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混凝土配合比兄弟姐妹们记住了就不要再问我喽!

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发表于 2018-1-16 21:41:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

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C15  水泥330  砂子619  河石1315  水160  (27.5水泥)
C20  水泥330  砂子618  河石1315  水167  (32.5水泥)
C25  水泥390  砂子561  河石1309  水170  (32.5水泥)
C30  水泥430  砂子530  河石1309  水170  (32.5水泥)

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有的工地试验室,在低强度等级砼配合比设计中,运用给定的计算公式,所求出的水灰比较大。水灰比越大,单位水泥用量则越小,没有对照相关规定就直接指导施工,是严重的设计错误。因为,砼结构所处环境不同,耐久性要求对其约束也有所不同。如设计强度等级C 15的砼配合比,坍落度30mm,水泥强度等级32.5,单位用水量189 kg/m3。按照公式计算,水灰比为0.66,水泥用量为286kg/m3,计算方法没有错误。经过监理审核,对照JTJ 041—2000《公路桥涵施工技术规范》表11.3.4的规定。
表11.3.4 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量
混凝土结构所处环境 无筋混凝土 钢筋混凝土
最大水灰比 最小水泥用量(kg/m3) 最大水灰比最小水泥用量
(kg/m3)
温暖地区或寒冷地区,无侵蚀物质影响,与土直接接触 0.60 250 0.55 275
严寒地区或使用除冰盐的桥涵 0.55 275 0.50 300
受侵蚀性物质影响 0.45 300 0.40 325
注:①本表中的水灰比,系指水与水泥(包括外掺混合材料)用量的比值。
②本表中的最小水泥用量,包括外掺混合材料。当采用人工捣实混凝土时,水泥用量应增加25kg/m3。当掺用外加剂且能有效地改善混凝土的和易性时,水泥用量可减少25kg/m3。
③严寒地区系指最冷月份平均气温≤-10℃且日平均温度在≤5℃的天数≥145d的地区。
该结构物为无筋混凝土,所处环境,限制最大水灰比不能大于0.60,该配合比的水灰比为0.66,显然不能满足耐久性要求。引自作者474747发表于2005年11月17日。”
本人从事试验工作多年,一直为此类问题所困扰,偶遇此文,借此机会从规范、设计与施工三个角度谈谈个人的愚见,热忱欢迎同行跟进,积极评论,共同学习。
一、 规范
JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》P93-P95第11.3混凝土的配合比,第11.3.4节表11.3.4混凝土的最大水灰比和最小水泥用量,明确做了规定,我想这是每个从事试验检测工作人员都应该知道的,但为什么还会出现474747网友提出的类似问题呢?我们是否可以大胆地跳出规范考虑呢?对C15及以下砼配合比设计是否可以突破该规范条文限制的最大水灰比呢?该规范条文对C15及以下标号砼限制水灰比符合实际吗?
二、设计
设计单位对桥涵混凝土某些部位(一般为箱涵基础、管涵基础等)设计为C15及C10等低标号砼,是因为该部位该标号的混凝土强度及耐久性,能够满足设计要求。施工单位试验检测人员有必要依据现行JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》对C15及以下标号混凝土配合比进行设计。
三、 施工
如果C15及以下标号砼配合比设计,水灰比不能大于0.60,那么C15及以下标号砼施工单位再进行设计就毫无意义了。下面以C20普通混凝土配合比设计为例进行分析:
1、设计条件(取某高速公路在建工程结构物配合比)配制某桥基础、墩台混凝土,要求混凝土设计强度C20,使用原材料为:P.O32.5(普通硅酸盐水泥强度等级32.5),中砂,碎石,(最大粒径40mm),饮用水,要求坍落度30-50mm。混凝土由机械拌和,插入式振捣器捣实,以假定容重法计算该混凝土配合比。
2、设计计算步骤:
⑴.确定试配强度
设施工单位无历史统计资料,则按照公式计算,标准差取值σ=5MPa(强度保证率按95%)
fcu,o≥fcu,k+1.645σ
fcu,o≥20+1.645×5=28.2Mpa
(2)、确定水灰比:W/C=aa*fce/( fcu,o+aa*ab* fce)
=(0.46*1.13*32.5)/(28.2+0.46*0.07*1.13*32.5)
=0.58
(fce –水泥28d抗压强度实测值,计算采用水泥富余系数1.13。该工程水泥实测强度平均值为39.0Mpa,按水泥实测值计算的水灰比为0.61不符合规范JTJ041-2000要求,依据规范取最大水灰比0.60试配)
(3)、取单方用水量(查表) 根据石子和捣实条件及施工经验取185 Kg/m3
(4)、计算水泥用量Co=Wo/(W/Co)=185.0/0.60=308 Kg/m3
(5)、假定容重mcp=2360Kg/m3(根据参考资料及原材料试验结果)
(6)、(查表)选取砂率Qs=35%
(7)、计算砂用量: ①ms0=(2360-308-185)*35%=653Kg
(8)、计算碎石用量: ①mg0=(2360-308-185)×65%=1214 Kg
(9)、混凝土理论重量比:Mco : Mso : Mgo : W/C
                     ① 1 :2.12 :3.94 :0.60
3、试配和调整:以检查拌和物的性能,如坍落度、粘聚性、保水性、砂率情况、实测容重等,是否符合设计要求,提出砼强度试验的基准配合比,(经验证该配合比满足设计要求,确定为基准配合比)。
4、较基准配合比分别增加和减少0.05个水灰比,用水量不变,砂率分别增加和减少1%,提出另外两个配合比(略)。
5、制作混凝土强度试验试件,检验坍落度、粘聚性、保水性及容重。
    结束语:该基准配合比实测坍落度为30mm,容重为2380 Kg/m3,28d抗压强度为31.1 Mpa,各项指标均满足规范和设计要求。由该例举配合比不难看出,该C20砼配合比所采用的水灰比已经是规范要求的最大水灰比了,在不突破规范水灰比0.60的前提下,C15以下混凝土无法设计了。笔者单从水灰比的角度片面强调低标号砼,C15及以下标号配合比设计,最大水灰比0.60的限制,不但不符合设计单位的设计理念,而且直接导致施工单位增加工程成本,出现严重‘超标号’现象,违背了混凝土配合比设计的技术性质之一“经济性”的要求。目前交通部没有出版公路水泥混凝土配合比设计规程,所以JTJ041-2000‘桥规’P93 11.3.2条规定普通混凝土的配合比,可参照现行中华人民共和国建设部行业标准JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》通过试配确定。那么该规程P7页表4.0.4混凝土的最大水灰比和最小水泥用量附表下,注2配制C15级及以下等级的混凝土,可不受本表限制。是否可以套用啊?


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