混凝土配合比设计方案书

混凝土配合比设计方案书

设计依据：

设计要求：某工程现浇钢筋混凝土梁（不受雨雪影响），混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为35-50mm ，施工单位的强度标准差为4.0MPa ，参赛作品统一为150mm ×150mm ×150mm 的三个立方体试块，施工单位无历史统计资料。

所用原材料为：

水泥：42.5级普通水泥，实测28d 抗压强度fce ＝46.0MPa ，密度ρc ＝3.10g/cm3；

砂子：中砂，密度ρs ＝2.60g/cm3；

石子：碎石，密度ρg ＝2.70g/cm3，最大粒径Dm ＝40mm ；水：自来水。

一、初步配合比的计算： 1、计算混凝土试配强度f cu.o

f cu.o =fcu.k +t =(25+1.645×4)MPa=31.58MPa 2、水灰比计算W/C

根据保罗米公式，按下列计算水灰比： fcu.o=Af ce (C/W-B)

回归系数A 、B 选用

粗骨料为碎石 故：A=0.46 ; B=0.07; 而f ce =46.0MPa W/C= Afce /( fcu.o + ABfce )=0.46×46/(31.58+0.46×0.07×

48) ≈0.64 查表5.17，

表5.17 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量

根据耐久性要求，最大水灰比为0.65，取W/C=0.64 3、确定用水量W o , 查表5.15

表5.15 混凝土用水量选用表 （Kg/m3）

取W o =175Kg/m3

4、计算水泥用量C O =WO ×C/W=175/0.64≈273.44㎏ 查表5.17，最小水泥用量为260㎏，故取C O =273.44㎏ 5、确定含砂率S P 查表5.16

表5.16 混凝土砂率选用表

取S P =35%

6、计算砂、石用量 用绝对体积法：

G O /ρg +SO /ρS =1000-CO /ρC -10α-W O S O /( SO + GO )=35% 取α=1

G O /2.70+SO /2.60=1000-273.44/3.10-10 -175 S O /( SO + GO )=35%

得S O =678.34㎏ G O =1259.77㎏

因为1m3混凝土材料用量（㎏）为：C O =273.44；W O =175；S O =678.34；G O =1259.77

C O ：S O ：G O =273.44:678.34:1259.77 W O ：C O =0.64

若以水泥质量为1，则初步配合比：C O ：S O ：G O =1:2.48:4.61

W O ：C O =0.64 二、基准配合比的确定

根据骨料的最大粒径，配制15L 混凝土拌合物，按绝对体积法的配比计算材料用量：

C bo =Co ×15/1000㎏=273.44×15/1000≈4.10㎏ W bo =Wo ×15/1000㎏=175×15/1000≈2.63㎏ S bo =So ×15/1000㎏=678.34×15/1000≈10.18㎏ G bo =Go ×15/1000㎏=1259.77×15/1000≈18.90㎏ 将上述材料手工拌合均匀、调整，观察拌合物的黏聚性和保水性，测定坍落度值大小，计算出混凝土基准配合比。假若测得的坍落度值不符合设计要求时，调整方法：

当测得拌合物的坍落度小于（35～50mm ）施工要求，可保持水灰比不变，掺入5%或者10%的水和水泥进行调整；

当坍落度过大时（＞50mm ），可保持砂率不变，增加5%或者10砂和石子; 若粘聚性或保水性不好，则需增加砂子，适当提高砂率，尽快搅拌均匀，重做坍落度测定直到和易性符合要求为止。

坍落度测定记录如表

混凝土拌合物和易性测定与调整表

同时，在拌制混凝土中利用用量筒测混凝土表观密度（ρ）。

数据记录如表

混凝土表观密度记录表

ρ= (m2-m 1) ×1000/V=

三、实验步骤

1）清点实验仪器设备。

2）称量 根据计算书按试拌用量称取各材料。

3）将拌板、拌铲、坍落度筒、捣棒等用湿布湿润，将砂倒

在拌板上，然后加入水泥，用铲自板一端翻拌至另一端，来回重复，直至充分混合，颜色均匀，再加上石子，翻拌至混和均匀为止。

4）将干混物堆成堆，在中间形成一凹槽，将与称量好的水倒约一半在凹槽中（勿使水流出），然后仔细翻拌，铲切，并徐徐加入剩余的水，继续翻拌，铲切，每翻拌一次，用铲在拌合物上铲切一次，直到拌合物均匀为止。拌和时间从加水时算起，搅拌时间为4—5分钟。

5）把坍落度筒放在不吸水的刚性水平板上，然后用脚踩住两边的脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。

6）把拌和好的混凝土试样用小铁铲分三层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的1/3左右。每层用捣棒插捣25次，插捣应沿螺旋方向向外向中心进行，各次插捣应在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜；插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度；插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。在插捣过程中，如混凝土陈落到低于筒口，则应及时添加。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土并用抹刀抹平。

7）清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒，提高过程应在5-10s 内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150s 内完成。

8）提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后的混凝土试体最高

点之间的高度差，即为混凝土拌合物的坍落值（以mm 为单位，精确至5mm ）

9）坍落度筒提离后，如果混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样进行测定。如第二次仍出现这种现象，则表示该混凝土和易性不好，应记录备查。

10）观察坍落后的混凝土试体的粘聚性及保水性。粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时，如果锥体逐渐下沉，表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。保水性以混凝土拌合物中稀浆析出的程度评定坍落度提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌合物的保水性能不好，如无此现象则表明保水性好。

11）坍落度的调整：当测得拌合物的塌落度小于实验要求（50mm），可保持砂率不变，增加5%或者10%砂和石子；当水灰比的混凝土拌合物塌落度与要求值差超过允许偏差时，可通过相应增加、减少用水量进行调整。

12）若粘聚性或保水性不好，则需增加砂子，适当提高砂率，尽快搅拌均匀，重做塌落度测定直到和易性符合要求为止。

参考资料:

1、《土木工程材料》主编：彭小芹

2、《普通混凝土配合比设计规程》（JG55-2000）

3、《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002） 4、《土木工程材料实验与题解》（重庆大学出版社）

二○一一年十月二十一日