混凝土配合比设计例题
建筑材料第04章 混凝土配合比设计作业及答案解析
试设计该混凝土的初步配合比。
解：（1）确定配制强度
当fcu,k C60时
fcu,0 fcu,k 1.645 40 1.645 5 48.23MPa
（2）确定水胶比
对于碎石混凝土： a 0.53,b 0.20
查附表4，当水胶比为0.4时，砂率为31.5%；当水胶比为0.5时，砂率为34.5%。 采用插值法计算得出当水胶比为0.48时，砂率为33.9%
（6）采用质量法计算砂石用量
C0 S0 G0 W0 0c
S0 S0 G0
SP
406
S0
G0
195
2400
S0 S0 G0
33.9%
Mx ＝3.1～3.7粗砂； Mx ＝2.3～3.0中砂； Mx ＝1.6～2.2细砂； 该砂为中砂，级配不合格
2.采用32.5级普通硅酸盐水泥、碎石和天然砂配制混凝土， 制作3块标准立方体试块，养护28d，测得的破坏荷载分别 是140kN、135kN、142kN。试求该混凝土28d的立方体 抗压强度。（提示：荷载需要求平均值）
S0 610 Kg, G0 1189 Kg
（7）确定配合比 质量表示：水泥406kg、砂610kg、石子1189kg、水195kg 质量比：水泥：砂：石子：水=1:1.5:2.93:0.48
a3 47 / 500 100 9.4
a2 43 / 500 100 8.6 a4 191 / 500 100 38.2
a5 102 / 500 100 20.4
a6 82 / 500 100 16.4
（2）累计筛余计算：
A1 a1 5.4
A2 a1 a2 14
混凝土配合比设计例题
(9)试验室配合比
水泥∶砂∶石=5.73∶8.99∶19.10=1∶1.57∶3.33 W/C=0.49 则调整后1m3 mC=5.73/(5.73+8.99+19.10+2.84)×2380=372kg mS=1.57×372=584kg mG=3.33×372=1239kg mW=0.49×372=182kg
fcu,o=fcu,k+1.645σ =20+8.2 =28.2(MPa) (2)确定水灰比(W/C)
①利用强度经验公式计算水灰比：
f cu ,v
C
0.48
fce
( W
0.33)
W 0.49 C
②复核耐久性 查表规定最大水灰比为0.65，
因此W/C=0.49满足耐久性要求。
4
(3)确定用水量(mW0) 此题要求施工坍落度为35~50mm，卵石最大粒
16
查表4—7(P52)，最小水泥用量为260 kg，所 以应取mc0=368kg。 5．确定砂率 查表，βs=33％。
6．计算砂石用量 (1)质量法 假定混凝土表观密度mcp=2 400 kg／m3， mc0+ms0+mg0+mw0=mcp
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混凝土计算配合比为： mc0:mw0:ms0:mgo=368：195：606：1 217 =1：O．53：1．65：3．31 (2)体积法
mco mGo mSo mWo 10 1000 c oG oS W
S 解得
mSo mSo mGo
mSO=599kg mGO=1273kg
6
②按质量法：强度等级C20的混凝土，取混 凝土拌合物计算表观密度m′CP=2400kg/m3，
mco mGo mSo mWo mC P
混凝土配合比例题
某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30,施工采用机械拌合和振捣，坍落度为50mm。
所用原材料如下：水泥：普通水泥,28天实测水泥强度为48MPa；p= 3100kg/m 3；砂：中砂，级配2区合格，2650kg/m3；石子：卵石5〜40mm , g= 2650kg/m 3；水:自来水(未掺外加剂)，p = 1000kg/m 3。
用体积法计算该混凝土的初步配合比。
解：(1 )计算混凝土的施工配制强度f eu, 0：根据题意可得：f eu, k=，杳表取o^,则f eu, 0 = f eu, k + o=+ X=(2)确定混凝土水灰比m^/m c①按强度要求计算混凝土水灰比m w/m c根据题意可得：f ce=人a=, a=，则混凝土水灰比为:mw — ______ a f cem e fcu ,0 a bfce②按耐久性要求复核由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，杳表知混凝土的最大水灰比值为, 出的水灰比未超过规定的最大水灰比值，因此能够满足混凝土耐久性要求。
(3)确定用水量m wo根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm ,杳表取m wo = 160kg。
(4)计算水泥用量m co① 计算：m co= 匹 =-160= 320kg m w / m c0.50②复核耐久性由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，杳表知每立方米混凝土的水泥用量为260kg，计算出的水泥用量320kg不低于最小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。
(5 )确定砂率伍根据题意，混凝土采用中砂、卵石(最大粒径40mm )、水灰比，杳表可得伶=28%〜33%，取伍=30〜s —1.采38.2 0.48 48.00.48 0.33 48.0= 0.50计算30 %。
实测体积密度为2403kg/m 3 每立方米各种材料的用量分别为:(6)计算砂、石子用量 m s 。
、m go将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式，取a=，可得:mi s 。
混凝土配合比设计例题
例 某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 用机械拌合和振捣，坍落度为30〜50mm 。
所用原材料如下：水泥：普通水泥 42.5MPa , 28天实测水泥强度为48MPa ; pc =3100kg/m 3;砂：中砂，级配 2区合格，匚=2650kg/m 3;石子：卵石 5 〜40mm ,為=2650kg/m 3;水：自来水（未掺外加剂）,p w = 1000kg/m 3。
（采用体积法计算该混凝土的初步配合比。
） 解：（1）计算混凝土的施工配制强度f cu , o :根据题意可得：f cu , k = 30.0MPa ，查表3.21取尸5.0MPa ，则f cu , o = f cu , k + 1.645 a=30.0+1.645 X5.0 = 38.2MPa（2）确定混凝土水灰比 m w /m c ①按强度要求计算混凝土水灰比m w /m c根据题意可得： a = 0.48 , a = 0.33，则混凝土水灰比为:m .c fw — ____________ a ce ___________ m f ,. f 11"c 1cu,0 a b 1ce0.48X8.038.2 0.48 0.33 48.0②按耐久性要求复核由于是室内钢筋混凝土梁， 属于正常的居住或办公用房屋内， 查表3.22 知混凝土的最大水灰比值为 0.65，计算出的水灰比 0.50未超过规定的最 大水灰比值，因此 0.50能够满足混凝土耐久性要求。
C30，施工采= 0.50（3）确定用水量m w0根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm ，查表3.24取m wo=160kg o(4) 计算水泥用量 m co ①计算：m c0= mw0= 160= 320kg m w / m c0.50②复核耐久性由于是室内钢筋混凝土梁， 属于正常的居住或办公用房屋内， 查表3.22 知每立方米混凝土的水泥用量为 260kg ，计算出的水泥用量 320kg 不低于 最小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。
一般混凝土配合比设计例题(体积法)
一般混凝土配合比设计例题（体积法）一、已知：一、水泥，丰裕系数（c），密度（c） 3100kg/m3胶凝材料28d抗压强度实测值（Mpa） (ƒb)ƒce=cƒce，gƒce=×=ƒb=f sƒce，ƒb=××= Mpa二、中砂，表观密度（s）2650 kg/m33、碎石，粒径—，表观密度（g）2700 kg/m34、混凝土强度品级（ƒcu，k）C30Mpa五、坍落度35—50mm六、标准差（） Mpa7、用水量取（m w0）185 kg/m3八、回归系数（αa），（αb）九、非引气混凝土，取α=110、水的密度取（w）1000 kg/m3二、配合比计算一、计算混凝土的配制强度ƒcu，0≥ƒcu，k+ƒcu，0=30+×= Mpa二、计算水胶比W/B=αa׃b/( ƒcu，0+αa×αb׃b)W/B=×（+××）=÷=（水胶比要符合耐久性的要求）3、计算水泥用量（m c0）m c0=m w0÷W/Bm c0=185÷=402 kg/m3（水泥用量要符合耐久性的要求）4、确信砂率由碎石得最大粒径，水胶比，选取混凝土砂率（s）32% 五、计算砂（m s0）、石（m g0）集料用量m c0/c +m s0/s+ m g0/g+m w0/w+α=1（公式1）402/3100+ m s0/2650+ m g0/2700+ 185/1000+×1=1 …（1 + m s0/2650+ m g0/2700++=1 ……………（2m s0/2650+ m g0/2700= ……………（3m s0/2650+ m g0/2700= ………………………………（4/( m g0+ m s0) ×100%（公式2）s= m s0= m s0/( m g0+ m s0) ……………………………………（5 ( m g0+ m s0)= m s0………………………………………（6m g0+ m s0= m s0……………………………………（7m g0= m s0……………………………………（8m g0= m s0…………………………………………（9m g0= m s0/………………………………………（10将（10式代入（4式得。
配合比计算例题及详解
配合比计算例题及详解一、在混凝土配合比设计中，已知水泥用量为300kg/m³，水灰比为0.5，则每立方米混凝土中水的用量为多少kg？A. 100B. 150C. 200D. 250（答案）B二、某砂浆配合比中，砂的用量为1.2m³，水泥用量为250kg，若水泥与砂的重量比为1:4，则每立方米砂浆中砂的实际重量是多少kg？A. 800B. 1000C. 1200D. 1600（答案）B（注：此处考虑了砂的容重，假设为1600kg/m³，则1.2m³砂重1920kg，但按比例算应为1000kg水泥对应4000kg砂，取较小值即B选项）三、在沥青混合料配合比设计中，若已知沥青用量为5.5%，矿料总质量为1900kg/m³，则每立方米混合料中沥青的质量是多少kg？A. 95B. 104.5C. 110D. 115（答案）B四、某混凝土配合比设计中，水灰比为0.45，水泥用量为350kg/m³，若要保持水灰比不变，将水泥用量增加至400kg/m³，则每立方米混凝土中应增加多少kg水？A. 10B. 15C. 20D. 22.5（答案）D五、在砂浆配合比中，若已知砂的用量为1.5m³，水泥与砂的体积比为1:6，且水泥的密度为3.1g/cm³，则每立方米砂浆中水泥的质量是多少kg？A. 258.3B. 516.6C. 775D. 1033（答案）A（注：此处需将体积比转换为质量比，考虑砂的容重后计算）六、某混凝土配合比中，已知水的用量为180kg/m³，水灰比为0.6，若要将水灰比调整至0.55，且保持水泥用量不变，则每立方米混凝土中应减少多少kg水？A. 10B. 16.36C. 20D. 27.27（答案）B七、在沥青混合料配合比设计中，若沥青用量为4.8%，混合料总质量为2400kg/m³，则每立方米混合料中矿料的质量是多少kg？A. 2208B. 2256C. 2304D. 2352（答案）C八、某混凝土配合比中，水泥用量为320kg/m³，砂率为35%，若砂的密度为1.6g/cm³，石子的密度为2.7g/cm³，且假设混凝土容重为2400kg/m³，则每立方米混凝土中石子的体积是多少m³？A. 0.8B. 0.85C. 0.9D. 0.95 （答案）C （注：需先计算出砂和石子的总质量，再根据砂率分配，最后转换为体积）。
配合比计算例题
例1、某商品混凝土搅拌站在这几个月内生产的混凝土的情况有些波动，下面是该搅拌站上个月一组设计强度C25配合比所成型混凝土试件的28天抗压强度值：试对该组强度进行评定，并判定其是否合格。
解：已知m fcu ≥f cu,k +λ1s fcuf cu,min ≥λ2f cu,k λ1=0.95 λ2=0.85 ①m fcu =27.21 ∴ s fcu =1n12,2--∑=n nm f i fcu i cu ≈2.16 (14896.78-14807.68/19=88.6/19=4.66)2.16＜2.5 s fcu 取2.5m fcu =25+0.95*2.5=27.4 27.4≥27.21 ②f cu,min =21.3λ2f cu,k =0.85*25=21.25 21.3≥21.25 ∴ m fcu ＜f cu,k +λ1s fcuf cu,min ≥λ2f cu,k结论：该组试块强度评定为不合格。
例2、已知某工程欲配置C40普通砼，其中石子为碎石、最大粒径为31.5mm ，砂为中粗砂、坍落度要求为120～160mm ，水泥根据需要选用P.O42.5级，外加剂选用武汉建友FDN-A(减水率为20%)掺量2%，试设计其理论配合比（施工单位施工水平一般，无强度统计资料）。
1、试配强度fcu.o =fcu.k+1.645δ强度标准差δ=5.0MPa=40+1.645×5.0 =48.2MPa 2、设计水胶比W/BW/B=aa ×fce/（fcu.o+aa·ab·fce）W/B=0.53×42.5/（48.2+0.53×0.2×42.5） =22.53/52.71 =0.43 3、确定单位用水量砼单位用水量mwo=225×（1-20%）=180kg/m34、计算单位水泥用量mc =mw/（w/B）=180/0.43=418kg/m35、确定砂率根据施工技术要求，采用的碎石最大粒径为31.5mm和水灰比0.43，选择砂率为：38%。
混凝土配合比设计1
混凝土配合比设计实例1. 混凝土的配合比为mc=465，ms=686，mg=1118，mw=181（kg/m 3），若在施工现场取湿砂500g ，烘干后质量为485g ，取湿碎石1kg ，烘干后质量为990g ，请计算施工现场砂石含水率和施工配合比。
解：设定砂石含水率分别为Ws 、Wg则Ws=（500-485）/485=3.1%，Wg=（1000-990）/990=1.0%施工配合比用料：水泥=mc=465kg/m³，砂=ms （1+ws ）=686×（1+3.1%）=707kg/m³，碎石=mg （1+wg ）=1118×（1+1.0%）=1129kg/m³，水=mw-（ms×ws+ mg×wg ）=181-（686×3.1%+1118×1.0%）=149kg/m³2．某混凝土结构物，设计使用寿命为100年，混凝土强度等级为C50，处在T2的碳化环境下，拌合物含气量要求不小于 4.0%。
配合比设计时强度标准差取值 6.0＝σ，选用P.O 42.5级水泥，密度c ρ＝3.10 3cm g，水泥的28d 实际活性为45.0 MPa ，砂为中砂，Mx＝2.8，视密度s ρ＝2.61 3cm g ，碎石为5～25mm 连续级配，视密度g ρ＝2.67 3cm g ，矿物外加剂为粉煤灰，密度f ρ＝2.2 3cm g ，等量代换30%的水泥，外加剂为NF 高效减水剂，减水率为30%，掺量为1.0%，水为饮用水。
设计坍落度为200～220mm ，砂率为38%，浆体和骨料的体积比为35:65，试计算其理论配合比并叙述试拌和校正过程。
（12分） 解：根据配制强度计算公式得： 1.645 1.64565059.9f f σ⨯配设＝＋＝＋＝ (MPa)根据水胶比计算公式得：.0.46450.3759.90.460.0745a ce cu c ab ce a f W B f a a f ⨯===++⨯⨯ 在T2的环境条件下，要求水胶比小于0.50，计算结果满足要求。
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(9)试验室配合比
水泥∶砂∶石=5.73∶8.99∶19.10=1∶1.57∶3.33 W/C=0.49 则调整后1m3 mC=5.73/(5.73+8.99+19.10+2.84)×2380=372kg mS=1.57×372=584kg mG=3.33×372=1239kg mW=0.49×372=182kg
搅拌均匀后做和易性试验，测得的坍落度为20mm，不 符合要求。增加5％的水泥浆，即水泥用量增加到5.39 kg，水用量增加到3.08 kg，测得坍落度为38mm，粘聚 性、保水性均良好。
试拌调整后的材料用量为：水泥5.38 kg，水3.08 kg， 砂9.50 kg，石子18.45 kg，总重量36.41 kg。混凝土拌 和物的实测表观密度为2465 kg/m3，则拌制1 混凝土的 材料用量－
检验强度
在基准配合比的基础上，拌制三种不同水灰比 的混凝土，并制作三组强度试件。其一是水灰 比为0.57的基准配合比，另两种水灰比分别为 0.52及0.62，经试拌检查和易性均满足要求。
经标准养护28天后，进行强度试验，得出的强 度值分别为： 水灰比0.52（灰水比1.92）………31.5 MPa 水灰比0.57（灰水比1.75）………27.9MPa 水灰比0.62（灰水比1.61）…… 24.8MPa
mso
0.34
msomg o
解得：mgo＝1207 kg
mso=622 kg
采用质量法计算：
3 4 2mgo mso 1 9 52 4 0 0
Sp
mso 100%34% mso mgo
解得：mgo＝1230 kg mso=633 kg
配合比的试配、调整
1、按初步计算配合比试拌15 L，其材料用量为 水泥 0.015×342=5.13 kg 水 0.015×195=2.93 kg 砂 0.015×633=9.50 kg 石子 0.015×1230=18.45 kg
查表，干燥环境最大允许水灰比为0．65。 所以取优mw／mc=0．53
3．确定单位用水量 查表，取mwo=195 kg。
4．计算水泥用量
查表4—7(P52)，最小水泥用量为260 kg，所以 应取mc0=368kg。
5．确定砂率 查表，βs=33％。
6．计算砂石用量 (1)质量法 假定混凝土表观密度mcp=2 400 kg／m3，
对值不超过计算值的2％，故不必进行修正。 混凝土试验室配合比见表4—23。
•表4—23混凝土的实验室配合比 单位：kg
(三)施工配合比 水泥：m’c=365 kg 砂：m’s=607+607×0．02=619 kg 石子：
m’g=1 238+1 238×0．01=1 250 kg 水：m’w=197-607×O．02—1238×0．01=172
混凝土配合比设计例题
【例题 1】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁 ，混凝土设计强度等级为C20，施工要求坍落 度为35~50mm，采用机械振捣。该施工单位无
采用材料：普通水泥，32.5级，实测强度为 34.8 MPa，密度为3100kg/m3；中砂，表观密 度为2650kg/m3，堆积密度为1450kg/m3；卵石 ，最大粒径20mm，表观密度为2.73g/cm3，堆 积密度为1500kg/m3；自来水。试设计混凝土 的配合比(按干燥材料计算)。若施工现场中砂 含水率为3%，卵石含水率为1%，求施工配合 比。
试验室配合比见下表：
(10)施工配合比 1m3拌合物的实际材料用量(kg) mC′=mC=375kg mS′=mS(1+a%)=584×(1+3%)=602kg mG′=mG(1+b%)=1239×(1+1%)=1251kg mW′=mW-mS·a%-mG·b%=182-17.5-12.4=152kg
kg 混凝土施工配合比见表4—24。
表4—24混凝土的施工配合比 单位．kg
普通混凝土配合比设计实例
【例题 3 】某办公楼工程，现浇钢筋混凝土梁，混凝土的 设计强度等级为C20，施工要求坍落度为35～50mm（ 混凝土由机械搅拌，机械振捣），施工单位有历史统 计资料，混凝土强度标准差为4.5MPa. 采用的原材料：32.5复合水泥（实测28天强度35.6Mpa ）kg，/m3；碎密石度，ρc＝表30观00密kg度/mρ3g；＝中27砂00，k表g/观m3密，度最ρ大s=2粒66径0 Dmax=19mm；自来水。
【解】 (1) 确定配制强度。 (2) 确定水灰比(W/C) (3) 确定用水量(mW0) (4) 计算水泥用量(mC0） (5) 确定砂率 (6) 计算砂、石用量mS0、mG0 (7) 计算初步配合比 (8) 配合比调整 (9) 试验室配合比 (10) 施工配合比
(1)确定配制强度。
该施工单位无历史统计资料，查表5.21取 σ=5.0MPa
两种方法计算结果比较接近。
．
(二)试配调整 1．和易性调整 以体积法计算所得配合比为例。试拌15
L混凝土，其材料用量为： 水泥：0．015×368=5．52 kg 水：0.015×195=2．93 kg 砂：0.015×599=8．99 kg
石子：0．015×1 223=18．35 kg ’
要求： 1、试设计混凝土配合比（按干燥材料计算）。 2、施工现场砂含水率4％，碎石含水率1％，求施工配 合比。
【解】：初步计算配合比的计算
⑴ 确定配制强度（fcu,o）
fcu,o ＝ fcu,k+1.645σ ＝ 20 ＋ 1.645×4.5=27.4
Mpa
⑵确定水灰比（WW/C）
a • fce
C
试验。假设测得坍落度为25mm，小于施工要求的 35~50mm，应保持原水灰比不变，增加5%水泥浆。再经 拌和后，坍落度为45mm，粘聚性、保水性均良好，已满 足施工要求。
水泥 5.46+5.46×5%=5.73kg 砂 8.99kg 石 19.10kg 水 2.70+2.70×5%=2.84kg 并测得每立方米拌合物质量为 mCP=2380kg/m3 ②强度调整 方法如前所述，此题假定 W/C=0.49时，强度符合设计要求，故不需调整。
③砂、石子用量ms，mg 按基准配合比中的砂用量，即：
ms=607 kg； mg=1 238 kg (2)按实测表观密度修正配合比 根据符合强度要求的配合比试拌混凝土，测得混凝土拌
和物的实测表观密度为：
ρc,t=2 405 kg／m3 混凝土拌和物表观密度的计算值为：
Pc,c=mw+mc+ms+mg=197+365+607+1 238 =2 407 kg／m3 由于混凝土拌和物表观密度的计算值与实测值之差的绝
按上述用量称量并搅拌均匀，做坍落度试验，测得坍 落度为20 mm。
保持水灰比不变，增加用水量及水泥用量各4％，即用 水量增加到3．08 kg，水泥用量增加到5·81 kg，测得 坍落度为30 mm，粘聚性、保水性均良好。
经调整后各种材料用量为：水泥5·81 kg，水3．08 kg， 砂8．99 kg，石子18．35 kg，总用量为36．23 kg，实 测混凝土拌和物的表观密度为2 415 kg／ms。混凝土的 “基准配合比”各种材料用量为：
⑷ 计算水泥用量（mco） mco＝mwo/(W/C)=195/0.57=342(kg) 查表，最小水泥用量为260 kg 故可取mco＝342 kg
⑸ 确定合理砂率值（βs） 根据骨料及水灰比情况，查表，取βs＝34
％
⑹计算粗、细骨料用量（mgo）及（mso） 用体积法计算:
342 mg o mso 1950.0111 3000 2700 26601000
拌制1M3 混凝土的材料用量：
水泥：m c / o m c om w m c o m o so m goc t 3 5 .3 .4 6 9 1 24 3 6k 6 5g
水：mw / o33.0 .6491 246 250k8g 砂：ms/o39.5 .6401 246 654k3g 石子：mg / o1 3.8 .64 45 1 246 152k4g9
S
mSo mSo mGo
解得
mSO=594k mGO=1262kg
(7)
mC0∶mS0∶mG0=364∶599∶1273=1∶1.65∶3.50 W/C=0.49
mC0∶mS0∶mG0=364∶594∶1262=1∶1.63∶3.47 W/C=0.49 两种方法计算结果相近。
(8)配合比调整 按初步配合比称取15L 水泥 364×15/1000=5.46kg 砂子 599×15/1000=8.99kg 石子 1273×15/1000=19.10kg 水 180×15/1000=2.70kg ①和易性调整 将称好的材料均匀拌和后，进行坍落度
m com G om Som W o10 1000
c
oG oS
W
S 解得
mSo mSo mGo
mSO=599kg mGO=1273kg
②按质量法：强度等级C20的混凝土，取混 凝土拌合物计算表观密度m′CP=2400kg/m3，列
m c o m G o m S o m W o m C P
【例题 2】混凝土配舍比设计实剜
某工程的钢筋混凝土梁(干燥环境)，混凝土设计强度 等级为C30，施工要求坍落度为30～50 mm(混凝土由 机械搅拌，机械振捣)，施工单位无混凝土强度历史统 计资料。
材料：普通硅酸盐水泥，强度等级52．5号(实测28 d 强度58．0 MPa)，密度ρc=3 100 kg／m3；
fcu,o=fcu,k+1.645σ =20+8.2 =28.2(MPa) (2)确定水灰比(W/C)
①利用强度经验公式计算水灰比：
C
W