混凝土配方设计

一、混凝土配制强度计算：

混凝土配制强度应按下式计算：fcu,o ≥fcu,k+1.645σ

式中：

σ混凝土强度标准差(N/mm2).取σ= 5.00；低于C20σ=3.0;在C20~C25σ=5.0；高于C35σ=6.0

fcu,0混凝土配制强度(N/mm2)；

fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值(N/mm2),取fcu,k = 50.00；

经过计算得：fcu,0 = 50.00 + 1.645 ×5.00 = 58.23(N/mm2)。

二、水灰比计算：

混凝土水灰比按下式计算：W/C=αa×fce/(fcu,0+αa×αb×fce)

式中：

αa,αb──回归系数,由于粗骨料为碎石,根据规程查表取αa = 0.46，αb = 0.07；

fce──水泥28d 抗压强度实测值(MPa)，取36.73；

经过计算得：W/C=0.46 ×36.73/(58.23 + 0.46 ×0.07 ×36.73) = 0.28。

抗冻混凝土除了满足上式要求之外，还应该满足下表：

由于抗冻等级为F100掺引气剂,所以查表取水灰比,W/C=0.55。

实际取水灰比:W/C=0.28.

三、用水量计算：

每立方米混凝土用水量的确定,应符合下列规定:

1 干硬性和塑性混凝土用水量的确定:

1) 水灰比在0.40～0.80范围时,根据粗骨料的品种,粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度,其用水量按下表选取:

2) 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过试验确定。

2 流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤计算:

1) 按上表中坍落度90mm的用水量为基础,按坍落度每增大20mm用水量增加5kg,计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量;

2) 掺外加剂时的混凝土用水量可按下式计算:

mwa= mw0(1-β)

式中：mwa──掺外加剂混凝土每立方米混凝土用水量(kg);

mw0──未掺外加剂时每立方米混凝土的用水量(kg);

β──外加剂的减水率,取β=10.00%。

3) 外加剂的减水率应经试验确定。

由于混凝土水灰比计算值小于0.40,所以用水量取试验数据mw0=150.00kg。

mwa=150×(1-0.10)=135.00kg。

四、水泥用量计算：

每立方米混凝土的水泥用量可按下式计算：

mc0= mw0/(W/C)

经过计算,得mc0=150.00/0.26 = 576.92(kg)

五、粗骨料和细骨料用量的计算：

塌落度为10~60mm的混凝土合理砂率按下表的确定:

塌落度大于60mm的混凝土砂率，根据上表基础上按塌落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度调整。

根据水灰比为0.26,粗骨料类型为:碎石,粗骨料粒径:20(mm),查上表,取合理砂率31.50%

粉煤灰混凝土粗骨料和细骨料基准用量的确定,采用体积法计算,计算公式如下:

βs=(mso/(mso+mgo))×100%

(mco/ρc)+(mgo/ρg)+(mso/ρs)+(mwo/ρw)+0.01α=1

其中：mg0──每立方米混凝土的粗骨料用量(kg/m3);

ms0──每立方米混凝土的细骨料用量(kg/m3);

ρc──水泥密度(kg/m3),取3000.00;

ρg──粗骨料的表观密度(kg/m3),取2650.00;

ρs──细骨料的表观密度(kg/m3),取2620.00;

ρw──水密度(kg/m3),取1000;

α──混凝土的含气量百分数,取α=1.00。

以上两式联立，解得mg0=1171.50(kg),ms0=538.72(kg)。

六、混凝土配合比的计算：

混凝土的基准配合比为：水泥：砂：石子：水=490:539:1171:150。

或重量比为：水泥：砂：石子：水=1.00:1.10:2.39:0.31。