某住宅楼混凝土配合比设计研究
关键词：初步配合比，基准配合比，试验室配合比，施工配合比
1.工程概况
某住宅楼，五层现浇框架结构，钢筋混凝土梁设计标号为C30，结构层最小尺寸为320mm，配筋直径为20mm;间距为60mm,混凝土要求坍落度55-70mm,施工管理水平σ=4.5。
2.原材料的选择
水泥：最终选择青龙山P．032．5R普通硅酸盐水泥，28d实测强度为38.5MPa
砂：选用临朐Ⅱ区，细度模数为2.9，含泥量≤1.3％，泥块含量≤0.6％。
粗骨料：选用碎石，淄博，粒径为5一25mm连续级配，压碎指标8％，含泥量≤0.6％。
混凝土拌合用水：选用自来水，经核查原材料的选用及各性能指标均满足此工程混凝土使用要求。
3.初步配合比的计算
3.1试配制强度（）的确定
根据工地现场情况，无需提高混凝土的试配强度
所以：
3.2水灰比（）的确定
混凝土强度小于C60，以配制强度、水泥实测强度、骨料种类按下式计算水灰比：
框架结构混凝土梁处于干燥、居住环境，满足钢筋混凝土最大水灰比和最小水泥用量规定，所以取满足强度要求的水灰比即可。
3.3用水量的确定
用水量的大小直接影响混凝土的流动性、粘聚性、保水性和混凝土的密实度、强度等在配合比设计时，应力求采用最小单位用水量，每立方米混凝土用水量按粗骨料的品种、粒径及施工要求，参照JGJ55-2000采用插入法用水量W0选用200kg/m3
3.4水泥用量的确定：
3.5砂率的确定
根据原材料的经验使用，参照JGJ55-2000通过插值计算，取砂率Sp=33%
3.6砂、石用量的确定
砂、石用量的计算有两种方法：体积法和质量法，本文采用质量法。
质量法的原理为：混凝土的总重量等于各组成材料重量之和。混凝土所用原材料和三项基本参数确定后，混凝土的表观密度（ρh）接近某一定值。ρh值一般取2350~2450kg/m3则有：
本实例未给出原材料的表观密度，按重量法计算：
ρh取2400kg/m3代入公式计算的：
S0=582(kg/m3)
G0=1183(kg/m3)
初步配合比为：
C0=435kg/m3S0=582kg/m3G0=1183kg/m3W0=200kg/m3
或者C0:S0:G0=1:1.34:2.72w/c=0.46
4.基准配合比的确定
初步计算配合比是根据经验公式和经验图表估算而得，因此不一定符合实际情况，必须通过试拌验证。当不符合设计要求时，需通过调整使和易性满足施工要求，在混凝土和易性满足要求的后，测定拌合物的实际表观密度（ρ实），并计算每1m3混凝土的各材料用量—即基准配合比
4.1初步配合比试拌与和易性的测定
据石子的最大粒径25mm和试验室所用搅拌机（60L）确定拌合物的最小数量为15L，通过计算每盘原材料用量如下：
C0=6.52kg
S0=8.73kg
G0=17.74kg
W0=3.00kg
称量搅拌后混凝土拌合物的和易性[3]测定情况：坍落度为35mm，小于设计要求；粘聚性和保水性均满足设计要求。
4.2和易性调整
和易性调整原则：
⑴当坍落度小于设计要求时，可在保持水灰比不变的情况下，增加用水量和相应得水泥用量。
⑵当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的情况下，增加砂石用量。
⑶当粘聚性和保水性不良时，可增加砂用量，即增大砂率。
⑷当拌合物显得砂浆过多时，可单独加适量的石子，即降低砂率。
按上述调整原则，保持水灰比不变增加5%的水泥浆的办法进行调整，即试拌混凝土各材料用量为：
C0/=6.52(1+5%)=6.85kg
S0/=8.73kg
G0/=17.74kg
W0/=3.00(1+5%)=3.15kg
经重新搅拌，测得混凝土拌合物坍落度为65mm，粘聚性、保水性均良好，实测表观密度为2410kg/m3。
基准配比各材料用量为：
所以以此作为基准配合比，并制作一组试件（其编号Ⅱ），标养28d进行强度测定。
基准配合比为：
CJ=453kg/m3SJ=577kg/m3GJ=1172kg/m3WJ=208kg/m3
或者：Cj:Sj:Gj=1:1.27:2.59w/c=0.46
5.试验室配合比的确定
5.1确定与配制强度相对应的灰水比
（1）混凝土强度试件的制作
三组混凝土配合比的用量（kg）
试件编号 w/c C S G W
Ⅰ 0.41 7.68 8.73 17.74 3.15
Ⅱ 0.46 6.85 8.73 17.74 3.15
Ⅲ 0.51 6.18 8.73 17.74 3.15
制件的同时应检验混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性和表观密度，并以此代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。
（2）实测强度与灰水比的关系作图
通过实测强度试验[4]与灰水比的关系作图，查出试配强度37.4MPa对应的灰水比。
三个水灰比混凝土标养28d抗压强度分别为：
w/c=0.41时fcc=41.9MPa
w/c=0.46时fcc=38.9MPa
w/c=0.51时fcc=34.2MPa
强度与灰水比的关系图
5.2混凝土中的组成材料用量的确定