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普通C35混凝土配合比设计
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混凝土配合比设计
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商品混凝土配合比的设计
　　　[]　　
&&&&& 混凝土配台比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件确定出混凝土的组分，即水泥、粗细集料和水的比例。&&&&& 我国普通混凝土配合比设计是按原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经过试验室试配调整，然后定出满足设计和施工要求并比较经济合理的配台比。而商品混凝土配合比计算大都是根据经验试验确定。由于商品混凝土多数需通过泵送完成浇筑任务，基本属于流动性和大流动性混凝土．一般耍使用高效减水剂或掺活性掺和料，使配合比基本参数的确定经过大量的配合比设计和试配实践而得到。&&&&& 1 试配用配合比计算&&&&& 1．1 计算混凝土施工配制强度fcu，o&&&&& 混凝土试配强度可按下式计算：&&&&& fcu，0≥fcu，k+ 1．6456&&&&& 式中：fcu．o一混凝土施工配制强度（MPa）；&&&&& fcu．k― ― 设计的混凝土强度标准值（MPa）；&&&&& ― ― 混凝土强度标准差。&&&&& 计算混凝土试配强度的关键：一是确定混凝土设计强度等级的龄期；二是确定混凝土强度标准差。&&&&& （1）设计混凝土强度标准值的龄期&&&&& 《混凝土结构设计规范》（GBJ10）、《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）规定，设计混凝土强度标准值的龄期为28天。&&&&& （2）强度标准差&&&&& 标准差，叉称均方差、标准离差等，由统计计算而得。商品混凝土站统计周期可取1个月．同品种的混凝土强度试件组数不少于25组。强度标准差的大小反映商品混凝土站的管理水平。为了保证95％的混凝土强度大于或等于设计强度，需较大幅度提高混凝土的配制强度，即提高混凝土水泥用量，这样，虽降低了经济效益，但混凝土强度可靠性得到了保障。由于商品混凝土站原料稳定，计量精确，生产技术管理水平较高．统计所得的强度标准差值较小，有的甚至小于GB50204―92及JGJ／T55―96规定的下限（即C20或C25时6=2.5MPa，等于或大于C30时为3.OMPa）。在配合比设计时，还应考虑到施工现场条件及施工单位的技术管理水平。本文建议商品混凝土站取用的强度标准差应低于GB50204中的推荐值。（见表1）
&&&&&& 1.2 计算水灰比&&&&& 混凝土的配制强度（fcu．o）与其水灰比（W／C）及所用的水泥强度（fce）成线性关系，即鲍罗米公式：&&&&& Fcu.o=A-fce（c／w―B）&&&&& 式中：fcu.0――混凝土所要求的配制强度（MPa）；&&&&& fce― ― 水泥实际强度；&&&&& c／w― ― 灰水比值；&&&&& A，B～ 常数。&&&&& 采用强度计算公式具体形式，可导出水灰比计算公式：
&&&&&& 经验得出，同级别混凝土，一般条件和较差条件水灰比相差约0. 05，水泥用量相差约30kg／m3。&&&&& 1.3 选取用水量．计算水泥用量及粉攥灰用量&&&&& （1）用水量的确定&&&&& 选择适宜的用水量是商品混凝土配合比设计中的关键，应处理好如下两个环节：一是用水量与外加剂用量及水泥用量之间的关系（若用水量多．则外加剂掺量少，而水泥用量多）；二是用水量和外加剂用量与出厂坍落度及工地交付坍落度之间的匹配关系。&&&&& 笔者通过多组对泵送剂的试验，资料表明，基准坍落度5―7cm，泵送剂常用掺量下，混凝土30―90min内的坍落度损失很小，可泵性良好。当基准混凝土坍落度为2―4cm，取常用泵送剂掺量时起始坍落度也可达到20cm，但损失较快，半小时后坍落度只有1Ocm左右。&&&&& 影响混凝土坍落度的因素，除了用水量及外加剂品种及掺量外，还有砂子的细度、石子的粒径及含泥量、粉煤灰质量及用量、水泥品种及用量等。商品混凝土站由于原材料固定，通过试验建立夏季和冬季现场交货坍落度与用水量关系表。在能保证可泵性的情况下，减少用水量是节省水泥的有效途径。&&&&& （2）水泥用量mco&&&&& 用水量确定后，根据水灰比确定水泥用量：&&&&& mco=mwo÷w/c&&&&& 泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg／m3，抗渗混凝土的水泥用量不宜小于320kg／m3。水泥用量的多少反映一个商品混凝土站的质量管理水平。我公司生产商品混凝土参考用水量及不同等级混凝土水泥用量见表2。
&&&&& （3）粉煤灰用量（m ）及掺粉煤灰后的水泥用量m&&&&& 商品混凝土中普遍采用超量取代法掺粉煤灰，在普通钢筋混凝土中，粉煤灰掺量不宜超过基准混凝土水泥用量的35％ ，取代水泥率不宜超过20％ 。这与所用的水泥及混凝土级别有关，取代水泥的最大限量见表3，粉煤灰超量系数见表4。
&&&&& 粉煤灰混凝土配合比设计时， 先根据表3选择βc ，求出粉煤灰混凝土的水泥用量mc：
&&&&& 1.4 选择台理的砂率（βs）&&&&& 商品混凝土砂率可根据经验选用或通过试验确定 试拌时，拟定三个砂率，其中间值为经验值，上、下各加减2％ ．试拌时测定停放30min混凝土拌合物的坍落度。经多次试验，以既不离散坍落度又大的砂率为合理砂率。然后增减用水量或泵送剂用量，使坍落度满足施工要求。&&&&& 影响砂率的因素有：石子的粒径及级配，砂子的细度，水泥用量及粉煤灰用量 一般，石子较粗及级配较好，砂子较细，水灰比较小（即水泥用量较多）及粉煤灰掺量较多时，砂率较小；反之，则砂率偏大。建议用碎石时的砂率为38―44％ ，卵石时36―42％。此外，砂率的合理性还直接影响混凝土的可泵性，本文在此不作阐述。&&&&& 1.5计算砂、石用量，提出试配用混凝土配台比上述1.1～1．4步骤完成后，可用重量法或体积法直接求得砂、石用量。&&&&& 2 混凝土配台比的试配、调整与确定&&&&& 试配是商品混凝土配合比设计中的重要环节，试配的目的一是通过调整水泥用量得到合同要求的强度及符合有关物理力学性能的施工配合比；二是通过调整用水量、泵送剂掺量及砂率，得出具有良好的可泵性、供强度试配用的基准配合比。&&&&& 下面就试配过程中常见现象及调整方法例表5供参考。
&&&&& 由试验得出各灰水比及其对应的28天混凝土强度关系，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。当馄凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2％时，上述确定的水、水泥及砂石用量即为确定的配合比。与二者之差超过2％时，应将配合比中材料用量均乘以校正系数δ值，即为确定的混凝土设计配合比。&&&&& 施工过程中根据测定砂、石料含水量，调整用水量后，即得到施工用混凝土配合比设计。搅拌楼据此拌和合格的各等级混凝土，通过混凝土运输车、混凝土泵车浇筑到指定的施工地点。&&&&& 商品混凝土配合比应有专人设计，经审批才得用于工程，已在工程上应用的配合比必须按工程分别存档。
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网友评论评论内容摘要(共 0 条，) 得分 50 分普通混凝土配合比设计练习题
核心提示：普通商品混凝土配合比设计(1) 组成材料普通硅酸盐水泥32.5级，实测水泥28d胶砂抗压强度为36.8MPa，密度为?c=3100kg/m?；中砂：普通配合比设计
(1) 组成材料
普通硅酸盐32.5级，实测水泥28d胶砂抗压强度为36.8MPa，密度为?c=3100kg/m³；中砂：表观密度?s=2650kg/m³，施工现
场砂含水率为2%；碎石：5～40㎜，表观密度?g=2700㎏/m³，
施工现场碎石含水率为1%；水：自来水；掺合料：S95级矿渣粉，掺量为胶凝材料的10%，表观密度&g =2.8g/cm3
（2）设计要求
某桥梁工程桥台用钢筋商品混凝土（受冰雪影响），商品混凝土设计强度等级C30，要求强度保证率为95%，强度标准差计算值为3.0MPa。商品混凝土由机械拌合、振捣，施工要求塌落度为35～50㎜。试确定该商品混凝土的设计配合比及施工配合比。
①步骤一：初步配合比设计
②步骤二：基准配合比设计（按初步配比试拌0.025m³商品混凝土拌合物，&&，将混泥土拌合物搅拌均匀后，做塌落度实验，测得塌落度为25㎜，水泥浆增/减用量3%）
③步骤三：设计配合比计算（拌制商品混凝土拌合物并成型试件，三个水灰比相应的28d抗压强度结果分别为：45.1MPa、37.8MPa、30.1MPa；实测表观密度：?c，t=2478kg/m³）
④步骤四：施工配合比计算
配合比设计案例
一、题目：
某工程剪力墙，设计强度等级为C40，现场泵送浇筑施工，要求坍落度为190～210mm，请设计商品混凝土配合比。施工所用原材料如下：
水泥：P.O42.5R,表观密度&c =3.1g/cm3；
细骨料：天然中砂，细度模数2.8，表观密度&s=2.7g/cm3
粗骨料：石灰石碎石5-25mm连续粒级、级配良好，表观密度&g? =2.7 g/cm3
掺合料：Ⅱ级?粉煤灰，掺量为胶凝材料的15%，表观密度
&g =2.2 g/cm3；S95级矿渣粉，掺量为胶凝材料的15%，表观密度&g =2.8g/cm3；?
：萘系泵送剂水剂，含固量30%，推荐掺量为胶凝材料的2%，减水率20%，密度&m=1.1 g/cm3 水：饮用自来水
二、配合比计算?
①确定配制强度 ：
该工程无近期统计标准差&资料，查表, C40强度标准差&值取5.0MPa商品混凝土配制强度fcu,o &? fcu,k +1.645& = 40+1.645&5.0 = 48.225 (MPa)
取fcu,o = 49.0 MPa
如果设计强度等级&C60,则计算强度?
fcu,o &1.15 fcu,k?
②确定水胶比
胶凝材料中粉煤灰掺量15%，矿渣粉掺量15%，查表粉煤灰影响系数Ⅱ级灰&f取0.83，粒化高炉矿渣粉影响系数&s取1.00。
水泥为42.5R，无实测胶砂强度值，富余系数r取1.16，则
fce= & c? fce,g=1.16&42.5=49.3 (MPa)
胶凝材料28d胶砂强度计算值：
fb =&f? & s fce=0.83&1.00&49.3= 40.9(MPa)?
W/B =&a fb /(fcu,o+&a &b fb) =(0.53&40.9) /? (49.0+0.53&0.20&40.9) = 0.41
③确定用水量
查中砂商品混凝土用水量表:坍落度要求190~210mm，按200mm设计
?查塑性商品混凝土的用水量，坍落度90mm，碎石最大公称料径31.5mm对应用水量205kg，以90mm坍落度的用水量为基础，按每次增大20mm坍落度相应增加5kg用水量来计算坍落度200mm时，每m3商品混凝土用水量，(200mm -90mm) & 20mm/次 = 5.5次
205 kg/m3 + 5kg/次&5.5次 = 232.5? kg/m3
掺萘系泵送剂，考虑外加剂的减水作用，计算每m3商品混凝土用水量：?
mwo = 232.5&(1-20%) = 186 kg/m3
④计算胶凝材料用量?
胶凝材料总量
mb0 = 186 / 0.41=454 kg/m3?
其中粉煤灰用量
= 454&15% = 68 kg/m3
矿渣粉用量： ms0
= 454&15% = 68? kg/m3
454- 68-68 = 318 kg/m3?
⑤外加剂用量
mm0 = 454&2%=9.08kg/m3?
外加剂含水量?
9.08&(1-30%)=6.36kg
对水胶比影响：
(186+6.36)/454=0.424?
0.424-0.41=0.014＞0.01
故用水量要扣除外加剂含水量，则每m3商品混凝土用水量：
Mwo=186-6.36=180kg
⑥确定砂率
按泵送商品混凝土砂率宜为35%~45%，选砂率40％
⑦确定砂、石用量?
以质量法计算：?
假定该商品混凝土拌合物表观密度mcp= 2400 kg/m3
采用质量法计算粗、细骨料用量时：?
即：68? + 68 + 318 +
ms0 + 180 + 9.08 = 2400
40% = ms0 /（mg0? + ms0）
联立求解二元一次方程得：mg0 =1054kg/m3，
ms0=703kg/m3
? 则质量法的计算配合比为：
计算用量（kg/m3）
180 计算比例
2) 采用体积法计算?
商品混凝土所有材料的体积之和为1m3：
318/3100 + 68/2200 + 68/2800? + mg0/2700 + ms0/2700 + 180/1000 + 9.08/1100 + 0.01&1.00 =
40% =（ms0）/（mg0 + ms0）
联立求解二元一次方程得：?
=? 1060kg/m3，
砂 ms0 = 706kg/m3，?
则体积法的计算配合比为：?
计算用量（kg/m3）
180 计算比例
质量法与体积法分别计算粗细骨料的差异：?
? 砂（706-703）/703 = 0.4%
碎石（）/%?
可见误差很小?
计算配合比应通过试拌测试并满足拌合物性能要求，不管假定用水量如何，必须达到坍落度或扩展度要求，含气量达到设计要求，测试实际容重，试验时应仔细观察商品混凝土工作性、抗离析性能等，然后根据下面步骤进行配合比调整；
1、根据调整后净用水量重新计算单位用水量；
2、如果没有获得所需含气量，针对要求的含气量应重新估计外加剂用量；?
3、经理论计算得出配合比后，需按假定容重和实测容重之比进行调整。
? 4、按JGJ55-2011《普通商品混凝土配合比设计规程》对设计配合比进行试配、调整与确定
（１）调整和易性，确定基准配合比
按初步计算配合比称取材料进行试拌。商品混凝土拌合物搅拌均匀后测坍落度（经验丰富时，可通过观察拌合机内商品混凝土和易性，控制加水量），并检查其粘聚性和保水性能的好坏。如实测坍落度小于或大于设计要求，可保持水灰比不变，增加或减少适量水泥浆；如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。当试拌工作完成后，记录好各种材料调整后用量，并测定商品混凝土拌合物的实际表观密度（&c，t）。此满足和易性的配比为基准配合比。
（２）检验强度和耐久性，确定试验室配合比
基准配合比能否满足强度要求，需进行强度检验。一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定表观密度。各种配比制作一组强度试件，如有耐久性要求，应同时制作有关耐久性测试指标的试件，标准养护28d天进行强度测定。
（3）配合比的确定
①确定商品混凝土初步配合比
根据商品混凝土强度试验结果，宜绘制强度和胶水比的线性关系图或插值法确定略大于配制强度对应的胶水比。
在试拌配合比的基础上，用水量（mＷ）和外加剂用量（ma）根据确定的水胶比做调整；
胶凝材料用量（mb）取用水量乘以选定出的胶水比计算而得；
粗、细骨料用量（mg和ms）取基准配合比中的粗、细骨料用量，并按定出的灰水比进行调整。
至此，得出商品混凝土初步配合比。
? ② 确定商品混凝土正式配合比
在确定出初步配合比后，还应进行商品混凝土表观密度校正，其方法为：首先算出商品混凝土初步配合比的表观密度计算值（&c，c），即
&c，c= mc+mf+ms+mw+mg
再用初步配合比进行试拌商品混凝土，测得其表观密度实测值（&c，t），然后计算校正系数&
当商品混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的２％时，则上述得出的初步配合比即可确定为商品混凝土的正式配合比设计值。若二者之差超过２％时，则须将初步配合比中每项材料用量均乘以校正系数得值，即为最终定出的商品混凝土正式配合比设计值，通常也称实验室配合比。
5. 商品混凝土施工配合比换算
商品混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分，因此必须将实验室配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。其换算方法如下：
设施工配合比1 m3商品混凝土中水泥、水、砂、石的用量分别为mc&、mw&、ms&、mg&；并设工地砂子含水率为a％，石子含水率为b％。则施工配合比1 m3商品混凝土中各材料用量为
ms&=ms& (1+a%)
mg&=mg& (1+b%)
mw&=mw－ ms& &a%－ mg&& b%
以上例，按计算配合比拌制20L商品混凝土拌合物，采用质量法的计算配合比，各种材料称量为：
计算用量（kg/m3）
180 20L用量
如测得的拌合物性能满足设计要求，则将此配合比确定为试拌配合比。
? 另外再拌制水胶比分别增加和减少0.05的商品混凝土，分别成型抗压强度试件，标准养护28d测试强度，如基准配合比强度达到49.5MPa，满足配制强度要求
下一步对该配合比进行校正
计算商品混凝土配合比校正系数&
假设拌合物表观密度实测值=2410 kg/m3 ，则：?
&=表观密度实测值 / 表观密度计算值
= 2410 /（318+68 + 68 +703++180）= 1.004
可见拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值 =0.4%，不超过计算值的2％
所以，配合比可维持不变? ，不需校正。
配合比调整后，应测定拌合物水溶性氯离子含量，并应对设计要求的商品混凝土耐久性能进行试验，符合设计规定的氯离子含量和耐久性能要求的配合比方可确定为设计配合比。
在确定经验配合比时，根据常用原材料，也可以按不同的水胶比进行试拌，如按水胶比0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.65试拌一批商品混凝土成型试件，测试28天标养强度，根据强度试验结果，绘制强度与水胶比关系，用插图确定不同强度等级对应的水胶比，来确定适合本站的经验配合比。