建筑材料第04章 混凝土配合比设计作业及答案解析
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石子：碎石，粒径5mm～20mm，级配合格，表观密度为 2700kg/m3； 水：自来水。
试设计该混凝土的初步配合比。
解：（1）确定配制强度
当fcu,k C60时
fcu,0 fcu,k 1.645 40 1.645 5 48.23MPa
（2）确定水胶比
对于碎石混凝土： a 0.53,b 0.20
查附表4，当水胶比为0.4时，砂率为31.5%；当水胶比为0.5时，砂率为34.5%。 采用插值法计算得出当水胶比为0.48时，砂率为33.9%
（6）采用质量法计算砂石用量
C0 S0 G0 W0 0c
S0 S0 G0
SP
406
S0
G0
195
2400
S0 S0 G0
33.9%
Mx ＝3.1～3.7粗砂； Mx ＝2.3～3.0中砂； Mx ＝1.6～2.2细砂； 该砂为中砂，级配不合格
2.采用32.5级普通硅酸盐水泥、碎石和天然砂配制混凝土， 制作3块标准立方体试块，养护28d，测得的破坏荷载分别 是140kN、135kN、142kN。试求该混凝土28d的立方体 抗压强度。（提示：荷载需要求平均值）
S0 610 Kg, G0 1189 Kg
（7）确定配合比 质量表示：水泥406kg、砂610kg、石子1189kg、水195kg 质量比：水泥：砂：石子：水=1:1.5:2.93:0.48
a3 47 / 500 100 9.4
a2 43 / 500 100 8.6 a4 191 / 500 100 38.2
a5 102 / 500 100 20.4
a6 82 / 500 100 16.4
（2）累计筛余计算：
A1 a1 5.4
A2 a1 a2 14
A3 a1 a2 a3 23.4 A4 a1 a2 a3 a4 61.6
W
a fb
0.53 47.9
0.48
B fcu,0 aa fb 48.23 0.53 0.20 47.9
（3）确定用水量 查附表3可知，碎石的最大粒径为20mm，坍落度为30~50mm时，用水量为195Kg。
（4）计算水泥用量
C0
B0
W0 W /B
195 0.48
406Kg
（5）确定砂率
解：（1）求平均荷载
F 140 135 142 139kN 3
（2）抗压强度
f
F A
139 103 150 150 10
6
6.18 106 N / mm 2
6.18MPa
3.某工程需配制泵送混凝土用于现浇大体积钢筋混凝土基 础，混凝土设计强度等级为C35，施工要求坍落度为 160~180mm，该施工单位无混凝土强度历史统计资料。 采用的原材料如下： 42.5级复合硅酸盐水泥，密度为3.00g/cm3，该水泥中混 合材料掺量为水泥质量的40%，其中矿渣和粉煤灰各占 20%；掺合料为二级F类粉煤灰，密度为2.20g/cm3；中 砂，级配合格，表观密度为2.63g/cm3；5~20mm卵石， 级配合格，表观密度为2.65g/cm3；自来水。欲掺0.5%聚 羧（suo）酸高效减水剂，减水率为20%，节约胶凝材料 15%。 试设计该混凝土的初步配合比。
解：（1）求平均荷载
F 140 135 142 139kN 3
2、某工程需配制混凝土用于室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强 度等级为C40，施工要求坍落度为30~50mm，该施工单位无混凝 土强度历史统计资料。采用的原材料如下：
水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，实测28d胶砂抗压强度47.9MPa， 密度3.10g/cm3； 砂子：河中砂，级配合格，表观密度为2630kg/m3；
1.用500g烘干砂进行筛分试验，称得各号筛的筛余 量如下表：判断该砂为何种砂，并评定该砂的级配 是否合格
筛孔尺寸/mm 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 ＜0.15
ห้องสมุดไป่ตู้
筛余量/g
27 43 47 191 102 82 8
解：（1）分计筛余计算：
a1 27 / 500 100 5.4
A5 a1 a2 a3 a4 a5 82 A6 a1 a2 a3 a4 a5 a6 98.4
（3）细度模数计算：
Mx
( A2
A3
A4 A5 100 A1
A6 ) 5A1
(14 23.4 61.6 82 98.4) 5 5.4 2.67 100 5.4
试设计该混凝土的初步配合比。
解：（1）确定配制强度
当fcu,k C60时
fcu,0 fcu,k 1.645 40 1.645 5 48.23MPa
（2）确定水胶比
对于碎石混凝土： a 0.53,b 0.20
查附表4，当水胶比为0.4时，砂率为31.5%；当水胶比为0.5时，砂率为34.5%。 采用插值法计算得出当水胶比为0.48时，砂率为33.9%
（6）采用质量法计算砂石用量
C0 S0 G0 W0 0c
S0 S0 G0
SP
406
S0
G0
195
2400
S0 S0 G0
33.9%
Mx ＝3.1～3.7粗砂； Mx ＝2.3～3.0中砂； Mx ＝1.6～2.2细砂； 该砂为中砂，级配不合格
2.采用32.5级普通硅酸盐水泥、碎石和天然砂配制混凝土， 制作3块标准立方体试块，养护28d，测得的破坏荷载分别 是140kN、135kN、142kN。试求该混凝土28d的立方体 抗压强度。（提示：荷载需要求平均值）
S0 610 Kg, G0 1189 Kg
（7）确定配合比 质量表示：水泥406kg、砂610kg、石子1189kg、水195kg 质量比：水泥：砂：石子：水=1:1.5:2.93:0.48
a3 47 / 500 100 9.4
a2 43 / 500 100 8.6 a4 191 / 500 100 38.2
a5 102 / 500 100 20.4
a6 82 / 500 100 16.4
（2）累计筛余计算：
A1 a1 5.4
A2 a1 a2 14
A3 a1 a2 a3 23.4 A4 a1 a2 a3 a4 61.6
W
a fb
0.53 47.9
0.48
B fcu,0 aa fb 48.23 0.53 0.20 47.9
（3）确定用水量 查附表3可知，碎石的最大粒径为20mm，坍落度为30~50mm时，用水量为195Kg。
（4）计算水泥用量
C0
B0
W0 W /B
195 0.48
406Kg
（5）确定砂率
解：（1）求平均荷载
F 140 135 142 139kN 3
（2）抗压强度
f
F A
139 103 150 150 10
6
6.18 106 N / mm 2
6.18MPa
3.某工程需配制泵送混凝土用于现浇大体积钢筋混凝土基 础，混凝土设计强度等级为C35，施工要求坍落度为 160~180mm，该施工单位无混凝土强度历史统计资料。 采用的原材料如下： 42.5级复合硅酸盐水泥，密度为3.00g/cm3，该水泥中混 合材料掺量为水泥质量的40%，其中矿渣和粉煤灰各占 20%；掺合料为二级F类粉煤灰，密度为2.20g/cm3；中 砂，级配合格，表观密度为2.63g/cm3；5~20mm卵石， 级配合格，表观密度为2.65g/cm3；自来水。欲掺0.5%聚 羧（suo）酸高效减水剂，减水率为20%，节约胶凝材料 15%。 试设计该混凝土的初步配合比。
解：（1）求平均荷载
F 140 135 142 139kN 3
2、某工程需配制混凝土用于室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强 度等级为C40，施工要求坍落度为30~50mm，该施工单位无混凝 土强度历史统计资料。采用的原材料如下：
水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，实测28d胶砂抗压强度47.9MPa， 密度3.10g/cm3； 砂子：河中砂，级配合格，表观密度为2630kg/m3；
1.用500g烘干砂进行筛分试验，称得各号筛的筛余 量如下表：判断该砂为何种砂，并评定该砂的级配 是否合格
筛孔尺寸/mm 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 ＜0.15
ห้องสมุดไป่ตู้
筛余量/g
27 43 47 191 102 82 8
解：（1）分计筛余计算：
a1 27 / 500 100 5.4
A5 a1 a2 a3 a4 a5 82 A6 a1 a2 a3 a4 a5 a6 98.4
（3）细度模数计算：
Mx
( A2
A3
A4 A5 100 A1
A6 ) 5A1
(14 23.4 61.6 82 98.4) 5 5.4 2.67 100 5.4