普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程配合比計(jì)算案例_c30

1、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程配合比計(jì)算案例某高層辦公樓的基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)使用C30等級(jí)混凝土，采用泵送施工工藝。根據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（以下簡(jiǎn)稱規(guī)程）JGJ 55的規(guī)定，其配合比計(jì)算步驟如下：1、原材料選擇結(jié)合設(shè)計(jì)和施工要求，選擇原材料并檢測(cè)其主要性能指標(biāo)如下：（1）水泥選用P.O 42.5級(jí)水泥，28d膠砂抗壓強(qiáng)度48.6MPa，安定性合格。（2）礦物摻合料選用F類II級(jí)粉煤灰，細(xì)度18.2%，需水量比101%，燒失量7.2%。選用S95級(jí)礦粉，比表面積428m2/kg，流動(dòng)度比98%，28d活性指數(shù)99%。（3）粗骨料選用最大公稱粒徑為25mm的粗骨料，連續(xù)級(jí)配，含泥量1.2%，泥塊含量0.

2、5%，針片狀顆粒含量8.9%。（4）細(xì)骨料采用當(dāng)?shù)禺a(chǎn)天然河砂，細(xì)度模數(shù)2.70，級(jí)配II區(qū)，含泥量2.0%，泥塊含量0.6%。（5）外加劑選用某公司生產(chǎn)A型聚羧酸減水劑，減水率為25%，含固量為20%。（6）水選用自來(lái)水。2、計(jì)算配制強(qiáng)度由于缺乏強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)資料，因此根據(jù)規(guī)程表4.0.2選擇強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為5.0MPa。表4.0.2 標(biāo)準(zhǔn)差值（MPa）混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值C20C25C45C50 C554.05.06.0采用規(guī)程中公式4.0.1-1計(jì)算配制強(qiáng)度如下： （4.0.1-1）式中：fcu,0混凝土配制強(qiáng)度（MPa）；fcu,k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，這里取混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值（MPa

3、）；混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）。計(jì)算結(jié)果：C30混凝土配制強(qiáng)度不小于38.3MPa。3、確定水膠比（1）礦物摻合料摻量選擇（可確定3種情況，比較技術(shù)經(jīng)濟(jì)）應(yīng)根據(jù)規(guī)程中表3.0.5-1的規(guī)定，并考慮混凝土原材料、應(yīng)用部位和施工工藝等因素來(lái)確定粉煤灰摻量。表3.0.5-1 鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類水膠比最大摻量（%）采用硅酸鹽水泥時(shí)采用普通硅酸鹽水泥時(shí)粉煤灰0.4045350.404030?；郀t礦渣粉0.4065550.405545鋼渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010復(fù)合摻合料0.4065550.405545注：1 采用其它通用硅酸鹽水泥時(shí)，宜將水泥混合材摻量20%以上的

4、混合材量計(jì)入礦物摻合料； 2 復(fù)合摻合料各組分的摻量不宜超過(guò)單摻時(shí)的最大摻量；3 在混合使用兩種或兩種以上礦物摻合料時(shí)，礦物摻合料總摻量應(yīng)符合表中復(fù)合摻合料的規(guī)定。綜合考慮：方案1為C30混凝土的粉煤灰摻量30%。方案2為C30混凝土的粉煤灰摻量30%，礦粉摻量10%。方案3為C30混凝土的粉煤灰摻量25%，礦粉摻量20%。（2）膠凝材料膠砂強(qiáng)度膠凝材料膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）GB/T 17671規(guī)定執(zhí)行，對(duì)3個(gè)膠凝材料進(jìn)行膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)。也可從規(guī)程中表5.1.3選取所選3個(gè)方案的粉煤灰或礦粉的影響系數(shù)，計(jì)算fb。表5.1.3 粉煤灰影響系數(shù)（gf）和粒化高爐

5、礦渣粉影響系數(shù)（gs）摻量（%） 種類粉煤灰影響系數(shù)gf?；郀t礦渣粉影響系數(shù)gs01.001.00100.850.951.00200.750.850.951.00300.650.750.901.00400.550.650.800.9050-0.700.85注：1 采用級(jí)粉煤灰宜取上限值。2 采用S75級(jí)?；郀t礦渣粉宜取下限值，采用S95級(jí)?；郀t礦渣粉宜取上限值，采用S105級(jí)?；郀t礦渣粉可取上限值加0.05。3 當(dāng)超出表中的摻量時(shí)，粉煤灰和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。檢測(cè)或計(jì)算結(jié)果：方案1實(shí)測(cè)摻加30%粉煤灰的膠凝材料28d膠砂強(qiáng)度為35.0MPa。方案2根據(jù)表5.1.3選取粉

6、煤灰和礦粉影響系數(shù)，計(jì)算膠凝材料28d膠砂強(qiáng)度f(wàn)b0.70×1.0×48.634.0MPa方案3根據(jù)表5.1.3選取粉煤灰和礦粉影響系數(shù)，計(jì)算膠凝材料28d膠砂強(qiáng)度f(wàn)b0.75×0.98×48.635.7MPa（3）水膠比計(jì)算利用規(guī)程中公式5.1.1計(jì)算實(shí)際水膠比如下： （5.1.1）式中： W/B混凝土水膠比； aa、ab回歸系數(shù)，按本規(guī)程第5.1.2條的規(guī)定取值； fb膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度（MPa），可實(shí)測(cè)，且試驗(yàn)方法應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）GB/T 17671執(zhí)行；也可按本規(guī)程第5.1.3條確定。由于沒(méi)有回歸系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)資

7、料，所以按規(guī)程中表5.1.2選取aa、ab。表5.1.2 回歸系數(shù)（aa、ab）取值表 粗骨料品種系數(shù)碎石卵石aa0.530.49ab0.200.13計(jì)算結(jié)果：方案1摻加30%粉煤灰時(shí)混凝土的水膠比為0.442；方案2摻加30%粉煤灰和10%礦粉時(shí)混凝土的水膠比為0.430；方案3摻加25%粉煤灰和20%礦粉時(shí)混凝土的水膠比為0.450。4、計(jì)算用水量確定坍落度設(shè)計(jì)值為180mm。根據(jù)規(guī)程第5.2節(jié)規(guī)定計(jì)算用水量步驟如下：（1）塑性混凝土單位用水量根據(jù)規(guī)程中表5.2.1-2選擇單位用水量。滿足坍落度90mm的塑性混凝土單位用水量為210kg/m3（插值）。表5.2.1-2 塑性混凝土的用水量（

8、kg/m3）拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）項(xiàng)目指標(biāo)10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度（mm）1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195注：1 本表用水量系采用中砂時(shí)的取值。采用細(xì)砂時(shí)，每立方米混凝土用水量可增加5kg10kg；采用粗砂時(shí)，可減少5kg10kg。2 摻用礦物摻合料和外加劑時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。（2）推定未摻外加劑時(shí)混凝土用水量以滿足坍落度

9、90mm的塑性混凝土單位用水量為基礎(chǔ)，按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5 kg/m3用水量來(lái)計(jì)算坍落度180mm時(shí)單位用水量mw0（180-90）/20*5+210232.5kg/m3。（3）摻外加劑時(shí)的混凝土用水量利用規(guī)程中公式5.2.2計(jì)算摻外加劑時(shí)的混凝土用水量如下： （5.2.2）計(jì)算結(jié)果：混凝土單位用水量為174kg/m3。5、計(jì)算膠凝材料用量根據(jù)上述水膠比和單位用水量數(shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)程中公式5.3.1計(jì)算膠凝材料用量如下： （5.3.1）式中：mw0計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；mw0未摻外加劑時(shí)推定的滿足實(shí)際坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），以本規(guī)程表5

10、.2.1-2中90mm坍落度的用水量為基礎(chǔ)，按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5 kg/m3用水量來(lái)計(jì)算；外加劑的減水率（），應(yīng)經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定。計(jì)算結(jié)果：方案1混凝土的膠凝材料用量為394kg/m3；方案2混凝土的膠凝材料用量為405kg/m3；方案3混凝土的膠凝材料用量為387kg/m3。6、計(jì)算外加劑用量選定C30混凝土的A型減水劑摻量為1.0%，根據(jù)規(guī)程中公式5.2.3計(jì)算外加劑用量如下： （5.2.3）式中： ma0 計(jì)算配合比每立方米混凝土中外加劑用量（kg/m3）；mb0 計(jì)算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）,計(jì)算應(yīng)符合本規(guī)程5.3.1條的規(guī)定；a外加劑摻量（%）,應(yīng)

11、經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定。計(jì)算結(jié)果：方案1混凝土的外加劑單位用量為3.94kg/m3；方案2混凝土的外加劑單位用量為4.05kg/m3；方案3混凝土的外加劑單位用量為3.87kg/m3。7、計(jì)算礦物摻合料用量根據(jù)上述確定的粉煤灰和礦粉摻量，根據(jù)規(guī)程中公式5.3.2分別計(jì)算粉煤灰和礦粉用量如下： （5.3.2）式中：mf0 計(jì)算配合比每立方米混凝土中礦物摻合料用量（kg/m3）；f礦物摻合料摻量（%），可結(jié)合本規(guī)程3.0.5條和5.1.1條的規(guī)定確定。計(jì)算結(jié)果：方案1混凝土的粉煤灰用量為118kg/m3；方案2混凝土的粉煤灰和礦粉用量分別為122kg/m3和41kg/m3。方案3混凝土的粉煤灰和礦粉用量

12、分別為97kg/m3和77kg/m3。8、計(jì)算水泥用量根據(jù)膠凝材料用量、粉煤灰用量，根據(jù)規(guī)程中公式5.3.3計(jì)算水泥用量如下： （5.3.3）式中：mc0 計(jì)算配合比每立方米混凝土中水泥用量（kg/m3）。計(jì)算結(jié)果：方案1混凝土的水泥用量為276kg/m3；方案2混凝土的水泥用量為243kg/m3。方案3混凝土的水泥用量為213kg/m3。9、計(jì)算砂率根據(jù)規(guī)程中表5.4.2的規(guī)定，初步選取坍落度60mm時(shí)砂率值為31%（插值）。隨后按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以調(diào)整，得到坍落度180mm混凝土的砂率s（180-60）/20+31%37%。即，計(jì)算結(jié)果：坍落度180mm的C30混凝

13、土砂率為37%。表5.4.2 混凝土的砂率（）水膠比卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）10.020.040.016.020.040.00.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641注：1 本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對(duì)細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增大砂率；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(gè)單粒級(jí)粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。10、計(jì)算粗細(xì)骨料用量根據(jù)規(guī)程規(guī)定的質(zhì)量法計(jì)算混凝土配合比，假

14、定C30混凝土容重為2400kg/m3。則粗、細(xì)骨料用量應(yīng)按式（5.5.1-1）計(jì)算；砂率應(yīng)按式（5.5.1-2）計(jì)算： （5.5.1-1） （5.5.1-2）式中：mg0計(jì)算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m3）；ms0計(jì)算配合比每立方米混凝土的細(xì)骨料用量（kg/m3）；s砂率（）；mcp每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量（kg），可取2350 kg/m32450 kg/m3。計(jì)算結(jié)果：方案1混凝土的砂和石子用量分別為678kg/m3和1154kg/m3。；方案2混凝土的砂和石子用量分別為673kg/m3和1147kg/m3。方案3混凝土的砂和石子用量分別為680kg/m3和1158kg/m3。11、調(diào)整用水量扣除液體外加劑的水份， C30混凝土實(shí)際單位用水量計(jì)算結(jié)果為：方案1混凝土的調(diào)整用水量為171kg/m3；方案2混凝土的調(diào)