普通混凝土配合比设计的定量计算法

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1、普通混凝土配合比设计的定量计算法高雪峰（平阳县北港混凝土有限公司，浙江，温州,531024）【摘要】现行的普通混凝土配合比设计规程是基于经验的半定量计算，以强度为基础，只有水胶比公式可以计算，而其它参数只能查表或根据个人经验选取，各种参数取值合理与否和混凝土试配量多少紧密相关。木文从工作实际出发推导出用水量修正公式和砂率计算公式，并与绝对体积法相结合，使普通混凝土的定量计算更加合理、方便、实用。【关键词】拔开系数；集浆比；固定用水量；砂率公式；混合密度一、引言传统混凝土配合比设计方法是一种基于经验的半定量计算方法，现行的JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》考虑掺合

2、料的普遍使用将水灰比修改成水胶比，但也只给出两个可以求解的关系式，一是水胶比公式；二是绝对体积法或假定容重法公式，对于用水量和砂率仍然采用查表选取法。这就给配合比设计带来了很大的主观随意性，相同材料、相同种类的混凝土不同的人由于理论知识和实践经验的差异，设计的配合比各不相同。混凝土配合比设计的基木要求是:强度、耐久性、工作性、经济性，设计参数主要为水胶比、单位用水量、砂率。如果能将单位用水量和砂率组成独立方程式，则混凝土配合比各材料用量就能定量求解。木文所提的定量计算法适合普通混凝土配合比设计，而高强高性能混凝土配合比适合综合计算。二、当前己有的混凝土配合比设计的定量参数公式

3、2.1单位用水量公式2.1.1工作度方程⑴2.3.2紧密密度体积法1）美国混凝土协会ACI211.I标准关于石子用量的规定［6］：根据砂子细度模数、石子的最人粒径及石子的紧密密度查表选取不同的体积系数，该体积系数与石子紧密密度的乘积即为石子单方用量。2）日本建筑学会?建筑工程标准解说：JASS5钢筋混凝土工程推荐的石子用量数据与美国ACI211.I标准规定相似。3）泵送混凝土配合比材料用量确定法［7］以石子的振实密度为基础，按不同的流动性能要求确定石子的体积系数，得岀单方石子用量，然后按不同的强度等级确定水胶比和用水量，取不同的掺合料掺量，计算胶凝材料用量，最后减去含气量后的

4、体积即为砂子体积，进而求得砂子用量。2.3.3表观密度体积法1）意大利科学家Mariocollepardi确定的方法⑻Vs、Ks、Ps、ms、Rs分别为细骨料体积、拔开系数、空隙率、单方用量、表观密度。以上混凝土配合比设计中涉及到的用水量、砂率及粗细集料用量的求解公式为现代混凝土配合比的定量计算奠定了基础。笔者根据实际工作经验结合现行普通混凝土配合比设计规程，提出普通混凝土的定量计算公式，用水量和砂率公式以臂架式混凝土泵车输送方式为基准，拖式或车载式泵以输送管布置情况作相应调整，自卸混凝土根据结构浇筑部位确定。三、普通混凝土配合比设计的相关参数定量公式普通混凝土配合比设计的基

5、本参数与高性能混凝土基本一致即:掺合料掺量、单位用水量、水胶比、浆集比、砂率。掺合料掺量首先确定，水胶比根据普通混凝土配合比设计规程中的计算公式求出，浆集比根据单位用水量和水胶比得出胶凝材料用量，加上空气含量算出净浆体积，再计算集料体积后两者比值确定，只有单位用水量和砂率需要建立公式求解。3.1单位用水量如果能先确定浆集比则依据全计算法用水量公式可轻易计算，但普通混凝土浆体量不易取值，主要由于常规材料配制的中低强度混凝土遵循水胶比和固定用水量定则。所谓固定用水量定则即在混凝土原材料品质一定条件下，单位用水量选定某一固定值，单位水泥用量增减50〜100(kg/m3),混凝土流动

6、性保持不变。影响单位用水量的原因有很多，如粗集料品种、最大粒径，细集料品种、细度，砂率大小，集料的吸水率与含泥量，外加剂减水率，混凝土的工作性等因素密切相关。根据这些因素建立与基准混凝土用水量基准混凝土用水量m’wo根据当地材料确定，般常规材料按现行的《普通混凝土配合比设计规程》中塑性混凝土的用水量表选取，(vs-0.0028fc)?ps大致等于相应强度等级fc的混凝土干砂用量，ps为砂子表观密度(kg/m3),泵送混凝土vs可取0.362,非泵混凝土vs取0.332,砂子细度模数以2.6为基准，吸水率以2%为初始值，当砂子细度模数为粗砂或细砂时vs需作相应增减。

7、3.2砂率从混凝土工作性角度而言，流动性混凝土符合宾汉姆体特征，只有混凝土克服屈服应力和粘性时混凝土才有流动性，而流动性混凝土必须分离粗集料的机械咬合力形成集料悬浮密实结构，从而要求混凝土具备一定的砂浆润滑层。砂率人小对于调节混凝土骨料结构，改善混凝土工作性起着关键作用。影响砂率因素有：粗细集料品种、级配、空隙率，混凝土施工所要求的工作性及设计的水胶比以及浆集比等。根据砂浆填充石子空隙率原理，在混凝土原材料及工作性能一定的情况下，不同种类混凝土的砂率值的砂浆富余量与浆集比成反比，即浆集比越小，砂率越大，