混凝土配合比例题教学提纲.doc

混凝土配合比例题

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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； ρc＝3100kg/m3；砂：中砂，级配2区合格，＝2650kg/m3；石子：卵石5～40mm，＝2650kg/m3；水：自来水（未掺外加剂），ρw＝1000kg/m3。1.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3.24取σ＝5.0MPa，则
fcu，0 ＝ fcu，k + 1.645σ
＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa
（2）确定混凝土水灰比
①按强度要求计算混凝土水灰比
根据题意可得：fce＝1.13×42.5MPa，αa＝0.48，αb＝0.33，则混凝土水灰比为：

②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3.21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3.26取mw0＝160kg。
（4）计算水泥用量mc0
①计算：
②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3.21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βs
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3.28可得βs＝28％～33％，取βs＝30％。
（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α＝0.01，可得：

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，＝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：4.8kg 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=1：1.72：4.01 水灰比为0.5

实测体积密度为2403kg/m3
每立方米各种材料的用量分别为：

基准配合比为：水泥：砂：石=332：507：1330=1：1.72：4.01 水灰比为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%

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。

实测体积密度为2389kg/m3
每立方米各种材料的用量分别为：

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%

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。

实测体积密度为2368kg/m3
每立方米各种材料的用量分别为：

所以该组混凝土配合比为：水泥：砂：石=369：543：1325=1：1.47：3.59 水灰比为0.45

3. 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MPa
0.45
2.22
38.6
0.50
2.00
35.6
0.55
1.82
32.6
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：

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/m3，计算体积密度为166+353+528+1327=2374kg/m3，
由于
所以实验室配合比为水泥：砂：石=353:528:1327 水灰比=0.47
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