美国(ACI)普通混凝土配合比设计实例

摘要; 美国ACI设计普通混凝土配合比方法，为在国外工作的人员所提供的经验和信息。[关键词] 混凝土配合比计算试样尺寸。

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

工程概况

巴基斯坦灾后重建项目是2005年南亚大地震后，住房和道路修复和重建工程，工期计划52个月。工程计划投资约3.5亿美金，其中包括穆扎法拉巴德、拉瓦拉科特和巴格三个城市路桥子项共计78项，公路建设总长：148公里。本工程的承包方式为设计—施工总承包（Design—Build），工程总承包按照合同约定，承担工程项目设计和施工，并对承包的质量、安全、工期、造价全面负责。工程采用巴基斯坦国家公路管理局规范（NHA），和美国ACI、ASTM规范施工。

使用美国ACI进行普通混凝土设计

根据图纸对穆扎法拉巴德市桥梁水下灌注桩配合比进行设计。混凝土配合比设计等级为A3，允许最大水灰比0.58，需要计算的砼平均强度为28MPa，塌落度150 -175mm，粗骨料的最大尺寸37.5mm，堆积干质量1660 kg/m，水泥比重为3.15。

1、 塌落度必须在150-175mm。

2、 习惯使用骨料的最大尺寸为37.5毫米，对粗、细集料进行试验分析，测出粗、细集料的密度、吸水率、含水率结果。

3、 试验室粗集料筛分掺配比例达到规范要求。

4、混凝土使塌落度在150-175 mm，骨料37.5毫米时估计混合用水总量190 kg/m3。试配时加入减水剂，掺量为水泥重量的1.3%，减水率15%，计算用水量为190-（190×12%）=167 kg/m3

5、 水泥用量 在ACI规范中查得最小水泥用量为400公斤/立方米。

6、 水灰比 167/400 = 0.418

7、 粗骨料的数量，细集料细度模数3.01，粗集料的最大尺寸37.5 mm，该表显示粗骨料体积为0.69m3在堆积干质量的基础上，可用于每立方米混凝土的粗集料为0.69 x 1660 = 1145 kg.根据筛分结果，其中

37.5mm粗集料：1145 x15%=172kg，20mm粗集料：687kg，10mm粗集料：286kg

8、 细集料用量 粗集料最大粒径为37.5 mm,每立方混凝土质量为2410 kg.

水（拌和 ）167kg，水泥400 kg，减水剂5.2kg，37.5mm粗集料172kg，20mm粗集料：687kg，10mm粗集料286kg。合计：1717 kg。细集料的质量693 kg

9、 体积法计算；水泥的数量和已知的粗骨料和包含空气质量

每体积用水 =167/1000=0.167 m3 ，水泥占体积 = 400/（3.15*1000）= 0.126984 m3

依次计算得：减水剂的体积0.0052 m3 粗集料占的体积0.429321m3。其中37.5mm粗集料体积：0.429321 x0.15=0.064398，20mm粗集料体积：0.25759，10mm粗集料体积： 0.10733，空气占的体积0.015m3，总体积成分除细骨料 0.743505 m3

细集料固体体积0.256495m3，干质量 0.256495x 2.722 x 1000=698kg

10、 每立方米混凝土的体积法计算结果如下：

水167Kg，水泥400Kg，减水剂5.2Kg，37.5mm粗集料172Kg，20mm粗集料 687Kg，10mm粗集料286Kg，砂（干）698Kg

11、计算粗集料含水，如果试验是假定砼质量按比例调整，调整后的总质量为

37.5mm粗集料：2.676x 0.064398 x 1000=172kg，依次计算得：20mm粗集料： 687kg，10mm粗集料： 286kg

12、 吸收水不成为混合水的一部分，必须从加水中调整出来之外。因而，粗、细骨料表面水的数量。对于加水所需经验估计数，因此，成为

37.5mm粗集料：0.95kg，20mm粗集料：5.29kg，10mm粗集料： 1.52kg

细集料：0.14kg，总计水质量：7.9kg

13、 对于1立方米混凝土一批次全部估计：水167-7.9=159 kg，水泥400kg，减水剂5.2kg，37.5mm粗集料（干）172+0.96=173kg，20mm粗集料（干）692kg，10mm粗集料（干）287kg，细集料（干）698kg，合计：2414kg

14、试拌：它是建立在粗、细集料在干燥的情况下的。占全部生产混凝土的0.05立方米。虽然水的计算数量为7.95公斤，为了获得所需的150至175毫米塌落度实际上用8.1千克水。实际试拌的质量为：水8.25kg，水泥20kg，减水剂0.26 kg，37.5mm粗集料（干）： 8.65kg，20mm粗集料（干）34.6kg，10mm粗集料（干）14.35kg，细集料34.9kg

合计120.75kg，实际测得砼塌落度175毫米，实际试验测得的混凝土单位质量2420 kg/m3。得到令人满意的是可行的工性性能。通过试拌得到的结果，对混凝土配合比作出如下调整：

14.1、此试验一批体积120.75/2420 = 0.0499m3

14.2、同批次的相同塌落度试验一立方米混凝土应所需混合用水8.25/0.0499= 165kg

14.3 、 所增加的混合水，新的水泥的含量变成20/0.499 = 400kg

14.4 、 由于可操作性是令人满意，对于一个新拌的是立方米的混凝土质量的估计测量单位质量2405kg/m3，每个单位的粗骨料体积占混凝土量用量将维持在同一批次试验，

减水剂5.21kg，37.5mm粗集料（干）173kg ，20mm粗集料（干）693kg ，10mm粗集料（干）288kg，细集料 （干）695kg

14.5 、 调整绝对体积的方法应遵循类似的概述，这些步骤不需要详细的说明

14.6 0.05 m3 实际用量：水：8.25 kg，水泥：20 kg，减水剂：0.26kg，37.5mm粗集料（干）：8.65kg ，20mm粗集料（干）：34.65kg，10mm粗集料（干）：14.4kg

细集料 （干）：34.75kg，合计：121.96kg

试配结果：塌落度170 mm，单位质量2420 kg/m3，工作性好

15、每单位质量砼含空气在范围内，所有这些调整后每立方米砼如下：

水165 kg，水泥400 kg，减水剂5.2 kg，37.5mm粗集料173 kg ，20mm粗集料693k，10mm粗集料288kg ，细集料695kg

强度测定：采用标准的ASTM C39测试方法。每个龄期和测试条件至少应有三个试件。养护28d的试件强度。混凝土强度评定时期规定采用150×300mm的圆柱体试件。并且应与设计者容许的圆柱体试件尺寸一致， 在圆柱体试件的测试时，通常将试件的两端罩面，一般采用硫磺砂浆罩面。