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普通混凝土配合比设计规程
普通混凝土定义
普通混凝土是指用水泥作胶凝材料砂石作集料与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合经搅拌成型养护硬化而得的具有一定结构强度的结构或者构件也称水泥混凝土它广泛应用于工业和民用建筑以及一般构筑物配合比设计的基本资料
混凝土是非均质的三相体即固体液体和气体两种相接触的面称为界面混凝土中界面的存在是无法避免的对混凝土性能产生不良影响混凝土拌合物三相所占的体积大致为固相占总体积的73%~84%液相占15%~22%气相占1%~5%三相的体积并非一成不变在建筑后的凝结硬化过程中三相所占的体积将不断的发生变化但终凝以后变化减少表现为总体积和液相在减少而气相却在增加主要是液相流失蒸发和被固相所吸收造成另外三相的体积也会随环境条件的变化而发生变化三相体积的改变是混凝土产生裂缝主要原因之一尤其是混凝土产生终凝之前较为明显(即通常认为随行收缩干燥收缩等引起的裂缝)但这种裂缝如果在浇筑后及时采取有效的养护措施能够获得明显的控制效果
在进行混凝土配合比的设计就是在满足相关要求的前提下尽量减少三相体体积的变化通过试样将三相体得体积调整到最佳比例
普通混凝土配合比设计的依据
1)混凝土设计强度等级
2)工程特征(工程所处环境结构断面钢筋最小净距等)
3)水泥品种和强度等级
4) 砂石的种类规格表观密度以及石子最大粒径
5)施工方法
一混凝土配合比设计依据
《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55–2011) 《混凝土结构施工质量验收规范》(GB 50204– 2015) 《混凝土质量控制标准》(GB 50164–2011)
《普通混凝土拌和物性能试验方法》(GB/T 50080–2002) 《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T 50081–2002)
《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107–2010)和砂石外加剂掺合料的相关标准
二混凝土配合比设计的原则
1混凝土拌合物的和易性能够满足施工的需要
2混凝土的强度能够满足设计的要求
3混凝土应有良好的耐久性
4在满足上述的要求时尽量减少成本增加效益
2000年12月28日中华人民共和国建设部批准于2001年4月1日起施行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55–2000)原行业标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T 55-96)同时废止
这次改标主要是对原行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ/T55-96进行了修订
设计方法与步骤
普通混凝土配合比的设计步骤首先按照原始资料进行初步计算得出理论配合比经过试验室试拌调整提出满足施工和易性要求的基准配合比然后根据基准配合比进行表观密度和强度的调整确定出满足设计和施工要求的试验室配合比最后根据现场砂石实际含水率将试验室配合比换算成生产配合比
混凝土配合比计算方法
一设计要求及材料情况
1设计要求C30承台混凝土采用泵送施工坍落度120mm~160mm
2材料情况P.O42.5水泥fce(水泥的实际强度)=45.0粗骨料采用5~25mm及25~31.5mm的两种碎石进行搭配组成5~31.5mm的连续级配碎石按5~25mm25~31.5mm=82(重量比)的比例配制细骨料中砂Mx=2.7外掺料Ⅱ级粉煤灰外加剂WP缓凝高效减水剂
二计算
1fcu0=fcu 1.645σ=30 1.645×5.0=38.2Mpa
2w/c=aa×fce/fcuo aa×ab×fce=0.46×45.0/38.2 0.46×0.07×45.0=0.52
3根据施工要求混凝土设计坍落度为120mm~160mm取单位用水量为215kg掺加1.7%的缓凝高效减水剂减水率δ=22%则混凝土单位用水量mW0=mW1-δ=215×1-22%=168kg
4单位水泥用量mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg
5用粉煤灰取代16.5%的水泥取代系数为λ=1.3则有
水泥用量mc0=mc×(1-16.5%)=270kg
粉煤灰用量mf0=mc×16.5%×1.3=69.3kg
减水剂用量mFDN0=mc0 mf0×1.7%=5.77kg
6假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m砂率βs=40%则有
mc0 mf0 ms0 mg0 mW0=mcp
mso/mso mgo×100%=βs
得细骨料ms0=757kg粗骨料mg0=1136kg
则混凝土配合比mc0ms0mg0mf0mFDN0mW0=270757113669.35.77168=12.804.210.260.0210.62
三根据规定水灰比比基准水灰比减少0.03则水灰比w/c=0.49
1单位水泥用量
mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg
2用粉煤灰取代16.5%的水泥取代系数为λ=1.3则有
水泥用量mc1=mc×(1-16.5%)=286kg
粉煤灰用量mf1=mc×16.5%×1.3=73.6kg
减水剂用量mFDN1=mc1 mf1×1.7%=6.11kg
3假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m砂率βs=39%则有
细骨料ms1=730kg粗骨料mg1=1142kg
则混凝土配合比mc1ms1mg1mf1mFDN1mW0=286730114273.66.11168=12.553.990.260.0210.59
自密实混凝土配合比的试配调整与确定应符合下列规定
1混凝土试配时应采用工程实际使用的原材料每盘混凝土的最小搅拌量不宜小于25L
2试配时首先应进行试拌先检查拌合物自密实性能必控指标再检查拌合物自密实性能可选指标当试拌得出的拌合物自密实性能不能满足要求时应在水胶比不变胶凝材料用量和外加剂用量合理的原则下调整胶凝材料用量外加剂用量或砂的体积分数等直到符合要求为止应根据试拌结果提出混凝土强度试验用的基准配合比.
3混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比当采用不同的配合比时其中一个应为《普通混凝土配合比设计规程》第5.2.2条中第2款确定的基准配合比另外两个配合比的水胶比宜较基准配合比分别增加和减少0.02用水量与基准配合比相同砂的体积分数可分别增加或减少1%
4制作混凝土强度试验试件时应验证拌合物自密实性能是否达到设计要求并以该结果代表相应配合比的混凝土拌合物性能指标
5混凝土强度试验时每种配合比至少应制作一组试件标准养护到28d或设计要求的龄期时试压也可同时多制作几组试件按《早期推定混凝土强度试验方法标准》JGJ/T15早期推定混凝土强度用于配合比调整但最终应满足标准养护28d或设计规定龄期的强度要求如有耐久性要求时还应检测相应的耐久性指标
6应根据试配结果对基准配合比进行调整
7对于应用条件特殊的工程宜采用确定的配合比进行模拟试验以检验所设计的配合比是否满足工程应用条件