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混凝土配合比的设计步骤?

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1. 混凝土配制强度的计算
根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000),混凝土配制强度应按下式计算:fcu,0≥fcu,k+1.5σ。在此,σ取5.00(N/mm2),fcu,k取20(N/mm2),计算得fcu,0=20+1.5×5.00=28.23(N/mm2)。
2. 水灰比计算
混凝土水灰比按下式计算:W/C=σa×fce/(fcu,0+σb×W/C×fce)。取σa=0.46,σb=0.07,fce取48.00(N/mm2),计算得W/C=0.46×48.00/(28.23+0.46×0.07×48.00)=0.74。
3. 用水量计算
每立方米混凝土用水量的确定应符合规定。对于干硬性和朔性混凝土,水灰比在0.40~0.80范围时,根据粗骨料的品种、粒径及混凝土拌合物稠度要求,其用水量可按下表选取。对于流动性和大流动性混凝土,用水量宜按下列步骤计算:
a. 按坍落度90mm的用水量为基础,每增大20mm用水量增加5kg,计算出未掺外加剂时的混凝土用水量。
b. 掺外加剂时的混凝土用水量可按下式计算:mwa=mw0×(1-β),其中β为外加剂的减水率,取β=500%。
c. 外加剂的减水率应经试验确定。
由于混凝土水灰比计算值mwa=0.57,所以用水量取表中值=195kg。
4. 水泥用量计算
每立方米混凝土的水泥用量可按下式计算:mco=fce×(fcu,0/W/C),经过计算,得mco=185.25/0.703=263.51kg。
5. 粗骨料和细骨料用量计算
合理砂率按下表确定。根据水灰比为0.703,粗骨料类型为碎石,粗骨料粒径为20(mm),查表取合理砂率βs=34.5%。粗骨料和细骨料用量的确定,采用体积法计算,计算公式如下:
mgo=(ρc×fcu,0-ρw×mwa)/(ρg-ρs×α),
mso=(ρs×mwa)/(ρg-ρs×α)。
解得mgo=1290.38(kg),mso=679.67(kg)。
混凝土的基准配合比为:水泥:砂:石子:水=2:680:1290:185或重量比为:水泥:砂:石子:水=1.00:2.58:4.9:0.7。
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