C25混凝土配合比设计
一、 设计资料准备
现浇钢筋混凝土人行桥,混凝土设计强度为C25、施工要求坍落度为30-50mm。混凝土采用机械搅拌,机械震捣,施工单位为平昌县三建司,无历史统计资料,采用的材料为:
水泥:强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥,实测强度为43.5Mpa,密度为ρc=3000kg/m3。
砂:中砂: Mx=2.5 mm,体积密度为ρs=2650 kg/m3。
石子:碎石:最大粒径Dx=20 mm,体积密度为ρg=2700 kg/m3。
水:自来水或井水,体积密度为ρw=1000 kg/m3。
需要设计混凝土配合比(按干燥材料计算),并求施工混凝土配合比,施工现场砂的含水率为3%,碎石的含水率为1 %。
二、 设计步骤
1、初步设计配合比(fcu ,o)
(1)、确定配制强度(fcu ,o)
查《建筑材料》第三版(武汉理工大学出版社)表6.22,取标准差σ=5。则:fcu ,o= fcu ,k+1.645σ=25+1.645×5=33.225Mpa
(2)、确定水灰比:(W/C)
查表6.23,碎石回归系数aa=0.46、ab=0.07,按式6.25计算:
W/C=(aa.fce)/( fcu ,o+ aa.ab.fce)=(0.46×43.5)/(33.225+0.46×0.07×43.5)=0.578
查表6.17,结构处于潮湿无冻害环境、要求W/C≤0.60,所以水灰比:(W/C)可取0.57。
(3)、确定单位用水量mwo
查表6.25,取mwo =195 kg/m3
(4)、计算水泥用量mco
mco = mwo/( W/C)=195/0.57=342 kg/m3
查表6.17,结构处于潮湿无冻害环境、水泥用量最少为280 kg/m3,所以可取342 kg/m3
(5)、确定合理砂率值(βs)
查表6.26,W/C=0.57,碎石:最大粒径Dx=20 mm,可取βs=36%
(6)、计算石子、砂用量(mgo 及mso)
采用体积法计算
根据式(6.30),取a=1,则:
342/3000+ mgo/2700+mso/2650+195/1000+0.01×1=1
mso/ (mso + mgo )=0.36
两式联立解得: mgo=1177 kg,mso=661 kg
初步计算配合比为:
mco:mso:mgo:mwo=342:661:1177:195=1:1.93:3.44:0.57
2、配合比的试配,调整和确定
按初步配合比试拌混凝土,经搅拌后,测其坍落度为20mm,尚不符合要求,调整后,基准配合比为mco′:mso′:mgo′:mwo′
=357:658:1171:204=1:1.84:3.28:0.57
测其坍落度为30mm,粘聚性、保水性均良好,其抗压强度为此33.5 Mpa,由此可确定基准配合比符合设计要求,可定为混凝土设计配合比:
即mco′:mso′:mgo′:mwo′=1:1.84:3.28:0.57。
3、现场施工配合比
将设计配合比换算成现场施工配合比:用水量应扣除砂、石子所含的水量,而砂、石子用量则应增加砂、石子含水的质量。所以
现场施工配合比为:
mc′:=358 kg
ms′:=658 ×(1+0.03)=678kg
mg′:=1171 ×(1+0.01)=1183 kg
mw′:=204-658×0.03-1171×0.01=173 kg
即mc′:ms′:mg′:mw′=358:678:1183:173
或表示mc′:ms′:mg′:mw′=水泥:砂:石子:水
即mc′:ms′:mg′:mw′=1:1.89:3.30:0.48