文档介绍：普通混凝土配合比设计
混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来确定各组成材料数量之间的比例关系。常用的表示方法有两种:
一种是以1m3混凝土中各项材料的质量表示,如某配合比:水泥240kg,水180kg,砂630kg,石子1280kg,矿物掺合料160kg,该混凝土1m3总质量为2490kg;
另一种是以各项材料相互间的质量比来表示(以水泥质量为1),将上例换算成质量比为:水泥∶砂∶石∶掺合料=1∶∶∶,水胶比=。
市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求:
(1)满足施工规定所需的和易性要求;
(2)满足设计的强度要求;
(3)满足与使用环境相适应的耐久性要求;
(4)满足业主或施工单位渴望的经济性要求;
(5)满足可持续发展所必需的生态性要求。
混凝土配合比设计,实质上就是确定胶凝材料、水、砂和石子这四种组成材料用量之间的三个比例关系:
(1)水与胶凝材料之间的比例关系,常用水胶比表示;
(2)砂与石子之间的比例关系,常用砂率表示;
(3)胶凝材料与集料之间的比例关系,常用单位用水量(1m3混凝土的用水量)来表示。
混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和调整、施工配合比的确定等。
(1)初步配合比计算
1)计算配制强度(fcu,o)。根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2011)规定,混凝土配制强度应按下列规定确定:
①当混凝土的设计强度小于C60时,配制强度应按下式确定:
fcu,o≥fcu,k+
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,这里取混凝土的设计强度等级值,MPa;
σ——混凝土强度标准差,MPa。
②当混凝土的设计强度不小于C60时,配制强度应按下式确定:
fcu,o≥,k
混凝土强度标准差σ应根据同类混凝土统计资料计算确定,其计算公式如下:
式中 fcu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件的强度值,MPa;
mfcu——统计周期内同一品种混凝土n组试件的强度平均值,MPa;
n ——统计周期内同品种混凝土试件的总组数。
当具有近1个月~3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料,且试件组数不小于30时,其混凝土强度标准差σ应按上式进行计算。
对于强度等级不大于C30的混凝土,,应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值;,。
对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土,,应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值;,。
当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时,其强度标准差σ可按表6-3取值。
混凝土强度标准差σ值表6-3
混凝土强度等级
≤C20
C25~C45
C50~C55
σ(MPa)
2)计算水胶比(W/B)。混凝土强度等级小于C60时,混凝土水胶比应按下式计算:
式中αa、αb ——回归系数,回归系数可由表6-4采用;
fb ——胶凝材料28d胶砂抗压强度,可实测,MPa。
回归系数αa和αb选用表表6-4
系数
碎石
卵石
αa
αb
当胶凝材料28d抗压强度(fb)无实测值时,其值可按下式确定:
fb=γf·γs·fce
式中γf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,按表6-5选用;
fce ——水泥28d胶砂抗压强度,可实测,MPa。
粉煤灰影响系数γf和粒化高炉矿渣粉影响系数γs 表6-5
掺量(%)
粉煤灰影响系数(γf)
粒化高炉矿渣粉影响系数(γs)
0
10
~
20
~
~
30
~
~
40
~
~
50
—
~
注: Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰宜取上限值;
,采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值,;
,粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验测定。
在确定fce值时,fce值可根据3d强度或快测强度推定28d强度关系