混凝土配合比设计规范及计算方法
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混凝土是一种建筑材料,而混凝土的质量往往就决定了建筑的使用寿命及质量,如何把握好混凝土的质量?混凝土配合比就是控制混凝土质量的重要因素,而混凝土配合比就是指混凝土中各组成材料(水,水泥,砂和石)的比例关系,下面为大家介绍一下混凝土配合比设计规范、混凝土配合比计算方法。
混凝土配合比设计规范
混凝土配合比并不是几种简单的数字比例,混凝土配合比不但要满足建筑必要的强度,还要使混凝土拌合物具有良好的和易性,不离析、不泌水等,以及配合比的经济性。
混凝土配合比设计规范应满足一下要求:
1、满足混凝土设计的强度等级;
2、满足施工要求的混凝土和易性;
3、满足混凝土使用要求的耐久性;
4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。
混凝土配合比设计过程一般分为四个阶段,即初步配合比计算、基准配合比的确定,实验配合比确定和施工配合比的确定。通过这一系列的工作,从而选择混凝土各组分的最佳配合比例。混凝土配合比设计要求:
强度要求
满足结构设计强度要求是混凝土配合比设计的首要任务。任何建筑物都会对不同结构部位提出“强度设计”
要求。为了保证配合比设计符合这一要求,必须掌握配合比设计相关的标准、规范,结合使用材料的质量波动、生产水平、施工水平等因素,正确掌握高于设计强度等级的“配制强度”。配制强度毕竟是在试验室条件下确定的混凝土强度,在实际生产过程中影响强度的因素较多,因此,还需要根据实际生产的留样检验数据,及时做好统计分析,必要时进行适当的调整,保证实际生产强度符合《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107)的规定,这才是真正意义的配合比设计应满足结构设计强度的要求。
满足施工和易性的要求
根据工程结构部位、钢筋的配筋量、施工方法及其他要求,确定混凝土拌合物的坍落度,确保混凝土拌合物有良好的均质性,不发生离析和泌水,易于浇筑和抹面。
满足耐久性要求
混凝土配合比的设计不仅要满足结构设计提出的抗渗性、耐冻性等耐久性的要求,而且还要考虑结构设计未明确的其他耐久性要求,如严寒地区的路面、桥梁,处于水位升降范围的结构,以及暴露在氯污染环境的结构等。为了保证这些混凝土结构具有良好的耐久性,不仅要优化混凝土配合比设计,同样重要的工作就进行混凝土配合比设计前,应对混凝土使用的原材料进行优选,选用良好的原材料,是保证设计的混凝土具有良好耐久性的基本前提。
满足经济要求
企业的生产与发展离不开良好的经济效益。因此,在满足上述技术要求的前提下,尽量降低混凝土成本,达到经济合理的原则。为了实现这一要求,配合比设计不仅要合理设计配合比的本身,而且更应该对原材料的品质进行优选,选择优质价格合理的原材料,也是混凝土配合比设计过程中应该注意的问题,不仅有利保证混凝土的质量而且也是提高混凝土企业经济效益的有
效途径。
混凝土配合比计算方法
混凝土配合比计算依据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)(J64-2000)以及《建筑施工计算手册》。
一、混凝土配制强度计算
混凝土配制强度应按下式计算:
fcu,0≥fcu,k+1.645σ
其中:σ——混凝土强度标准差(N/mm2)。取σ=5.00(N/mm2);
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=20(N/mm2);
经过计算得:fcu,0=20+1.645×5.00=28.23(N/mm2)。
二、水灰比计算
混凝土水灰比按下式计算:
其中:
σa,σb——回归系数,由于粗骨料为碎石,根据规程查表取σa=0.46,取σb=0.07;
fce——水泥28d抗压强度实测值,取48.00(N/mm2);
经过计算得:W/C=0.46×48.00/(28.23+0.46×0.07×48.00)=0.74。
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.干硬性和朔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,其用水量按下两表选取:
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:
其中:mwa——掺外加剂混凝土每立方米混凝土用水量(kg);
mw0——未掺外加剂时的混凝土的用水量(kg);
β——外加剂的减水率,取β=500%。
3)外加剂的减水率应经试验确定。
混凝土水灰比计算值mwa=0.57×(1-500)=0.703
由于混凝土水灰比计算值=0.57,所以用水量取表中值=195kg。
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:
经过计算,得mco=185.25/0.703=263.51kg。
五、粗骨料和细骨料用量的计算
合理砂率按下表的确定:
根据水灰比为0.703,粗骨料类型为:碎石,粗骨料粒径:20(mm),查上表,取合理砂率
βs=34.5%;
粗骨料和细骨料用量的确定,采用体积法计算,计算公式如下:
其中:mgo——每立方米混凝土的基准粗骨料用量(kg);
mso——每立方米混凝土的基准细骨料用量(kg);
ρc——水泥密度(kg/m3),取3100.00(kg/m3);
ρg——粗骨料的表观密度(kg/m3),取2700.00(kg/m3);
ρs——细骨料的表观密度(kg/m3),取2700.00(kg/m3);
ρw——水密度(kg/m3),取1000(kg/m3);
α——混凝土的含气量百分数,取α=1.00;
以上两式联立,解得mgo=1290.38(kg),mso=679.67(kg)。
混凝土的基准配合比为:水泥:砂:石子:水=264:680:1290:185
或重量比为:水泥:砂:石子:水=1.00:2.58:4.9:0.7。
一方混凝土要几包水泥
首先配比不同,所使用的各种材料规格也是不同的。混凝土配合比(每方混凝土中各种材料的多少)的数据是随如下许多因素而变化的:混凝土的标号、是否混凝土送、坍落度大小要求、水泥标号品种、石子粒径与质量、砂的规格与质量和含水量、是否有粉煤灰或其它材料、是否有外加剂、是否有抗渗和其它特殊要求等等。
举例:一方c30的混凝土需要多少包水泥?
1.每方混凝土的常规理论重量是2400公斤,但实际中C30混凝土的每方重量一般在2320至2490公斤之间;
2.一般C30非泵送混凝土(仅4种材料:石子5-40、砂中砂、水泥PO42.5、水)参考配合比为: