普通混凝土参考配合比设计方法及例题.doc
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1、普通混凝土配合比设计办法 JGJ55- 普通混凝土配合比设计规程S.北京:中华人民共和国建筑工业出版社,1-18.一、基本规定1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本,最重要是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量,走低水胶比、大掺合料用量、高砂率设计路线;2.普通塑性混凝土配合比设计时,重要参数参照下表表1 普通混凝土配合比设计参数参照表(自定,待验证)砼强度级别C20C30C40C50C60C70C80C90C100胶凝材料质量 (kg)350203602040020450204802050020530205502058020水胶比W/B0.500.530.440.470.400.440.330.
2、350.300.330.270.250.250.25砂率 (%)455040444044384038403840384038403840粗骨料质量 (kg)10501100kg普通混凝土不适当用32.5级水泥,应采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥;普通混凝土掺合料不适当使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标掺合料;保证外加剂与水泥及掺合料相容性良好,其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料相容性,相容性不良外加剂,不得用于配制混凝土;3 设计普通混凝土配合比时,应用excel编计算公式,计算过程中通过调节参数以符合表1给出范畴。2 术语、符号2.1 术语2.1.1 普通混凝土 ordinary
3、concrete干表观密度为 2800kg/m3水泥混凝土。2.1.2 干硬性混凝土 stiff concrete拌合物坍落度不大于10mm且须用维勃时间(s)表达其稠度混凝土。2.1.3 塑性混凝土 plastic concrete拌合物坍落度为10mm90mm混凝土。2.1.4 流动性混凝土 pasty concrete拌合物坍落度为100mm150mm混凝土。2.1.5 大流动性混凝土 flowing concrete 拌合物坍落度不不大于160mm混凝土。2.1.6 抗渗混凝土 impermeable concrete抗渗级别不低于P6混凝土。2.1.7 抗冻混凝土 frost-res
4、istant concrete抗冻级别不低于F50混凝土。2.1.8 高强混凝土 high-strength concrete 强度级别不不大于C60混凝土。2.1.9 泵送混凝土 pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑混凝土。2.1.10 大体积混凝土 mass concrete体积较大、也许由胶凝材料水化热引起温度应力导致有害裂缝构造混凝土。2.1.11 胶凝材料 binder 混凝土中水泥和矿物掺合料总称。2.1.12 胶凝材料用量 binder content混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。2.1.13 水胶比 water-binder rati
5、o混凝土中用水量与胶凝材料用量质量比。2.1.14 矿物掺合料掺量 percentage of mineral admixture矿物掺合料用量占胶凝材料用量质量比例。2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture外加剂用量相对于胶凝材料用量质量比例。2.2 符号fcu,o混凝土配制强度(MPa);fcu,k混凝土立方体抗压强度原则值(MPa);fb胶凝材料28d抗压强度实测值(MPa);fce,g水泥强度级别值(MPa);mwa掺外加剂时每立方米混凝土中用水量(kg);mbo计算配合比每立方米混凝土胶凝材料用量(kg);mco计算配合比每立方米混凝土
6、水泥用量(kg);mgo计算配合比每立方米混凝土粗骨料用量(kg);mso计算配合比每立方米混凝土细骨料用量(kg);mwo计算配合比每立方米混凝土用水量(kg);mc每立方米混凝土水泥用量(kg);mb每立方米混凝土胶凝材料用量(kg);mg每立方米混凝土粗骨料用量(kg);ms每立方米混凝土细骨料用量(kg);mw每立方米混凝土用水量(kg);mcp每立方米混凝土拌合物假定质量(kg);f矿物掺合料影响系数;外加剂减水率();a外加剂掺量();f矿物掺合料掺量();s砂率();c水泥密度(kg/m3);f矿物掺合料密度(kg/m3);g粗骨料表观密度(kg/m3);s细骨料表观密度(kg/
7、m3);w水密度(kg/m3);混凝土含气量百分数;c,c混凝土拌合物表观密度计算值(kg/m3);c,.t混凝土拌合物表观密度实测值(kg/m3);混凝土配合比校正系数。Pt六个试件中不少于4个未浮现渗水时最大水压值(MPa)P设计规定抗渗级别值Tt试配时规定坍落度值Tp入泵时规定坍落度值T实验测得在预测时间内坍落度经时损失值3 基本规定3.0.1 混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能设计规定。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能实验办法应分别符合现行国标普通混凝土拌合物性能实验办法原则GB/T50080、普通混凝土力学性能实验办法原则GB/T50081和普通
8、混凝土长期性能和耐久性能实验办法原则GB/T50082规定。3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用原材料,并应满足国家现行原则关于规定;配合比设计应以干燥状态骨料为基准,细骨料含水率应不大于0.5%,粗骨料含水率应不大于0.2%。3.0.3 混凝土最大水胶比应符合混凝土构造设计规范GB50010规定。3.0.4 混凝土最小胶凝材料用量应符合表3.0.4规定,配制C15及其如下强度级别混凝土,可不受表3.0.4限制。表3.0.4 混凝土最小胶凝材料用量最大水胶比最小胶凝材料用量(kg/m3)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.503200
9、.453303.0.5矿物掺合料在混凝土中掺量应通过实验拟定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-1规定;预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2规定。表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量矿物掺合料种类水胶比最大掺量(%)硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4045350.404030粒化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010复合掺合料0.4060500.405040注: 采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外通用硅酸盐水泥时,混凝土中水泥混合材和矿物掺合料用量之和应不不不大于按普通硅酸盐水泥用量20%计算混合材
10、和矿物掺合料用量之和; 对基本大体积混凝土,粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料最大掺量可增长5; 复合掺合料中各组分掺量不适当超过任一组分单掺时最大掺量。表3.0.5-2 预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量矿物掺合料种类水胶比最大掺量(%)硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4035300.402520粒化高炉矿渣粉0.4055450.404535钢渣粉2010磷渣粉2010硅灰1010复合掺合料0.4050400.404030注:粉煤灰应为级或级F类粉煤灰;在复合掺合料中,各组分掺量不适当超过单掺时最大掺量。3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表3.0.6规定。混凝土拌合物中
11、水溶性氯离子含量应按照现行行业原则水运工程混凝土实验规程JTJ 270中混凝土拌合物中氯离子含量迅速测定办法进行测定。表3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量环境条件水溶性氯离子最大含量(%,水泥用量质量比例)钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土干燥环境0.30.061.0潮湿但不含氯离子环境0.2潮湿而具有氯离子环境、盐渍土环境0.1除冰盐等侵蚀性物质腐蚀环境0.063.0.7 长期处在潮湿或水位变动寒冷和寒冷环境、以及盐冻环境混凝土应掺用引气剂。引气剂掺量应依照混凝土含气量规定经实验拟定;掺用引气剂混凝土最小含气量应符合表3.0.7规定,最大不适当超过7.0%。表 3.0.7 掺用引气剂
12、混凝土最小含气量粗骨料最大公称粒径 (mm)混凝土最小含气量 ()潮湿或水位变动寒冷和寒冷环境盐冻环境40.04.55.025.05.05.520.05.56.0注:含气量为气体占混凝土体积比例。3.0.8 对于有防止混凝土碱骨料反映设计规定工程,混凝土中最大碱含量不应不不大于3.0kg/m3,并宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料;对于矿物掺合料碱含量,粉煤灰碱含量可取实测值1/6,粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值1/2。3.0.8混凝土耐久性设计 GB/T 50467- 混凝土耐久性设计规范S.北京:中华人民共和国建筑工业出版社,.限制每立方米混凝土中胶凝材料最低和最高用量,尽量减水硅酸酸盐水泥用量
13、。除此之外,还应保证混凝土施工质量。即要混凝土搅拌搅拌均匀、浇捣密实、加强养护,避免产生次生裂缝。表3.0.8 环境分类与作用级别Error! Bookmark not defined.类别名称A轻微B轻度C中度D严重E非常严重F极端严重腐蚀机理普通环境ABC混凝土碳化引起钢筋锈蚀冻融环境CDE重复冻融引起混凝土损伤海洋氯化物环境CDEF氯盐引起钢筋锈蚀除冰盐等其他氯盐环境CDE氯盐引起钢筋锈蚀化学腐蚀环境CDE硫酸盐等化学物质对砼腐蚀注:氯化物环境(和)对混凝土材料也有一定腐蚀作用,但重要是引起钢筋严重锈蚀。重复冻融()和其他化学介质对混凝土冻蚀和腐蚀,也会间接增进钢筋锈蚀,有并能直接引起钢
14、筋锈蚀,但重要是对混凝土损伤和破坏。 原则 CCES01-(修订版) 混凝土构造耐久性设计与施工指南S,北京:中华人民共和国建筑工业出版社,.对混凝土最低强度级别、最大水胶比和每立方米混凝土胶凝材料最小用量作了如下规定:表3.0.8 混凝土最低强度级别、最大水胶比、和胶凝材料用量Error! Bookmark not defined. (kgm-3) 使用年限环境作用级别150年30年AC30,0.55,280C25,0.60,260C20,0.65,240BC35,0.50,300C30,0.55,280C25,0.60,260CC40,0.45,320C35,0.50,300C30,0.5
15、5,300DC45,0.40,340C40,0.45,320C40,0.45,320EC50,0.36,360C45,0.40,340C45,0.40,340FC55,0.66,380C50,0.36,360C50,0.36,360注:1、对于氯盐环境(-D和-D),这一混凝土最大水胶比0.45宜降为0.40。2、引气混凝土最低强度级别与最大水胶比可按减少一种环境级别采用。3、表中胶凝材料最小用量与骨料最大粒径约为20mm混凝土相相应,当最大粒径较小或较大时需恰当增减胶凝材料用量。4、对于冻融和化学腐蚀环境下薄壁构件,其水胶比宜恰当低于表中相应数值。4 混凝土配制强度拟定4.0.1 混凝土配制
16、强度应按下列规定拟定:1当混凝土设计强度级别不大于C60时,配制强度应按下式计算:(4.0.1-1)式中,fcu,o混凝土配制强度(MPa);fcu,k混凝土立方体抗压强度原则值,这里取设计混凝土强度级别值(MPa);混凝土强度原则差(MPa)。2当设计强度级别不不大于或等于C60时,配制强度应按下式计算:(4.0.1-2)4.0.2 混凝土强度原则差应按照下列规定拟定:1当具备近1个月3个月同一品种、同一强度级别混凝土强度资料时,其混凝土强度原则差应按下式计算:(4.0.2)式中,fcu,i第i组试件强度(MPa);mfcun组试件强度平均值(MPa);n试件组数,n值应不不大于或者等于30
17、。对于强度级别不不不大于C30混凝土:当计算值不不大于3.0MPa时,应按照计算成果取值;当计算值不大于3.0MPa时,应取3.0MPa。对于强度级别不不大于C30且不不不大于C60混凝土:当计算值不不大于4.0MPa时,应按照计算成果取值;当计算值不大于4.0MPa时,应取4.0MPa。2当没有近期同一品种、同一强度级别混凝土强度资料时,其强度原则差可按表4.0.2取值。表4.0.2 原则差值 (MPa)混凝土强度原则值C20C25C45C50 C554.05.06.05 混凝土配合比计算5.1 水胶比5.1.1 混凝土强度级别不大于C60级别时,混凝土水胶比宜按下式计算:(5.1.1)式中
18、:W/B混凝土水胶比;aa、ab回归系数,按规程5.1.2条规定取值;fb胶凝材料(水泥与矿物掺合料按使用比例混合)28d胶砂强度(MPa),可实测,实验办法应按现行国标水泥胶砂强度检查办法(ISO法)GB/T 17671执行;也可按本规程5.1.3条拟定。5.1.2 回归系数(aa、ab)宜按下列规定拟定:1依照工程所使用原材料,通过实验建立水胶比与混凝土强度关系式来拟定;2当不具备上述实验记录资料时,可按表5.1.2采用。表 5.1.1 回归系数(aa、ab)取值表粗骨料品种系数碎石卵石aa0.530.49ab0.200.135.1.3 当胶凝材料28d胶砂抗压强度值(fb)无实测值时,可
19、按下式计算:(5.1. 2)式中:gf、gs 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,可按表5.1.2选用;fce水泥28d胶砂抗压强度(MPa),可实测,也可按本规程第5.1.4条规定。表5.1.2 粉煤灰影响系数gf和粒化高炉矿渣粉影响系数gs 掺量(%) 种类粉煤灰影响系数gf粒化高炉矿渣粉影响系数gs01.001.00100.850.951.00200.750.850.951.00300.650.750.901.00400.550.650.800.9050-0.700.85注:1 采用级、级粉煤灰宜取上限值;2 采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值,采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值
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