kg/m).现假定该砼的单位体积用水量为190kg/ m。试求初步计算配合比。 解:f=25+1.645×5=33.2 =0.46×32.5×1.08(C/W-0.07) W/C=0.47, Sp=36%。 C/ρc+W/ρw+S/ρ0s+G/ρ0g+0.01×1=1
404/3100+190/1000+S/2650+G/2750+0.01×1=1, C:W:S:G=404:190:658:1171 A5-15:某实验室试拌砼,经调整后各材料用量为:42.5等级矿渣水泥4.5kg,水2.7kg,砂9.9kg,碎石18.9kg,又测得拌和物的容重为2.38kg/L,试求:
(1)每m3砼的各材料用量;(2)当施工现场砂子的表面含水率为3.5%,石子的表面含水率为1%时,求施工配合比。(3)如果把实验室配合比直接用于现场施工,则现场砼的实际配合比将如何变化?对砼强度产生多大影响?
3
A5-16:已知砼的水灰比为0.60,每m砼拌和用水量为180kg,采用砂率为33%,水
333
泥的密度为3.10g/cm,砂子和石子的表观密度分别为2.62g/cm及2.70 g/cm。试用体积法求1m3砼中各材料的用量。 A5-17:某砼试拌调整后,各材料用量分别为42.5级水泥3.20kg、水1.84kg、砂6.22kg、
33
碎石12.64kg,并测得此砼拌合物的表观密度为2350kg/m,试求1m砼中各组成材料
33
的实际用量,并估计该砼的强度等级。
解:设1m3砼中各组成材料的实际用量分别为:水泥C、砂S、石子G、水W 依题意得W=(1.84×2350)/(3.20+1.84+6.22+12.64)=181kg C=(3.20×2350)/(3.20+1.84+6.22+12.64)=315kg
S=(6.22×2350)/(3.20+1.84+6.22+12.64)=612kg G=(12.64×2350)/(3.20+1.84+6.22+12.64)=1243kg
fcu=0.46fce(C/W-0.07)=0.46×42.5×1.08(315/181-0.07)=35.3MPa。 fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 35.3(MPa) fcu, k=27.1(MPa) 该砼的强度等级为C25。
A5-18:某框架结构工程现浇钢筋砼梁,砼设计强度等级为C30,施工要求砼拥落度为30~50mm,根据施工单位历史资料统计,砼强度标准差σ=5MPa。可供应以下原材料:水泥,P.O42.5普通硅酸盐水泥,水泥密度为ρc=3.l0g/cm,水泥的富余系数为1.08;中砂,级配合格,砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3;石子,5~30mm碎石,级配合格,石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。
设计要求:(1) 砼计算配合比;(2) 若经试配砼的工作性和强度等均符合要求,无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%,石子含水率为1%,试计算砼施工配合比。 解:(1) 求砼计算配合比。
1) 确定砼配制强度fcu,o fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 MPa 2) 确定水灰比 (W/C ) fce =γc·fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 MPa W/C =0.53
∵框架结构砼梁处于干燥环境,查表得容许最大水灰比为0.65,∴可确定水灰比为 0.53。
3) 确定用水量 mw0
对于最大粒径为30mm的碎石砼,当所需拥落度为30~50mm时,查表得:lm砼的用水量可选用185kg。
4) 计算水泥用量 mco mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3
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3
3
查表,对于干燥环境的钢筋砼,最小水泥用量为260 kg/m,取mco=349kg/m。 5) 确定砂率βs
对于采用最大粒径为40mm的碎石,当水灰比为0.53时,查表得砂率值可选取32%~37%,取βs=35%。
6) 计算砂、石用量mso、mgo 用体积法计算,得:mso= 641kg,mgo =l192kg。 7) 该砼计算配合比为 水泥:砂:石子 = 1:1.84:3.42,W/C=0.53。 (2) 确定施工配合比
现场砂子含水率为3%,石子含水率为1%,则施工配合比为 水泥 mc = mco=349kg
砂 ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg
石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg 水 mw = mwo-mso×3% - mw×1% = 185-641×3% - 1192×1% = 154kg
A5-19:试设计某桥下部基础用砼的配合比。
[设计资料](1)已知砼设计强度为C20,无历史统计资料,σ=5.0MPa。坍落度为10~30mm。(2)组成材料 水泥:32.5复合水泥,密度ρc=3.0 g/cm;砂:中砂,表观密度ρ,s=2.60g/cm3;碎石:最大粒径为40mm,表观密度ρ,g= 2.70g/cm3;水:自来水。 [设计要求] (1)算初步配合比;(2)经试拌坍落度为10mm,采取措施为:增加5%水泥浆,工作性满足要求。问基准配合比为多? [提供参数] (1)耐久性要求 [W/C]n=0.7,[mco]n=225 kg/m3;(2)系数a=0.46,b=0.07;(3)砂率及单位用水量选用表。
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33
答案:(1)算初步配合比;mco: mwo: mso: mg0:=289:165:679:1262 (2)基准配合比;mca: mwa: msa: mga:=303:173:668:1240
A5-20:某砼经试拌调整后,得到的配合比为42.5级水泥C:S:碎石G=1:2.20:4.40,
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W/C=0.60,已知ρc=3.10g/cm,ρS=2.60g/cm,ρG=2.65g/cm。试计算每立方米砼的各材料用量,并估计该砼的强度等级。
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解答: 水:175kg,水泥:292kg,砂:642kg,碎石:1285kg fcu=0.46fce(C/W-0.07)=0.46×42.5×1.08(1/0.60-0.07)=33.7MPa。 fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 33.7(MPa) fcu, k=25.5(MPa) 该砼的强度等级为C25。
A5-21:已知一试验室配合比,其每立方米砼的用料量如下:42.5级水泥332kg,河砂652kg,卵石1206kg,水190kg。如果测得工地上砂的含水率为3%,卵石的含水率为1%。若工地搅拌机容量为0.4m(出料),为施工的方便起见,每次投料以两包水泥(100kg)为准,计算每次拌和砼的工地配合比,并估计该砼的强度等级。。 解答:水:47.5kg,水泥:100kg,砂:202kg,卵石:367kg
▲A5-22:由初步配合比经试拌调整后,求基准配合比.先称取以下材料进行试拌:32.5级复合水泥8.60kg,中砂14.36kg(含水率为5%),碎石30.46kg,水3.88kg.结果坍落度比要求的小.经加入调整材料(为初拌材料用量的10%)后重新试验,工作性达到要求.并测得表观密度为2500kg/m3。求(1)该砼的初步配合比.(2)基准配合比.(3)估计该砼的强度等级。
解:(1)该砼的初步配合比。C0:W0:S0:G0 =1:0.53:1.59:3.54。
(2)基准配合比。确定配制砼的基准配合比———经试拌满足和易性要求。
初步配合比 增10%水泥浆 基准配合比 C 8.6 8.6 1 9.46 403 1 W 3.88+0.68 4.56 0.53 5.02 214 0.53 S 14.36/(1+5%) 13.68 1.59 13.68 583 1.45 G 30.46 30.46 3.54 30.46 1299 3.22 ρ0 2500 2499 坍落度 小 满足要求 3
(3)估计该砼的强度等级。(强度标准差?本题为5.0MPa) fcu=0.46fce(C/W-0.07)=0.46×32.5×1.08(1/0.53-0.07)=29.3(MPa) fcu, t= fcu, k + 1.645σ= fcu, k +1.645×5.0 = 29.3(MPa),
fcu, k=21.1(MPa),该砼的强度等级为C20。
A6-1:今有按C20配合比浇注的砼10组,其强度分别为18.0、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、30.0MPa。试对该砼强度进行检验评定(合格评定)。 (fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu,k,fcu,min≥0.9fcu,k)。
解:用计算器算得,fcu平均值 =22.2MPa,sfcu =3.17MPa。 fcu平均值-1.70sfcu =22.2-1.70×3.17=16.8 ≤ 0.9fcu,k,=0.9×20=18.0 MPa。
fcu,min =18.0 = 0.9fcu,k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果不合格。 A6-2:今有按C20配合比浇注的砼9组,其强度分别为20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.0MPa。试对该砼强度进行检验评定(合格评定)。 (fcu平均值≥1.15fcu,k,fcu,min≥0.95fcu,k)。
解:用计算器算得,fcu平均值 =22.0 MPa ≤1.15fcu,k=1.15×20=23.0 MPa
fcu,min =20.0 MPa ≥ 0.95fcu,k =0.95×20=19.0 MPa。该组砼强度检验评定结果为不合格。 A6-3:今有按C20配合比浇注的砼14组,其强度分别为18.0、19.0、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.5、25.5、25.6、25.8MPa。试对该砼强度进行检验
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评定(合格评定)。(fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu,k,fcu,min≥0.9fcu,k)。 解:用计算器算得,fcu平均值 =22.3MPa,sfcu =2.49MPa。
fcu平均值-1.70sfcu =22.3-1.70×2.49=18.1 ≥0.9fcu,k,=0.9×20=18.0 MPa。
fcu,min =18.0 = 0.9fcu,k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果合格。 A6-4:今有按C20配合比浇注的砼10组,其强度分别为18.2、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、25.0 MPa。试对该砼强度进行检验评定(合格评定)。 (fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu,k,fcu,min≥0.9fcu,k)
解:用计算器算得,fcu平均值 =21.72MPa,sfcu =1.93 MPa。
fcu平均值-1.70sfcu =21.72-1.70×1.93=18.4 ≥ 0.9fcu,k,=0.9×20=18.0 MPa。 fcu,min =18.2 ≥ 0.9fcu,k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果合格。 A6-5:今有按C20配合比浇注的砼13组,其强度分别为18.0、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.5、25.5、25.6、25.8MPa。试对该砼强度进行检验评定(合格评定)。(fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu,k,fcu,min≥0.9fcu,k)。 解:用计算器算得,fcu平均值 =22.6MPa,sfcu =2.39MPa。
fcu平均值-1.70sfcu =22.6-1.70×2.39=18.5 ≥0.9fcu,k,=0.9×20=18.0 MPa。 fcu,min =18.0 = 0.9fcu,k =0.9×20=18.0 MPa。该组砼强度检验评定结果合格。 A6-6:今有按C20配合比浇注的砼10组,其强度分别为18.5、20.0、20.5、21.0、21.5、22.0、22.5、23.0、23.5、24.0MPa。试对该砼强度进行检验评定(fcu平均值-1.70sfcu ≥0.9fcu,
k,fcu,min≥0.9fcu,k)。
A7-1:一组砂浆试块,标准养护28天龄期后,作抗压强度试验,其破坏荷载为41、50、50、50、50、64 kN。试求该砂浆的抗压强度。 解: F / kN A /mm fc=F/A MPa fc平均值/MPa 数据处理 fmu /MPa 41 50 50 50 50 64 70.7×70.7 8.2 10.0 10.0 10.0 10.0 12.8 10.2 最大值与平均值的差值大于平均值的20% 10.0 (取中间4个的平均值) 它与中间值的中间值的15% A7-2:一组砂浆试块,标准养护28天龄期后,作抗压强度试验,其破坏荷载为40.5、50.6、50.7、50.8、50.9、64.5 kN。试求该砂浆的抗压强度。 解: F / kN A /mm fc=F/A /MPa fc平均值/MPa 数据处理 fmu /MPa 40.5 50.6 50.7 50.8 50.9 70.7×70.7 8.1 10.1 10.1 10.2 10.2 10.3 平均值与最小值的差值大于平均值的20% 10.2(取中间4个的平均值) 64.5 12.9 A7-3:一组砂浆试块,按规定养护到28天,测得其破坏荷载分别为50、60、65、70、75、80 kN。试评定该砂浆的抗压强度( 13.5 MPa)。 解:
F / kN A /mm fc=F/A /MPa fc平均值/MPa 数据处理 50 60 65 70 75 70.7×70.7 10.0 12.0 13.0 14.0 15.0 13.3 平均值与最小值的差值大于平均值的20% - 14 - 80 16.0 fmu /MPa 13.5 (取中间4个的平均值) A7-4:一组砂浆养护到28天,测得其破坏荷载分别为57.0、61.0、62.0、63.0、64.0、77.0 kN。试评定其强度。
A8-1:某工地欲配制M10的水泥石灰混合砂浆,稠度为70-100mm,用以砌筑普通粘土砖砌体。工地现有32.5级复合水泥;表观密度为1300公斤/米3的石灰膏;含水率为2.0%的中砂,松散密度为1450公斤/米。施工水平一般(强度标准差为2.5MPa)。砂浆用水量为300公斤/米3。试计算该砂浆的配合比。 解:fm,o=f2+0.645σ=10 + 0.645×2.5=11.61 MPa,
QC=1000(fm,o+15.09)(3.03fce)/=1000×(11.61+15.09)(3.03×/32.5×1.08)=251 kg/m QD=300~350-QC=300-251=49 kg/m3,
QS=S=ρ,0s=1400~1500=1450kg/m3,校正后QS=1450×(1+0.02)=1479 kg/m3 QW=300 kg/m
该混合砂浆的配合比为:
QC :QD :QS :QW=251:49:1479:300=1:0.20:5.89:1.20
A8-2:某工地欲配制M7.5的水泥石灰混合砂浆,稠度为70-100mm,用以砌筑普通粘土砖砌体。工地现有32.5级复合水泥,松堆密度为1310公斤/米3;石灰膏表观密度为1300公斤/米,稠度为110mm;中砂含水率为2.0%,松散密度为1450公斤/米3
。施工水平一般。试计算其配合比。
A9-1:一组砖的抗压破坏荷载分别为130、160、170、180、190、200、210、220、230和270kN。该组砖尺寸标准(受压面积均为120×115mm)。试确定该组砖的强度等级(抗压强度标准值fk=f平均-1.80s,MU10、MU15和MU20砖的抗压强度标准值分别大于6.5、10.0和14.0MPa;它们的最小值分别大于7.5、12.0和16.0MPa),并选择该试样所用试验机的吨位。解:
F /kN A f /MPa 1 2 3 4 130 160 170 180 2假设均为120×115mm 9.42 11.59 12.32 13.04 5 190 6 200 7 210 8 220 9 230 10 270 19.57 2
3
3
3
3
13.77 14.49 平均
15.22 15.94 16.67 f平均
=14.20 MPa,s =2.86 MPa。δ=s/ f=2.86/14.20=0.20 < 0.21 fk=f平均-1.80s =14.20-1.80×2.86=9.05 MPa,该组砖的强度等级为MU10 所用试验机的吨位为600 kN。(20%~80%,120~480kN,150~260kN)
A9-2:一组砖的抗压破坏荷载分别为150、165、178、181、192、203、214、225、236和270kN。该组砖尺寸标准(受压面积均为120×115mm)。试确定该组砖的强度等级(抗压强度标准值fk=f平均-1.80s,MU10、MU15和MU20砖的抗压强度标准值分别大于6.5、10.0和14.0MPa;它们的最小值分别大于7.5、12.0和16.0MPa),并选择该试样所用试验机的吨位。解: F /kN A /mm2 f /MPa 1 2 3 150 165 178 假设均为120×115mm2 10.87 11.96 12.90 4 181 13.12 5 192 13.91 6 203 14.71 7 214 15.51 8 225 16.30 9 236 17.10 10 270 19.57 2
用计算器算得,fC=FC/A=FC/(120×115) f平均 =14.60 MPa,s =2.61 MPa。δ=s/ f平均=2.61/14.60=0.18 < 0.21
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