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发表于 2008-07-21 22:47
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回复: c20c30c40混凝土配合比设计计算步骤
C40混凝土配合比设计ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 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。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿材料选择ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 水泥:采用牡丹江产P.O42.5普通硅酸盐水泥。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿砂:产地岔林河,细度模数2.62属于中砂,颗粒级配属 Ⅱ区。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿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。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿粗集料配合比设计ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿根据筛分结果粗集料的掺配比例为: 4.75~16cm cm碎石为35%ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 16~31.5cm cm碎石为65%。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 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.ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿配合比设计ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿1、计算初步配合比ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿1)确定混凝土配制强度(fcu,o)。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿混凝土设计强度fcu,k=40Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 标准差σ=5.0 Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿则混凝土配制强度:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿fcu,o= fcu,k+1.645×σ=48.2 Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿2)计算水灰比(W/C)ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(1)按强度要求计算水灰比ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿①计算水泥实际强度ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿采用42.5普通硅酸盐水泥fce,k=42.5Mpa,富余系数γc=1.13ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿则水泥实际强度为:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ fce=fce,k×γc =48.0Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ ②计算水灰比ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 碎石 A=0.48ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ B=0.52ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿W/C=A×fce/(fcu,o+A ×B ×f ce)=0.45ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(2)按耐久性校核水灰比ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿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。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(3)确定单位用水量ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿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。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿确定混凝土的单位用水量为:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿mwo=185kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(4)计算单位水泥用量(mco)ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿①按强度计算单位用灰量ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿已知混凝土单位用水量为ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ mwo=185kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 水灰比W/C=0.45ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿则计算单位混凝土用灰量:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿mco=mwo×c/w=411kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿②按耐久性校核单位用灰量ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿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。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(5) 确定砂率(SP)ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿根据碎石的最大粒径为30mm,且水灰比为0.45 ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿选定混凝土砂率为:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿SP=33%ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(6)计算粗,细集料单位用量(mgo , mso)ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿假定混凝土毛体积密度为2400 kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿185+411+ mgo+ mso=2400 ¨¨¨¨¨①ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿mso×100/(mso+mgo) =33%¨¨¨¨¨②ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿解式①、②得:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ mso=595 kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ mgo=1209kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿则混凝土初步配合比为:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ mco: mso: mgo=1:1.45:2.94ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ W/C=0.45ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿2、试拌调整,提出基准配合比ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿1)计算试拌材料用量ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿按计算初步配合比试拌15L混凝土拌和物,各种材料用量:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿水泥:411×0.015=6.165kgó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿水:185×0.015=2.775kgó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿砂:595×0.015=8.925kgó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿碎石: 1209×0.015=18.135kgó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿2)调整工作性,提出基准配合比ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿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ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿性良好,满足施工和易性要求,因此提出基准配合比为:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿mco: mso: mgo=1:1.45:2.94 ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿W/C=0.45ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿3、检验强度ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 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:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 430 kg/m3 ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 411 kg/m3 ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 394 kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 2 8天后抗压强度分别见下表:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿水灰比:0.43ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿| 试件编号 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 1ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 抗压强度 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 51.5ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 52.0ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 52.1ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 53.5ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 52.6ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 51.8ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | | 平均值 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 52.3Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 水灰比:0.45ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿| 试件编号 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 1ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 抗压强度 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 49.2ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 49.5ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 47.9ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 48.5ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 48.3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 47.2ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | | 平均值 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 48.4Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 水灰比:0.47ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿| 试件编号 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 1ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 抗压强度 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 45.3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 43.2ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 45.5ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 44.7ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 43.8ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 44.2ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | | 平均值 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 44.5Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 2)、绘制灰水比和强度曲线:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿强度(Mpa)ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿灰水比 ( 略 )ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 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。ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿4、确定试验室配合比ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿1)强度修正ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿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:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿用水量mwb=185kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿水泥用量 mcb =411kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿砂用量msb =595kg/m3 ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿碎石用量 mgb =1209kg/m3 ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿实测混凝土拌和物的毛体积密度为ρh=2470kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿校正系数K=2470/2400=1.03ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿修正后混凝土各材料用量为ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿水185×1.03=190kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿水泥411×1.03=423kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿砂595×1.03=612kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿碎石1209×1.03=1244kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿则试验室配合比为mcb sb gb=1:1.45:2.94ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿W/C=0.45ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 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:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿| 试件编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 抗压强度ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ (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ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ (Mpa) | 48.9 | 48.0 | 51.7 | 52.4 | 49.2 | 48.7 | ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 2)、强度评定ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿1、计算实测强度的平均值(mfcu)及标准差(sfcu)ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿标准差sfcu=1.68ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿平均值mfcu=49.0Mpaó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿2、根据试件组数(N=12)判定合格系数ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿λ1=1.70 ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ λ2=0.9ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 3、强度评定ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(1)mfcu-λ1sfcu≥0.9fcu.kó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿49.0-1.7×1.68=46.1Mpa>0.9×40=36.0Mpa 合格ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿(2)fcu.min≥λ2fcu.kó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿45.9Mpa≥0.9×40=36.0Mpa 合格ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿故该12组混凝土试件块强度评定合格ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿上述式中:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ sfcu ————混凝土强度标准差ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿mfcu————混凝土强度平均值ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿fcu.k————混凝土设计强度值ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿fcu.min————混凝土强度的最小值ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿λ1 . λ2————评定合格系数.查表得出ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 5、结论:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 经过理论推算和试验室结果,确定最终配合比:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿mcb sb gb=1:1.45:2.94ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿W/C=0.45ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 每立米混凝土各材料用量:ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿水192kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿ 水泥 423kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿砂612kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿碎石1244kg/m3ó,âµòµ=1bbs.3c3t.comÙdÀ¹4÷_¿
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