普通混凝土計算配合比的確定

模塊塊6普通通混混凝凝土土配配合合比比設(shè)設(shè)計計1第1講普普通通混混凝凝土土計計算算配配合合比比的的確確定定混凝凝土土的的配合合比比是指指混混凝凝土土中中各各組組成成材材料料用用量量之之間間的的比比例例關(guān)關(guān)系系。。確定定這種種數(shù)數(shù)量量關(guān)關(guān)系系的的工工作作，，就就是是混混凝凝土土的的配合比設(shè)計?；炷僚浜虾媳仍O(shè)計包括括配合比的計算、試配和調(diào)整。1混凝土配合比比的表示法一種是用1m3混凝土中膠凝材料、水水、砂、石的實際用量表示，如膠凝凝材料300kg、水180kg、砂660kg、石子1200kg；另一種是以各組成材材料的質(zhì)量比來表示(以膠凝材料質(zhì)質(zhì)量為1)，如將上述質(zhì)質(zhì)量換算成質(zhì)質(zhì)量比則為：：膠凝材料∶砂∶石∶水水＝1∶2.20∶∶4.00∶∶0.6022混凝土土配合合比設(shè)設(shè)計的的基本本要求求配合比比設(shè)計計的任任務(wù)是根據(jù)據(jù)施工條條件和原材料料技術(shù)術(shù)性能能，確定定能滿滿足以以下四四個基本要要求的各項組組成材材料的的用量量：（1）達達到到設(shè)設(shè)計計要要求求的的強度度等等級級；（2）達達到到施施工工要要求求的的和易易性性；（3）滿滿足足與與使使用用條條件件相相適適應(yīng)應(yīng)的的耐久久性性；（4）保保證證質(zhì)質(zhì)量量前前提提下下，，盡盡量量節(jié)省省水水泥泥，降降低低成成本本。。33混凝凝土土配配合合比比設(shè)設(shè)計計的的方方法法與與步步驟驟3.1混凝凝土土配配合合比比設(shè)設(shè)計計的的方方法法先根據(jù)配配合比設(shè)設(shè)計基本要求求和原材料技技術(shù)條件件，利用混混凝土強強度經(jīng)驗公式式和圖表進行計算算，得出出計算配合合比再通過試拌、檢測，進行和易性調(diào)整，得出滿足施工要求的試拌配合比

(基準配合比）再通過對水膠比微量調(diào)整，得出既滿足設(shè)計強度又比較經(jīng)濟合理的設(shè)計配合比

（實驗室配合比）根據(jù)現(xiàn)場砂、石的實際含水率，對設(shè)計配合比進行修正，得出施工配合比

43.2混凝土配配合比設(shè)設(shè)計的步步驟(1)通過計算算，確定定計算配配合比計算配合合比：是指按原原材料性性能、混混凝土技技術(shù)要求求和施工工條件，，利用混混凝土強強度經(jīng)驗驗公式和和圖表進進行初步步計算得得到的配配合比。。①確定配制強度(

)

cu,0f為使混凝土強度保證率達到95%的要求，配合比設(shè)計中必須使混凝土配制強度（）高于設(shè)計強度（）。國標規(guī)定，普通混凝土配制強度（）按下式計算：

cu,kfcu,0fcu,0f

第一，混凝土設(shè)計強度等級＜C60時，配制強度：

：混凝土配制強度(MPa)；：混凝土設(shè)計強度等級值(MPa)；：強度保證率為95%時的系數(shù)；：混凝土強度標準差(MPa)

cu,0fcu,kf1.645s≥5混凝土強度標準差s的確定方法如如下：（a）當(dāng)具有近1～3個月同一品種、同同一強度等級級混凝土的強度度資料時，按按下式算出：：式中

——試件組數(shù)（≥30）；

——第i組試件的抗壓強度（MPa）；

——n組試件抗壓強度的算術(shù)平均值（MPa）。

ncu,ifcuf6對于強度等級≯C30的混凝土：當(dāng)當(dāng)σ計算值≮3.0MPa時，應(yīng)按計算結(jié)果取取值；當(dāng)σ計算值＜3.0MPa時，取σ=3.0MPa。對于強度等級＞C30且＜C60的混凝土：當(dāng)當(dāng)σ計算值≮4.0MPa時，應(yīng)按計算算結(jié)果取值；；當(dāng)σ計算值＜4.0MPa時，取σ=4.0MPa。7（b）當(dāng)無近期同一品種種、同一強度度等級混凝土土的強度資料料時，s按表6-1取用：表6-1混凝土取值（JGJ55-2011）ss混凝土強度等級＜C20C25～C45C50～C55

/MPa4.05.06.08第二，當(dāng)混凝土的設(shè)設(shè)計強度等級級≮C60時，配制強度按下式計算：：cu,01.15

f≥cu,kf②確定水膠比比（W/B）《普通混凝土配配合比設(shè)計規(guī)規(guī)程》（JGJ55——2011）規(guī)定，水膠膠比（W/B）按下列方式式來確定：第一，對于強度等級級為＞C60的高強混凝土土，應(yīng)通過試試驗確定配合合比。在缺乏乏試驗依據(jù)的的情況下，其其水膠比、膠凝凝材料用量和砂率等參數(shù)，宜按按《普通混凝土配配合比設(shè)計規(guī)規(guī)程》（JGJ55——2011）要求選取。。9第二，對于強度等級為≯C60的混凝土，其水膠比(W/B)宜根據(jù)強度公式

按下式計算：B（）Wabfbfcu,0=aa-W=Bf+cu,0aaabfbaafb：混凝土28d齡期的配制強度（MPa）；

cu,0fB

：1m3砼中膠凝材料用量(kg)；

W：1m3混凝土的用水量(kg)；

aa、ab：回歸系數(shù)，應(yīng)根據(jù)工程所用原材料，通過試驗建立的水膠比與混凝土強度關(guān)系式來確定。不具備試驗統(tǒng)計資料時，可按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55—2011)提供的aa、ab系數(shù)取用，即碎石：aa=0.53，ab=0.20；卵石：aa=0.49，ab=0.13。10第二，對于強度等級為≯C60的混凝土，其水膠比(W/B)宜根據(jù)強度公式

計算，即：

B（）Wabfbfcu,0=aa-W=Bf+cu,0aaabfbaafbfce,g：水泥強度等等級值（MPa）；gc：水泥強度等等級值的富余余系數(shù)，按表表6-2選取。fb=gfgsfcegf、gs

：粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣影響系數(shù)，按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55—2011)選用；未添加時均取1.0。fce：水泥28d膠砂抗壓強度，無實測值時，可按下式計算：f

b

：膠凝材料(水泥和礦物摻合料按使用比例混合)28d膠砂抗壓強度實測值(MPa)無實測值時，按下式確定：fce=gcfce,g11表6-2水泥強度等級值的富余系數(shù)（JGJ55—2011）1.101.161.12富余系數(shù)/(gc)52.542.532.5水泥強度等級值/MPa●為保證混凝土土的耐久性，，上述計算所所得水膠比不得超過表6-3中規(guī)定的水膠比最大大值，否則，應(yīng)應(yīng)取規(guī)定的的水膠比最最大值作為為混凝土的的水膠比。。12表6-3混凝土的最最大水灰比比和最小水水泥用量(JGJ55—2000)13③確定用水水量（mw0）《普通混凝土土配合比設(shè)設(shè)計規(guī)程》（JGJ55—2011）規(guī)定，用用水量mw0應(yīng)按下列方方式確定：：第一，每立方米米塑性或干硬性混凝土的用用水量mw0應(yīng)符合下列列規(guī)定：a.混凝土水膠膠比在0.40～0.80時，可按表6-4選取(見下頁)。b.混凝土水膠膠比小于0.40時，應(yīng)通過試試驗確定用用水量mw0。14表6-4塑性和干硬硬性混凝土土的單位用水量量（JGJ55—2011）kg拌和物稠度卵石最大粒徑/mm碎石最大粒徑/mm項

目指

標102031.540162031.540坍落度/mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195維勃稠度/s16～20175160

145180170

15511～15180165

150185175

1605～10185170

155190180

165注：①本表用水量量采用中砂的平均取值值。用細砂時，每m3混凝土用水水量可增加5～10kg；用粗砂時，可減少少5～10kg；②摻用外加劑或摻摻合料時，用水量量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。15第二，摻外加劑時時,每立方米流動性或大流動性混凝土的用用水量（mw0）可按下式式確定：mw0=mw0，(1—β)式中mw0

—計算配合比每m3混凝土的用水量（kg）；

mw0，—未摻外加劑時推定的滿足實際坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg），以表6-4中坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm相應(yīng)增加5kg用水量來計算，當(dāng)坍落度增大到180mm以上時，用水量隨坍落度增加的幅度可減少；

β—外加劑的減水率（%），應(yīng)試驗確定。16④確定膠凝凝材料、礦礦物摻合料料和水泥用用量第一，每m3混凝土膠凝凝材料用量量(mb0)按下式計算算：mb0=mW0WBmb0

—1m3混凝土中膠凝材料用量(kg)；mw0

—1m3混凝土的用水量(kg)；W/B—混凝土水膠比。第二，每m3混凝土礦物物摻合料用用量(mf0)按下式計算算：mf0=mb0βfmf0

—1m3混凝土礦物摻合料用量(kg)；Βf—礦物摻合料摻量(%)，按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55—2011)選用。17第三，每m3混凝土水泥泥用量(mc0)按下式計算算：mc0=mb0－mf0mc0

—1m3混凝土中水泥用量(kg)?！駷楸ＷC混凝凝土的耐久久性，計算算的膠凝材材料用量應(yīng)應(yīng)不低于表6-3中規(guī)定的最最小膠凝材材料用量。。否則，應(yīng)應(yīng)取表中規(guī)規(guī)定的最小小膠凝材料料用量值。。⑤確定砂率率（βs）砂率βs應(yīng)根據(jù)集料料的技術(shù)指指標、混凝凝土拌合物物性能和施施工要求，，參考砂率率的已有歷歷史資料確確定。當(dāng)缺乏歷史資資料時，應(yīng)符合合下列規(guī)定定：18第一，坍落度＜10mm的混凝土砂砂率，應(yīng)試驗確定。第二，坍落度為10～60mm的混凝土砂砂率，可根根據(jù)粗集料料種類、最最大公稱粒粒徑及水膠膠比按表6-5選取。第三，坍落度＞60mm的混凝土砂砂率，可試驗確定，，也可在表6-5的基礎(chǔ)上，，按坍落度度每增大20mm，砂率增大大1%的幅度予以以調(diào)整。表6-5混凝土的砂率（JGJ55—2011）%注：①本表數(shù)值是中砂的選用砂率，對細砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增加砂率；②采用人工砂配制混凝土?xí)r，砂率可適當(dāng)增大；③只用一個單粒級粗集料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。39～4434～3935～4036～410.7036～4131～3632～3733～380.6033～3828～3329～3430～350.5030～3524～3025～3126～320.40402010402010碎石最大粒徑/mm卵石最大粒徑/mm水膠比（W/B）27～3229～3432～3730～3535～4033～3838～4336～4119補充：內(nèi)插法確定砂率取取值范圍例如：用最最大粒徑為為20mm的卵石，要要求W/B=0.46(表6-5無此水膠比比，無法直直接查找對對應(yīng)砂率)，則砂率βs的確定方法法為：∵查表6-5知：：W/B=0.40時，，βs=25~31；W/B=0.50時，，βs=29~34。即即水水膠膠比比從從0.40到0.50增加加了了0.10，將將其其分分成成10份，，每每份份為為0.01；而而水水膠膠比比從從0.40到0.46增加加了了0.06，占占6份。?！唳聅下=25+（29-25）.（6/10）=27.4βs上=31+（34-31）.（6/10）=32.8[或：水膠膠比從0.50到0.40減少了0.10，將其分分成10份，每份份為0.01；而水膠膠比從0.50到0.46減少了0.04，占4份。βs下=29-（29-25）.(4/10)=27.4βs上=34-（34-31）.(4/10)=32.8]故：W/B=0.46時，砂率率βs的取值范范圍應(yīng)在在27.4%~32.8%20⑥確定定粗、、細集集料用用量（（mg0、ms0）有質(zhì)量法法和體積法法兩種方方法：：質(zhì)量法法：當(dāng)原材材料情情況比比較穩(wěn)穩(wěn)定時時，所所配混混凝土土拌合合物的的體積積密度度將接接近一一個固固定值值，這這樣可可先假假定一一個混混凝土土拌合合物的的質(zhì)量量mcp，則有有：mms0+mg0βs=s0mcomgomfomcp+=++mso+mwo

聯(lián)立兩式解出mg0、ms0

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