24%。
5、 拌合及养护用水 饮用水。
以上材料均检验合格。
三、 配合比初步确定
一〉、空白基准配合比确定
1、 配制强度fcu0
fcu0=fcuk+1.645σ=40+1.645*6.0=49.9MPa
2、 基准水灰比
W/C=(αa*fce)/( fcu0+αa*αb* fce)
=(0.46*42.5)/(49.9+0.46*0.07*42.5)
=0.38
3、 用水量及水泥用量确定
根据JGJ55-2000,用水量取mw0=205 kg/m3,则mc0= mw0/(W/C)=539 kg/m3。
4、 粗细集料用量确定
根据集料情况及施工要求,砂率确定为38%,混凝土假定容重为2400 kg/m3,按重量法公式计算:
mc0+ms0+mg0+mw0+mf0=2400
ms0/(ms0+mg0)=0.38
求得ms0 =629 kg/m3mg0=1027 kg/m3
5、 材料用量为(kg/m3)
mc0=539 ms0 =629 mg0=1027 mw0=205
6、 拌合物性能测试
试拌混凝土25L,材料用量为:
mc=13.475kg ms=15.725kg mg=25.68kg(其中m5~16=m16~31.5=12.84kg) mw=5.125kg
按《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)进行混凝土拌合物性能试验,实测结果如下:
坍落度:80mm
表观密度:(26.40-1.95)/10.115=2415 kg/m3
粘聚性:良好 保水性:良好
拌合物性能满足初步设计要求,制作强度试件2组(编号P011),同时按此配合比值作为掺外加剂的空白参数。
二〉、掺外加剂的配合比设计
配制强度及基准水灰比同以上计算值。
(一)、掺加西安方鑫化工有限公司生产的UNF-FK高效减水剂,掺量取0.8%C,实测减水率20%;
1、用水量及水泥用量确定
根据减水率计算用水量mw1=mw0*(1-20%)=164 kg/m3,
mc1= mw0/(w/c)=164/0.38=432kg/m3
外加剂用量:mf1=432*0.8%=3.456kg/m3
2、粗细集料用量确定
根据集料情况及施工要求,砂率确定为38%,混凝土假定容重为2400 kg/m3,按重量法公式计算(因外加剂用量为混凝土总重量的3.456/2400=0.14%,对其他材料用量计算影响甚微,故不参与以下计算,下同):
mc1+ms1+mg1+mw1+mf1=2400
ms1/(ms1+mg1)=0.38
得ms1 =686 kg/m3
mg1 =1118 kg/m3
3、基准配合比材料用量为
mc1:ms1:mg1:mw1:mf1=432:686:1118:164:3.456
=1:1.59:2.59:0.38:0.008
4、试拌与调整
按基准配合比拌制混合料25L,材料用量为:C=10.80kg,W=4.125kg,
S=17.15kg,G=27.95kg(其中5~16mm与16~31.5mm碎石各13.98kg),F=86.4g。
坍落度Sl=85mm,容重=(26.80-1.95)/10.115=2455kg/m3。拌合物粘聚性、保水性良好。制作强度试件2组(试件编号P012)。
试拌实际用水量为4000g,实际水灰比W/C=4000/10800=0.37,
实际材料用量为mw=164kg/m3,mc=164/0.37=443kg/m3,ms=682 kg/m3,mg=1112 kg/m3 ,mf=443*0.8%=3.54kg/m3
按此作为基准配合比的水灰比,以下调整在此基础上±0.04。
5、强度试验
调整配合比较基准水灰比增减0.04,用水量和砂率保持不变。其余两配合比分别计算如下(计算方法既步骤同上):
2# (P014)
(1) W/C=0.33 mw2=164kg/m3, mc2=164/0.33=497kg/m3, mf2=497*0.8%=3.976 kg/m3
(2) mc2+ms2+mg2+mw2 =2400
ms2/(ms2+mg2)=0.42
得出ms2=661 kg/m3 mg2=1077 kg/m3
配合比为:mc2:ms2:mg2:mw2:mf2==497:661:1077:164:3.976
==1:1.33:2.17:0.33:0.008
3#(P015)
(1) W/C=0.41 mw3=164kg/m3, mc3=164/0.41=400kg/m3, mf3=400*0.8%=5kg/m3
(2) mc3+ms3+mg3+mw3 =2400
ms3/(ms3+mg3)=0.38
得出ms3=698 kg/m3 mg3=1138 kg/m3
配合比为:mc3:ms3:mg3:mw3:mf3==400:698:1138:164:5
==1:1.74:2.84:0.41:0.008
6、拌合物性能测试(见下表)
编号 坍落度
(mm) 表观密度ρct(kg/m3) 粘聚性 保水性 试件编号
2# 90 (26.55-1.95)/10.115=2430 良好 良好 P014
3# 160 (26.65-1.95)/10.115=2440 良好 良好 P015
说明:3#(P015)拌合物实际用水量为4100-(335-145)=3910g,实际水灰比W/C=3.910/10.00=0.39
水泥混凝土配合比设计计算表
合同段 垫邻高速DL03合同段 取样地点 C40砼配合比设计 制件日期 2005-05-27
使用范围 预制梁 试验方法编号 JTJ55-2000 GB/T50080-2002
设计标号 C40 强度均方差 6.0MPa 保证率系数 1.645 配制强度 49.9MPa
原
材
料 水 水源 饮用水 设计坍落度 70~90mm
水泥 品种 P.O 标号 42.5R 产地 华崟 备注 崟峰牌
砂子 MX 粒径 中砂 产地 视比重 容重
大石 种类 碎石 粒径 16~31.5 产地 视比重 容重
小石 种类 碎石 粒径 5~16 产地 视比重 容重
外加剂 型号 UNF-FK高效减水剂 产地 西安 用量 0.8%C
拟用比例(参 数)
砂率: 38% 用水量 164 kg/cm3 水灰比:0.37 砼假设容重:2400 kg/cm3
大石: 50 % 小石 50 % 减水剂:0.8%C
水泥用量=用水量/水灰比=443kg
水灰比-强度关系图
砂重=682kg
石重=砂石总重-砂重=1112kg
大石重=石重×大石%=556kg 小石重=石重×小石%=556kg
材料和量(kg)及比例
材料名称 水泥 砂 大石 小石 水 外加剂 坍落度(cm) 和易性简述 实测表观密度
(kg/m3)
1 #
配比 1m3用量 443 682 556 556 164 3.544
比例
试拌用量
调整用量
2 #
配比 1m3用量
比例
试拌用量
调整用量
3 #
配比 1m3用量
比例
试拌用量
调整用量
试验 校核 试验室主任
监理工程师意见
设计配合比即实验室配合比,是按照干燥状态集料计算的,而施工现场的沙石,碎石材料为露天堆放,都含有一定的水分,因此,施工现场应根据现场沙石,碎石的实际汗水率的变化将设计配合比换算为施工配合比mc:mw:ms:mg.
设施工现场实测沙,石含水率分别为a%,b%,施工中配制1m3混凝土各种材料的用量为
mc=m'c2
ms=m's2(1+a%)
mg=m'g2(1+b%)
mw=m'w2-(m's2xa%+m'g2xb%)
2.试验室配合比设计阶段,根据施工条件的差异和变化,材料质量的可能波动调整配合比。
3.基准配合比设计阶段,根据强度验证原理和密度修正方法,确定每立方米混凝土的材料用量。
4.施工配合比设计阶段,根据实测砂石含水率进行配合比调整,提出施工配合比。
调整步骤: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)。
混凝土配合比设计是混凝土工程中很重要的一项工作,它直接影响到混凝土的顺利施工、混凝土工程的质量和混凝土工程的成本。
1、混凝土实验室配合比为水泥:砂子:石子:水= 1:2.12:4.37:0.62,当现场砂含水率3%时,砂子的质量=2.12*(1+3%)=2.18,当石子含水率1%时,石子的质量=4.37*(1+1%)=4.41,水的质量要减少到=0.62-2.12*3%-4.37*1%=0.52
试验室给出C15的混凝土配合比为水泥:砂:石:水=1:2.39:4.44:0.63
砂、石的含水率分别为2%和3%,试计算其一袋水泥的施工配合;
水泥50Kg
砂50*(2.39+2%)=121.89Kg
石50*(4.44+3%)=228.66Kg
砂含水率50*(2.39*2%)=2.39Kg
石含水率50*(4.44*3%)=6.66Kg
水50*0.63-(2.39+6.66)=22.45Kg
设计混凝土配合比的基本要求:
1、满足混凝土设计的强度等级。
2、满足施工要求的混凝土和易性。
3、满足混凝土使用要求的耐久性。
4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。
步骤:
1、按照原始资料进行初步计算。得出“理论配合比”。
2、经过试验室试拌调整,提出满足施工和易性要求的“基准配合比”。
3、根据基准配合比进行表观密度和强度的调整,确定出满足设计和施工要求的“试验室配合比”
4、最后根据现场砂石实际含水率,将试验室配合比换算成“生产配合比”。
设计混凝土配合比的基本要求:
1、满足混凝土设计的强度等级。
2、满足施工要求的混凝土和易性。
3、满足混凝土使用要求的耐久性。
4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。
扩展资料:
配合比计算:
1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。
2、w/c=aa×fce/(fcu,o+aa×ab×fce)=0.46×45.0/(38.2+0.46×0.07×45.0)=0.52
3、根据施工要求,混凝土设计坍落度为120mm~160mm,取单位用水量为215kg,掺加1.7%的缓凝高效减水剂,减水率δ=22%,则混凝土单位用水量:mW0= mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。
4、单位水泥用量:mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg
5、用粉煤灰取代16.5%的水泥,取代系数为λ=1.3, 则有
水泥用量:mc0= mc×(1-16.5%)=270 kg。
粉煤灰用量:mf0= mc×16.5%×1.3=69.3kg。
减水剂用量:mFDN0=( mc0+ mf0)×1.7%=5.77 kg。
6、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m,砂率βs=40%,则有:
mc0+ mf0+ ms0+ mg0+ mW0= mcp
mso/(mso+mgo) ×100%=βs
得:细骨料ms0=757kg,粗骨料mg0=1136kg。
则混凝土配合比:mc0: ms0: mg0: mf0: mFDN0: mW0=270:757:1136:69.3:5.77:168
= 1 : 2.80:4.21:0.26:0.021:0.62。
参考资料来源:
百度百科--配合比
百度百科--混凝土配合比
1、砌筑砂浆配合比的设计分为两部分:水泥混合砂浆的配合比按统计公式进行计算,而水泥砂浆的配合比采用查表法进行选定。
2、水泥混合砂浆配合比的设计:计算砂浆试配强度fm,o:fm,o=f2+0.645σ。
3、式中fm,o-砂浆的试配强度,精确至0.1MPa;f2-砂浆抗压强度平均值(即砂浆设计强度等级对应的强度值),精确至0.1MPa;σ-砂浆现场强度标准差,精确至0.01MPa。
4、当有统计资料时,按下式计算:式中fm,i-统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度,MPa;μfm-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总组数,n≥25。当不具有近期统计资料时,砂浆强度标准差σ选用值MPa。
5、计算每立方米砂浆中的水泥用量Qc,精确至1kg:式中fm,o-砂浆的试配强度,精确至0.1MPa;fce-水泥的实测强度,精确至0.1MPa;α、β-砂浆的特征系数,其中α=3.03,β=-15.09。注:各地区也可用本地区试验资料确定α、β值,统计用的试验组数不得少于30组。在无法取得水泥的实测强度值时,可按下式计算:fce=γc·fce,k式中fce,k-水泥强度等级对应的强度值;γc-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γc可取1.0。
6、计算每立方米砂浆中的掺加料用量QD:QD=QA-Qc式中QD-每立方米砂浆的掺加料用量,精确至1kg;石灰膏、黏土膏使用时的稠度为(120±5)mm;QA-每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量,精确至1kg,宜在300~350kg之间;Qc-每立方米砂浆的水泥用量。
7、确定每立方米砂浆砂用量Qs:每立方米砂浆中的砂用量,按干燥状态(砂含水率小于0.5%)的堆积密度值作为计算值(kg)。
8、选用每立方米砂浆用水量Qw:每立方米砂浆中的用水量,根据砂浆稠度等要求可选用240~310kg。注:混合砂浆中的用水量,不包括石灰膏或黏土膏中的水;当采用细砂或粗砂时,用水量分别取上限或下限;稠度小于70mm时,用水量可小于下限;施工现场气候炎热或干燥季节,可酌情增加用水量。
9、水泥砂浆配合比的选用由于水泥强度值大大高于砂浆强度值,如按统计公式进行计算,则所得水泥用量偏低,不能满足砂浆和易性的要求,因此,水泥砂浆配合比采用查表法确定。水泥用量不应小于200kg/m3,以满足砂浆和易性的要求。
施工配合比,是根据现场实际的材料情况进行配比得出的,水德含水量是根据天气变化的,比如下雨下雪了,砂子石子的含水量肯定大了,这时配比中的水用量就相应的减少了
1)确定坍落度
2)根据最大骨料粒径和坍落度确定用水量,根据减水剂的减水率进行调整用水量
3)根据强度要求确定水灰比
4)根据水灰比和调整后的用水量确定水泥用量
5)根据相关数据和经验设计掺合料的用量(取代部分水泥)
6)根据骨料最大粒径和减水剂估算引气量
7)按照体积法计算骨料用量
8)按照理想骨料堆积曲线和经验选取合适的砂率
至此配合比基本计算值基本确定,然后对一些经验值进行试配,校正。
C30用52。5水泥胶材在300~350可以。如果粉煤灰掺量高的话,水灰比可以适当降低一点。
考虑经济性的话:
1)混凝土坍落度大小适宜(过大不经济,过小施工不便)
2)满足工程要求情况下,尽可能选取最大粒径大的骨料(可以降低用水量)
3)选择合理的水灰比,混凝土生产质量稳定(这样可以适当降低配置强度)
解:
1、已知单位用水量为180kg,水灰比0.7
2、计算每立方米混凝土水泥用量;
用水量/水灰比=180/0.7=257kg/m3
核验水泥用量是否符合耐久性
一、某混凝土配合比设计中,已知单位用水量为180kg,水灰比0.7,砂率35%,按重量法计算水泥、砂、石子用量及配合比。
解:
1、已知单位用水量为180kg,水灰比0.7
2、计算每立方米混凝土水泥用量;
用水量/水灰比=180/0.7=257kg/m3
核验水泥用量是否符合耐久性允许最小水泥用量260kg/m3,计算得水泥用量257kg/m3小于不符合规定
,水泥用应取260kg/m3
3、选用砂率=35
%
4、计算每立方米混凝土砂、石用量,按重量法计算;
已知每立方米混凝土用水量=180kg/m3,水泥用量=260kg/m3,砂率=35
%,假定混凝土拌合物2400kg/m3
260
G
S
180=2400
S/(G
S)=0.35
G
S=2400-260-180=1960kg/m3
S=(G
S)*0.35=1960*0.35=686kg/m3
G=(G
S)-S=1960-686=1274kg/m3
按重量法计算得到的理论配合比如下;
水泥260kg
砂686kg
碎石1274kg
水180kg
配合比;1:2.64:4.9:0.69
二、根据已知条件计算配合比:P.O42.5水泥(水泥富余系数Yc=1.1砂率SP为37%;用水量为190Kg/m3标准差σ取4.5MPa,细骨料含水率为3.1%;粗骨料含水率为0.6%)工地需要配置强度等级为C35的混凝土,求工地每方混凝土的水:水泥:细骨料:粗骨料用量理论配合比及施工配合比。
解:
据题意已知条件计算C35混凝土理论配合比;
1、水灰比计算:
混凝土配制强度=35
1.645*标准差4.5=42.4
回归系数;a
b根据石子品种查表得碎石a
=0.46
,b=0.07
水泥实际强度=42.5*1.1=46.75
W/C=0.46*46.75/(42.4
0.46*0.07*46.75)=0.49
2、计算每立方米混凝土水泥用量;
用水量/水灰比=190/0.49=388kg/m3
核验水泥用量是否符合耐久性允许最小水泥用量260kg/m3,计算得水泥用量388kg/m3大于规定符合
3、选用砂率=37
%
4、计算每立方米混凝土砂、石用量,按重量法计算;
已知每立方米混凝土用水量=190kg/m3,水泥用量=388kg/m3,砂率=37
%,假定混凝土拌合物2400kg/m3
388
G
S
190=2400
S/(G
S)=0.37
G
S=2400-388-190=1822kg/m3
S=(G
S)*0.37=1822*0.37=674kg/m3
G=(G
S)-S=1822-674=1148kg/m3
按重量法计算得到的理论配合比如下;
水泥388kg
水190kg
砂674kg
碎石1148kg
理论配合比=1:1.74:2.96:0.49
5、根据细骨料含水率为3.1%;粗骨料含水率为0.6%
调整施工配合比;
水泥388kg
砂674
(674*3.1%)=695kg
碎石1148
(1148*0.6%)=1155kg
水190-(674*3.1%
1148*0.6%)=162kg
施工配合比=1:1.79:2.98:0.418(责任编辑:admin)