混凝土配合比设计题目参考答案.doc

[例4-4]： 某框架结构钢筋混凝土，混凝土设计强度等级为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型，混凝土坍落度要求为50～70mm，并根据施工单位的管理水平和历史统计资料，混凝土强度标准差σ取4.0MPa。所用原材料如下：
　　水泥：普通硅酸盐水泥32.5级，密度ρc=3.1，水泥强度富余系数Kc=1.12；
　　砂：河砂Mx=2.4，Ⅱ级配区，ρs =2.65g/cm3；
　　石子：碎石，Dmax=40mm，连续级配，级配良好，ρg =2.70g/cm3；
　　水：自来水。
　　求：混凝土初步计算配合比。
[解] 1、确定混凝土配制强度（fcu,t）。
　　fcu,t＝fcu,k+1.645σ＝30+1.645×4.0＝36.58（MPa）
　　 2、确定水灰比（W/C）。
（1）根据强度要求计算水灰比（W/C）：

（2）根据耐久性要求确定水灰比（W/C）：
　　由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，查47页表得最大水灰比为0.65，故取满足强度要求的水灰比0.45即可。
　　3、确定用水量（W0）。
查表4-15可知，坍落度55～70mm时，用水量185kg；
　　4、计算水泥用量（C0）。

根据表4-14，满足耐久性对水泥用量的最小要求。
　　5、确定砂率（Sp）。
参照表4-16，通过插值（内插法）计算，取砂率Sp=32% 。
　　6、计算砂、石用量（S0、G0）。
采用体积法计算，因无引气剂，取＝1。

解上述联立方程得：S0=577kg； G0=1227kg。
　　因此，该混凝土初步计算配合比为：C0=411kg，W0=185kg，S0=577kg，G0=1227kg。或者：C：S：G=1：1.40：2.99，W/C=0.45
[例4-5]：承上题，根据初步计算配合比，称取12L各材料用量进行混凝土和易性试拌调整。测得混凝土坍落度T=20mm，小于设计要求，增加5%的水泥和水，重新搅拌测得坍落度为65mm，且粘聚性和保水性均满足设计要求，并测得混凝土表观密度2392kg/m3，求基准配合比。又经混凝土强度试验，恰好满足设计要求，已知现场施工所用砂含水率4.5%，石子含水率1.0%，求施工配合比。
[解] 1、实验室配合比：
　　（1）根据初步计算配合比计算12L各材料用量为：
将初步配合比各种材料用量分别乘以0.012得：
　　C=4.932kg，W=2.220kg，S=6.92kg，G=14.72kg
　　（2）增加5%的水泥和水用量为：
　　ΔC＝0.247kg，ΔW＝0.111kg
　　（3）各材料总用量（计算表观密度）为；
　　ρc,c＝（4.932+0.247）+（2.220+0.111）+6.92+14.92＝29.35（kg）
（4）根据式
校正系数·V=81.5·V（V是现有拌合物的实有体积）
Cb、 Wb、 Sb 、Gb分别等于调整后各材料用量除以现有拌和物的实有体积V
如Cb=5.179/V
Csh=Cb·δ
Wsh=Wb·δ
Ssh=Sb·δ
Gsh=Gb·δ
计算得实验室配合比为：Csh =422，Wsh =190，Ssh =564，Gsh =1215。
2、施工配合比：
　　根据题意，施工配合比为：
　　C＝Csh＝422kg
　　S=564×（1+4.5%）＝589kg
　　G＝1215×（1+1%）＝1227kg
　　W＝190-564×4.5%-1215×1%＝152kg
［例4-6］：承上题求得的混凝土实验室配合比，若掺入减水率为18%的高效减水剂，并保持混凝土落度和强度不变，实测混凝土表观密度ρh＝2400kg/m3。求掺减水剂后混凝土的配合比。1m3混凝土节约水泥多少千克？
[解] （1）减水率18%，则实际需水量为：
　　W＝190-190×18%＝156kg
　　（2）保持强度不变，即保持水灰比不变，则实际水泥用量为：
　　C=156/0.45=347kg
　　（3）掺减水剂后混凝土配合比如下：
　　各材料总用量＝347+156+564+1215=2282

∴ 实际每立方米混凝土节约水泥：422-365=57kg。