混凝土配合比设计计算实例(JGJ/T55-2011)
一、已知:某现浇钢筋混凝土梁,混凝土设计强度等级C30,施工要求坍落度为75~90mm,使用环境为室内正常环境使用。施工单位混凝土强度标准差σ取5.0MPa 。所用的原材料情况如下:
1.水泥:42.5级普通水泥,实测28d 抗压强度f ce 为46.0MPa,密度ρc=3100kg/m3;
2.砂:级配合格,μf=2.7的中砂,表观密度ρs=2650kg/m3;砂率βs取33%;
3.石子:5~20mm的卵石,表观密度ρg=2720kg/m3;回归系数αa 取0.49、αb 取0.13;
4. 拌合及养护用水:饮用水;
试求:(一)该混凝土的设计配合比(试验室配合比)。
(二)如果此砼采用泵送施工,施工要求坍落度为120~150mm,砂率βs取36%,外加剂选用UNF-FK 高效减水剂,掺量0.8%,实测减水率20%,试确定该混凝土的设计配合比(假定砼容重2400kg/m3)
。
解:(一)
1、确定砼配制强度
f cu , 0=f cuk+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa
2.计算水胶比:α f W /B =cu,0+αa αb b
f b =γf γs f ce =1×1×46=46MPa
W/B=0.49×46/(38.2+0.49×0.13×46)=0.55
求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求,按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值,否则混凝土耐久性不合格,此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。)
0.55小于0.60,此配合比W/B采用计算值0.55;
3、计算用水量(查表选用)
查表用水量取m w0=195Kg /m 3
4.计算胶凝材料用量
m c0=195/0.55=355Kg
5. 选定砂率(查表或给定)
砂率βs取33;
6. 计算砂、石用量(据已知采用体积法)
355/3100+m s0/2650+m g0/2720+195/1000+0.11×1=1
33%=(m s0/m s0+m g0)×100%
根据上面二式解得砂、石用量:
m s0为603Kg ,m g0为1232Kg
7. 确定实验室初步配合比,水胶比为0.55时,配合比见下表:用料名称
每m 3材料用量
配合比水泥3551.00粉煤灰0砂6031.70石12323.47水1950.55外加剂0
理论密度:ρ=355+603+1232+195=2385Kg /m 3
6.1. 计算砂、石用量(据已知采用质量法,本例假定m cp 为2400Kg /m 3)则
355+195+m s0+m g0=2400
33%=(m s0/m s0+m g0)×100%
根据上面二式解得砂、石用量:
m s0为608Kg ,m g0为1242Kg
7.1. 确定实验室初步配合比,水胶比为0.55时,配合比见下表:
用料名称
每
m 3材料用量
配合比水泥3551.00粉煤灰0砂608石1242水195外加剂0
理论密度:ρ=355+608+1242+195=2400Kg /m 3
(二)1、确定砼配制强度
f cu , 0=f cuk+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa
2.计算水胶比:α f W /B =cu,0+αa αb b
f b =γf γs f ce =1×1×46=46MPa
W/B=0.49×46/(38.2+0.49×0.13×46)=0.55
求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求,按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值,否则混凝土耐久性不合格,此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。)
0.55小于0.60,此配合比W/B采用计算值0.55;
3
、计算用水量(查表选用)
m w0=205(1-20%)=164Kg
4、确定胶凝材料用量
4
.计算胶凝材料用量
m c0=164/0.55=298Kg 取最小用量
300Kg
外加剂用量
300×0.8%=2.4Kg
5. 选定砂率(查表或给定)
砂率βs取36%;
6. 计算砂、石用量(据已知采用质量法,本例假定m cp 为2400Kg /m 3)则
300+164+m s0+m g0=2400
36%=(m s0/m s0+m g0)×100%
根据上面二式解得砂、石用量:
m s0为Kg ,m g0为Kg
7. 确定实验室初步配合比,水胶比为0.55时,配合比见下表:用料名称
每m 3材料用量水泥
300粉煤灰0砂石水164外加剂2.4
配合比
理论密度:ρ=1.00
案例2
某混凝土构件设计强度等级为C40,处于室外寒冷露天环境,施工要求混凝土坍落度为160~200㎜,根据施工单位历史资料统计,混凝土强度标准差σ=6MPa。水泥:42.5级普通硅酸盐水泥,水泥强度等级标准值的富余系数为1.16;砂:中砂,级配合格,砂子表观密度ρos=2.60g/cm;5~20mm卵石,表观密度ρog=2.65g/cm3;20~40mm卵石,表观密度ρog=2.65g/cm3;HSP 高效减水剂:1%掺量,减水率:20%,I 级粉煤灰,掺量20%,密度2250,粉煤灰影响系数γf 取0.8;基准用水量220kg。试求:粉煤灰混凝土计算配合比.(回归系数αa 取0.49、αb 取0.13;βs取37%;假定每立方米砼质量m cp 为2450Kg /m 3)
1、确定砼配制强度
f cu , 0=f cuk+1.645σ=40+1.645×6=49.9MPa
2.计算水胶比:α f W /B =f cu,0+αa αb f b
f b =γf γs f ce =0.8×1×1.16×42.5=39.4MPa
W/B=0.49×39.4/(49.9+0.49×0.13×39.4)=0.37
求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求,按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值,否则混凝土耐久性不合格,此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。
)
0.37小于0.50,此配合比W/B采用计算值0.37;
3、计算用水量(查表选用)
m w0=220(1-20%)=176Kg
4、确定胶凝材料用量
4.计算胶凝材料用量
m b0=176/0. 37=476Kg 取476Kg
外加剂用量
476×1%=4.8Kg
粉煤灰用量
m f0=476×20%=95.2Kg 水泥用量
m c0=476-95.2=381Kg
5. 选定砂率(查表或给定)
砂率βs取37%;
6. 计算砂、石用量(据已知采用质量法,本例假定m cp 为2450Kg /m 3)则
476+176+m s0+m g0=2450
37%=(m s0/m s0+m g0)×100%
根据上面二式解得砂、石用量:
m s0为Kg ,m g0为Kg
7. 确定实验室初步配合比,水胶比为0.55时,配合比见下表:用料名称
每m 3材料用量水泥381粉煤灰95砂石水176外加剂4.8