高强混凝土配合比设计方法及例题
高强混凝土的配合比设计

关键词:高强混凝土,配合比设计,水灰比 中图分类号: TU528. 31 文献标识码:A 高强混凝土是指采用通用水泥、普通的砂石为 原材料,使用一般的制作工艺,主要依靠掺加新型高效减水剂和矿物质超 细粉,使新拌混凝土拥有良好的和易性,硬化后强度等级为C60 及其以上的混凝土。在道路与桥梁、隧道和工业与 民用建筑等工程中应用高强混凝土,可以节约水泥用量,减少钢筋用量, 缩小结构物截面尺寸和提高混凝土的耐久性等。 1 高强混凝土配合比设计的基本要求 1) 满足结构物设计强度的要求。不论混凝土路面、桥 梁或隧道等,在设计时都会对不同的结构部位提出不同的设计强度要 求。为了保证结构物的可靠性,在设计混凝土配合比时,必须考虑到结构 物的重要性、施工单位的施工水平等因素,采用一个比设计强度高的配
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3. 9 高强混凝土的试配与配合比调整 1) 试配。试配用的粗、细骨料称量均以干燥 状态为基准,搅拌方法应尽量与施工时相同,试配时每盘混凝土的用量不 应少于15 L 。 2) 和易性调整。当混凝土过于干硬,可逐渐增 大高效减水剂或单位用水量的用量,直到满足施工要求的和易性。 3) 强度检验。如果混凝土抗压强度低于配制强度,可 通过提高水泥强度或水泥用量、降低单位用水量和掺入超细矿物质掺合 料等来解决。 4 结语 1) 高强混凝土应选用质量稳定、强度等级不 低于42. 5 级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,每立方米混凝 土中的胶凝材料总用量500 kg~600 kg。 2) 为了达到高强度,混凝土的水灰比一般要在 0. 4 以下,这样可使水泥石具有足够的密实度。 3) 高效减水剂是高强混凝土不可缺少的组分, 是降低混凝土水灰比的必须材料,掺量为胶凝材料总重的0. 8 %~2. 0 %。 4) 超细矿物质掺合料是高强混凝土的功能组分之一。 其可以调整水泥颗粒级配,起到增密、增塑、减水和火山灰效应,改善骨 料界面效应,提高混凝土的强度。硅粉和天然沸石粉的适宜掺量约10 % ,磨细矿渣约25 % ,粉煤灰约32 %。 5) 混凝土随粗骨料最大粒径、针片状颗粒含 量和含泥量的减少混凝土强度会增大。配制高强混凝土的粗骨料最大粒 径不应大于25 mm ,针片状颗粒含量不应大于5. 0 % ,含泥量不应 大于0. 5 % ,每立方米混凝土中的粗骨料用量1 050 kg~1 100 kg。 6) 细集料中的含泥量、泥块和颗粒较细都会加大混凝 土的用水量和高效减水剂的用量,加大混凝土干缩,降低混凝土的强度。 细集料的细度模数宜大于2. 6 ,含泥量不应大于2. 0 % ,砂率在34 %~39 %。
混凝土配合比设计实例

配合比设计实例例:钢筋混凝土立柱的混凝土设计要求强度等级C30,坍落度要求30~50mm,使用环境为干燥的办公用房内。
所用原材料:水泥:强度等级42.5普通水泥,密度=3000kg/m3,实测强度为45.2MPa;砂:细度模数M x=2.6的中砂,级配为Ⅱ区,表观密度=2655kg/m3;石子:5~40mm 碎石,表观密度=2670kg/m3。
施工单位同一品种混凝土的强度标准差为5.0MPa。
求:计算配合比、设计配合比和施工配合比(现场砂子含水率为2.5%,石子含水率1%)。
解:1.确定计算配合比⑴计算配制强度(MPa)⑵计算水灰比由表4-24查得,干燥环境中最大水灰比为0.65,所以取水灰比为0.52。
⑶选取用水量根据坍落度30~50mm、最大粒径40mm,查表4-26,得用水量=175kg/m3。
⑷计算水泥用量(kg/m3)由表4-24查得,干燥环境中最小水泥用量为260kg/m3,所以取水泥用量=337kg/m3。
⑸选取砂率根据水灰比0.52和碎石最大粒径40mm查表4-27,选可取砂率=33%。
⑹计算砂、石用量采用体积法,有解得 =618,=1255混凝土的计算配合比为:水泥337kg/m3,水175kg/m3,砂618kg/m3,石1255kg/m3。
2.确定设计配合比⑴稠度校核按计算配合比取样25L,各材料用量(kg)为:水泥:0.025×337=8.42水:0.025×175=4.38砂:0.025×618=15.45石:0.025×1255=31.38经试拌,测得坍落度为25mm,低于规定值30~50mm。
增加水泥浆量3%,测得坍落度40mm,经目测保水性和粘聚性均良好,并测得表观密度为2390 kg/m3。
以实测表观密度()校正每立方米混凝土中各项材料的用量(kg):混凝土的基准配合比为:水泥345 kg/m3,砂615 kg/m3,石子1250 kg/m3,水179 kg/m3。
混凝土的配合比设计实例及作业汇总

混凝土等级 标准差σ/MPa
低于C20 C20~C35
4.0
5.0
高于C35 6.0
fcu,0 25 1.645*5 33.225
2.求水灰比(混凝土强度等级小于C60)
W /C
Hale Waihona Puke a • fcefcu,0 a •b • fce
➢fce:水泥28d抗压强度实测值,也可根据3d强度或快测强度 推定,还可由 fce c • fce,g 确定。γc(富余系数),fce,g(水泥强 度等级)。
混凝土配合比设计实例
➢某工程现浇钢筋混凝土梁,该梁不受风雪影响,设计强度等 级为C25,施工塌落度要求30~50mm,施工单位无历史统计资料, 所用材料为水泥42.5级普通硅酸盐水泥,无实测强度。石子最 大粒径为40mm ➢试求计算配合比
求解过程如下: 1.计算配置强度fcu,0
fcu,0 fcu,k 1.645
➢计算出来的水灰比不应该大于P81表5.11中规定的最大水灰比。 因此取W/C=0.60
3.选取用水量。
塑性混凝土的用水量(㎏/m3)
➢根据施工塌落度要求30~50mm,石子最大粒径为40mm,查表 得单位用水量为175kg
4.计算水泥用量
mc0
mw0 W /C
175 0.6
270kg
查P81表5.11中的最小水泥用量要求为260kg ,满足要求。
s
ms0 mg0 ms0
100%
代入公式得:
解得:
270 mg0 ms0 175 2400
ms 0
100% 38%
mg 0 ms0
mg0 1212.1kg(石子) ms0 742.9kg(砂子)
C30水泥砼配合比设计例题

C30水泥砼配合比设计例题(以抗压强度为指标)(一)计算初步配合比1、fcu,k=30mpa 查表3-9得=5.0mpa按式3-8 fcu,o=fcu,k+1.645*5=38.2mpa2、计算水胶比(W/B):W/B= Aafb/fcu,o+ Aa AbfbFb:胶凝材料28天实测值当无实测值时:fb=rf *rs* fce粉煤灰影响系数(rf)和粒化高炉矿渣粉影响系数(rs)Fce水泥胶砂强度无实测时:Fce= rc(水泥强度富余系数)fce,g(水泥强度等级值)①按强度要求计算水灰比计算水泥实际强度fce=rc.fce.k=1.1×42.5=46.8mpa计算砼水灰比 w/c=0.53*46.8/39+0.53*0.2*46.8=21.252/43.96=0.48②按耐久性要求校核水灰比查表3-10,最大水灰比0.55,按强度要求为0.54,符合要求,w/c=0.483、确定单位用水量Mwo掺外加剂时,每立方米流动性和大流动性混凝土的用水量(m wo)=m′wo(1-ß)M wo:计算用水m′wo:未掺外加剂时满足坍落度用水量,以90为基础增20mm加5kg据表3-12 选用Mwo=180kg/m34、计算单位水泥用量Mco按强度计算单位水泥用量Mco=Mwo/w/c=180/0.48=375kg/m3按耐久性校核单位用水量查表3-10,最小水泥用量不低于280kg/m3 Mco=375kg/m35、选定砂率βs查表3-13 采用内法进行计算βs=39%6、计算砂石用量①采用计算法Mso/(Mso+Mgo)=βs 假定Mcp=2410kg/m3Mso+Mgo+Mco+Mwo=McpMso+Mgo=2410-375-180Mso/(Mso+Mgo)=0.39Mso=723kg/m3 Mgo=1131kg/m3初步配合法 Mco:Mwo:Mso:Mgo=300:180:723:1131:75:13(二)调整工作性,提出基准配合比1、计算试拌材料用量水泥 300×0.030=9kg水 180×0.03=5.4kg砂 723×0.03=21.69kg碎石 1131×0.03=33.93kg粉煤灰 75×0.03=2.25kg外加剂 13×0.03=0.39kg②调整工作:(如坍落度过小,流动性不足,W/C不变,增加5%水泥浆)水泥:9×(1+5%)=9.45kg 水:5.41×(1+5%)=5.68kg砂:9.20kg 碎石:18.77kg 砂 21.69kg 碎石 33.93kg3、提出基准配合比Mca:Mwa:Msa:Mga=9.451:5.68:21.69:33.93:2.25:0.39=1:0.6:2.29:3.59:0.24:0.04(三)检验强度,测定试验室配合比1、检验强度采用水灰比分别为(W/C)A=0.43,(W/C)B=0.48,(W/C)C=0.53拌制三组砼,砂碎石用量不变,用水量保持不变,三组水泥分别为12.56kg,B组为11.25kg,C组为10.19kg,其它两组坍落度及粘聚性和保水性均合格。
混凝土的配合比设计

混凝土配合比——组成混凝土各种材料的用量比例。
混凝土配合比表示方法——(1)单位用量表示法——以每1m3混凝土中各种材料的用量(Kg)表示;(2)相对用量表示法——以水泥的质量为1,其它材料的用量与水泥相比较,并按“水泥:细集料:粗集料;水灰比”的顺序表示。
一、配合比设计的基本要求1、施工工作性的要求满足拌和、运输、浇筑、捣实等要求。
2、设计强度的要求应满足结构设计或施工进度所要求的强度和其它有关力学性能的要求。
3、耐久性的要求满足抗冻性、抗渗性等耐久性的要求。
4、经济性的要求在满足技术要求的前提下,节约水泥,合理利用原材料,降低混凝土的成本。
二、配合比设计方法及步骤1、三个参数及其确定原则①水灰比;②砂率;③单位用水量。
(1)原材料情况①水泥品种和实际强度、密度。
②砂、石特征。
品种、表观密度、堆积密度、含水率、级配;细度模数、最大粒径、压碎值。
③拌和水水质及水源。
④外加剂品种、名称、特性、适宜剂量。
(2)混凝土强度等级图5-31 混凝土配合比三个参数的确定原则(3)工程耐久性要求混凝土所处的环境条件、抗渗、抗冻、耐磨等性能。
(4)施工条件及工程性质包括搅拌和振捣方式、要求的坍落度、施工单位的施工及管理水平、构件形状及尺寸、钢筋的最小净距等。
三、配合比设计的方法与原理1、体积法的基本原理)(L m m m m gg ss ww cc 1000100=++++αρρρρ (5-21)2、质量法的基本原理cp w s g c m m m m m =+++0000四、混凝土配合比设计的步骤混凝土配合比设计分四步进行,此过程共需确定四个配合比。
第一步:计算——确定初步配合比。
第二步:试配、试验、调整——确定基准配合比。
第三步:成型、养护、测定强度——确定实验室配合比。
第四步:换算——确定施工配合比。
(一)计算——确定初步配合比 1、确定混凝土的配制强度(o cu f ,)(1)计算配制强度o cu f ,≥k cu f ,+1.645σ (5—22)(2)混凝土强度标准差σ的确定 ①计算1122--=∑=n f n fni cuicu μσ, (5—23)②查表(1)按混凝土要求强度等级计算水灰比)(,b cea o cu WCf f αα-= (5—24)g ce c ce f f ,⋅=γ (5—25)ceb a o cu ce a f f f C W⋅⋅+⋅=ααα,(2)按混凝土要求的耐久性校核水灰比 3、选定单位用水量(wo m ) (1)水灰比在0.40~0.80范围时,3 (2)水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过试验确定。
混凝土配合比计算例题及详解

混凝土配合比计算例题及详解混凝土配合比计算,这个听起来是不是有点儿复杂?其实吧,真要深入了解一下,发现没那么难。
咱们先说说什么是混凝土配合比,简单说就是把水泥、沙子、石子、水等材料按一定比例混合,最后做成坚固的混凝土。
说白了,就是调配出一锅“混凝土汤”,可好吃可坚固!配合比是怎么来的呢?这可得从各种材料的性质说起。
水泥,嗯,大家都知道,像是这锅汤的灵魂,没了它,什么都成不了。
沙子和石子就像是汤里的配菜,得根据你要的口感来选。
水嘛,就好比是调味品,不能太多,也不能太少,得刚刚好。
要是水多了,混凝土就稀,太少了,混凝土又不够粘。
真是个细活儿啊!搞混凝土配合比,首先得明白你要做什么。
是要建高楼大厦,还是修个小花坛?这都得先定好。
高楼的话,就得加点儿强度,配合比得严格点儿。
小花坛就随便点,简单好办。
别看这个小花坛,混凝土质量也是不能马虎的,时间久了还得结实,不能轻易就崩掉。
我们得算算这些材料的比例。
比如说,水泥和沙子的比例可以是1:2,石子的比例可能就得是3:1。
看上去好像不太复杂,但万一你记错了,最后可就麻烦了。
记得那次我朋友做混凝土,结果把沙子和水泥的比例搞反了,结果混出来的就像豆腐一样,真是让人哭笑不得。
大家伙儿都笑他:“这是什么水泥?豆腐脑吗?”还有就是水的比例,这可是关键!水多了,混凝土就像烂泥巴,水少了,又像干干的砖头,混不匀。
比例掌握得好,才能让你的混凝土坚固如铁。
一般情况下,水泥的重量乘以0.5到0.7就是水的量,这个得多试几次,才能找到最佳的那个“点”。
还有一点,温度也得考虑。
气温高的时候,混凝土干得快,水分蒸发也快,得多加点水,才能保持湿润。
而在低温下,混凝土固化慢,可得小心,不然就容易裂开。
你说这天气,真是变幻莫测,跟人心一样,一会儿晴一会儿雨,真让人琢磨不透。
说到这里,大家可能会问,那有什么具体的例子吗?当然有了!假设你要做一块1立方米的混凝土,按比例算,你可以用300公斤水泥,600公斤沙子,900公斤石子,再加150到200公斤水。
混凝土配合比设计例题整理.ppt

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
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。
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8
(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
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
混凝土配合比设计例题
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1
【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。该施工单位无历
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。
足施工要求。
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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。
高性能混凝土配合比设计方法

高性能混凝土配合比设计方法一、前言混凝土是建筑中使用最多的材料之一,而混凝土的性能直接影响到建筑物的质量和使用寿命。
高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是指在混凝土中添加一定数量的掺合料和化学添加剂,使混凝土具有极高的强度、耐久性、流动性和耐久性等特性的一种混凝土。
本文将介绍高性能混凝土的配合比设计方法。
二、高性能混凝土的材料组成高性能混凝土的材料组成包括水泥、骨料、粉煤灰、硅灰、矿渣粉、化学添加剂、水等。
其中,水泥按照标准规定的种类和等级选用;骨料应选用强度高、抗冻性好、磨损率小的石料;粉煤灰、硅灰、矿渣粉应选用符合国家标准和地方规定的产品;化学添加剂包括高效水泥掺合料、缓凝剂、减水剂、增强剂、膨胀剂、氧化剂等。
三、高性能混凝土的配合比设计1. 确定混凝土的强度等级根据建筑物的用途、结构形式、荷载等级和环境条件等因素,确定混凝土的强度等级。
2. 确定混凝土的流动性要求根据混凝土的施工性能要求和设计要求,确定混凝土的流动性要求,一般采用坍落度(Slump)或流动度(Flow)来表示混凝土的流动性。
3. 确定混凝土的配合比初步估计值根据混凝土的材料组成和强度等级,初步估计混凝土的配合比。
一般采用水泥用量、水灰比和骨料用量来表示混凝土的配合比。
4. 确定混凝土的掺合料种类和掺量根据混凝土的性能要求和材料的可获得性,选择掺合料的种类和掺量,一般采用粉煤灰、硅灰、矿渣粉等。
5. 确定混凝土的化学添加剂种类和掺量根据混凝土的性能要求和材料的可获得性,选择化学添加剂的种类和掺量,一般采用高效水泥掺合料、缓凝剂、减水剂、增强剂、膨胀剂、氧化剂等。
6. 确定混凝土的水灰比根据混凝土的强度等级和流动性要求,确定混凝土的水灰比,一般采用试配法和经验法确定。
7. 组合各材料比例,进行混凝土试配根据上述步骤确定的混凝土配合比,进行混凝土试配,以获得满足设计要求的混凝土配合比。
混凝土试配时应注意混凝土成分的均匀性、浇注性、坍落度或流动度等。
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高强(C60)混凝土配合比设计方法[1] 基本特点: 1)每立方米混凝土胶凝材料质量480±20kg; 2)水泥用量不低于42.5级,每立方米水泥质量不超过400kg; 3)砂率0.38~0.40,砂率尽量选小些,以降低粘度; 4)使用掺合料取代部分水泥,宜矿渣(10%~20%)与粉煤灰(10%~15%)复掺; 5)优先选用聚羧酸减水剂,并复配有相容性良好缓凝剂与消泡剂; 6)粗骨料粒径不应大于31.5mm,如果强度等级大于C60,其最大粒径不应大于25mm; 7)粗骨料的针片状含量不宜大于5.0%; 8)粗骨料的含泥量不应大于0.5%,泥块含量不宜大于0.2%; 9)细骨料的细度模数宜大于2.6; 10)细骨料含泥量不应大于2.0%,泥块含量不应大于0.5%。
表1 混凝土配合比设计参数参考表(自定,待验证) 砼强度等级 C20 C30 C40 C50 C60 C70 C80 C90 C100 胶凝材料质量 (kg) 350±20 360±20 400±20 450±20 480±20 500±20 530±20 550±20 580±20
水胶比W/B 0.50~0.53 0.44~0.47 0.40~0.44 0.33~0.35 0.29~0.33 0.26~0.30 0.28~0.24 0.22~0.26 0.20~0.24 砂率 (%) 45~50 40~44 40~44 38~40 38~40 38~40 38~40 38~40 38~40
粗骨料质量 (kg) 1050~1100kg 3 基本规定 3.0.1 混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的规定。 3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料,并应满足国家现行标准的有关要求;配合比设计应以干燥状态骨料为基准,细骨料含水率应小于0.5%,粗骨料含水率应小于0.2%。 3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表3.0.4的规定,配制C15及其以下强度等级的混凝土,可不受表3.0.4的限制。
表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量 最大水胶比 最小胶凝材料用量(kg/m3)
素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土 0.60 250 280 300 0.55 280 300 300 0.50 320 ≤0.45 330
3.0.5矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-1的规定;预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表3.0.5-2的规定。
表3.0.5-1 钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 矿物掺合料种类 水胶比 最大掺量(%) 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
粉煤灰 ≤0.40 ≤45 ≤35 >0.40 ≤40 ≤30
粒化高炉矿渣粉 ≤0.40 ≤65 ≤55 >0.40 ≤55 ≤45 钢渣粉 - ≤30 ≤20
磷渣粉 - ≤30 ≤20 硅灰 - ≤10 ≤10
复合掺合料 ≤0.40 ≤60 ≤50 >0.40 ≤50 ≤40 注:① 采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥之外的通用硅酸盐水泥时,混凝土中水泥混合材和矿物掺合料用量之和应不大于按普通硅酸盐水泥用量20%计算混合材和矿物掺合料用量之和; ② 对基础大体积混凝土,粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加5%; ③ 复合掺合料中各组分的掺量不宜超过任一组分单掺时的最大掺量。
表3.0.5-2 预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量 矿物掺合料种类 水胶比 最大掺量(%) 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
粉煤灰 ≤0.40 ≤35 ≤30 >0.40 ≤25 ≤20
粒化高炉矿渣粉 ≤0.40 ≤55 ≤45 >0.40 ≤45 ≤35 钢渣粉 - ≤20 ≤10
磷渣粉 - ≤20 ≤10 硅灰 - ≤10 ≤10
复合掺合料 ≤0.40 ≤50 ≤40 >0.40 ≤40 ≤30 注:①粉煤灰应为Ⅰ级或Ⅱ级F类粉煤灰; ②在复合掺合料中,各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。
3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表3.0.6的要求。混凝土拌合物中水溶性氯离子含量应按照现行行业标准《水运工程混凝土试验规程》JTJ 270中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法进行测定。
表3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量 环境条件 水溶性氯离子最大含量(%,水泥用量的质量百分比) 钢筋混凝土 预应力混凝土 素混凝土 干燥环境 0.3
0.06 1.0 潮湿但不含氯离子的环境 0.2 潮湿而含有氯离子的环境、盐渍土环境 0.1 除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环境 0.06
3.0.7 长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境、以及盐冻环境的混凝土应掺用引气剂。引气剂掺量应根据混凝土含气量要求经试验确定;掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合表3.0.7的规定,最大不宜超过7.0%。
表 3.0.7 掺用引气剂的混凝土最小含气量 粗骨料最大公称粒径 (mm) 混凝土最小含气量 (%) 潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境 盐冻环境 40.0 4.5 5.0 25.0 5.0 5.5 20.0 5.5 6.0 注:含气量为气体占混凝土体积的百分比。 3.0.8 对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程,混凝土中最大碱含量不应大于3.0kg/m3,并宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料;对于矿物掺合料碱含量,粉煤灰碱含量可取
实测值的1/6,粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的1/2。
3.0.8混凝土耐久性设计[2] 限制每立方米混凝土中胶凝材料的最低和最高用量,尽可能减水硅酸酸盐水泥用量。除此之外,还应保证混凝土施工质量。即要混凝土搅拌搅拌均匀、浇捣密实、加强养护,避免产生次生裂缝。
表3.0.8 环境分类与作用等级[2] 类别 名称 A 轻微 B 轻度 C 中度 D 严重 E非常严重 F极端严重 腐蚀机理 Ⅰ 一般环境 Ⅰ-A Ⅰ-B Ⅰ-C - - - 混凝土碳化引起的钢筋锈蚀 Ⅱ 冻融环境 - - Ⅱ-C Ⅱ-D Ⅱ-E - 反复冻融引起混凝土损伤 Ⅲ 海洋氯化物环境 - - Ⅲ-C Ⅲ-D Ⅲ-E Ⅲ-F 氯盐引起钢筋锈蚀
Ⅳ 除冰盐等其它氯盐环境 - - Ⅳ-C Ⅳ-D Ⅳ-E - 氯盐引起钢筋锈蚀 Ⅴ 化学腐蚀环境 - - Ⅴ-C Ⅴ-D Ⅴ-E - 硫酸盐等化学物质对砼的腐蚀 注:氯化物环境(Ⅲ和Ⅳ)对混凝土材料也有一定腐蚀作用,但主要是引起钢筋的严重锈蚀。反复冻融(Ⅱ)和其它化学介质对混凝土的冻蚀和腐蚀,也会间接促进钢筋锈蚀,有的并能直接引起钢筋锈蚀,但主要是对混凝土的损伤和破坏。 标准[3]对混凝土的最低强度等级、最大水胶比和每立方米混凝土胶凝材料最小用量作
了如下规定: 表3.0.8 混凝土最低强度等级、最大水胶比、和胶凝材料用量[3] (kg•m-3)
使用年限 环境作用等级 100年 50年 30年
A C30,0.55,280 C25,0.60,260 C20,0.65,240 B C35,0.50,300 C30,0.55,280 C25,0.60,260 C C40,0.45,320 C35,0.50,300 C30,0.55,300 D C45,0.40,340 C40,0.45,320 C40,0.45,320 E C50,0.36,360 C45,0.40,340 C45,0.40,340 F C55,0.66,380 C50,0.36,360 C50,0.36,360 注:1、对于氯盐环境(Ⅲ-D和Ⅳ-D),这一混凝土最大水胶比0.45宜降为0.40。 2、引气混凝土的最低强度等级与最大水胶比可按降低一个环境等级采用。 3、表中胶凝材料最小用量与骨料最大粒径约为20mm的混凝土相对应,当最大粒径较小或较大时需适当增减胶凝材料用量。 4、对于冻融和化学腐蚀环境下的薄壁构件,其水胶比宜适当低于表中对应的数值。 4 混凝土配制强度的确定 4.0.1 混凝土配制强度应按下列规定确定: 1.当混凝土的设计强度等级小于C60时,配制强度应按下式计算:
cu,0cu,k1.645ff (4.0.1-1)
式中,fcu,o—混凝土配制强度,MPa;
fcu,k—混凝土立方体抗压强度标准值,这里取设计混凝土强度等级值,MPa; σ—混凝土强度标准差,MPa。 2.当设计强度等级大于或等于C60时,配制强度应按下式计算:
cu,0cu,k1.15ff (4.0.1-2) 4.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定: 1.当具有近1个月~3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时,其混凝土强度标准差σ应按下式计算:
22cu,fcu11niifnmn
(4.0.2)
式中,fcu,i—第i组的试件强度,MPa;
mfcu—n组试件的强度平均值,MPa; n—试件组数,n值应大于或者等于30。 对于强度等级不大于C30的混凝土:当σ计算值不小于3.0MPa时,应按照计算结果取值;当σ计算值小于3.0MPa时,σ应取3.0MPa。对于强度等级大于C30且不大于C60的混凝土:当σ计算值不小于4.0MPa时,应按照计算结果取值;当σ计算值小于4.0MPa时,σ应取4.0MPa。 2.当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时,其强度标准差σ可按表4.0.2取值。
表4.0.2 标准差σ值 (MPa) 混凝土强度标准值 ≤C20 C25~C45 C50~ C55
σ 4.0 5.0 6.0