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3c3t - 2008/7/21 22:44:00

c20c30c40混凝土配合比设计计算步骤

C20混凝土配合比初步计算
设计步骤：
（一）设计初步配合比
1、确定混凝土配制强度fcu,o=1.645×5+20=28.2MPa
2、计算水灰比（w/c）
w/c=aa×fce/（fcu,o+ aa×ab×fce）

=0.46×32.5×1.13/（28.2+0.46×0.07×32.5×1.13）

=0.57
3、选定单位用水量（Mwo）

由于碎石最大粒径31.5mm，选用混凝土用水量：Mwo=180Kg/m3
4、计算单位用灰量（Mco）
（1）按强度计算单位用灰量

Mco= Mwo/ w/c=180/0.57=316Kg/m3
5、选择砂率（βs）
胜根据碎石最大粒径31.5mm及水灰比w/c=0.57,选定混凝土砂率取βs=34%。
6、计算砂石用量
（1）采用质量法
已知：单位用灰量Mwo=180 Kg/m3，砂率βs=34%

Mso+Mgo=Pcp－Mco－Mwo

Mso/Mso+Mgo=0.34
假设混凝土混合料湿表观密度Pcp=2400 Kg/m3

Mso+Mgo=2400-316-180

Mso/Mso+Mgo=0.34
解得砂用量Mso=647Kg/m3,碎石用量Mgo=1257Kg/m3

Mco : Mwo : Mso : Mgo =316: 180 : 647 : 1257
即:
1 : 0.57 : 2.05 : 3.98 w/c=0.57

3c3t - 2008/7/21 22:46:00

原始资料：
1、混凝土设计强度等级为C30（空心板）无强度历史统计资料，桥梁所在地区属寒区。
2、组成材料：PO42.5等级牡丹江牌水泥,密度PC=3.1×103Kg/m3，富裕系数=1.13,砂为中砂表观密度P＇S=2.65×103Kg/m3，碎石最大粒径dmax=40mm，表观密度P＇g=2.75×103Kg/m3，水为一般饮用水。
设计步骤：
（一）设计初步配合比
1、确定混凝土配制强度（Ryp=Ry+1.65б=30+1.645×5=38.2MPa
2、计算水灰比（w/c）
（1）按强度要求计算水灰比
           Rs=RCRb=1.13×42.5=48MPa
（2）计算混凝土水灰比
w/c=ARs/Ryp+ABRs=0.48×48/38.2+0.48×0.52×48=23/50.1=0.46
（3）按耐久性校核水灰比
    根据混凝土所处环境属于寒区允许最大水灰比为0.55.按强度计算水灰比是0.46。符合耐久性要求，采用计算水灰比0.46。
3、选定单位用不水量（Mwo）
   由于碎石最大粒径40mm，选用混凝土用水量：Mwo=175Kg/m3
4、计算单位用灰量（Mco）
（1）按强度计算单位用灰量
      Mco= Mwo/ w/c=175/0.46=380 Kg/m3
（2）按耐久性校核单位用灰量
根据混凝土所处环境属寒区配筋混凝土,最小水泥用量不低于300 Kg/m3,按强度计算单位用灰量380 Kg/m3,符合耐久性要求,采用单位用灰量为380 Kg/m3。
5、选择砂率（βs）
胜根据碎石最大粒径40    mm及水灰比w/c=0.46,选定混凝土砂率取βs=32%。
6、计算砂石用量
（1）采用质量法
已知：单位用灰量Mwo=175 Kg/m3，砂率βs=33%
      Mso+Mgo=Pcp－Mco－Mwo
      Mso/Mso+Mgo=0.33
假设混凝土混合料湿表观密度Pcp=2400 Kg/m3
     Mso+Mgo=2400-380-175
     Mso/Mso+Mgo=0.33
解得砂用量Mso=609 Kg/m3,碎石用量Mgo=1236 Kg/m3
按质量法计算初步配合比:
     Mco : Mwo : Mso : Mgo =380 : 175 : 609 : 1236
即:  1 : 0.46 : 1.6 : 3.25 w/c=0.46
(二)试拌混凝土,提出基准配合比
1、按计算初步配合比试拌15L混凝土拌后物，测定其坍落度为2.5cm,满足施工和易性要求,其粘聚性和保水性亦良好。
2、提出基准配合比
   Mca ：Msa ：Mga=1 ：1.6 : 3.25, w/c=0.46
(三)检验强度,测定试验室配合比
1、检验强度
采用水灰比分别为（w/c）A=0.41  B=0.46  C=0.51拌制三组混凝土拌和物。砂、碎石用量不变，用水量亦保持不变。三组配合比经拌制成型，在标准条件养护28d后，A组抗压强度为41.5MPa,B组抗压强度为34.0MPa,C组抗压强度为28.5MPa。
绘制混凝土配制强度Ryp=38.2MPa的灰水比c/w2.38关系曲线即水灰比w/c=0.42
2、确定试验室配合比
        Msb+Mgb=2400-417-175
        Msb/ Msb+ Mgb=0.33
即Msb=596,Mgb=1213
修正后配合比Mcb:Msb:Mgb=417:596:1213=1:1.43:2.91
水灰比Mwb/Mcb=175/417=0.42
计算湿表观密度Pcp=417+175+596+1213=2401 Kg/m3
实测湿表观密度P＇cp=2400 Kg/m3
修正系数б=2400/2401=1
因此试验室配合比为Mcb＇:Msb＇:Mgb＇=1:1.43:2.91, w/c=0.42

3c3t - 2008/7/21 22:47:00

C40混凝土配合比设计

C40混凝土用于某公路K**+***桥钢筋混凝土施工，要求施工时现场坍落度为30～50mm，碎石的最大粒经为30mm。
材料选择
水泥：采用牡丹江产P.O42.5普通硅酸盐水泥。
砂：产地岔林河，细度模数2.62属于中砂，颗粒级配属 Ⅱ区。
碎石：产地冷山，规格分别为16～31.5cm、4.75～16cm，压碎值、含泥量等指标也均符合规范求。
粗集料配合比设计
根据筛分结果粗集料的掺配比例为: 4.75～16cm cm碎石为35%
16～31.5cm cm碎石为65%。
　　按照上述比例掺配两种集料，经几次筛分试验，其结果均满足4.75～31.5cm碎石连续级配.
配合比设计
1、计算初步配合比
1）确定混凝土配制强度（fcu,o）。
混凝土设计强度fcu，k=40Mpa
标准差σ=5.0 Mpa
则混凝土配制强度：
fcu,o= fcu，k+1.645×σ=48.2 Mpa
2）计算水灰比（W/C）
（1）按强度要求计算水灰比
①计算水泥实际强度
采用42.5普通硅酸盐水泥fce,k=42.5Mpa，富余系数γc=1.13
则水泥实际强度为：
fce=fce,k×γc =48.0Mpa

②计算水灰比
碎石 A=0.48
B=0.52
W/C=A×fce/(fcu,o+A ×B ×f ce)=0.45
（2）按耐久性校核水灰比
根据桥梁施工规范要求：严寒地区受严重冰冻，水流侵蚀最大水灰比不得大于0.65。按照强度计算的水灰比符合耐久性要求，故采用0.45。
（3）确定单位用水量
根据要求，混凝土拌和物的坍落度为30～50mm，碎石的最大粒径为30mm。
确定混凝土的单位用水量为：
mwo=185kg/m3
（4）计算单位水泥用量（mco）
①按强度计算单位用灰量
已知混凝土单位用水量为
mwo=185kg/m3
水灰比W/C=0.45
则计算单位混凝土用灰量：
mco=mwo×c/w=411kg/m3
②按耐久性校核单位用灰量
根据桥梁施工技术规范要求：严寒地区受严重冰冻，水流侵蚀作用且有钢筋，混凝土最小水泥用量为300 kg/m3 。按强度计算的单位用灰符合耐久性要求，故采用mco=411kg/m3。
（5） 确定砂率（SP）
根据碎石的最大粒径为30mm，且水灰比为0.45
选定混凝土砂率为:
SP=33%
（6）计算粗，细集料单位用量（mgo , mso）
假定混凝土毛体积密度为2400 kg/m3
185+411+ mgo+ mso=2400 ¨¨¨¨¨①
mso×100/(mso+mgo) =33%¨¨¨¨¨②
解式①、②得：
mso=595 kg/m3
mgo=1209kg/m3
则混凝土初步配合比为：
mco: mso: mgo=1:1.45:2.94

W/C=0.45
2、试拌调整，提出基准配合比
1）计算试拌材料用量
按计算初步配合比试拌15L混凝土拌和物，各种材料用量：
水泥：411×0.015=6.165kg
水：185×0.015=2.775kg
砂：595×0.015=8.925kg
碎石： 1209×0.015=18.135kg
2)调整工作性，提出基准配合比
按照计算材料用量拌制混凝土拌和物，测定其坍落度为40mm，而且拌和物的粘和性和饱水
性良好，满足施工和易性要求，因此提出基准配合比为：
mco: mso: mgo=1:1.45:2.94
W/C=0.45
3、检验强度
　　1)、采用水灰比分别为0.43，0.45，0.47 拌制三组混凝土拌和物，拌制时用水量不变，水泥用量分别为:
430 kg/m3
411 kg/m3
394 kg/m3

2 8天后抗压强度分别见下表:
水灰比:0.43

试件编号	1	2	3	4	5	6
抗压强度	51.5	52.0	52.1	53.5	52.6	51.8
平均值	52.3Mpa

水灰比:0.45

试件编号	1	2	3	4	5	6
抗压强度	49.2	49.5	47.9	48.5	48.3	47.2
平均值	48.4Mpa

水灰比:0.47

试件编号	1	2	3	4	5	6
抗压强度	45.3	43.2	45.5	44.7	43.8	44.2
平均值	44.5Mpa

　　２）、绘制灰水比和强度曲线:
强度(Mpa)
灰水比    （ 略　）

由混凝土强度与灰水比关系曲线关系可知，与试配混凝土强度38.2Mpa的灰水比值为2.22即水灰比为0.45。
4、确定试验室配合比
1）强度修正
根据强度、灰水比关系曲线，按强度修正后混凝土各材料用量为：
用水量mwb=185kg/m3
水泥用量 mcb =411kg/m3
砂用量msb =595kg/m3
碎石用量 mgb =1209kg/m3
实测混凝土拌和物的毛体积密度为ρh=2470kg/m3
校正系数K=2470/2400=1.03
修正后混凝土各材料用量为
水185×1.03=190kg/m3
水泥411×1.03=423kg/m3
砂595×1.03=612kg/m3
碎石1209×1.03=1244kg/m3
则试验室配合比为mcb:msb:mgb=1:1.45:2.94
W/C=0.45
根据试验室配合比拌制12组抗压试件，标准养护28天后抗压强度见下表：

试件编号	1	2	3	4	5	6
抗压强度 （Mpa）	48.5	49.2	48.7	49.2	47.9	45.9
试件编号	7	8	9	10	11	12
抗压强度 (Mpa)	48.9	48.0	51.7	52.4	49.2	48.7

2)、强度评定
1、计算实测强度的平均值（mfcu）及标准差（sfcu）
标准差sfcu=1.68
平均值mfcu=49.0Mpa
2、根据试件组数（N=12）判定合格系数
λ1=1.70
λ2=0.9

3、强度评定
（1）mfcu-λ1sfcu≥0.9fcu.k
49.0-1.7×1.68=46.1Mpa>0.9×40=36.0Mpa　　　合格
（2）fcu.min≥λ2fcu.k
45.9Mpa≥0.9×40=36.0Mpa　　　合格
故该12组混凝土试件块强度评定合格
上述式中：
sfcu ————混凝土强度标准差
mfcu————混凝土强度平均值
fcu.k————混凝土设计强度值
fcu.min————混凝土强度的最小值
λ1 . λ2————评定合格系数.查表得出

5、结论：
经过理论推算和试验室结果，确定最终配合比：
mcb:msb:mgb=1:1.45:2.94
W/C=0.45

每立米混凝土各材料用量：
水192kg/m3
水泥 423kg/m3
砂612kg/m3
碎石1244kg/m3

3c3t - 2008/7/21 23:01:00

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lidexing - 2008/7/27 23:44:00

非常感谢

晨思 - 2008/8/18 1:20:00

好用。

noeyefish - 2009/12/16 22:32:00

不错。我收藏了。

BBHHXX - 2009/12/22 20:01:00

谢谢！我收藏了。

lzx136 - 2010/1/7 13:16:00

非常感谢

doublefire - 2014/10/3 20:38:00

好东西！

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