昊磐节能|混凝土配合比设计步骤
混凝土配合比设计分为七大部分(简称6+1),即混凝土配合比的设计(计算)有6个步骤,而混凝土配合比的试配、调整和确定则归纳为1个步骤。
第一步:确定试配强度:
a)当混凝土的设计强度等级小于C60时,配制强度应按下式确定:?cu,0≥?cu,k+1.645σ
式中: ?cu,0---混凝土配制强度(MPa);
?cu,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---混凝土强度标准差(MPa)。
b)当设计强度等级不小于C60时,配制强度应按下式确定: ?cu,0≥1.15?cu,k
c)混凝土强度标准差应按下列规定确定:
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应按下式计算。
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,应按上式计算结果取值;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,应按上式计算结果取值;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4.0.2取值。
a)当混凝土的设计强度等级小于C60时,配制强度应按下式确定:?cu,0≥?cu,k+1.645σ
式中: ?cu,0---混凝土配制强度(MPa);
?cu,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---混凝土强度标准差(MPa)。
b)当设计强度等级不小于C60时,配制强度应按下式确定: ?cu,0≥1.15?cu,k
c)混凝土强度标准差应按下列规定确定:
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应按下式计算。
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,应按上式计算结果取值;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,应按上式计算结果取值;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4.0.2取值。
表4.0.2 标准差σ值(MPa)
混凝土强度标准值 | ≤C20 | C25~C45 | C50~C55 |
? | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
第二步:确定水胶比
当混凝土强度等级小于C60时,混凝土水胶比宜按下式计算:
W/B=αa×?b/(?cu,0+αa×αb×?b)
式中: W/B---混凝土水胶比;
αa、αb---回归系数,按下表的规定取值;
?b---胶凝材料28d胶砂抗压强度(MPa),可实测,且试验方法应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》 GB/T 17671实行。
回归系数(αa、αb)取值表
粗骨料品种 | 碎 石 | 卵 石 | |
系 数 | |||
αa | 0.53 | 0.49 | |
αb | 0.20 | 0.13 |
?b=?f×?s×?ce
式中: ?f、?s---粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,可按表5.1.3选用;
?ce---水泥28d胶砂抗压强度(MPa),可实测,也可按本规程第5.1.4条确定。
?ce=?c×?ce,g
式中: ?c---水泥强度等级值的富余系数,可按实际统计资料确定;当缺乏实际统计资料时,也可按表5.1.4选用;
?ce,g---水泥强度等级值(MPa)。
第三步:确定用水量和外加剂用量:
a)混凝土水胶比在0.40~0.80范围时,可按表5.2.1-1和表5.2.1-2选取;
b)混凝土水胶比小于0.40时,可通过试验确定。
表5.2.1-1 干硬性混凝土的用水量(kg/m3)
拌合物稠度 | 卵石最大公称粒径(mm) | 碎石最大公称粒径(mm) | |||||
项目 | 指标 | 10.0 | 20.0 | 40.0 | 16.0 | 20.0 | 40.0 |
维勃稠度 (s) |
16~20 | 175 | 160 | 145 | 180 | 170 | 155 |
11~15 | 180 | 165 | 150 | 185 | 175 | 160 | |
5~10 | 185 | 170 | 155 | 190 | 180 | 165 |
表5.2.1-2 塑性混凝土的用水量(kg/m3)
拌合物稠度 | 卵石最大公称粒径(mm) | 碎石最大公称粒径(mm) | |||||||
项目 | 指标 | 10.0 | 20.0 | 31.5 | 40.0 | 16.0 | 20.0 | 31.5 | 40.0 |
坍落度 ( mm ) |
10~30 | 190 | 170 | 160 | 150 | 200 | 185 | 175 | 165 |
35~50 | 200 | 180 | 170 | 160 | 210 | 195 | 185 | 175 | |
55~70 | 210 | 190 | 180 | 170 | 220 | 205 | 195 | 185 | |
75~90 | 215 | 195 | 185 | 175 | 230 | 215 | 205 | 195 |
注:1、本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时,每立方米混凝土用水量可增加5kg~10kg;采用粗砂时,可减少5kg~10kg;
2、掺用矿物掺合料和外加剂时,用水量应相应调整。
mw0=m,w0×(1–β)
式中: mw0---计算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3);
m,w0---未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量(kg/m3),以本规程表5.2.1-2中90mm坍落度的用水量为基础,按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来计算,当坍落度增大到180mm以上时,随坍落度相应增加的用水量可减少。
β---外加剂的减水率(%),应经混凝土试验确定。
ma0=mb0×βa
式中: ma0---计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量(kg/m3);
mb0---计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3),计算应符合本规程第5.3.1条的规定;
βa---外加剂掺量(%),应经混凝土试验确定。
第四步:确定胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量:
mb0=mw0/(W/B)
式中: mb0---计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3);
mw0---计算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3);
W/B---混凝土水胶比。
mf0=mb0×βf
式中: mf0---计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量(kg/m3);
βf---矿物掺合料掺量(%),可结合本规程第3.0.5条和第5.1.1条的规定确定。
mc0=mb0–mf0
式中: mc0---计算配合比每立方米混凝土中水泥用量(kg/m3)。
第五步:确定砂率
a)坍落度小于10mm的混凝土,其砂率应经试验确定;
b)坍落度为10mm~60mm的混凝土,其砂率可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水胶比按表5.4.2选取;
c)坍落度大于60mm的混凝土,其砂率可经试验确定,也可在表5.4.2的基础上,按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。
表5.4.2 混凝土的砂率(%)
水胶比 | 卵石最大公称粒径(mm) | 碎石最大公称粒径(mm) | ||||
10.0 | 20.0 | 40.0 | 16.0 | 20.0 | 40.0 | |
0.40 | 26~32 | 25~31 | 24~30 | 30~35 | 29~34 | 27~32 |
0.50 | 30~35 | 29~34 | 28~33 | 33~38 | 32~37 | 30~35 |
0.60 | 33~38 | 32~37 | 31~36 | 36~41 | 35~40 | 33~38 |
0.70 | 36~41 | 35~40 | 34~39 | 39~44 | 38~43 | 36~41 |
注:1、本表数值系中砂的选用砂率,对细砂或粗砂,可相应地减少或增大砂率;
2、采用人工砂配制混凝土时,砂率可适当增大;
3、只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率应适当增大。
