修改一 混凝土配比设计计算《规程JGJ55-2000》 101
修改一 混凝土配比设计计算《规程JGJ55-2000》
《第一篇 计算原理》《第五章 杆塔基础施工》之《第四节 混凝土配比设计计算》按《中华人民共和国行业标准 普通混凝土配比设计规程JGJ55-2000》进行修改:
一、概述
1) 普通水泥(如:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥)的“标号”(如“425号水泥”)在新的国家标准中改为水泥的“强度等级” (如“强度等级42.5的水泥”),其数值等于ISO法检验所得28天水泥胶砂抗压强度;
2)混凝土的强度等级(例如“C25”)一般由设计文件提供,其数值等于该混凝土标准试块在28天时的抗压强度,单位为Mpa。
二、确定所用水泥的强度等级 1、 确定所用水泥的强度等级 1) 比值:
水泥强度等级
混凝土强度等?级2其比值一般为1.5~2.5,最佳为1.5~2.0 采用较高强度等级混凝土时为1.5
2)混凝土强度等级为≤C10时,水泥强度等级一般选22.5~27.5 混凝土强度等级为C15时,水泥强度等级一般选22.5~32.5 混凝土强度等级为C20时,水泥强度等级一般选32.5~42.5 混凝土强度等级为≥C30时,水泥强度等级一般选42.5~52.5 3)一般气温地区钢筋混凝土所用的水泥可选>27.5
寒冷地区(最寒冷月份里的月平均气温为-5℃~-15℃),水泥强度等级可选27.5~
42.5
严寒地区(最寒冷月份里的月平均气温低于-15℃),水泥强度等级可选32.5~42.5
2.注意事项
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1)若混凝土水灰比很小,且在浇注时能用振捣器振捣,可用较低强度等级的水泥; 2)当水泥强度等级大于上述最高强度等级,且工程性质及施工条件许可时,可加适量掺合料,但本程序所用计算方法已不适用;
3)厚大体积的混凝土,当不掺用活性的或填充的掺合料时,不宜使用大于42.5号普
通水泥或硅酸盐水泥。 三、确定混凝土配制强度 1.确定实配混凝土强度标准差?
根据施工现场的管理水平、原材料质量的可信度以及其它具体情况(如拌合、运输、浇灌、振捣、天气、养护等),确定实际施工配置混凝土的强度标准差?。
混凝土的强度标准差根据统计资料计算确定,但:
当混凝土的强度等级为C20~C25时,? ≦2.5MPa 当混凝土的强度等级≥C30时, ?≦3.0MPa
当无统计资料时,根据《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204):
当混凝土的强度等级<C30时, ? =4.0MPa 当混凝土的强度等级C30~ C45时, ?=5.0MPa 当混凝土的强度等级>C45时, ? =6.0MPa
2.计算混凝土配制强度
C配制?C设计?1.645?
式中:C配制 ——计算用混凝土配制强度,Mpa;
C设计 ——混凝土设计强度(混凝土立方体抗压强度标准值),Mpa; ? ——实配混凝土强度标准差?,Mpa。 四、计算砂、石用量
在算出了所用的水灰比(W/C)、用水量(W)、水泥用量(C)、砂率S(砂所占的体积为砂、石总体积的百分比)后,要进一步算出砂、石用量,这时有二种方法: 1.绝对体积法
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基本原理是:混凝土的体积等于各组成材料的密实体积之总和。各组成材料的密实
体积是指其不包括颗粒间空隙的体积,分别等于其质量除以其密度。
2.假定容重法
基本原理是:配制的混凝土混合物的容重接近一个固定值,这就可以先假定一个混
凝土拌合物容重值,再根据各材料之间的关系,计算出各材料的需用量。
这两种方法的区别在于绝对体积法要设定(或测定)砂、石的密度,而假定容重法要设定混凝土的容重,这些设定值的误差大小将影响计算结果的精确度。
五、配料比率计算 1.确定水灰比
混凝土水灰比按如下经验公式计算: 对碎石混凝土:
W/C?对卵石混凝土:
0.46?R
C配制?0.0322?RW/C?式中: W/C——水灰比;
0.48?R
C配制?0.1584RR——水泥28天抗压强度实测值(数值等于或略大于水泥的强度等级),MPa;
C
配制
——试配混凝土强度等级,MPa。
2.确定用水量W
首先根据基础类型和施工条件由下表选定混凝土的坍落度(cm)。
结 构 种 类 振动器捣实 1 2 基础或地面等的垫层 无筋基础或少筋基础 1~3 1~3 人工捣实 1~3 3~5 坍落度(cm) 修改一 混凝土配比设计计算《规程JGJ55-2000》 104
3 4 主柱、梁、板 配筋密列的薄璧、细柱等 3~5 5~7 5~7 7~9 注:①干硬性混凝土,应根据结构种类和振实条件通过试验确定坍落度;
②曲面或斜面结构的混凝土、掺毛石的混凝土等,其坍落度值应根据实际需要另行选定,以免流淌。
由混凝土的坍落度和所用石子的粒径、表面光滑程度等,由下表确定1m混凝土的用水量(kg)
混凝土所 需坍落度 (cm) 1.0~3.0 3.5~5.0 5.5~7.0 7.5~9.0 石 子 最 大 粒 径 (mm) 卵 石 10 190 200 210 215 20 170 180 190 195 31.5 160 170 180 185 40 150 160 170 175 碎 石 16 200 210 220 230 20 185 195 205 215 31.5 175 185 195 205 40 165 175 185 195 3
注:表中数值适用于中砂,采用细砂时,可增加7.5kg。采用粗砂时,用水量可减7.5kg。 当掺用各种外加剂或掺合料时,应调整用水量。 3.计算水泥用量C
根据已确定的水灰比及用水量,按下式计算水泥用量:
C?W W/C式中: C-—每立方米混凝土的水泥用量,kg;
W-—每立方米混凝土的用水量,kg;
W/C——水灰比。
4.校核最大水灰比和最小水泥用量
为保证混凝土的耐久性,以上计算结果应满足下表所列的最大水灰比和最小水泥
用量的要求。如果水灰比太大则应减小水泥强度等级。如水泥用量太少,也应减少水泥强
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度等级,使符合下表的要求。
最大水灰比 混凝土所处的环境条件 无筋混钢筋混凝土 凝土 不受雨雪影响的干燥环境 无冻害的潮湿环境 有冻害的潮湿环境 有冻害和有除冰剂的潮湿0.50 环境 注:①表中的最小水泥用量,仅适用于机械振捣的混凝土,如用人工捣实时,应增加
25kg/m3;
②严寒地区指最寒冷月份里的月平均温度低于-150C者,寒冷地区则为处于-50~+150C之间者。 5.确定砂率S
砂率是指砂所占的体积与砂、石总体积的百分比。确定砂率的原则是以砂来填充石子的空隙,并稍有富余。
砂率S可参用下表选定。 水灰比(W/C) 0.4 0.5 0.6 0.7 卵石最大粒径(mm) 10 26-32 30-35 33-38 36-41 20 25-31 29-34 32-37 35-40 40 24-30 28-33 31-36 34-39 16 30-35 35-38 36-41 39-44 碎石最大粒径(mm) 20 29-34 32-37 35-40 38-43 40 27-32 30-35 33-38 36-41 0.50 300 300 不规定 0.7 0.55 0.65 0.60 0.55 凝土 200 225 250 260 280 280 最小水泥用量(kg/m3) 无筋混钢筋混凝土 注:①表中数值系中砂的选用砂率;如为细砂可相应地减少;如为粗砂可相应地增加;