问答题某建筑工地欲采用框架结构钢筋混凝土，已知混凝土设计强度等级为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型，混凝土坍落度要求为50～70mm。(根据施工单位的管理水平和历史统计资料，混凝土强度标准差σ取4.0MPa。)所用原材料如下。
①水泥：普通硅酸盐水泥32.5级，密度ρ_c=3.1，水泥强度富余系数γ_c=1.12。
②砂：河砂M_X=2.4，Ⅱ级配区，ρ_s=2.65g/cm³。
③石子：碎石D_max=40mm，连续级配且级配良好，ρ_g=2.70g/cm³。
④水：采用自来水。
请根据上述条件，回答下列问题。

问答题请计算混凝土初步计算配合比。

【正确答案】计算混凝土初步计算配合比。
①确定混凝土配制强度(f_cu，0)。
f_cu，0=f_cu，k+1.645σ=30+1.645×4.0=36.58(MPa)。
②确定水灰比(W/C)。
a．根据强度要求计算水灰比(w/C)：
[*]
b．根据耐久性要求确定水灰比(W/C)。
由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，对水灰比无限制，故取满足强度要求的水灰比即可。
③确定用水量(m_w0)。
查表7-1可知，坍落度55～70mm时，用水量185kg。

表7-1 塑性混凝土用水量

拌和物稠度		卵石最大粒径/mm				碎石最大粒径/mm
项目	指标	10	20	31.5	40	15	20	31.5	40
坍落度/mm	10～30	190	170	160	150	200	185	175	165
	30～50	200	180	170	160	210	195	185	175
	50～70	210	190	180	170	220	205	195	185
	70～90	215	195	185	175	230	215	205	195

④计算水泥用量(m_c0)。 m_c0=m_w0×C/W=185×1/0.45=411(kg)；满足耐久性对水泥用量的最小要求。
⑤确定砂率(β_s)。参照表7-2，通过插值(内插法)计算，取砂率β_s=32%。

表7-2 混凝土砂率

水灰比	碎石最大粒径/mm			卵石最大粒径/mm
水灰比	15	20	40	10	20	40
0.40	30～35	29～34	27～32	26～32	25～31	24～30
0.50	33～38	32～37	30～35	30～35	29～34	28～33
0.60	36～41	35～40	33～38	33～38	32～37	31～36
0.70	39～44	38～43	36～41	36～41	35～40	35～39

⑥计算砂、石用量(m_s0、m_g0)。
当采用体积法计算时，在不使用引气型外加剂时，a取1，根据下列公式计算相应数值。
[*]
[*]
[*] 所以，该混凝土初步计算配合为：
m_c0=411kg，m_wo=185kg，m_s0=577kg，m_g0=1227kg。

【答案解析】

问答题计算的初步计算配合比，称取12L各材料用量进行混凝土和易性试拌调整。测得混凝土坍落度为20mm，小于设计要求，所以分别增加5%的水泥和水，重新搅拌后，测得坍落度为65mm，且黏聚性和保水性均满足设计要求，并测得混凝土表观密度为2392kg/m³，请计算基准配合比。又经过混凝土强度试验，恰好满足设计要求，已知现场施工所用砂含水率为4.5%，石子含水率为1.0%，请计算施工配合比。

【正确答案】计算如下。
①基准配合比。
a．根据初步计算配合比计算12L各材料用量为：
m_c=4.932kg，m_w=2.220kg，m_s=6.92kg，m_g=14.72kg。
b．分别增加5%的水泥和水用量为：
△m_c=0.247kg，△m_w=0.111kg。
c．各材料总用量为：
m_A=(4.932+0.247)+(2.220+0.111)+6.92+14.92=29.35(kg)。
d．根据下列公式计算基准配合比。
[*]
可得m'_c0=422kg；
[*]
可得m_'w0=190kg；
[*]
可得m'_s0=564kg；
[*]
可得m'_s0=1215kg。
②施工配合比。
根据题意，试验室配合比等于基准配合比，则施工配合比为：
m'_c=m'_c0=422kg；
m'_s=564×(1+4.5%)=589kg；
m'_g=1215×(1+1%)=1227kg；
m'_w=190-564×4.5%-1215×1%=152kg。

【答案解析】

问答题可知混凝土的基准配合比，若掺入减水率为18%的高效减水剂，并保持混凝土落度和强度不变，且实测混凝土表观密度ρ_h=2400kg/m³。请计算掺减水剂后混凝土的配合比，并计算1m³混凝土能够节约水泥多少kg?

【正确答案】计算如下。
①因为减水率为18%，则实际需水量为：
m_w=190-190×18%=156kg。
②由题干可知，保持强度不变，即保持水灰比不变，则实际水泥用量为：
m_c=156/0.45=347kg。
③掺入减水剂后，混凝土的配合比为：
各材料总用量m_A=347+156+564+1215=2282(kg)；
[*]
[*]
[*]
[*]
所以，实际1m³混凝土节约水泥量为：422-365=57(kg)。

【答案解析】