水泥混凝土配合比设计.doc

_第四节 水泥混凝土配合比设计一、配合比设计指标混凝土配合比设计指标主要包括感触化后的结构强度、拌和物的工作性及使用时的耐久性等。1、混凝土的配制强度：混凝土设计强度等级应根据实际工程构造物的结构特点、功能要求、所处环境等因素综合考虑决定。根据设计要求的强度等级，普通混凝土配制强度和设计强度应满足下式：fcu，ofcu，k1.645 （7-8）式中：fcu，o混凝土配制强度，MPa； fcu，k混凝土立方体抗压强度标准值，MPa；混凝土强度标准差，MPa。混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料计算确定，并应符合下列规定：计算时强度试件组数不应少于25组；当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值小于2.5MPa时，计算配制强度用的标准差应取不小于2.5MPa；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3.0MPa时，计算配制强度用的标准差应取不小于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（GB50204-2002）的规定取用。遇有下列情况时应提高混凝土配制强度：（1）现场条件与试验室条件有显著差异时；（2）C30级及以上强度等级的混凝土采用非统计方法评定时。2、混凝土拌和物的工作性混凝土的工作性选择取决于混凝土构件自身的特点，包括构件截面尺寸大小、钢筋疏密程度及施工方式等。通常，当构件截面尺寸较小，或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择的大一些；反之，则坍落度可选择小一些，见表7-9。混凝土浇筑时坍落度要求 表7-9构件种类坍落度（mm）基础或地面的垫层，无配筋的大体积结构或配筋稀的结构1030板、梁和大型及中型截面的柱子3050配筋密的结构5070配筋特密的结构70903、混凝土的耐久性混凝土的耐久性主要取决于混凝土的密实程度，而密实度的大小又在于混凝土的水灰比和水泥用量。当水灰比偏大或水泥用量偏小时，都有可能在硬化后的混凝土构件内部留下过多的孔隙，为日后引起混凝土耐久性不良现象留下隐患。当进行混凝土配合比设计时，为保证混凝土的耐久性，混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，应符合表7-10的规定。混凝土的最大水灰比和最小水泥用量 表7-10环境条件结构物类型最大水灰比最小水泥用量（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和办公用房屋内部件不作规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件、室外部件；在非侵蚀土和水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件；在非侵蚀性土和水中且经受冻害的部件；高湿度且经受冻害的室内部件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注：当用活性掺和料取代部分水泥时，表中的最大水灰比和最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量，配置C15级及以下等级的混凝土，可不受本表限制。二、配合比设计阶段1、初步配合比设计阶段1）计算混凝土配制强度根据设计要求的强度等级，普通混凝土配制强度按式7-9计算。2）计算水灰比WC普通混凝土强度等级小于C60等级时，水灰比按下式计算：= （7-9）式中：aa 、ab回归系数； fce水泥28d抗压强度实测值，MPa；当无水泥28d抗压强度实测值时，公式中的fce值可按下式确定：fce =rcfce，g 7-10式中：rc水泥强度等级值的富余系数可按实际统计资料确定，如无统计资料则可取1.13；fce，g水泥强度等级值，MPa。当计算求出WC后，还应根据混凝土所处环境和耐久性要求的允许水灰比（表7-10）进行校核，要满足标准所规定的最大水灰比限定。3）单位用水量（Mwo）的确定每立方米混凝土用水量的确定，采用查表的方式进行，应符合下列规定。（1）干硬性和塑性混凝土用水量的确定。水灰比在0.400.80范围时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物稠度，其用水量可按表7-11和表7-12选取。干硬性混凝土的用水量 表7-11拌和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）16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165塑性混凝土的用水量 （kgm3） 表7-12拌和物稠度卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）项目指标102031.540162031.540坍落度（mm）1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195注：本表用水量系采用中砂时平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510kg；采用粗砂时，则可减少510kg。掺用各种外加剂或掺和料时，用水量应相当调整。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。以表7-20中坍落度90mm的用水量为基础，按坍塌落度每增大20mm用水量增加5kgm3，计算出末掺外加剂时的混凝土的用水量。掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算：Mwa = Mwo（1） 7-11式中：Mwa掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量，k