普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制.ppt

第六章 混凝土,內(nèi)容： 6.1 普通混凝土的組成材料 6.1.1 水泥 6.1.2 骨料 6.1.3 混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水 6.1.4 外加劑及摻合料 6.2 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì) 6.3 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制 6.4 其他品種混凝土 6.5 砂漿 復(fù)習(xí)思考題,6.3 普通水泥混凝土配合比設(shè)計(jì) 一、混凝土配合比表示方法 （1）單位用量表示法 以每1m3混凝土中各種材料的質(zhì)量表示： 水泥:水:砂:石子=300kg:180kg:720kg:1200kg （2）相對(duì)用量表示法 以各種材料的質(zhì)量比來(lái)表示（以水泥質(zhì)量為1） 水泥:水:砂:石子1：0.6：2.4：4,二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求 、達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)； 、滿足混凝土施工所要求的和易性； 、滿足工程所處環(huán)境和使用條件對(duì)混凝土耐久性的要求； 、符合經(jīng)濟(jì)原則，節(jié)約水泥，降低成本。,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)的三參數(shù) 水灰比、單位用水量、砂率是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)，它們與混凝土各項(xiàng)性質(zhì)之間有著非常密切的關(guān)系。 水灰比對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性起決定作用； 砂率對(duì)新拌混凝土的和易性有很大影響； 單位用水量是影響新拌混凝土流動(dòng)性的最主要因素。 在配合比設(shè)計(jì)中，只要能正確地確定這三個(gè)參數(shù)，就能設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的混凝土配合比。,四、混凝土配合比設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備資料（依據(jù)） (1)了解工程設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，以便確定混凝土配制強(qiáng)度； (2)了解工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性的要求，以便確定所配制混凝土的適宜水泥品種、最大水灰比和最小水泥用量； (3)了解結(jié)構(gòu)斷面尺寸及鋼筋配置情況，以便確定混凝土骨料的最大粒徑； (4)了解混凝土施工方法及管理水平，以便選擇混凝土拌和物坍落度及骨料的最大粒徑； (5)掌握原材料的性能指標(biāo)。,五、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟 （1）計(jì)算初步配合比（計(jì)算配合比）； （2）試拌調(diào)整，確定基準(zhǔn)配合比； （3）檢驗(yàn)強(qiáng)度，提出試驗(yàn)室配合比（設(shè)計(jì)配合比）； （4）按現(xiàn)場(chǎng)砂、石含水情況，換算施工配合比 。,六、混凝土配合比設(shè)計(jì)方法 1.確定混凝土配制強(qiáng)度 式中：fcu,0混凝土配制強(qiáng)度（MPa） fcu,k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）。,的確定： （1）施工單位有強(qiáng)度歷史資料時(shí)，按公式計(jì)算。 當(dāng)混凝土強(qiáng)度為C20或C25時(shí)，若計(jì)算值小于2.5MPa時(shí)，取2.5MPa； 當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)大于C30時(shí)，若計(jì)算值小于3.0MPa，取3.0MPa。 （2）施工單位無(wú)強(qiáng)度歷史資料時(shí)，按下表取用。 標(biāo)準(zhǔn)差值,2.初步確定水灰比（W/C） 根據(jù)已確定的混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)cu,o，按下式計(jì)算水灰比：,式中: fcu,0混凝土試配強(qiáng)度, pa； fce水泥28d的實(shí)測(cè)強(qiáng)度,pa； a,b混凝土強(qiáng)度公式的回歸系數(shù)，與骨料品種、水泥品種有關(guān)，可通過試驗(yàn)求得。 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程(JGJ552000)提供的a 、b 經(jīng)驗(yàn)值為： 采用碎石：a=0.46 b0.07 采用卵石：a=0.48 b =0.33,為了滿足耐久性要求，計(jì)算所得混凝土水灰比值應(yīng)與課本表 中的規(guī)定值進(jìn)行復(fù)核。如果計(jì)算所得水灰比大于表中的規(guī)定值，應(yīng)按表中規(guī)定取值。,3.選取每立方米混凝土的用水量（mwo） 設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，應(yīng)該力求采用最小單位用水量，應(yīng)按骨料品種、粒徑、施工要求的流動(dòng)性指標(biāo)(如：坍落度)等，根據(jù)本地區(qū)或本單位的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。 1m3混凝土拌合物的用水量，一般應(yīng)根據(jù)選定的坍落度選用。,注：本表用水量系采用中砂時(shí)的平均取值，采用細(xì)砂時(shí)，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂則可減少510。 摻用各種外加劑或摻合料時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。,對(duì)流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土的用水量的確定，按 下列步驟進(jìn)行： 1、以表中坍落度為90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增加20mm用水量增加5kg計(jì)算； 2、摻外加劑時(shí)的混凝土用水量mw： mw mwo(1-) 式中： mwo 未摻外加劑時(shí)混凝土的用水量 外加劑的減水率，,4.計(jì)算每立方米混凝土的水泥用量(mco ) 根據(jù)已確定的用水量、水灰比計(jì)算水泥用量，即 式中：mco 水泥用量，kg/m3； mwo 用水量，kg/m3。 為保證混凝土耐久性，應(yīng)進(jìn)行復(fù)核，由上式計(jì)算所得的水泥用量若小于規(guī)定的最小水泥量時(shí)，應(yīng)按表中規(guī)定的最小水泥用量選取。,5.選取合理砂率s 應(yīng)當(dāng)根據(jù)混凝土拌合物的和易性，通過試驗(yàn)求出合理砂率。如無(wú)試驗(yàn)資料，可按集料品種、粒徑及混凝土的水灰比，按課本表6-28規(guī)定的范圍選用。,6、計(jì)算砂、石用量 （ mso 、 mgo） （1）體積法(絕對(duì)體積法) 假設(shè)混凝土拌合物的體積等于各組成材料絕對(duì)體積和所含空氣體積之總和。 式中：c水泥密度,可取29003100 （kg/m3） g粗骨料的表觀密度（kg/m3）； s細(xì)骨料的表觀密度（kg/m3）； w水的密度,可取1000（kg/m3）； 混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引氣型外加劑時(shí)，可取為1，引氣混凝土=3-5，加氣混凝土可達(dá)幾十。,（2）質(zhì)量法 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，先假定1m3混凝土拌和物的質(zhì)量，根據(jù)各材料之間的質(zhì)量關(guān)系，計(jì)算各材料的用量。 式中：mco每立方米混凝土的水泥用量（kg） mgo每立方米混凝土的粗骨料用量（kg mso每立方米混凝土的細(xì)骨料用量（kg） s 砂率（） mcp1m3混凝土拌和物的假定質(zhì)量，其值可取23502450kg（為其濕表觀密度值）。,7.初步配合比（計(jì)算配合比） 經(jīng)上述計(jì)算，即可取得初步配合比，即1m3混凝土各組成材料用量mco、mso、mgo、mwo，也可求出以水泥用量為1的各材料的比值。 以上混凝土配合比計(jì)算公式和表格，均以干燥狀態(tài)集料（指含水率小于0.5%的細(xì)集料或含水率小于0.2%的粗集料）為基準(zhǔn)。當(dāng)以飽和面干集料為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，則應(yīng)做相應(yīng)的修正。,8.試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì) (試配和調(diào)整) （1）試拌、調(diào)整，提出基準(zhǔn)配合比 在初步配合比設(shè)計(jì)過程中，各組成材料的用量是借助于經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)表格和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)得到的，還需要通過試拌檢驗(yàn)，經(jīng)調(diào)整后得出滿足施工和易性要求的混凝土基準(zhǔn)配合比。 1）試拌 2）校核工作性、調(diào)整配合比 當(dāng)試拌出的拌和物坍落度或維勃稠度不能滿足要求，或粘聚性和保水性不良時(shí)，應(yīng)在保持水灰比不變的條件下相應(yīng)調(diào)整用水量或砂率，直到符合要求為止。,（2）確定試驗(yàn)室配合比,試驗(yàn)室配合比按以下三個(gè)步驟進(jìn)行檢驗(yàn)與確定,1）制作試件、檢驗(yàn)強(qiáng)度 為校核混凝土強(qiáng)度，至少應(yīng)采用三個(gè)不同水灰比的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另兩個(gè)配合比是以基準(zhǔn)配合比的水灰比為準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上水灰比分別增加和減少0.05，其用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比相同，但砂率值應(yīng)增加和減少1。 制作檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度的試件時(shí)，尚應(yīng)檢驗(yàn)拌合物的坍落度（或維勃稠度）、粘聚性、保水性，并測(cè)出各自的“濕表觀密度實(shí)測(cè)值”，以供最后修正材料用。 檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度，每種配合比至少制作一組（3塊）試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d條件下進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，以此為依據(jù)調(diào)整配合比。,（2）確定試驗(yàn)室配合比 試驗(yàn)室配合比按以下三個(gè)步驟進(jìn)行檢驗(yàn)與確定：,用水量mw ，取基準(zhǔn)配合比中的用水量值，并根據(jù)制作強(qiáng)度試塊時(shí)測(cè)得坍落度值加以適當(dāng)調(diào)整； 水泥用量mc ，取用水量乘以由強(qiáng)度一灰水比關(guān)系直線上定出的為達(dá)到試配強(qiáng)度(fcu,o)所必須的灰水比值； 砂、石用量ms、mg ，在基準(zhǔn)配合比中的砂、石用量的基礎(chǔ)上，按fcu,oC/W關(guān)系曲線確定的配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的水灰比進(jìn)行調(diào)整后確定 。,2）確定試驗(yàn)室配合比,根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，建立灰水比與混凝土強(qiáng)度的關(guān)系，選定與混凝土配制強(qiáng)度(fcu,o)相對(duì)應(yīng)的灰水比（C/W），并按下列步驟確定經(jīng)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)的各組成材料用量：,由此確定出經(jīng)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)的配合比試驗(yàn)室配合比（或稱設(shè)計(jì)配合比）,3）根據(jù)實(shí)測(cè)拌合物表觀密度(單位體積質(zhì)量)修正配合比,其比值，混凝土配合比校正系數(shù)值,當(dāng)2%時(shí)，不需調(diào)整； 當(dāng)2%時(shí)，將混凝土配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以修正校