普通混凝土配合比设计规程1.pdf

1、 普 通 混 凝 土 配 合 比 设 计 规 程 2012-07-13 17:52:53| 分 类 ： 混 凝 土 技 术 |举 报 |字 号 订 阅 普 通 混 凝 土 配 合 比 设 计 规 程 配 合 比 计 算某 高 层 办 公 楼 的 基 础 底 板 设 计 使 用 C30 等 级 混 凝 土 ， 采 用 泵 送 施 工 工 艺 。 根 据 普 通 混 凝 土配 合 比 设 计 规 程 （ 以 下 简 称 规 程 ） JGJ 55 的 规 定 ， 其 配 合 比 计 算 步 骤 如 下 ：1、 原 材 料 选 择结 合 设 计 和 施 工 要 求 ， 选 择 原 材 料 并 检 测

2、其 主 要 性 能 指 标 如 下 ：（ 1） 水 泥选 用 P.O 42.5 级 水 泥 ， 28d 胶 砂 抗 压 强 度 48.6MPa， 安 定 性 合 格 。（ 2） 矿 物 掺 合 料选 用 F 类 II 级 粉 煤 灰 ， 细 度 18.2%， 需 水 量 比 101%， 烧 失 量 7.2%。选 用 S95 级 矿 粉 ， 比 表 面 积 428m2/kg， 流 动 度 比 98%， 28d 活 性 指 数 99%。（ 3） 粗 骨 料选 用 最 大 公 称 粒 径 为 25mm 的 粗 骨 料 ， 连 续 级 配 ， 含 泥 量 1.2%， 泥 块 含 量 0.5%， 针 片

3、 状 颗粒 含 量 8.9%。（ 4） 细 骨 料采 用 当 地 产 天 然 河 砂 ， 细 度 模 数 2.70， 级 配 II 区 ， 含 泥 量 2.0%， 泥 块 含 量 0.6%。（ 5） 外 加 剂选 用 北 京 某 公 司 生 产 A 型 聚 羧 酸 减 水 剂 ， 减 水 率 为 25%， 含 固 量 为 20%。（ 6） 水选 用 自 来 水 。2、 计 算 配 制 强 度由 于 缺 乏 强 度 标 准 差 统 计 资 料 ， 因 此 根 据 规 程 表 4.0.2 选 择 强 度 标 准 差 为 5.0MPa。表 4.0.2 标 准 差 值 （ MPa）混 凝 土 强 度

4、标 准 值 C20 C25C45 C50 C55 4.0 5.0 6.0采 用 规 程 中 公 式 4.0.1-1 计 算 配 制 强 度 如 下 ：（ 4.0.1-1）式 中 ： fcu,0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） ；混 凝 土 强 度 标 准 差 （ MPa） 。计 算 结 果 ： C30 混 凝 土 配 制 强 度 不 小 于 38.3MPa。3、 确 定 水 胶 比（ 1） 矿 物 掺 合 料 掺 量 选 择 （ 可 确 定 3 种

5、情 况 ， 比 较 技 术 经 济 ）应 根 据 规 程 中 表 3.0.5-1 的 规 定 ， 并 考 虑 混 凝 土 原 材 料 、 应 用 部 位 和 施 工 工 艺 等 因 素 来 确定 粉 煤 灰 掺 量 。表 3.0.5-1 钢 筋 混 凝 土 中 矿 物 掺 合 料 最 大 掺 量矿 物 掺 合 料 种 类 水 胶 比 最 大 掺 量 （ %）采 用 硅 酸 盐 水 泥时 采 用 普 通 硅 酸 盐 水泥 时粉 煤 灰 0.40 45 35 0.40 40 30粒 化 高 炉 矿 渣 粉 0.40 65 55 0.40 55 45钢 渣 粉 30 20磷 渣 粉 30 20硅 灰

6、 10 10复 合 掺 合 料 0.40 65 55 0.40 55 45注 ： 1 采 用 其 它 通 用 硅 酸 盐 水 泥 时 ， 宜 将 水 泥 混 合 材 掺 量 20%以 上 的 混 合 材 量 计 入 矿 物 掺 合料 ； 2 复 合 掺 合 料 各 组 分 的 掺 量 不 宜 超 过 单 掺 时 的 最 大 掺 量 ；3 在 混 合 使 用 两 种 或 两 种 以 上 矿 物 掺 合 料 时 ， 矿 物 掺 合 料 总 掺 量 应 符 合 表 中 复 合 掺 合 料 的 规定 。 综 合 考 虑 ： 方 案 1 为 C30 混 凝 土 的 粉 煤 灰 掺 量 30%。方 案 2

7、 为 C30 混 凝 土 的 粉 煤 灰 掺 量 30%， 矿 粉 掺 量 10%。方 案 3 为 C30 混 凝 土 的 粉 煤 灰 掺 量 25%， 矿 粉 掺 量 20%。（ 2） 胶 凝 材 料 胶 砂 强 度胶 凝 材 料 胶 砂 强 度 试 验 应 按 现 行 国 家 标 准 水 泥 胶 砂 强 度 检 验 方 法 （ ISO 法 ） GB/T 17671规 定 执 行 ， 对 3 个 胶 凝 材 料 进 行 胶 砂 强 度 试 验 。 也 可 从 规 程 中 表 5.1.3 选 取 所 选 3 个 方 案 的 粉煤 灰 或 矿 粉 的 影 响 系 数 ， 计 算 fb。表 5.1

8、.3 粉 煤 灰 影 响 系 数 （ gf） 和 粒 化 高 炉 矿 渣 粉 影 响 系 数 （ gs）掺 量（ %） 种 类 粉 煤 灰 影 响 系 数 gf 粒 化 高 炉 矿 渣 粉 影 响 系数 gs0 1.00 1.0010 0.85 0.95 1.0020 0.75 0.85 0.95 1.0030 0.65 0.75 0.90 1.0040 0.55 0.65 0.80 0.9050 - 0.70 0.85注 ： 1 采 用 级 粉 煤 灰 宜 取 上 限 值 。2 采 用 S75 级 粒 化 高 炉 矿 渣 粉 宜 取 下 限 值 ， 采 用 S95 级 粒 化 高 炉 矿 渣

9、 粉 宜 取 上 限 值 ， 采 用S105 级 粒 化 高 炉 矿 渣 粉 可 取 上 限 值 加 0.05。3 当 超 出 表 中 的 掺 量 时 ， 粉 煤 灰 和 粒 化 高 炉 矿 渣 粉 影 响 系 数 应 经 试 验 确 定 。检 测 或 计 算 结 果 ：方 案 1 实 测 掺 加 30%粉 煤 灰 的 胶 凝 材 料 28d 胶 砂 强 度 为 35.0MPa。方 案 2 根 据 表 5.1.3 选 取 粉 煤 灰 和 矿 粉 影 响 系 数 ， 计 算 胶 凝 材 料 28d 胶 砂 强 度 fb0.701.048.6 34.0MPa方 案 3 根 据 表 5.1.3 选

10、取 粉 煤 灰 和 矿 粉 影 响 系 数 ， 计 算 胶 凝 材 料 28d 胶 砂 强 度 fb0.750.9848.6 35.7MPa（ 3） 水 胶 比 计 算利 用 规 程 中 公 式 5.1.1 计 算 实 际 水 胶 比 如 下 ：（ 5.1.1）式 中 ： W/B混 凝 土 水 胶 比 ；aa、 ab回 归 系 数 ， 按 本 规 程 第 5.1.2 条 的 规 定 取 值 ；fb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

11、 17671 执 行 ； 也 可 按 本 规 程 第 5.1.3 条 确 定 。由 于 没 有 回 归 系 统 统 计 资 料 ， 所 以 按 规 程 中 表 5.1.2 选 取 aa、 ab。表 5.1.2 回 归 系 数 （ aa、 ab） 取 值 表粗 骨 料 品种 系 数 碎 石 卵 石aa 0.53 0.49ab 0.20 0.13计 算 结 果 ： 方 案 1 掺 加 30%粉 煤 灰 时 混 凝 土 的 水 胶 比 为 0.442；方 案 2 掺 加 30%粉 煤 灰 和 10%矿 粉 时 混 凝 土 的 水 胶 比 为 0.430；方 案 3 掺 加 25%粉 煤 灰 和 20

12、%矿 粉 时 混 凝 土 的 水 胶 比 为 0.450。4、 计 算 用 水 量确 定 坍 落 度 设 计 值 为 180mm。 根 据 规 程 第 5.2 节 规 定 计 算 用 水 量 步 骤 如 下 ：（ 1） 塑 性 混 凝 土 单 位 用 水 量根 据 规 程 中 表 5.2.1-2 选 择 单 位 用 水 量 。 满 足 坍 落 度 90mm 的 塑 性 混 凝 土 单 位 用 水 量 为210kg/m3（ 插 值 ） 。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

13、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） 1030 190 170 160 150 200 185 175 1653550 200 180 170 160 210 195 185 1755570 210 190 180 170 220 205 195 1857590 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 5kg10kg； 采 用 粗

14、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 。（ 2） 推 定 未 掺 外 加 剂 时 混 凝 土 用 水 量以 满 足 坍 落 度 90mm 的 塑 性 混 凝 土 单 位 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 坍 落 度 180mm 时 单 位 用 水 量 mw0 （ 180-90） /20*5+210 232.5kg/m3。（ 3） 掺 外 加 剂 时 的 混 凝 土 用 水 量利 用 规 程 中 公 式 5.2.2 计

15、算 掺 外 加 剂 时 的 混 凝 土 用 水 量 如 下 ：（ 5.2.2）计 算 结 果 ： 混 凝 土 单 位 用 水 量 为 174kg/m3。5、 计 算 胶 凝 材 料 用 量根 据 上 述 水 胶 比 和 单 位 用 水 量 数 据 ， 根 据 规 程 中 公 式 5.3.1 计 算 胶 凝 材 料 用 量 如 下 ：（ 5.3.1）式 中 ： mw0计 算 配 合 比 每 立 方 米 混 凝 土 的 用 水 量 （ kg/m3） ；mw0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

16、 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 5 kg/m3 用水 量 来 计 算 ；外 加 剂 的 减 水 率 （ ） ， 应 经 混 凝 土 试 验 确 定 。计 算 结 果 ： 方 案 1 混 凝 土 的 胶 凝 材 料 用 量 为 394kg/m3；方 案 2 混 凝 土 的 胶 凝 材 料 用 量 为 405kg/m3；方 案 3 混 凝 土 的 胶 凝 材 料 用 量 为 387kg/m3。6、 计 算 外 加 剂 用 量选 定 C30 混 凝 土 的 A 型 减 水 剂 掺 量 为 1

17、.0%， 根 据 规 程 中 公 式 5.2.3 计 算 外 加 剂 用 量 如 下 ：（ 5.2.3）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 5.3.1 条 的规 定 ；a外 加 剂 掺 量 （ %） ,应 经 混 凝 土 试 验 确 定 。计 算 结 果 ： 方 案 1 混 凝 土 的 外 加 剂 单 位 用 量 为 3.94kg/m3；方 案 2 混 凝 土 的 外 加 剂 单 位

18、用 量 为 4.05kg/m3；方 案 3 混 凝 土 的 外 加 剂 单 位 用 量 为 3.87kg/m3。7、 计 算 矿 物 掺 合 料 用 量根 据 上 述 确 定 的 粉 煤 灰 和 矿 粉 掺 量 ， 根 据 规 程 中 公 式 5.3.2 分 别 计 算 粉 煤 灰 和 矿 粉 用 量 如下 ： （ 5.3.2）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） ；f矿 物 掺 合 料 掺 量 （ %） ， 可 结 合 本 规 程 3.0.5 条 和 5.1.1 条 的 规 定 确 定 。计 算 结 果 ： 方

19、案 1 混 凝 土 的 粉 煤 灰 用 量 为 118kg/m3；方 案 2 混 凝 土 的 粉 煤 灰 和 矿 粉 用 量 分 别 为 122kg/m3 和 41kg/m3。方 案 3 混 凝 土 的 粉 煤 灰 和 矿 粉 用 量 分 别 为 97kg/m3 和 77kg/m3。8、 计 算 水 泥 用 量根 据 胶 凝 材 料 用 量 、 粉 煤 灰 用 量 ， 根 据 规 程 中 公 式 5.3.3 计 算 水 泥 用 量 如 下 ：（ 5.3.3）式 中 ： mc0 计 算 配 合 比 每 立 方 米 混 凝 土 中 水 泥 用 量 （ kg/m3） 。计 算 结 果 ： 方 案 1

20、 混 凝 土 的 水 泥 用 量 为 276kg/m3；方 案 2 混 凝 土 的 水 泥 用 量 为 243kg/m3。方 案 3 混 凝 土 的 水 泥 用 量 为 213kg/m3。9、 计 算 砂 率根 据 规 程 中 表 5.4.2 的 规 定 ， 初 步 选 取 坍 落 度 60mm 时 砂 率 值 为 31%（ 插 值 ） 。 随 后 按坍 落 度 每 增 大 20mm、 砂 率 增 大 1 的 幅 度 予 以 调 整 ， 得 到 坍 落 度 180mm 混 凝 土 的 砂 率 s（ 180-60） /20+31% 37%。 即 ，计 算 结 果 ： 坍 落 度 180mm 的

21、C30 混 凝 土 砂 率 为 37%。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 粒 径 （ mm）10.0 20.0 40.0 16.0 20.0 40.00.40 2632 2531 2430 3035 2934 27320.50 3035 2934 2833 3338 3237 30350.60 3338 3237 3136 3641 3540 33380.70 3641 3540 3439 3944 3843 3641注 ： 1 本 表 数 值 系 中 砂 的 选 用 砂 率 ， 对 细 砂 或 粗 砂 ， 可

22、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 。10、 计 算 粗 细 骨 料 用 量根 据 规 程 规 定 的 质 量 法 计 算 混 凝 土 配 合 比 ， 假 定 C30 混 凝 土 容 重 为 2400kg/m3。 则 粗 、细 骨 料 用 量 应 按 式 （ 5.5.1-1） 计 算 ； 砂 率 应 按 式 （ 5.5.1-2） 计 算 ：（ 5.5.1-1）（ 5.5.1-2）式 中 ： mg0计 算 配

23、合 比 每 立 方 米 混 凝 土 的 粗 骨 料 用 量 （ kg/m3） ；ms0计 算 配 合 比 每 立 方 米 混 凝 土 的 细 骨 料 用 量 （ kg/m3） ；s砂 率 （ ） ；mcp每 立 方 米 混 凝 土 拌 合 物 的 假 定 质 量 （ kg） ， 可 取 2350 kg/m3 2450 kg/m3。计 算 结 果 ： 方 案 1 混 凝 土 的 砂 和 石 子 用 量 分 别 为 678kg/m3 和 1154kg/m3。 ；方 案 2 混 凝 土 的 砂 和 石 子 用 量 分 别 为 673kg/m3 和 1147kg/m3。方 案 3 混 凝 土 的 砂

24、和 石 子 用 量 分 别 为 680kg/m3 和 1158kg/m3。11、 调 整 用 水 量扣 除 液 体 外 加 剂 的 水 份 ， C30 混 凝 土 实 际 单 位 用 水 量 计 算 结 果 为 ：方 案 1 混 凝 土 的 调 整 用 水 量 为 171kg/m3；方 案 2 混 凝 土 的 调 整 用 水 量 为 171kg/m3；方 案 3 混 凝 土 的 调 整 用 水 量 为 171kg/m3。12、 试 拌 配 合 比 （ 共 计 3 个 方 案 的 配 合 比 ）综 上 所 述 ， 计 算 得 到 C30 混 凝 土 的 试 拌 配 合 比 如 下 表 所 示 ：表 计 算 试 拌 配 合 比 ,kg/m3序号 强 度 等级 胶 凝 材料 水泥 粉 煤灰 矿 粉 粗 骨料 细 骨料 减 水剂 水1 C30 394 276 118 0 1154 678 3.94 1712 C30 405 243 122 41 1147 673 4.05 1713 C30 399 213 97 77 1158 680 3.87 17113、 技 术 经 济 比 较14、 试 配