水泥混凝土组成设计方法

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水泥混凝土组成设计方法道路工程材料分类【问题引出】水泥混凝土配合比通知单上的数据怎么来的？水泥混凝土配合比通知单水泥混凝土拌和楼分类【设计目标】分类【设计步骤】一、初步配合比：根据经验公式计算材料用量二、基准配合比：也称试拌配合比，根据拌合物和易性试验调整三、试验室配合比：根据三组强度试验确定水灰比四、施工配合比：根据现场实际材料含水率调整材料用量分类1.计算初步配合比（1）确定混凝土的试配强度（fcu,0）当混凝土设计强度等级小于C60时当混凝土设计强度等级不小于C60时：

分类标准差σ的两种获得方法：①统计公式计算：②规范查表：标准差σ值（MPa）分类（2）计算水胶比（W/B）式中：W/B——混凝土水胶比；αa、αb——回归系数，也称集料形状系数。回归系数（αa、αb）取值表分类fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa）两种获得方法：①实测，ISO法试验。②推算。γf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数。粉煤灰影响系数（γf）和粒化高炉矿渣粉影响系数（γs）分类fce——水泥28d胶砂抗压强度（MPa），可实测，可推算。式中：γc——水泥强度等级值的富余系数fce,g——水泥强度等级值（MPa)。水泥强度等级值的富余系数（γc）分类

分类按耐久性校核水胶比结构混凝土材料的耐久性基本要求分类环境等级的划分：一：指室内干燥环境；无侵蚀性静水浸没环境。二a：室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。二b：干湿交替环境；水位频繁变动环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。三a：严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；海风环境。三b：盐渍土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境。分类【例题】已知某混凝土设计强度等级为C25，无强度历史统计资料。采用42.5级的复合硅酸盐水泥，不掺粉煤灰等掺合料。集料采用河砂和碎石。混凝土处于室内潮湿环境。试计算该配合比设计的配制强度、水胶比，并问最终应该采用多大的水胶比？解答：1、计算配制强度：2、计算水泥28天胶砂抗压强度：3、计算水胶比：4、校核水胶比：室内潮湿环境，属于二a环境，最大水胶比允许值为0.55，因为0.68>0.55，所以最终取值为0.55.

分类（3）确定每立方米混凝土用水量（mw0）和外加剂用量（ma0）查表确定单位用水量（mw0）塑性混凝土的用水量（kg/m3）分类掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（mw0）式中：mw0——计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3)；m'w0——未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3)；β——外加剂的减水率（%），应经混凝土试验确定分类外加剂用量（ma0）式中：ma0——外加剂用量（kg/m3）；mb0——胶凝材料用量（kg/m3）；βa——外加剂掺量（%），厂家推荐或试验确定。分类【练习题】已知某混凝土配合比设计坍落度为130mm，粗集料为卵石，公称最大粒径为20mm。根据厂家说明书，减水剂的掺量为水泥的1%，减水率为25%。已知水泥掺量为350kg。请根据查表的方法得出该混凝土的用水量，并请计算减水剂掺量为多少kg？解答：1、查表计算原始用水量：mw=195+10=2052、计算减水剂用量：ma=1%×350=3.53、计算实际用水量：mwo=205×(1－25%)=153.8分类（4）计算胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量①胶凝材料用量（mb0）②矿物掺合料用量（mf0）③水泥用量（mc0）分类（4）计算胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量①胶凝材料用量（mb0）②矿物掺合料用量（mf0）③水泥用量（mc0）分类按耐久性要求校核胶凝材料用量混凝土的最小胶凝材料用量分类钢筋（预应力）混凝土中矿物掺合料最大掺量分类【例题】已知某水泥混凝土配合比设计，水胶比W⁄B=0.45，粉煤灰按照经验掺量为30%。已知用水量为180kg。请问，该配合比设计中，粉煤灰和水泥的用量各为多少？解答：1、计算胶凝材料总用量：B=mw⁄(w⁄B)=180⁄0.45=4002、计算粉煤灰用量：mf=30%×400=1203、计算水泥用量：mc=400－120=280分类（5）选定砂率（βs）查表确定砂率（βs）:混凝土的砂率（%）分类（6）计算粗、细集料用量（ms0、mg0）①质量法原理：假定每立方米混凝土拌合物的质量为一固定值。mcp——每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg/m3），可取2350kg/m3~2450kg/m3。分类②体积法原理：假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气体积之和。α——混凝土的含气量百分数，一般α可取1，即空气占1%。分类两种方法比较：质量法：简便，速度快，但数据精度较低；体积法：过程繁琐，数据精度较高。分类【例题】已确定水泥混凝土水灰比为0.5，每立方米混凝土用水量为176kg，砂率为32%，混凝土拌和物表观密度假定为2400kg∕m3。不使用粉煤灰和外加剂。请计算该水泥混凝土各材料用量。解答：1、计算水泥用量：mc=176⁄0.5=3522、按照质量法列方程组：176+352+ms+mg=2400ms⁄(ms+mg)=32%所以：ms=599；mg=1273分类回顾“第一步计算初步配合比”步骤：（1）确定混凝土的试配强度（fcu,0）（2）计算水胶比（W∕B）（3）确定用水量（mW0）和外加剂用量（ma0）（4）计算胶凝材料、矿物掺合料（mf0)和水泥用量（mc0）（5）选定砂率（Вs）（6）计算粗集料用量（mg0）和细集料用量（ms0）分类小结分类混凝土配合比设计的步骤：一、初步配合比：根据经验公式计算材料用量二、基准配合比：根据拌合物和易性试验调整三、试验室配合比：根据强度试验确定水灰比四、施工配合比：根据现场实际材料含水率调整材料用量分类2.提出基准配合比方法：坍落度试验根据初步配合比计算结果，用材料试拌，进行坍落度试验，检测流动性，观察粘聚性和保水性，根据混凝土拌合物试验结果调整初步配合比，得到满足和易性要求的试拌配合比。坍落度试验分类

坍落度试验情况判断调整措施①坍落度值（√）粘聚性和保水性（√）都不调整②坍落度值（×）粘聚性和保水性（√）保持水胶比不变，同时调整水和水泥的用量。砂、石用量不变③坍落度值（√）粘聚性和保水性（×）维持砂石总量不变，调整砂率。保持原有的水和水泥用量一般不变④坍落度值（×）粘聚性和保水性（×）在水胶比和砂石总量不变的条件下，改变用水量和砂率。所有材料都会变化混凝土工作性检测结果及调整方向

分类【练习题】已知某普通水泥混凝土初步配合比为水泥：水：砂子：石子=340kg：170kg：600kg：1160kg，现进行试拌30L，请问每种材料应该称量多少？解答：水泥：340×0.03=10.2kg水：170×0.03=5.1kg砂子：600×0.03=18.0kg石子：1160×0.03=34.8kg分类【思考题】某试验工程师进行水泥混凝土配合比设计，设计要求坍落度9cm。在完成初步配合比计算后，按照比例称量材料，进行室内试拌，坍落度试验结果只有6cm。请问该试验工程师下一步应该怎么做，有哪些措施？解答：措施一：保持水胶比不变，增加水泥和水的用量；措施二：使用外加剂（减水剂）；措施三：适当调整砂率。分类3.确定试验室配合比方法：立方体抗压强度试验分类混凝土配合比的密度调整计算表观密度ρc,c：实测表观密度ρc,t：容量筒试验检测校正系数δ：允许误差：2%【例题】某普通水泥混凝土设计配合比为，水泥：水：砂子：石子=380：190：622：1286（kg⁄m3）。经实测，该混凝土的表观密度为2380（kg⁄m3）。请问，该混凝土是否需要进行密度修正？如需要，怎么修正？解答：混凝土表观密度计算值为：380+190+622+1286=2478（kg⁄m3）；混凝土表观密度实测值为：2380（kg⁄m3）；分类4.换算施工配合比原因：试验室集料干燥，现场集料含水。分类【练习题】现试验