混凝土配合比如何计算设计？

Question

某桥大学教学楼工程采用现浇钢筋混凝土柱，混凝土设计强度等级为C20，施工要求混凝土坍塌度为30~50mm，采用机械搅拌和振捣，施工单位无近期的混凝土强度资料。所用原材料情况如下：
胶凝材料：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为3.10g/cm^2；
砂：中砂，级配合格，砂子表观密度ρos=2.65g/cm^2,堆积密度为1450Kg/m^3；
石：卵石，最大粒径为20mm，表观密度为ρog=2.73g/cm^3,堆积密度为1500Kg/m^3
水：自来水
试求：1.混凝土计算配合比
2.若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求，无须作调整，又知现场砂子含水率为3％，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。

Answer 1

混凝土是建筑工程中常用的泥石材料之一，混凝土是固体、液体和气体结合的三相体，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%。因此在使用混凝土之前最重要的就是对混凝土做配合比设计，设计不规范将会使混凝土产生裂缝，影响建筑质量。下面本文详细为大家讲解一下混凝土配合比计算以及混凝土配合比设计规范吧。
混凝土配合比计算
1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。
2、w/c=aa×fce/(fcu,o+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=mW(1-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：mc0:ms0:mg0:mf0:mFDN0:mW0=270:757:1136:69.3:5.77:168
=1:2.80:4.21:0.26:0.021:0.62
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：mc1:ms1:mg1:mf1:mFDN1:mW0=286:730:1142:73.6:6.11:168=1:2.55:3.99:0.26:0.021:0.59
混凝土配合比设计规范：
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
混凝土设计方法与步骤：
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”。

Answer 2

一、某混凝土配合比设计中，已知单位用水量为180kg，水灰比0.7，砂率35%，按重量法计算水泥、砂、石子用量及配合比。 解： 1、已知单位用水量为180kg，水灰比0.7 2、计算每立方米混凝土水泥用量； 用水量/水灰比=180/0.7=257kg/m3 核验水泥用量是否符合耐久性
一、某混凝土配合比设计中，已知单位用水量为180kg，水灰比0.7，砂率35%，按重量法计算水泥、砂、石子用量及配合比。
解：
1、已知单位用水量为180kg，水灰比0.7
2、计算每立方米混凝土水泥用量；
用水量/水灰比=180/0.7=257kg/m3
核验水泥用量是否符合耐久性允许最小水泥用量260kg/m3,计算得水泥用量257kg/m3小于不符合规定 ，水泥用应取260kg/m3
3、选用砂率=35 ％
4、计算每立方米混凝土砂、石用量，按重量法计算；
已知每立方米混凝土用水量=180kg/m3，水泥用量=260kg/m3，砂率=35 ％，假定混凝土拌合物2400kg/m3
260 G S 180=2400
S/（G S）=0.35
G S=2400-260-180=1960kg/m3
S=(G S)*0.35=1960*0.35=686kg/m3
G=(G S)-S=1960-686=1274kg/m3
按重量法计算得到的理论配合比如下；
水泥260kg 砂686kg 碎石1274kg 水180kg
配合比；1：2.64:4.9:0.69
二、根据已知条件计算配合比：P.O42.5水泥（水泥富余系数Yc=1.1;砂率SP为37%；用水量为190Kg/m3;标准差σ取4.5MPa，细骨料含水率为3.1%；粗骨料含水率为0.6%）工地需要配置强度等级为C35的混凝土，求工地每方混凝土的水：水泥：细骨料：粗骨料用量理论配合比及施工配合比。
解：
据题意已知条件计算C35混凝土理论配合比；
1、水灰比计算：
混凝土配制强度=35 1.645*标准差4.5=42.4
回归系数；a b根据石子品种查表得碎石a =0.46 ,b=0.07
水泥实际强度=42.5*1.1=46.75
W/C=0.46*46.75/(42.4 0.46*0.07*46.75)=0.49
2、计算每立方米混凝土水泥用量；
用水量/水灰比=190/0.49=388kg/m3
核验水泥用量是否符合耐久性允许最小水泥用量260kg/m3,计算得水泥用量388kg/m3大于规定符合
3、选用砂率=37 ％
4、计算每立方米混凝土砂、石用量，按重量法计算；
已知每立方米混凝土用水量=190kg/m3，水泥用量=388kg/m3，砂率=37 ％，假定混凝土拌合物2400kg/m3
388 G S 190=2400
S/（G S）=0.37
G S=2400-388-190=1822kg/m3
S=(G S)*0.37=1822*0.37=674kg/m3
G=(G S)-S=1822-674=1148kg/m3
按重量法计算得到的理论配合比如下；
水泥388kg 水190kg 砂674kg 碎石1148kg
理论配合比=1：1.74:2.96:0.49
5、根据细骨料含水率为3.1%；粗骨料含水率为0.6% 调整施工配合比；
水泥388kg
砂674 （674*3.1%）=695kg
碎石1148 （1148*0.6%）=1155kg
水190-（674*3.1% 1148*0.6%）=162kg
施工配合比=1：1.79:2.98:0.418(责任编辑：admin)追问

那个G和S代表了什么？

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Answer 3

（一）初步配合比设计阶段,根据配制强度和设计强度相互间关系,用水灰比计算方法,水量、砂率查表方法以及砂石材料计算方法等确定计算初步配合比. （二）试验室配合比设计阶段,根据施工条件的差异和变化,材料质量的可能波动调整配合比. （三）基准配合比设计阶段,根据强度验证原理和密度修正方法,确定每立方米混凝土的材料用量. （四）施工配合比设计阶段,根据实测砂石含水率进行配合比调整,提出施工配合比. 在施工生产中,对首次使用的混凝土配合比（施工配合比）应进行开盘鉴定,开盘鉴定时应检测混凝土拌合物的工作性能,并按规定留取试件进行检测,其检测结果应满足配合比设计要求.

Answer 4

混凝土配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。 设计混凝土配合比的基本要求： 1、满足混凝土设计的强度等级。 2、满足施工要求的混凝土和易性。 3、满足混凝土使用要求的耐久性。 4、满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。

Answer 5

混凝土由水泥，沙子，石子，组成的，混凝土的总体积为73%到84%液相在，百分之15到22%，气相占，百分之1到5%