混凝土配合比设计就是根据工程要求、结构形式和施工条件来确定各组成材料数量之间的比例关系。常用的表示方法有两种: 一种是以1m3混凝土中各项材料的质量表示,如某配合比:水泥240kg,水180kg,砂630kg,石子1280kg,矿物掺合料160kg,该混凝土1m3总质量为2490kg;
另一种是以各项材料相互间的质量比来表示(以水泥质量为1),将上例换算成质量比为:水泥∶砂∶石∶掺合料=1∶2.63∶5.33∶0.67,水胶比=0.45。
1.混凝土配合比的设计基本要求
市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求:
(1)满足施工规定所需的和易性要求;
(3)满足与使用环境相适应的耐久性要求;
(4)满足业主或施工单位渴望的经济性要求;
(5)满足可持续发展所必需的生态性要求。
2.混凝土配合比设计的三个参数
混凝土配合比设计,实质上就是确定胶凝材料、水、砂和石子这四种组成材料用量之间的三个比例关系:
(1)水与胶凝材料之间的比例关系,常用水胶比表示;
(2)砂与石子之间的比例关系,常用砂率表示;
(3)胶凝材料与集料之间的比例关系,常用单位用水量(1m3混凝土的用水量)来表示。
3.混凝土配合比设计步骤
混凝土配合比设计步骤包括配合比计算、试配和调整、施工配合比的确定等。
(1)初步配合比计算
1)计算配制强度(fcu,o)。根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2011)规定,混凝土配制强度应按下列规定确定:
①当混凝土的设计强度小于C60时,配制强度应按下式确定:
fcu,o≥fcu,k+1.645σ
式中 fcu,o——混凝土配制强度,MPa;
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值,这里取混凝土的设计强度等级值,MPa;
σ教师是园丁 方仓医院——混凝土强度标准差,MPa。
②当混凝土的设计强度不小于C60时,配制强度应按下式确定:
fcu,o≥1.15fcu,k
混凝土强度标准差σ应根据同类混凝土统计资料计算确定,其计算公式如下:
式中 fcu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件的强度值,MPa;
mfcu——统计周期内同一品种混凝土n组试件的强度平均值,MPa;
n ——统计周期内同品种混凝土试件的总组数。
当具有近1个月~3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料,且试件组数不小于30时,其混凝土强度标准差σ应按上式进行计算。
对于强度等级不大于C30的混凝土,当混凝土强度标准差计算值不小于3.0MPa时,应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值;当混凝土强度标准差计算值小于3.0MPa时,应取3.0MPa。
对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土,当混凝土强度标准差计算值不小于4.0MPa时,应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值;当混凝土强度标准差计算值小于4.0MPa时,应取4.0MPa。
当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时,其强度标准差σ可按表6-3取值。
混凝土强度标准差σ值 表6-3
混凝土强度等级 | ≤C20 | C25~C45 | C50~C55 |
σ(回延安 再出发MPa) | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
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2)计算水胶比(W/B)。混凝土强度等级小于C60时,混凝土水胶比应按下式计算:
式中 αa、αb ——回归系数,回归系数可由表6-4采用;
fb ——胶凝材料28d胶砂抗压强度,可实测,MPa。
回归系数αa和αb选用表 表6-4
系 数 | 碎 石 | 卵 石 |
宜为凯姆αa | 0.53 | 0.49 |
αb | 0.20 | 0.13 |
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当胶凝材料28d抗压强度(fb)无实测值时,其值可按下式确定:
fb=γf·γs·fce
式中 γf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,按表6-5选用;
fce ——水泥28d胶砂抗压强度,可实测,MPa。
粉煤灰影响系数γf和粒化高炉矿渣粉影响系数γs 表6-5