C20混凝土配合比设计.doc

C20混凝土配合比设计 可供应 32.5水泥 密度：Pc=3.10富裕系数：rc=1.13 中砂 表观密度:P/s=2.65 碎石最大粒径：dmax=40mm表观密度：2.70,砼坍落度：30-50mm1、确定混凝土配制强度：按题意已知：设计要求砼强度Ry=20Mpa 按表3-3-2标准差=5.0按式：（3-3-1） Ryp=Ry+1.645*5.0=20+1.645*5=28.2Mpa2、计算水灰比：2(1)按强度要求计算水灰比：1、 计算水泥实际强度：由题意已知采用，水泥Rd=32.5Mpa,水泥富裕系数：Rc=1.13（通常取Rc=1.00-1.13） Rs=RcRd=1.13*32.5=36.7Mpa2、 计算水灰比：已知砼配制强度Ryp=28.2Mpa,水泥实际强度Rs=36.7Mpa砼强度回归系数采用表（3-1-7）A=0.48 B=0.52 按式（3-3-6）计算水灰比：W/C=ARs/(Ryp+ABRs)=(0.48*36.7)/(28.2+0.48*0.52*36.7)=0.47(2)按耐久性校核水灰比： 根据砼所处环境条件属严寒地区，查表（3-3-3）允许最大水灰比0.60，按强度计算水灰比0.47，符合耐久性要求，采用水灰比为0.47（如不符合采用最大水灰比0.60）3、选定单位用水量：要求砼坍落度为30-50mm，碎石最大粒径dmax=40mm 查表（3-3-4）选用水量为175kg/cm34、计算单位用水量： 1、已知 砼单位用水量：Mo=175g/cm3 水灰比：w/c=0.47 单位用水量为： Co=175/c=0.47=175/0.47=372.3kg/cm32、按耐久性计算：根据砼所处寒冷要区配筋砼查表（3-3-3）最小水泥用量为不低于280kg/cm3按强度要求计算单位用灰量372.3kg/cm3符合耐久性要求，（如下符合就采用280）故采用单位用灰量372.3kg/cm35、选定砂率（s）: 已知碎石最大粒径40mm，水灰比0.47，查表（3-3-5）选定砂率范围30-35%，选定砂率为33%6、计算砂石用量： 采用假定砼混合料湿表观密度Pcp=2400 kg/cm3 解得：2400-372-175=1853 砂：1853*33%=611 kg/cm3 石：1853*（1-33%）=1242 kg/cm3 即；水泥：砂子；碎石：水=372：611：1242：175 Co: So: Go: Wo = 1: 1.64: 3.3: 0.47 标准差值表 表3-3-2强度等级（Mpa）低于C20C20-C35高于C35标准差（Mpa）4.05.06.0混凝土强度公式的经验常数A、B（JGJ 55-96） 表3-1-7集 料 类 别经 验 常 数AB碎石0.480.52卵石0.500.61混凝土湿表观密度参考表达式 表3-3-6混凝土强度等级C7.5 - C15C20 - C30 C40假定湿表观密度（Kg/m3）2300 - 23602360 - 24002450普通混凝土的最大水灰比和最小水泥用量（JGJ/T155-96） 表3-3-3环境条件结构物类型最大水灰比比值最小水泥用量（Kg）素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境 正常的居住或办公用房屋内不作规定0.65.060200260300潮湿环境无冻害高温度的室内室外部件在非侵蚀性和（或）水中部分0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性和（或）水中且经受冻害的部分 高湿度且经受冻害中的室内部件0.550.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境 经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300 普通混凝土的用水量选用表（Kg/m3）（JGJ/55-96） 表3-3-4拌合物稠度卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）项目指标102040162040维勃稠度（s）15-2017516014518017015510-151801651501851751605-10185170155190180165坍落度（mm）10-3019017015020018516530-5020018016021019517550-7021019017022020518570-90215195175230215195混凝土的砂率选用表（%）（JGJ/T55-96） 表3-3-5水灰比（W/C）卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）1020401620400.4026-3225-3124-3030-3529-3427-320.5030-3529-3428-3333-3832-3730-350.6033-3832-3731-3636-4135-4033-380.7036-4135-4034-3939-4438-4336-41 水泥混凝土配合比设计计算表 表3-3-9序号No项目符号计算公式参数取值计算结果1配制强度RyRy+1.645 Ryp= 20 Mpa= 5.0 Mpa28.2 Mpa2水灰比W/CARSRb= 28.2 MpaRS= 36.7 MpaA=0.48 B=0.520.47Ryp+ABRS3用水量Mwo查表3-3-3取185 Kg/m3T= 3050mmdmax= 40mm175 Kg/m34用灰量Mcomwomwo= 175 Kg/m3W/C= 0.47372 Kg/m3W/C5砂率Bs查表3-3-4取33%W/C= 0.47dmax= 40mm33 %6砂用量Mso(mcp - mco mwo)BsPcp= 2400 Kg/m3mco= 372 Kg/m3mwo= 175 Kg/m3BS= 33%611 Kg/m37砂石用量Mcomcp - mco mwo msoMso= 611Pcp, mco, mwo,同上1853 Kg/m38初步配合比1:X:Y:W/C mco : mso : mco : mwomco mco mso mco 同上1：1.64：3.3：0.47 mco : mco : mco ; mco C40混凝土配合比设计 C40混凝土用于某公路K*+*桥钢筋混凝土施工，要求施工时现场坍落度为3050mm，碎石的最大粒经为30mm。材料选择 水泥：采用牡丹江产P.O42.5普通硅酸盐水泥。 砂 ：产地岔林河，细度模数2.62属于中砂，颗粒级配属 区。碎石：产地冷山，规格分别为1631.5cm、4.7516cm，压碎值、含泥量等指标也均符合规范求。粗集料配合比设计 根据筛分结果粗集料的掺配比例为: 4.7516cm cm碎石为35% 1631.5cm cm碎石为65%。按照上述比例掺配两种集料，经几次筛分试验，其结果均满足4.7531.5cm碎石连续级配. 配合比设计1、 计算初步配合比1） 确定混凝土配制强度（fcu,o）。 混凝土设计强度fcu，k=40Mpa 标准差=5.0 Mpa 则混凝土配制强度： fcu,o= fcu，k+1.645=48.2 Mpa2） 计算水灰比（W/C）（1）按强度要求计算水灰比 计算水泥实际强度 采用42.5普通硅酸盐水泥fce,k=42.5Mpa，富余系数c=1.13 则水泥实际强度为： fce=fce,kc =48.0Mpa 计算水灰比 碎石 A=0.48 B=0.52 W/C=Afce/(fcu,o+A B f ce)=0.45（2）按耐久性校核水灰比 根据桥梁施工规范要求：严寒地区受严重冰冻，水流侵蚀最大水灰比不得大于0.65。按照强度计算的水灰比符合耐久性要求，故采用0.45。（3）确定单位用水量 根据要求，混凝土拌和物的坍落度为3050mm，碎石的最大粒径为30mm。 确定混凝土的单位用水量为： mwo=185kg/m3（4）计算单位水泥用量（mco） 按强度计算单位用灰量 已知混凝土单位用水量为 mwo=185kg/m3 水灰比 W/C=0.45 则计算单位混凝土用灰量： mco=mwoc/w=411kg/m3 按耐久性校核单位用灰量 根据桥梁施工技术规范要求：严寒地区受严重冰冻，水流侵蚀作用且有钢筋，混凝土最小水泥用量为300 kg/m3 。按强度计算的单位用灰符合耐久性要求，故采用mco=411kg/m3。（5） 确定砂率（SP） 根据碎石的最大粒径为30mm，且水灰比为0.45 选定混凝土砂率为: SP=33%（6）计算粗，细集料单位用量（mgo , mso） 假定混凝土毛体积密度为2400 kg/m3 185+411+ mgo+ mso=2400 mso100/(mso+mgo) =33% 解式、得： mso=595 kg/m3 mgo=1209kg/m3则混凝土初步配合比为： mco: mso: mgo=1:1.45:2.94 W/C=0.452、 试拌调整，提出基准配合比1） 计算试拌材料用量按计算初步配合比试拌15L混凝土拌和物，各种材料用量： 水泥：4110.015=6.165kg 水： 1850.015=2.775kg 砂： 5950.015=8.925kg碎石： 12090.015=18.135kg2)调整工作性，提出基准配合比按照计算材料用量拌制混凝土拌和物，测定其坍落度为40mm，而且拌和物的粘和性和饱水性良好，满足施工和易性要求，因此提出基准配合比为： mco: mso: mgo=1:1.45:2.94 W/C=0.453、检验强度1)、采用水灰比分别为0.43，0.45，0.47 拌制三组混凝土拌和物，拌制时用水量不变，水泥用量分别为: 430 kg/m3 411 kg/m3 394 kg/m3 2 8天后抗压强度分别见下表: 水灰比:0.43试件编号 1 2 3 4 5 6抗压强度51.552.052.153.552.651.8平均值 52.3Mpa 水灰比:0.45试件编号 1 2 3 4 5 6抗压强度49.249.547.948.548.347.2平均值 48.4Mpa 水灰比:0.47试件编号 1 2 3 4 5 6抗压强度45.343.245.544.743.844.2平均值 44.5Mpa）、绘制灰水比和强度曲线: 强度(Mpa) 灰水比 由混凝土强度与灰水比关系曲线关系可知，与试配混凝土强度38.2Mpa的灰 水比值为2.22即水灰比为0.45。 4、确定试验室配合比 1）强度修正 根据强度、灰水比关系曲线，按强度修正后混凝土各材料用量为： 用水量 mwb=185kg/m3 水泥用量 mcb =411kg/m3 砂用量 msb =595kg/m3 碎石用量 mgb =1209kg/m3 实测混凝土拌和物的毛体积密度为h=2470kg/m3 校正系数K=2470/2400=1.03 修正后混凝土各材料用量为 水 1851.03=190kg/m3 水泥 4111.03=423kg/m3 砂 5951.03=612kg/m3 碎石 12091.03=1244kg/m3则试验室配合比为 mcb:msb:mgb=1:1.45:2.94 W/C=0.45 根据试验室配合比拌制12组抗压试件，标准养护28天后抗压强度见下表：试件编号 1 2 3 4 5 6抗压强度 （Mpa）48.549.248.749.247.945.9试件编号 7 8 9 10 11 12抗压强度 (Mpa)48.948.051.752.449.248.7 2)、强度评定1、计算实测强度的平均值（mfcu）及标准差（sfcu） 标准差sfcu=1.68 平均值mfcu=49.0Mpa 2、根据试件组数（N=12）判定合格系数 1=1.70 2=0.9 3、强度评定 （1）mfcu-1sfcu0.9fcu.k 49.0-1.71.68=46.1Mpa0.940=36.0Mpa 合格（2） fcu.min2fcu.k 45.9Mpa0.940=36.0Mpa 合格故该12组混凝土试件块强度评定合格上述式中： sfcu 混凝土强度标准差 mfcu 混凝土强度平均值 fcu.k 混凝土设计强度值 fcu.min 混凝土强度的最小值 1 . 2 评定合格系数.查表得出 5、结论： 经过理论推算和试验室结果，确定最终配合比： mcb:msb:mgb=1:1.45:2.94 W/C=0.45 每立米混凝土各材料用量： 水 192kg/m3 水泥 423kg/m3 砂 612kg/m3 碎石 1244kg/m3