普通混凝土配合比设计练习题

1、普通混凝土配合比设计（1）组成材料普通硅酸盐水泥32.5级，实测水泥28d胶砂抗压强度为36.8MPa,密度为=3100kg/m3 ;中砂：表观密度=2650kg/m3，施工现cs场砂含水率为2%;碎石：540 mm,表观密度，=2700 kg/m3, 施工现场碎石含水率为1%;水：自来水；掺合料：S95级矿渣粉， 掺量为胶凝材料的10%，表观密度p g =2.8g/cm3（2）设计要求某桥梁工程桥台用钢筋混凝土（受冰雪影响），混凝土设计强度等级 C30,要求强度保证率为95%,强度标准差计算值为3.0MPa。混凝土 由机械拌合、振捣，施工要求塌落度为3550 mm。试确定该混凝土的设计配合比

2、及施工配合比。解： 步骤一：初步配合比设计 步骤二：基准配合比设计（按初步配比试拌 0.025m3混凝土拌合 物，将混泥土拌合物搅拌均匀后，做塌落度实验， 测得塌落度 为25 mm,水泥浆增/减用量3% 步骤三：设计配合比计算（拌制混凝土拌合物并成型试件，三个水灰比相应的28d抗压强度结果分别为：45.1MPa 37.8MPa 30.1MPa; 实测表观密度：P ° t =2478kg/m3） 步骤四：施工配合比计算配合比设计案例一、题目：某工程剪力墙，设计强度等级为 C40,现场泵送浇筑施工，要求坍落度为190210mm, 请设计混凝土配合比。施工所用原材料如下：水泥：PO42.5

3、R,表观密度 p c =3.1g/cm3细骨料：天然中砂，细度模数2.8,表观密度 p s=2.7g/cm3粗骨料：石灰石碎石 5-25mm连续粒级、级配良好，表观密度pg=2.7 g/cm3掺合料：n级 粉煤灰，掺量为胶凝材料的15%，表观密度p g =2.2 g/cm3; S95级矿渣粉，掺量为胶凝材料的15%，表观密度p g =2.8g/cm3;外加剂：萘系泵送剂水剂，含固量30%，推荐掺量为胶凝材料的2%，减水率20%，密度p m=1.1 g/cm3水：饮用自来水二、配合比计算 确定配制强度：该工程无近期统计标准差b资料，查表，C40强度标准差b值取5.0MPa混凝土配制强度 fcu,

4、o 如u,k +1.645 b = 40+1.645 X 5.0 = 48.225 (MPa)取 fcu,o = 49.0 MPa如果设计强度等级> C60则计算强度fcu,o > 1.15 fcu,k 确定水胶比胶凝材料中粉煤灰掺量15%,矿渣粉掺量15%，查表粉煤灰影响系数n级灰丫取0.83,粒化高炉矿渣粉影响系数丫取1.00。水泥为42.5R，无实测胶砂强度值，富余系数r取1.16，贝Ufce= 丫 fce,g=1.16 4X5=49.3 (MPa)胶凝材料28d胶砂强度计算值：fb = 丫f s fce0.83 X.00 X9.3= 40.9(MPa) I水胶比：W/B =

5、 a a fb /(fcu,o+ a a =(0158) 4X.9) / 1(49.0+0.53 0X0 X0.9) = 0.41 确定用水量查中砂混凝土用水量表：坍落度要求190210mm，按200mm设计查塑性混凝土的用水量， 坍落度90mm，碎石最大公称料径 31.5mm对应用水量205kg , 以90mm坍落度的用水量为基础，按每次增大20mm坍落度相应增加 5kg用水量来计算坍落度200mm时，每m3混凝土用水量，(200mm -90mm) - 20mm/次=5.5次用水量 205 kg/m3 + 5kg/ 次 X5.5 次=232.5 kg/m3掺萘系泵送剂，考虑外加剂的减水作用，

6、计算每m3混凝土用水量：mwo = 232.5 (X20%) = 186 kg/m3 计算胶凝材料用量胶凝材料总量mbO = 186 / 0.41=454 kg/m3其中粉煤灰用量 mf0 = 454 15% = 68 kg/m3矿渣粉用量：ms0 = 454 K5% = 68 kg/m3水泥用量mc0 = 454- 68-68 = 318 kg/m3 外加剂用量mm0 = 454 >2%=9.08kg/m3 |外加剂含水量I9.08 糾30%)=6.36kg对水胶比影响：(186+6.36)/454=0.4240.424-0.41=0.014 > 0.01故用水量要扣除外加剂含水

7、量，则每m3混凝土用水量：Mwo=186-6.36=180kg 确定砂率按泵送混凝土砂率宜为35%45%，选砂率40% 确定砂、石用量I1)以质量法计算：I假定该混凝土拌合物表观密度mcp= 2400 kg/m3采用质量法计算粗、细骨料用量时：即: 68 + 68 + 318 + mg0 + ms0 + 180 + 9.08 = 240040% = ms0 / (mg0 + ms0)联立求解二元一次方程得：mg0 =1054kg/m3 , ms0=703kg/m3则质量法的计算配合比为：材料名称水泥矿粉粉煤灰砂碎石泵送剂水计算用量(kg/m3)318686870310549.08180计算比例

8、10.210.212.213.312.8%0.572)采用体积法计算混凝土所有材料的体积之和为1m3:即:318/3100 + 68/2200 + 68/2800 + mg0/2700 + ms0/2700 + 180/1000 + 9.08/1100 +0.01 >1.00 = 140% = (ms0) / (mg0 + ms0)联立求解二元一次方程得：碎石 mg0 = 1060kg/m3 ,砂 ms0 = 706kg/m3 ,则体积法的计算配合比为:材料名称水泥矿渣粉粉煤灰砂碎石泵送剂水计算用量(kg/m3)318686870610609.08180计算比例10.210.212.22

9、3.332.8%0.57质量法与体积法分别计算粗细骨料的差异：砂( 706-703)/703 = 0.4%碎石(1060-1054)/1054= 0.6%可见误差很小计算配合比应通过试拌测试并满足拌合物性能要求，不管假定用水量如何，必须达到坍落度或扩展度要求，含气量达到设计要求， 测试实际容重，试验时应仔细观察混凝土工作性、抗离析性能等，然后根据下面步骤进行配合比调整；I 1、根据调整后净用水量重新计算单位用水量；2、如果没有获得所需含气量，针对要求的含气量应重新估计外加剂用量；I3、经理论计算得出配合比后，需按假定容重和实测容重之比进行调整。4、按JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程

10、对设计配合比进行试配、调整与确疋(1) 调整和易性，确定基准配合比按初步计算配合比称取材料进行试拌。混凝土拌合物搅拌均匀后测坍落度(经验丰富时，可通过观察搅拌机内混凝土和易性，控制加水量)，并检查其粘聚性和保水性能的好坏。如实测坍落度小于或大于设计要求，可保持水灰比不变， 增加或减少适量水泥浆； 如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌， 直到符合要求为止。当试拌工作完 成后，记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际表观密度(pc t)。此满足和易性的配比为基准配合比。(2) 检验强度和耐久性，确定试验室配合比基准配合比能否满足强度要求，需进行强度检验。一般采用三个

11、不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05,其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定表观密度。各种配比制作一组强度试件，如有耐久性要求，应同时制作有关耐久性测试指标的试件，标准养护28d天进行强度测定。I (3)配合比的确定确定混凝土初步配合比根据混凝土强度试验结果，宜绘制强度和胶水比的线性关系图或插值法确定略大于配 制强度对应的胶水比。在试拌配合比的基础上，用水量（mW）和外加剂用量（ma）根据确定的水胶比做调整;胶凝材料用量（mb）取用水量乘以选定出的胶水比计算而得；粗、细骨料用量（mg和ms）取基准配合比中的粗、细骨

12、料用量，并按定出的灰水比 进行调整。至此，得出混凝土初步配合比。确定混凝土正式配合比在确定出初步配合比后，还应进行混凝土表观密度校正，其方法为：首先算出混凝土初步配合比的表观密度计算值（pc c）,即I pc c= mc+mf+ms+mw+mg再用初步配合比进行试拌混凝土，测得其表观密度实测值（pc t）,然后计算校正系数S当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，则上述得出的初步配合比即可确定为混凝土的正式配合比设计值。若二者之差超过2%时，则须将初步配合比中每项材料用量均乘以校正系数得值，即为最终定出的混凝土正式配合比设计值，通常也称实验室配合比。I 5.混凝土施工配

13、合比换算混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分，因此必须将实验室配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。其换算方法如下：设施工配合比1 m3混凝土中水泥、水、砂、石的用量分别为mC、mW、ms' mg ;并设工地砂子含水率为 a%,石子含水率为 b%。则施工配合比1 m3混凝土中各材料用量为mC =mcms' =ms? （1+a%）mg' =mg? （1+b%） mW =mw ms' ?a% mg' ? b%以上例，按计算配合比拌制20L混凝土拌合物，采用质量法的计算配合比，各种材料称

14、量为：材料名称水泥矿粉粉煤灰砂碎石泵送剂水计算用量(kg/m3)318686870310549.0818020L用量6.361.361.3614.0621.080.183.6如测得的拌合物性能满足设计要求，则将此配合比确定为试拌配合比。另外再拌制水胶比分别增加和减少0.05的混凝土，分别成型抗压强度试件，标准养 下一步对该配合比进行校正计算混凝土配合比校正系数S假设拌合物表观密度实测值=2410 kg/m3，则：3我观密度实测值/表观密度计算值=2410 / ( 318+68 + 68 +703+1054+9.08+180 ) = 1.004可见拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值=0.4%，不超过计算值的 2%所以，配合比可维持不变，不需校正。配合比调整后，应测定拌合物水溶性氯离子含量，并应对设计要求的混凝土耐久性