C40混凝土配合比设计

2 混凝土配合比设计混凝土配合比设计 2.1 混凝土配制强度确定 混凝土设计强度 f cu,k=40Mpa f Cu,0  f Cu,k 1.645σ（2-1） 式中f Cu,0 ——混凝土配制强度 ，MPa； f Cu,k ——混凝土立方体抗压强度标准值，MPa； σ——混凝土强度标准差，MPa； 注：当混凝土强度等级等于或大于 C30 级，其强度标准差计算值小于 3.0 时，计算配制强度用的标准差取值应不小于 3.0MPa。 当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值应按现行国家标准 《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204） 的规定取值。 即 C10～ C20 混凝土，取 4.0 MPa；C25～C40 混凝土，取 5.0 MPa；C50～C60 混凝土，取 6.0 MPa。 因此配制 C30 混凝土，取混凝土强度标准差σ=5.0 MPa。 混凝土强度标准差σ值 表表 6-36-3 混凝土强度等级≤C20 4.0 C25～C45 5.0 C50～C55 6.0σ（MPa） 由公式（2-1）得混凝土配制强度 f cu,o=40+1.645×5.0=48.225（ MPa） 2.2 水灰比的确定 由公式： a f ce W （2-2）  Cf Cu,o  ab f ce 注：a，b 为回归系数，粗骨料为碎石时取：a＝0.46, b＝0.07 f ce  r c f ce,g （2-3） 式中 r c：水泥强度富余系数，按规范取 rc=1.16 水泥强度等级值的富余系数（水泥强度等级值的富余系数（γγ c c） ） 表表 6-66-6 水泥强度等级值 富余系数 因此： f ce=42.5×1.16=49.3 由（2-2）式可以算出： W0.4649.3  0.46 C48.225 0.460.0749.3 32.5 1.12 42.5 1.16 52.5 1.10 2.3 用水量的确定 根据塑性混凝土的用水量表可以确定每立方米混凝土的用水量约 为 205 Kg. 塑性混凝土的用水量（单位：塑性混凝土的用水量（单位：kg/mkg/m3 3）） 表表 6-86-8 拌合物稠度 项目指标 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm） 10.20.31.40.16.20.31. 0 10～ 30 050005 40 .0 16 5 35～19017016015020018517517 502001801701602101951855 坍落度（mm） 55～21019018017222020519518 702151951851752302152055 75～ 90 注：每立方米混凝土用水量的确定，应符合下列规定： 1．干硬性和朔性混凝土用水量的确定： 1）水灰比在0.40～0.80 范围时，根据粗骨料的品种，粒径及施工要 求的混凝土拌合物稠度，其用水量按下两表选取： （两表：干硬性混 凝土的用水量，塑性混凝土的用水量） 2） 水灰比小于 0.40 的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量 应通过试验确定。 2．流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算： 19 5 1）按坍落度 90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大 20mm 用水量增 加 5 Kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量。 FDN 减水剂推荐参量 0.5%～1%，减水率18%～25%，用适宜的参量 使得减水率取值为 20%。加入减水剂后单方混凝土用水量 由 M WQ  M WO (1) M WQ  205(1 20%) 164Kg 式中: M WQ ——掺外加剂混凝土每立方米混凝土用水量（Kg）； M WO ——未掺外加剂时的混凝土的用水量（Kg）； ——外加剂的减水率； 2.4 水泥用量的确定 根据用水量及水灰比确定水泥用量 M CO  M WO (2-5) W /C 因此： M CO  164  357Kg 0.46 （按照混凝土的最大水灰比和最小水泥用量在正常的居住或办公 用房屋内部件等，水泥的用量符合国家规定） 矿物掺合料取代水泥的取代量系数取20%，掺合料超量系数取 1.2。 根据: M C  M CO 80% M KF  M CO 20%1.2 得： M C  35780%  285.6Kg M KF  35720%1.2  85.68Kg 取减水剂掺量为胶凝材料的 1%，减水剂用量 M A  M C 1% M A  371.281%  3.71Kg 2.5 砂率的确定 合理砂率按混凝土的砂率（%）规范确定： 根据水灰比为 0.46， 粗骨料类型为： 碎石， 粗骨料粒径： 40 （mm） ， 查混凝土的砂率规范表，取合理砂率βs=31%； 本设计中采用细度模数 2.6 的中砂，最终取砂率βs=31%。 2.6 初步配合比的确定 采用质量法计算粗细骨料的质量，设每立方米的混凝土表观密度 为 2450kg/m3 M C  M KF  M S  M G  M W  2450 (2-7) M S 31% (2-8) M S  M G 联立（2-7）（2-8）解方程组得：, M S  594Kg M G 1321Kg 综上混凝土初步配合比为： M C : M KF : M S：MG : M W : M A  285.6:85.68:594 :1321:164:3.71 2.2 混凝土施工配合比确定 假设砂的含水率是 a=5%，石的含水率 b=3% 根据：   M C M C  F  M KF M K   M S (1 a%)M S   M G (1b%)M G   M W  M S a%  M G b%M W 即：   M C =285.6Kg M C  F  M KF =85.68Kg M K   M S (1 a%)  594(15%)  623.7KgM S   M G (1b%) 1321(13%) 1360.63KgM G   M W  M S a%  M G b% 164 5945% 13213%  94.67KgM W 终上所述混凝土施工配合比为： M C : M KF : M S：MG : M W : M A  285.6:85.68:623.7:1360.63:94.67 :3.71