6.4.5 普通混凝土配合比设计实例
例6.1 某教学楼现浇钢筋混凝土梁（室内干燥环境），混凝土设计强度等级为C30，要求强度保证率为95％，施工要求坍落度为30～50mm。胶凝材料采用42.5硅酸盐水泥，实测强度为47.79MPa，密度为3.10g/cm3；砂子为中砂，表观密度为2.65g/cm3，堆积密度为1500kg/m3，施工现场含水率为3％；石子为碎石（最大粒径40mm），表观密度为2.70g/cm3，堆积密度为1560kg/m3，施工现场含水率为1％；混凝土采用机械搅拌、振捣，施工单位无历史统计资料。试设计该混凝土的初步配合比、实验室配合比和施工配合比。
解 （1）初步配合比的计算
1）确定配制强度fcu，0
由于施工单位无历史统计资料，查表6.22得：σ=5.0MPa
fcu，0=30+1.645×5.0=38.23（MPa）
2）确定水胶比（W/B）
水泥实际强度fce=1.13fc=1.13×42.5=48.03MPa；αa=0.53，αb=0.20（碎石）。
满足耐久性要求的最大水胶比为0.55〉0.53，故取设计水灰比W/B=0.53。
3）确定1m3混凝土的用水量（mw0）
查表6.14，根据石子最大粒径及施工所需的坍落度，选用mw0=175kg。
4）确定1m3混凝土的水泥用量（mc0）
查表6.19，本工程要求的最小胶凝材料用量为280kg，最大胶凝材料用量为400kg，故取mc0=330kg满足要求。
5）选取合理的砂率（βs）
查表6.15，合理砂率范围为βs=31％～36％。
也可利用砂率公式来计算，
其中
，α取1.2，代入上式得：
与表6.14的结果一致，故取βs=35％
6）计算1m3混凝土中砂子的用量（ms0）、石子的用量（mg0）
采用体积法（取α=1.0）计算，可列出以下两个方程：
解方程组得：ms0=665（kg）；mg0=1235（kg）。
混凝土的初步配合比为：1m3混凝土中水泥330kg，水175kg，砂子665kg，石子1235kg。
（2）确定实验室配合比
假设按上述计算的初步配合比拌制混凝土，经实验室检验后，和易性、强度和耐久性均满足要求。因此配合比不需要调整，即实验室配合比同初步配合比。
（3）确定施工配合比
根据现场砂的含水率为3％，石子的含水率为1％，可得到1m3混凝土中各项材料的实际称量为：
水泥 mc′=330（kg）
砂子 ms′=665×（1+3％）=685.0（kg）
石子 mg′=1235×（1+1％）=1247.4（kg）
水 mw′=175-665×3％-1235×1％=142.7（kg）
质量比 m水泥∶m砂∶m石=1∶2.08∶3.60； W/C=0.43。
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