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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3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 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。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï材料选择3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 水泥:采用牡丹江产P.O42.5普通硅酸盐水泥。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï砂:产地岔林河,细度模数2.62属于中砂,颗粒级配属 Ⅱ区。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï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。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï粗集料配合比设计3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï根据筛分结果粗集料的掺配比例为: 4.75~16cm cm碎石为35%3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 16~31.5cm cm碎石为65%。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 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.3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï配合比设计3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï1、计算初步配合比3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï1)确定混凝土配制强度(fcu,o)。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï混凝土设计强度fcu,k=40Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 标准差σ=5.0 Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï则混凝土配制强度:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïfcu,o= fcu,k+1.645×σ=48.2 Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï2)计算水灰比(W/C)3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(1)按强度要求计算水灰比3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï①计算水泥实际强度3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï采用42.5普通硅酸盐水泥fce,k=42.5Mpa,富余系数γc=1.133¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï则水泥实际强度为:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï fce=fce,k×γc =48.0Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï ②计算水灰比3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 碎石 A=0.483¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï B=0.523¡h;,bbs.3c3t.comUíw9ÏW/C=A×fce/(fcu,o+A ×B ×f ce)=0.453¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(2)按耐久性校核水灰比3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï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¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(3)确定单位用水量3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï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。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï确定混凝土的单位用水量为:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïmwo=185kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(4)计算单位水泥用量(mco)3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï①按强度计算单位用灰量3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï已知混凝土单位用水量为3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï mwo=185kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 水灰比W/C=0.453¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï则计算单位混凝土用灰量:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïmco=mwo×c/w=411kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï②按耐久性校核单位用灰量3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï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。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(5) 确定砂率(SP)3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï根据碎石的最大粒径为30mm,且水灰比为0.45 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï选定混凝土砂率为:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9ÏSP=33%3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(6)计算粗,细集料单位用量(mgo , mso)3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï假定混凝土毛体积密度为2400 kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï185+411+ mgo+ mso=2400 ¨¨¨¨¨①3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïmso×100/(mso+mgo) =33%¨¨¨¨¨②3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï解式①、②得:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï mso=595 kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï mgo=1209kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï则混凝土初步配合比为:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï mco: mso: mgo=1:1.45:2.943¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï W/C=0.453¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï2、试拌调整,提出基准配合比3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï1)计算试拌材料用量3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï按计算初步配合比试拌15L混凝土拌和物,各种材料用量:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï水泥:411×0.015=6.165kg3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï水:185×0.015=2.775kg3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï砂:595×0.015=8.925kg3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï碎石: 1209×0.015=18.135kg3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï2)调整工作性,提出基准配合比3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï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3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï性良好,满足施工和易性要求,因此提出基准配合比为:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïmco: mso: mgo=1:1.45:2.94 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9ÏW/C=0.453¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3、检验强度3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 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:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 430 kg/m3 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 411 kg/m3 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 394 kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 2 8天后抗压强度分别见下表:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï水灰比:0.433¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï试件编号 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 13¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 抗压强度 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 51.53¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 52.03¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 52.13¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 53.53¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 52.63¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 51.83¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 平均值 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 52.3Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 水灰比:0.453¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï试件编号 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 13¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 抗压强度 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 49.23¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 49.53¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 47.93¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 48.53¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 48.33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 47.23¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 平均值 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 48.4Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 水灰比:0.473¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï试件编号 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 13¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 抗压强度 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 45.33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 43.23¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 45.53¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 44.73¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 43.83¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 44.23¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 平均值 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 44.5Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 2)、绘制灰水比和强度曲线:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï强度(Mpa)3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï灰水比 ( 略 )3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 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。3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï4、确定试验室配合比3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï1)强度修正3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï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:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï用水量mwb=185kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï水泥用量 mcb =411kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï砂用量msb =595kg/m3 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï碎石用量 mgb =1209kg/m3 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï实测混凝土拌和物的毛体积密度为ρh=2470kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï校正系数K=2470/2400=1.033¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï修正后混凝土各材料用量为3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï水185×1.03=190kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï水泥411×1.03=423kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï砂595×1.03=612kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï碎石1209×1.03=1244kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï则试验室配合比为mcb sb gb=1:1.45:2.943¡h;,bbs.3c3t.comUíw9ÏW/C=0.453¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 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:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï试件编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 抗压强度3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï (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3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï (Mpa) | 48.9 | 48.0 | 51.7 | 52.4 | 49.2 | 48.7 | 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 2)、强度评定3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï1、计算实测强度的平均值(mfcu)及标准差(sfcu)3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï标准差sfcu=1.683¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï平均值mfcu=49.0Mpa3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï2、根据试件组数(N=12)判定合格系数3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïλ1=1.70 3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï λ2=0.93¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 3、强度评定3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(1)mfcu-λ1sfcu≥0.9fcu.k3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï49.0-1.7×1.68=46.1Mpa>0.9×40=36.0Mpa 合格3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï(2)fcu.min≥λ2fcu.k3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï45.9Mpa≥0.9×40=36.0Mpa 合格3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï故该12组混凝土试件块强度评定合格3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï上述式中:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï sfcu ————混凝土强度标准差3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïmfcu————混凝土强度平均值3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïfcu.k————混凝土设计强度值3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïfcu.min————混凝土强度的最小值3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïλ1 . λ2————评定合格系数.查表得出3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 5、结论:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 经过理论推算和试验室结果,确定最终配合比:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ïmcb sb gb=1:1.45:2.943¡h;,bbs.3c3t.comUíw9ÏW/C=0.453¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 每立米混凝土各材料用量:3¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï水192kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï 水泥 423kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï砂612kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï碎石1244kg/m33¡h;,bbs.3c3t.comUíw9Ï
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