
配合比设计是一座搅拌站的核心设计,是搅拌站的基础。通过对混凝土强度要求,以及对此强度的耐久性的要求,计算相应的配合比。
1.1原材料基本情况:
水泥:太行山牌矿渣硅酸盐水泥42.5
砂:邯郸沙河河砂 细度模数1.8
石子:碎石 连续粒级5~25mm
邯钢矿渣粉S95
粉煤灰:散装一级粉煤灰
减水剂:FDN 减水率14%~30%
1.2计算初步配合比
1.2.1确定配制强度
混凝土设计强度fcu,k=30Mpa
(1-1)
=30+1.5×5
=38.23 Mpa
fcu.0----混凝土试配强度,Mpa
fcu.k-----混凝土立方体抗压强度标准值,Mpa
σ----混凝土强度标准差,无统计资料计算时,按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50240取用,本设计的混凝土强度等级为C30因此取σ为5.0 Mpa。
1.2.2计算水灰比
已知:砼配制强度fcu.0≥38.2 Mpa,水泥强度等级为42.5 Mpa,
(1-2)
=42.5×1.13
=48.0 Mpa
ƒce----水泥28天抗压强度实测值,Mpa
γ-----水泥强度等级值的富余系数,按实际资料统计
ƒce.g----水泥强度等级值,Mpa
混凝土强度为C30,水灰比公式为:
(1-3)
=0.46×48/(38.2+0.46×0.07×48)
=0.56
当混凝土采用碎石时, =0.46, =0.07
根据《混凝土工程与技术》表4.4可知,正常环境钢筋混凝土最大水灰比为0.65
W/C=0.56<0.65
满足耐久性要求,故取W/C=0.56。
1.2.3确定单位用水量
根据《混凝土工程与技术》表4.2并且结合碎石最大粒径为25mm,中砂,坍落度要求160mm范围的单位用水量
采用细砂时用水量增加7.5kg,为230kg
掺加减水剂FDN,取减水率为20%
用水量 W=184kg.
表1 混凝土用用水量选用表(Kg/mm3)
| 所需要坍落度 | 卵石最大粒径(mm) | 碎石最大粒径(mm) | ||||
| 10 | 20 | 40 | 15 | 20 | 40 | |
| 10~20 | 190 | 170 | 160 | 205 | 185 | 170 |
| 30~50 | 200 | 180 | 170 | 215 | 195 | 180 |
| 50~70 | 210 | 190 | 180 | 225 | 205 | 190 |
| 70~90 | 215 | 195 | 185 | 235 | 215 | 200 |
(1-4)
且根据《混凝土工程与技术》表4.4可知,正常环境钢筋混凝土最小水泥用量为260 kg
328.6kg>260kg
符合耐久性要求,故取水泥用量=328.6kg
1.2.5选取砂率
根据《混凝土工程与技术》表4.3可得水灰比为0.56,最大粒径25mm,砂率取为35%。坍落度大于60mm时,每增加20mm,砂率增加1%。当坍落度为160mm时,砂率取40%。
表2 混凝土砂率选用表
| 水灰比(%) | 碎石最大粒径(mm) | 卵石最大粒径 | ||||
| 15 | 20 | 40 | 10 | 20 | 40 | |
| 0.4 | 30~35 | 29~34 | 27~32 | 26~32 | 25~31 | 24~30 |
| 0.5 | 33~38 | 32~37 | 30~35 | 30~35 | 29~34 | 28~33 |
| 0.6 | 36~41 | 35~40 | 33~38 | 33~38 | 32~37 | 31~36 |
| 0.7 | 39~44 | 38~43 | 36~41 | 36~41 | 35~40 | 34~39 |
采用质量法计算砂石用量,假设混凝土表观密度为2400,
列方程式如下︰
(1-5)
(1-6)
代入数据:328.6kg+ ++222.5kg=2400kg
×100%
计算求得: =740kg, =1110kg
1.2.7掺加粉煤灰后砼配合比计算
(1)选取粉煤灰,矿粉双掺取代水泥,掺量百分率f=40%
(2)超量取代则取代系数为1.5
=328.6×0.85=279.2kg
=328.6-279.2=49.4kg
(3)计算水泥粉煤灰和砂的绝对体积,求出粉煤灰超出水泥部分的体积并扣除同体积的用砂量。
(1-6)
代入数据:
=740-(279.2/3100+49.4/2100-328.6/3100)×2680
=740-21.44
=718.6kg
因此该双掺混凝土配合比为,
(水泥+粉煤灰+矿粉)︰砂子︰石子︰水︰FDN
279.2︰718.6︰1110︰184︰49.4︰1.84
因此初步配合比为,
水泥︰砂子︰石子︰水
=1︰2.25︰3.38︰0.68
