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1、fA混凝土配合比设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计 混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即：(1)满足结构设计的强度等级要求；(2）满足混凝土施工所要求的和易性；（3）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；（4）符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。国家标准 普通混凝土配合比设计规程JGJ
2、55-2000 于2001.4.1施行一、混凝土配合比设计基本参数确定的原则一、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：在满足混凝土强度强度和耐久性耐久性的基础上，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。二、二、普通混凝土配合比设计基本原理普通混凝土配合比设计基本原理（1）绝对体积法绝对体积法的基本原理是：假定刚
3、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。（）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。三三、混凝土配合比设计的步骤、混凝土配合比设计的步骤1.设计的基本资料混凝土的强度等级、施工管理水平，对混凝土耐久性要求，原材料品种及其物理力学性质，混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等。2初步配合比计算（）确定试配强度（fcu,0 0）混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-2000）：式中fcu,0混凝土配制强度（MPa）；fcu,k设计的混凝土强度标准值（MP
4、a）；混凝土强度标准差（MPa）混凝土强度标准差（）混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为对于 C20、C25级混凝土，计算值2.5MPa时,计算配制强度时取 2.5MPa；对于 C30级以上的混凝土，计算值C30C30P6P60.600.600.550.55P8P12P8P120.550.550.500.50P12P120.500.500.450.45二、抗渗性能试验二、抗渗性能试验进行抗渗混凝土配合比设计时尚应增加抗渗性能试验。进行抗渗混凝土配合比设计时尚应增加抗渗性能试验。1.1.采用水灰比最大的配合比作抗渗试验，试验结果应符合采用水灰比最大的配合比作抗渗试验，试验结果应符合下式要求：下
5、式要求：式中式中 P Pt t6 6个试件中个试件中4 4个未出现渗水时的最大水压力；个未出现渗水时的最大水压力；P P设计抗渗等级值。设计抗渗等级值。2.2.掺引气剂时含其量应控制在掺引气剂时含其量应控制在35%35%例例例例某水工结构工程现浇钢筋混凝土，混凝土设计强度某水工结构工程现浇钢筋混凝土，混凝土设计强度等级为等级为 3030，抗渗等级，抗渗等级P14,P14,施工要求混凝土坍落度为施工要求混凝土坍落度为，根据施工单位历史资料统计，混凝土强，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差度标准差 5MPa5MPa。所用原材料情况如下：。所用原材料情况如下：水泥：水泥：42.542.5级普
6、通硅酸盐水泥，水泥密度为级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10=3.10/cm/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为，水泥强度等级标准值的富余系数为1.081.08；砂：中砂，级配合格，砂子表观密度砂：中砂，级配合格，砂子表观密度 osos=2.60=2.60/cm/cm 石：石：5 530mm30mm碎石，级配合格，石子表观密度碎石，级配合格，石子表观密度 ogog=2.65=2.65/cm/cm3 3；试求：试求：混凝土计算配合比混凝土计算配合比解：解：(1)(1)确定混凝土配制强度（确定混凝土配制强度（f fcu,0cu,0）f fcu,0cu,0=f=fcu,k cu,k+1.645=
7、30+1.6455=38.2 MPa+1.645=30+1.6455=38.2 MPa(2)(2)确定水灰比（确定水灰比（W/CW/C）f fce ce=c c f fce,kce,k=1.08 42.5=45.9MPa=1.08 42.5=45.9MPa对于水工结构混凝土，由表7.1.2,抗渗混凝土容许最大水灰比为0.50，故可确定水灰比应取0.50。|（3）确定用水量（mw0）|查表4.0.1.2，对于最大粒径为30的碎石混凝土，当所需坍落度为时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。(4)计算水泥用量（mc0）对于抗渗混凝土要求：水泥抗渗混凝土要求：水泥+掺合料掺合料 320kg320k
8、g故取水泥用量为：故取水泥用量为：370kg370kg5 5）确定砂率（）确定砂率（s s）查查表表4.0.24.0.2，对对于于采采用用最最大大粒粒径径为为4040的的碎碎石石配配制制的的混混凝凝土土，当当水水灰灰比比为为0.500.50时时，其其砂砂率率值值可可选选取取30%35%30%35%，抗抗渗渗混混凝凝土土要要求砂率求砂率=35%45%,=35%45%,现取现取 s s=。（）计算砂、石用量（）计算砂、石用量（s0s0、g0g0）用体积法计算，将用体积法计算，将mmc0c0=370=370；mmw0w0=185=185代入方程组代入方程组解此联立方程，则得：解此联立方程，则得：s0
9、s0=635=635，g0g0=1181=1181 (W/C=0.50)(W/C=0.50)抗冻混凝土的配合比设计抗冻混凝土的配合比设计一、设计规程要求一、设计规程要求:1 1.抗冻混凝土最大水灰比：满足表抗冻混凝土最大水灰比：满足表7.2.27.2.2表表7.2.27.2.22.2.最小水泥用量应满足表最小水泥用量应满足表4.0.44.0.4要求要求3.进行抗冻混凝土配合比设计时尚应增加抗冻性能试验。进行抗冻混凝土配合比设计时尚应增加抗冻性能试验。抗冻等级抗冻等级无引气剂时无引气剂时掺引气剂时掺引气剂时F50F500.550.550.600.60F100F100-0.550.55F150F1
10、50及以上及以上-0.500.50粉煤灰混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计（JGJ28-86)一、设计方法一、设计方法:1.1.按按 JGJ55-2000 JGJ55-2000进行普通混凝土基准配合比设计；进行普通混凝土基准配合比设计；2.2.按表按表4.2.14.2.1选择粉煤灰取代水泥率（选择粉煤灰取代水泥率（c c）表表4.2.1 4.2.1 粉煤灰取代水泥率（粉煤灰取代水泥率（c c）注：注：1.1.采用采用42.542.5水泥取上限，水泥取上限，32.5 32.5水泥取下限水泥取下限2 2.C20 C20 以上混凝土宜用以上混凝土宜用I I、II II级粉煤灰，级粉煤灰，C15C1
11、5以下混凝土可用以下混凝土可用IIIIII级粉煤灰。级粉煤灰。混凝土等级混凝土等级普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥C15C151525152510201020C20C20101510151010C25C30C25C3015201520101510153.3.按所选用的粉煤灰取代水泥率（按所选用的粉煤灰取代水泥率（c c），求出每立方米），求出每立方米粉煤粉煤灰混凝土的水泥用量灰混凝土的水泥用量(m(mc c););m mc c=m=mc0c0(1(1 c c)mmc0c0为为每立方米每立方米基准混凝土的水泥用量基准混凝土的水泥用量4.4.按表按表4.3.24.3.2选择
12、粉煤灰超量系数（选择粉煤灰超量系数（c c）表表4.3.2 4.3.2 粉煤灰超量系数（粉煤灰超量系数（c c）5.5.按超量系数（按超量系数（c c），求出每立方米，求出每立方米粉煤灰混凝土的掺量粉煤灰混凝土的掺量(m(mf f);m);mf f=c c(mmc0c0 mmc c)6.6.计算每立方米计算每立方米粉煤灰混凝土中的水泥、粉煤灰和细骨料的粉煤灰混凝土中的水泥、粉煤灰和细骨料的绝对体积，绝对体积，或采用重量法计算砂石重量。或采用重量法计算砂石重量。粉煤灰级别粉煤灰级别超量系数（超量系数（c c）I I1.01.41.01.4II II1.21.71.21.7IIIIII1.52.0
13、1.52.07.7.按粉煤灰超出水泥的体积，扣除同体积的细骨料用量。按粉煤灰超出水泥的体积，扣除同体积的细骨料用量。8.8.粉煤灰混凝土的用水量，按基准配合比的用水量取用。粉煤灰混凝土的用水量，按基准配合比的用水量取用。9.9.试配调整，满足和易性及强度的要求。试配调整，满足和易性及强度的要求。例例例例粉煤灰混凝土设计强度等级为粉煤灰混凝土设计强度等级为 3030，施工要求混凝土坍落，施工要求混凝土坍落度为度为180180，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差 3MPa3MPa。所用原材料情况如下：。所用原材料情况如下：水泥：水泥：32.532
14、.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10=3.10/cm/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为水泥强度等级标准值的富余系数为1.351.35；砂：中砂，级配合格，砂子表观密度砂：中砂，级配合格，砂子表观密度 osos=2.60=2.60/cm/cm5 531.5mm31.5mm卵石，级配合格，石子表观密度卵石，级配合格，石子表观密度 ogog=2.65=2.65/cm/cm3 3；HSPHSP高效减水剂：高效减水剂：1%1%掺量，减水率：掺量，减水率：20%,I20%,I级粉煤灰级粉煤灰试求：粉煤灰混凝土计算配合比试求：粉煤灰混凝土计算配合比解：解：(1)(1)确
15、定混凝土配制强度（确定混凝土配制强度（f fcu,0cu,0）f fcu,0cu,0=f=fcu,k cu,k+1.645=30+1.6453=34.9 MPa+1.645=30+1.6453=34.9 MPa(2)(2)确定水灰比（确定水灰比（W/CW/C）f fce ce=c c f fce,kce,k=1.35 32.5=34.9MPa=1.35 32.5=34.9MPa查用水量表查用水量表4.0.1-24.0.1-2选用选用mmw0w0=210kg=210kg高效减水剂减水率为高效减水剂减水率为20%20%用水量用水量 ：m mw0w0=210(1-20%)=168kg=210(1-2
16、0%)=168kg水泥用量：水泥用量：m mc0 c0=168/0.50=336kg=168/0.50=336kg查表查表4.2.14.2.1选用粉煤灰取代水泥率（选用粉煤灰取代水泥率（c c=20%=20%），求出每立方），求出每立方米米粉煤灰混凝土的水泥用量粉煤灰混凝土的水泥用量(m(mc c););m mc c=m=mc0c0(1(1 c c)=336(1)=336(120%)=269kg20%)=269kg由表由表4.3.2 4.3.2 对于对于I I级粉煤灰，选用粉煤灰超量系数级粉煤灰，选用粉煤灰超量系数 c c=1.2=1.2，求出每立方米求出每立方米粉煤灰混凝土的粉煤灰掺量粉煤灰
17、混凝土的粉煤灰掺量(m(mf f)mmf f=1.2(336=1.2(336269)=1.267=80kg;m269)=1.267=80kg;mc c+mmf f=269+80=349=269+80=349300kg,300kg,由表由表4.0.44.0.4，合格合格采用重量法计算砂石重量：设粉煤灰混凝土的采用重量法计算砂石重量：设粉煤灰混凝土的=2450kg/m=2450kg/m3 3假假定定表表观观密密度度法法计计算算，将将mmc c=269=269；mmf f=80kg=80kg mmw w=168=168代代入方程组入方程组mms s=716kg,m=716kg,mg g=1217kg
18、,=1217kg,每立方米每立方米粉煤灰混凝土的材料用量为：粉煤灰混凝土的材料用量为：mmc c=269=269；m mf f=80kg=80kg；mmw w=168=168，m ms s=716kg=716kg；mmg g=1217kg=1217kg因试配得粉煤灰混凝土的实测表观密度为因试配得粉煤灰混凝土的实测表观密度为2410kg/m2410kg/m3,3,故得校正系故得校正系数：数：由此得由此得每立方米每立方米粉煤灰混凝土的材料用量为：粉煤灰混凝土的材料用量为：mmc c=265=265；m mf f=79kg=79kg；mmw w=165=165，m ms s=704kg=704kg；m mg g=1197kg=1197kg高效减水剂：高效减水剂：3.44kg3.44kg