混凝土配合比设计例题.doc

例 某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机械拌合和振捣，坍落度为30 50mm。所用原材料如下：水泥：普通水泥 42.5MPa， 28 天实测水泥强度为 48MPa； c 3100kg/m 3；砂：中砂，级配 2 区合格， s 2650kg/m 3；石子：卵石 5 40mm，g 2650kg/m 3；水：自来水（未掺外加剂）， w 1000kg/m 3。（采用体积法计算该混凝土的初步配合比。）解： （1）计算混凝土的施工配制强度fcu，0：根据题意可得：fcu，k 30.0MPa ，查表 3.21 取 5.0MPa ，则fcu，0 fcu，k + 1.645 30.0+1.645 ×5.0 38.2MPa（ 2）确定混凝土水灰比 mw / mc 按强度要求计算混凝土水灰比mw / mc根据题意可得： 0.48， 0.33，则混凝土水灰比为：abmw a fcemcf cu，0ab fce0.4848.00.500.480.3338.248.0 按耐久性要求复核由于是室内钢筋混凝土梁， 属于正常的居住或办公用房屋内， 查表 3.22 知混凝土的最大水灰比值为 0.65，计算出的水灰比 0.50 未超过规定的最大水灰比值，因此 0.50 能够满足混凝土耐久性要求。（ 3）确定用水量mw0根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表 3.24 取 mw0 160kg。（ 4）计算水泥用量 mc0 计算：mw0 160 320kgmc0mw / mc0.50 复核耐久性由于是室内钢筋混凝土梁， 属于正常的居住或办公用房屋内， 查表 3.22 知每立方米混凝土的水泥用量为 260kg，计算出的水泥用量 320kg 不低于最小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。（ 5）确定砂率s根据题意，混凝土采用中砂、卵石（最大粒径40mm ）、水灰比 0.50，查表3.25 可得 28s33，取 30。s（ 6）计算砂、石子用量ms0、 mg0将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式，取 0.01，可得：ms0mg013201602650265031000.011000ms0100 30ms0mg0解方程组，可得ms0 578kg、 mg0 1348kg。（ 6）计算基准配合比（初步配合比）mc0：ms0：mg0 320： 578：1348 1：1.81： 4.21， mw / mc 0.50。2. 配合比的试配、调整与确定：在实验室试拌15L 检验和易性，各种材料用量分别为：水泥： 4.80kg砂： 8.67 kg石： 20.22 kg水： 2.4 kg经检验坍落度为20mm ，增加 5% 水泥浆后，水泥用量增加了0.24kg，用水量增加了0.12kg，重新检验和易性，坍落度为40mm，粘聚性和保水性均良好。则 调 整 后 配 合 比 为 : 水 泥 : 砂 : 石 = （ 4.8+0.24 ） :8.67:20.22=1:1.72:4.01W/C=0.5理论体积密度4.8 0.24 8.67 20.22 2.4 0.1236.452398kg / m30.240.120.01520.01510003100实测体积密度为2403kg/m3每立方米各种材料的用量分别为：水泥5.0 42398 332kg8.6720.225.042.52砂8.672398507kg8.6720.225.042.52石20.2223981330kg8.6720.225.042.52水2.522398166kg8.6720.225.042.52基准配合比为 :水泥 :砂 :石=332:507:1330=1:1.72:4.01W/C=0.5试拌第二组混凝土配合比：水灰比=0.5+0.05=0.55用水量 =166kg则水泥用量 =166/0.55=302kg取砂率 =31%ms0mg013021662650265031000.011000ms0100 31ms0mg0解方程组，可得ms0 598kg、 mg0 1328kg。配合比的试配、调整与确定：在实验室试拌15L 检验和易性，各种材料用量分别为：水泥： 4.53kg砂： 8.97 kg石： 19.92 kg水： 2.49 kg经检验坍落度为50mm，粘聚性和保水性均良好。理论体积密度16630259813282394kg / m3实测体积密度为2389kg/m3每立方米各种材料的用量分别为：水泥4.53302kg234735 .21砂8.97598kg234735.21石 19.92 2347 1328kg 35.212.49水2347166kg35.21所以该组混凝土配合比为：水泥：砂：石 =302：598：1328=1：1.98：4.40水灰比为 0.55第三组混凝土配合比：水灰比=0.5-0.05=0.45用水量 =166kg则水泥用量 =166/0.45=369kg取砂率 =29%ms0mg013691662650265031000.011000ms0100 29ms0mg0解方程组，可得ms0 543kg、 mg0 1325kg。配合比的试配、调整与确定：在实验室试拌15L 检验和易性，各种材料用量分别为：水泥： 5.54kg砂： 8.15 kg石： 19.88 kg水： 2.49 kg经检验坍落度为35mm，粘聚性和保水性均良好。理论体积密度16636954313252404kg / m3实测体积密度为2368kg/m3每立方米各种材料的用量分别为：水泥5.542404 369kg8.1519.885.542.498.15砂2404543kg36.0619.88石24041325kg36.062.49水2404166kg36.06所以该组混凝土配合比为:水泥 :砂 :石 =369:543:1325=1:1.47:3.59W/C=0.453. 强度检验：将以上三组配合比每组做3 块试块，在标准养护条件下养护至28 天龄期，经强度试验后分别得出其对应的立方体抗压强度如下：水灰比（ W/C ） 灰水比（ C / W ）强度实测值 MPa0.452.2238.60.502.0035.60.551.8232.6以灰水比为横坐标，强度为纵坐标绘图（可得直线图）从图中可判断配制强度为38.2MPa 对应的灰水比为2.14，即水灰比为 0.47。至此可以初步确定每立方米混凝土各种材料用量为：水 166kg水泥166353kg0.47砂5435075432 528kg5石 1327kg以上定出的配合比，还需根据混凝土的实测体积密度和计算体积密度进行校正。按调整后的配合比实测的体积密度为2396 kg/m 3，计算体积密度为 166+353+528+1327=2374kg/m 3，由于 239623740.9%2%2374所以实验室配合比为水泥:砂 :石 =353:528:1327水灰比 =0.47