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例4-2．某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁, 处于室内干燥环境。混凝土设计强度等级为Ｃ30, 施工要求混凝土坍落度为35~50mm, 根据施工单位历史资料统计, 混凝土强度标准差σ=5MPa。所用原材料情况如下:
水泥: 42.5级普通水泥, 密度为ρｃ=3.10g/cm3, 水泥强度等级标准值的富余系数为1.08;
粉煤灰: Ⅱ级, 密度为ρf=2.0g/cm3。粉煤灰掺量为20%。
中砂:级配合格, 砂表观密度ρos=2.60ｇ/cm3;
碎石: 5~31.5mm碎石, 级配合格, 表观密度ρog=2.65ｇ/c
2、m3;
外加剂: 减水剂, 减水率10%, 掺量为胶凝材料用量的0.3%。
试求: 1．混凝土初步配合比;
2．若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求, 无需作调整。又知现场砂子含水率为３％, 石子含水率为1％, 试计算混凝土施工配合比。
１．求混凝土初步配合比
(1)确定混凝土配制强度( fcu,0)
fcu,0= fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 =38.2 MPa
(2)确定水胶比( W/B)
fce = γc ×fce,g = 1.08 × 42.5=45.9MPa
fb =γfγs fce=0.85
3、 ×1 ×45.9=39.0MPa
由于框架结构混凝土梁处于室内干燥环境, 环境类别为一级, 容许最大水胶比为0.60, 故可确定水胶比为0.49。
( 3) 确定用水量( mw0)
查表4-20, 对于最大粒径为31.5㎜的碎石混凝土, 当所需坍落度为35～50㎜时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。
由于掺入减水剂, 因此用水量为:
(4) 计算胶凝材料用量( mb0)
查表得, 对于环境类别为一级的钢筋混凝土, 最大水胶比为0.60 , 则对应的最小胶凝材料用量为280㎏, 故可取 mb0=341kg/m3。
5) 矿物掺合料用量
4、 mf0=mb0βf=341×20%=68kg
6) 水泥用量
mc0=mb0-mf0=341-68=273kg
7) 外加剂用量
ma0=mb0βa=341×0.3%=1.0kg
( 8) 确定砂率( βs)
查表4-21, 对于采用最大粒径为31.5㎜的碎石配制的混凝土, 当水胶比为0.49时, 其砂率值可选取31%~36%, 现取βs= 34%。
( 9) 计算砂、 石用量( ｍs0、 ｍg0)
用体积法计算, 将mc0=273㎏; mf0=68㎏ mw0=167㎏, 代入方程组
解此联立方程, 则得:
5、 ｍs0=639㎏
ｍg0=1206㎏
( 9) 该混凝土计算配合比为:
1 m3混凝土中各材料用量为:
水泥: 273㎏; 粉煤灰: 68kg;
水 : 167㎏; 减水剂: 1kg;
砂: 639㎏; 碎石: 1206㎏。
2．确定施工配合比
由现场砂子含水率为 ３%, 石子含水率为1%, 则施工配合比为:
水泥:
粉煤灰:
外加剂:
砂子:
石子:
水:
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