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普通混凝土定義

混凝土試配

普通混凝土是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)、硬化而得的具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件，也稱水泥混凝土，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑以及一般構(gòu)筑物配合比設(shè)計(jì)的基本資料

配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)

1）混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)

2）工程特征（工程所處環(huán)境、結(jié)構(gòu)斷面、鋼筋最小凈距等）

3）水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)

4） 砂、石的種類規(guī)格、表觀密度以及石子最大粒徑

5）施工方法

設(shè)計(jì)方法與步驟

普通混凝土配合比的設(shè)計(jì)步驟，首先按照原始資料進(jìn)行初步計(jì)算。得出“理論配合比”；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室試拌調(diào)整，提出滿足施工和易性要求的“基準(zhǔn)配合比”；然后根據(jù)基準(zhǔn)配合比進(jìn)行表觀密度和強(qiáng)度的調(diào)整，確定出滿足設(shè)計(jì)和施工要求的“試驗(yàn)室配合比”；最后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石實(shí)際含水率，將試驗(yàn)室配合比換算成“生產(chǎn)配合比”。

普通混凝土設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

《JGJ55-2000混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》

新版本《JGJ55-2011混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》2011年12月1日實(shí)施

配合比計(jì)算

一、設(shè)計(jì)要求及材料情況

1、設(shè)計(jì)要求：C30承臺(tái)混凝土，采用泵送施工，坍落度120mm~160mm。

2、材料情況：華新P.O42.5水泥，fce（水泥的實(shí)際強(qiáng)度）=45.0；粗骨料：采用湖北陽(yáng)新5~25mm及25~31.5mm的兩種碎石進(jìn)行搭配，組成5~31.5mm的連續(xù)級(jí)配碎石，按5~25mm: 25~31.5mm=8: 2（重量比）的比例配制；細(xì)骨料：浠水巴河Ⅱ區(qū)中砂，Mx=2.7；外摻料：武漢青源Ⅱ級(jí)粉煤灰；外加劑：山西武鵬WP緩凝高效減水劑。

二、計(jì)算

1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。

2、w/c=aa×fce/(fcu,o+aa×ab×fce)=0.46×45.0/(38.2+0.46×0.07×45.0)=0.52

3、根據(jù)施工要求，混凝土設(shè)計(jì)坍落度為120mm~160mm，取單位用水量為215kg，摻加1.7%的緩凝高效減水劑，減水率δ=22%，則混凝土單位用水量：mW0= mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。

4、單位水泥用量：mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg

5、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系數(shù)為λ=1.3, 則有

水泥用量：mc0= mc×（1-16.5%）=270 kg。

粉煤灰用量：mf0= mc×16.5%×1.3=69.3kg。

減水劑用量：mFDN0=( mc0+ mf0)×1.7%=5.77 kg。

6、假設(shè)混凝土單位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=40%，則有：

mc0+ mf0+ ms0+ mg0+ mW0= mcp

mso/(mso+mgo) ×100%=βs

得：細(xì)骨料ms0=757kg，粗骨料mg0=1136kg。

則混凝土配合比：mc0: ms0: mg0: mf0: mFDN0: mW0=270:757:1136:69.3:5.77:168

= 1 : 2.80:4.21:0.26:0.021:0.62

三、根據(jù)規(guī)定，水灰比比基準(zhǔn)水灰比減少0.03，則水灰比w/c=0.49

1、單位水泥用量

mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg

2、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系數(shù)為λ=1.3, 則有

水泥用量：mc1= mc×（1-16.5%）=286 kg。

粉煤灰用量：mf1= mc×16.5%×1.3=73.6kg。

減水劑用量：mFDN1=( mc1+ mf1)×1.7%=6.11 kg。

3、假設(shè)混凝土單位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=39%，則有：

細(xì)骨料ms1=730kg，粗骨料mg1=1142kg。

則混凝土配合比：mc1: ms1: mg1: mf1: mFDN1: mW0=286:730:1142:73.6:6.11:168

= 1 : 2.55:3.99:0.26:0.021:0.59

自密實(shí)混凝土配合比的試配、調(diào)整與確定應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 混凝土試配時(shí)應(yīng)采用工程實(shí)際使用的原材料，每盤混凝土的最小攪拌量不宜小于25L。
　　2 試配時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行試拌，先檢查拌合物自密實(shí)性能必控指標(biāo)，再檢查拌合物自密實(shí)性能可選指標(biāo)。當(dāng)試拌得出的拌合物自密實(shí)性能不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在水膠比不變、膠凝材料用量和外加劑用量合理的原則下調(diào)整膠凝材料用量、外加劑用量或砂的體積分?jǐn)?shù)等，直到符合要求為止。應(yīng)根據(jù)試拌結(jié)果提出混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)用的基準(zhǔn)配合比．
　　3 混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)至少應(yīng)采用三個(gè)不同的配合比。當(dāng)采用不同的配合比時(shí)，其中一個(gè)應(yīng)為本規(guī)程第5．2．2條中第2款確定的基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比宜較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.02；用水量與基準(zhǔn)配合比相同，砂的體積分?jǐn)?shù)可分別增加或減少1%。
　　4 制作混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)試件時(shí)，應(yīng)驗(yàn)證拌合物自密實(shí)性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并以該結(jié)果代表相應(yīng)配合比的混凝土拌合物性能指標(biāo)。
　　5 混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)每種配合比至少應(yīng)制作一組試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28d或設(shè)計(jì)要求的齡期時(shí)試壓，也可同時(shí)多制作幾組試件，按《早期推定混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 15早期推定混凝土強(qiáng)度，用于配合比調(diào)整，但最終應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期的強(qiáng)度要求。如有耐久性要求時(shí)，還應(yīng)檢測(cè)相應(yīng)的耐久性指標(biāo)。
　　6 應(yīng)根據(jù)試配結(jié)果對(duì)基準(zhǔn)配合比進(jìn)行調(diào)整，
　　7 對(duì)于應(yīng)用條件特殊的工程，宜采用確定的配合比進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的配合比是否滿足工程應(yīng)用條件。

混凝土施工配合比是指混凝土中各組成材bai料之間的du比例關(guān)系。調(diào)整步驟：設(shè)試驗(yàn)室配合比為：水泥：水：砂子：石子=1：x：y：z，現(xiàn)場(chǎng)砂子含水率為m，石子含水率為n，則施工配合比調(diào)整為：1：(x-y*m-z*n)：y*（1+m）：z*（1+n）。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是立方抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值得百分率不超過(guò)5%，即有95%的保證率?；炷恋膹?qiáng)度分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二個(gè)等級(jí)。

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）之間的比例關(guān)系。有兩種表示方法：一種是以1立方米混凝土中各種材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一種是用單位質(zhì)量的水泥與各種材料用量的比值及混凝土的水灰比來(lái)表示，例如前例可寫成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。

常用等級(jí)

C20

水：175kg水泥：343kg 砂：621kg 石子：1261kg
配合比為：0.51:1:1.81:3.68
C25
水：175kg水泥：398kg 砂：566kg 石子：1261kg
配合比為：0.44:1:1.42:3.17
C30
水：175kg水泥：461kg 砂：512kg 石子：1252kg
配合比為：0.38:1:1.11:2.72
普通混凝土配合比參考:
水泥
品種 混凝土等級(jí) 配比 (單位)Kng 塌落度mm 抗壓強(qiáng)度 N/mm2
水泥 砂 石 水 7天 28天
P.C32.5 C20 300 734 1236 195 35 21.0 29.0
1 2.45 4.12 0.65
C25 320 768 1153 208 45 19.6 32.1
1 2.40 3.60 0.65
C30 370 721 1127 207 45 29.5 35.2
1 1.95 3.05 0.56
C35 430 642 1094 172 44 32.8 44.1
1 1.49 2.54 0.40
C40 480 572 1111 202 50 34.6 50.7
1 1.19 2.31 0.42
P.O 32.5 C20 295 707 1203 195 30 20.2 29.1
1 2.40 4.08 0.66
C25 316 719 1173 192 50 22.1 32.4
1 2.28 3.71 0.61
C30 366 665 1182 187 50 27.9 37.6
1 1.82 3.23 0.51
C35 429 637 1184 200 60 30.***6.2
1 1.48 2.76 0.47
C40 478 *** 1128 210 60 29.4 51.0
1 1.33 2.36 0.44
P.O 32.5R C25 321 749 1173 193 50 26.6 39.1
1 2.33 3.65 0.60
C30 360 725 1134 198 60 29.4 44.3
1 2.01 3.15 0.55
C35 431 643 1096 190 50 39.0 51.3
1 1.49 2.54 0.44
C40 480 572 1111 202 40 39.3 51.0
1 1.19 2.31 0.42
P.O
42.5(R) C30 352 676 1202 190 55 29.***5.2
1 1.92 3.41 0.54
C35 386 643 1194 197 50 34.5 49.5
1 1.67 3.09 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C50 496 606 1297 223 45 38.4 55.9
1 1.22 2.61 0.45
PII 42.5R C30 348 652 1212 188 50 31.***6.0
1 1.87 3.48 0.54
C35 380 639 1187 194 50 35.0 50.5
1 1.68 3.12 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C45 462 618 1147 203 4***2.7 59.1
1 1.34 2.48 0.44
C50 480 633 1115 192 25 45.7 62.8
1 1.32 2.32 0.40
P.O 52.5R C40 392 645 1197 196 53 40.2 55.8
1 1.64 3.05 0.50
C45 456 622 1156 19***2 43.5 59.5
1 1.36 2.53 0.43
C50 468 626 1162 192 30 45.2 61.6
1 1.33 2.47 0.41
此試驗(yàn)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室獲得，砂采用中砂，細(xì)度模數(shù)為2.94，碎石為5～31.5mm連續(xù)粒級(jí)。各等級(jí)混凝土配比也可以通過(guò)摻加外加劑來(lái)調(diào)整。
混凝土標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度等級(jí)
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)混凝土按抗壓強(qiáng)度分級(jí)，并采用“標(biāo)號(hào)”表征。1987年GBJ107-87標(biāo)準(zhǔn)改以“強(qiáng)度等級(jí)”表達(dá)。DL/T5057-1996《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》，DL5108-1999《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》等，均以“強(qiáng)度等級(jí)”表達(dá)，因而新標(biāo)準(zhǔn)也以“強(qiáng)度等級(jí)”表達(dá)以便統(tǒng)一稱謂。水工混凝土除要滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)外，還要滿足抗?jié)B、抗凍和極限拉伸值指標(biāo)。不少大型水電站工程中重要部位混凝土，常以表示混凝土耐久性的抗凍融指標(biāo)或極限拉伸值指標(biāo)為主要控制性指標(biāo)。
過(guò)去用“標(biāo)號(hào)”描述強(qiáng)度分級(jí)時(shí)，是以立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的數(shù)值冠以中文“號(hào)”字來(lái)表達(dá)，如200號(hào)、300號(hào)等。
根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)以混凝土英文名稱第一個(gè)字母加上其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)表達(dá)。如C20、C30等。
水工混凝土僅以強(qiáng)度來(lái)劃分等級(jí)是不夠的。水工混凝土的等級(jí)劃分,應(yīng)是以多指標(biāo)等級(jí)來(lái)表征。如設(shè)計(jì)提出了4項(xiàng)指標(biāo)C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗壓強(qiáng)度為20 MPa、抗?jié)B能力達(dá)到0.8 MPa下不滲水、抗凍融能力達(dá)到150次凍融循環(huán)、極限拉伸值達(dá)到0.85×10-4。作為這一等級(jí)的水工混凝土這4項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)并列提出,用任一項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征都是不合適的。作為水電站樞紐工程,也有部分廠房和其它結(jié)構(gòu)物工程,設(shè)計(jì)只提出抗壓強(qiáng)度指標(biāo)時(shí),則以強(qiáng)度來(lái)劃分等級(jí)，如其齡期亦為28 d,則以C20、C30表示。
2 混凝土強(qiáng)度及其標(biāo)準(zhǔn)值符號(hào)的改變
在以標(biāo)號(hào)表達(dá)混凝土強(qiáng)度分級(jí)的原有體系中，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度用“R”來(lái)表達(dá)。
根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，建筑材料強(qiáng)度統(tǒng)一由符號(hào)“f”表達(dá)?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度為“fcu”。其中，“cu”是立方體的意思。而立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值以“fcu,k”表達(dá)，其中“k”是標(biāo)準(zhǔn)值的意思，例如混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20時(shí)，fcu,k=20N/mm2（MPa），即立方體28d抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為20MPa。
水工建筑物大體積混凝土普遍采用90d或180d齡期，故在C符號(hào)后加齡期下角標(biāo)，如C9015，C9020指90d齡期抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為15MPa、20MPa的水工混凝土強(qiáng)度等級(jí)，C18015則表示為180d齡期抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為15MPa。
3 計(jì)量單位的變化
過(guò)去我國(guó)采用公制計(jì)量單位，混凝土強(qiáng)度的單位為kgf/cm2?，F(xiàn)按國(guó)務(wù)院已公布的有關(guān)法令，推行以國(guó)際單位制為基礎(chǔ)的法定計(jì)量單位制，在該單位體系中，力的基本單位是N（牛頓），因此，強(qiáng)度的基本單位為1 N/m2，也可寫作1Pa。標(biāo)號(hào)改為強(qiáng)度等級(jí)后，混凝土強(qiáng)度計(jì)量單位改以國(guó)際單位制表達(dá)。由于N/m2（Pa），數(shù)值太小，一般以1N/mm2=106N/m2(MPa)作為混凝土強(qiáng)度的實(shí)際使用的計(jì)量單位，讀作“牛頓每平方毫米”或“兆帕”。

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