水泥混凝土路面配合比PPT課件

嫩黑項目試驗檢測培訓(xùn) 黑龍江省公路工程質(zhì)量監(jiān)督站 水泥混凝土配合比設(shè)計 水泥混凝土配合比設(shè)計相關(guān)標準 水泥標準稠度用水量 凝結(jié)時間 安定性檢驗方法 GB T1346 2011 2012 03 01實施GB T1346 2011 水泥膠砂強度檢驗方法 ISO法 GB17671 1999通用硅酸鹽水泥 GB175 2007公路工程公路工程集料試驗規(guī)程 JTGE42 2005建筑用砂 GB14684 2011 2012 02 01實施GB14684 2011 標準名稱改為 建設(shè)用砂 建筑用卵石 碎石 GB14685 2011 2012 02 01實施GB14685 2011 標準名稱改為 建設(shè)用卵石 碎石 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程 JGJ55 2011 水泥混凝土配合比設(shè)計相關(guān)標準 公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范 JTGF30 2003公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG TF50 2011公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程 JTGE30 2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB T1596 2005用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉 GB T18046 2008水泥化學(xué)分析方法 GB T176 2008混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50010 2010水泥水化熱測定方法 GB T12959 2008 水泥混凝土的定義 混凝土 簡稱為 砼 t ng 是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體 經(jīng)養(yǎng)護 硬化后具有一定強度的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱 水泥混凝土 是指用水泥作膠凝材料 砂 石作集料 與水 加或不加外加劑和摻合料 按一定比例配合 經(jīng)攪拌 成型 養(yǎng)護 硬化而得的具有一定結(jié)構(gòu)強度的結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件 也稱普通混凝土 它廣泛應(yīng)用于土木工程 水泥混凝土配合比設(shè)計概述 1 混凝土配合比 是指單位體積的混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例 確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作 稱為混凝土配合比設(shè)計 2 混凝土配合比的表示方法 1 相對用量表示法 水泥 砂 石子 水 2 單位用量表示法 水泥混凝土配合比設(shè)計的四項基本原則 1 滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級要求 2 滿足混凝土施工所要求的坍落度 工作度 和易性要求 3 滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求 4 符合經(jīng)濟原則 即節(jié)約水泥 以降低混凝土成本 混凝土配合比設(shè)計的基本步驟 1 計算初步配合比2 試拌調(diào)整 提出基準配合比3 檢驗強度 確定試驗室配合比4 換算施工配合比 工地配合比 混凝土配合比設(shè)計的基本規(guī)定 1 混凝土配合比設(shè)計應(yīng)采用工程實際使用的原材料 配合比設(shè)計所采用的細骨料含水率應(yīng)小于0 5 粗骨料含水率應(yīng)小于0 2 2 除配制C15及其以下強度等級的混凝土外 混凝土的最小膠凝材料用量應(yīng)符合下表規(guī)定 混凝土的最小膠凝材料用量 3 長期處于潮濕或水位變動的寒冷和嚴寒環(huán)境以及鹽凍環(huán)境的混凝土應(yīng)摻用引氣劑 引氣劑摻量應(yīng)根據(jù)混凝土含氣量要求經(jīng)試驗確定 混凝土最小含氣量應(yīng)符合下表規(guī)定 最大不宜超過7 0 混凝土最小含氣量說明 含氣量為氣體占混凝土體積的百分比 4 對于有預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)設(shè)計要求的工程 宜摻用適量粉煤灰或其他礦物摻合料 混凝土中最大堿含量不應(yīng)大于3 0kg m3 對于礦物摻合料堿含量 粉煤灰堿含量可取實測值的1 6 ?；郀t礦渣粉堿含量可取實測值的1 2 普通混凝土配合比設(shè)計方法 抗壓強度為指標 初步配合比設(shè)計計算 一 確定試配強度 fcu 0 1 當混凝土的設(shè)計強度等級小于C60時 配制強度應(yīng)按下式確定 2 當混凝土的設(shè)計強度等級不小于C60時 配制強度應(yīng)按下式確定 式中 混凝土配制強度 MPa 混凝土立方體抗壓強度標準值 這里取混凝土的設(shè)計強度等級值 MPa 混凝土強度標準差 MPa 混凝土強度標準差應(yīng)按下列規(guī)定確定 1 當具有近1個月 3個月的同一品種 同一強度等級混凝土的強度資料 且試件組數(shù)不小于30時 其混凝土強度標準差應(yīng)按下式計算 式中 混凝土強度標準差 第i組的混凝土試件強度 MPa n組試件的強度平均值 MPa n 試件組數(shù) 對于強度等級不大于C30的混凝土 當混凝土強度標準差計算值不小于3 0MPa時 應(yīng)按上式計算結(jié)果取值 當混凝土強度標準差計算值小于3 0MPa時 應(yīng)取3 0MPa 對于強度等級大于C30且小于C60的混凝土 當混凝土強度標準差計算值不小于4 0MPa時 應(yīng)按上式計算結(jié)果取值 當混凝土強度標準差計算值小于4 0MPa時 應(yīng)取4 0MPa 當沒有近期的同一品種 同一強度等級混凝土強度資料時 其強度標準差可按下表取值 二 計算水膠比1 當混凝土強度等級小于C60時 混凝土水膠比宜按下式計算 式中 W B 混凝土水膠比 a b 回歸系數(shù) 可按下表規(guī)定取值 膠凝材料28d膠砂抗壓強度 MPa 可實測 也可以按下表確定 回歸系數(shù) a b 取值表 三 確定用水量和外加劑用量每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量 mw0 應(yīng)符合下列規(guī)定 1 混凝土水膠比在0 40 0 80范圍時 可按下表選取 2 混凝土水膠比小于0 40時 可通過試驗確定 干硬性混凝土的用水量 kg m3 塑性混凝土的用水量 kg m3 說明 1 上表用水量系采用中砂時的取值 采用細砂時 每立方米混凝土用水量可增加5kg 10kg 采用粗砂時 可減少5kg 10kg 2 摻用礦物摻合料和外加劑時 用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整 摻外加劑時 每立方米流動性或大流動性混凝土的用水量 mw0 可按下式計算 mw0 m w0 1 式中 mw0 計算配合比每立方米混凝土的用水量 kg m3 m w0 未摻外加劑時推定的滿足實際坍落度要求的每立方米混凝土用水量 kg m3 以上表塑性混凝土的用水量中坍落度90mm坍落度的用水量為基礎(chǔ) 按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5kg m3用水量來計算 當坍落度增大到180mm以上時 隨坍落度相應(yīng)增加的用水量可減少 外加劑的減水率 應(yīng)經(jīng)混凝土試驗確定 每立方米混凝土中外加劑用量 ma0 應(yīng)按下式計算 ma0 mb0 a式中 ma0 計算配合比每立方米混凝土中外加劑用量 kg m3 mb0 計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量 kg m3 a 外加劑摻量 應(yīng)經(jīng)混凝土試驗確定 四 確定膠凝材料 礦物摻合料和水泥用量 每立方米混凝土的膠凝材料用量 mb0 應(yīng)按下式計算 并應(yīng)進行試拌調(diào)整 在拌合物性能滿足的情況下 取經(jīng)濟合理的膠凝材料用量 式中 mb0 計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量 kg m3 mw0 計算配合比每立方米混凝土中水的用量 kg m3 W B 混凝土水膠比 每立方米混凝土中礦物摻合料用量 mf0 應(yīng)按下式計算 mf0 mb0 f式中 mf0 計算配合比每立方米混凝土中礦物摻合料用量 kg m3 f 礦物摻合料摻量 可參照下表確定 每立方米混凝土中水泥用量 mc0 應(yīng)按下式確定 mc0 mb0 mf0式中 mc0 計算配合比每立方米混凝土水泥的用量 kg m3 鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量 說明 1 采用其他通用硅酸鹽水泥時 宜將水泥混合材摻量20 以上的混合材量計入礦物摻合料 2 復(fù)合摻合料各組分的摻量不宜超過單摻時的最大摻量 3 在混合使用兩種或者兩種以上礦物摻合料時 礦物摻合料總摻量應(yīng)符合表中復(fù)合摻合料的規(guī)定 預(yù)應(yīng)力混凝土中礦物摻合料最大摻量 說明 1 采用其他通用硅酸鹽水泥時 宜將水泥混合材摻量20 以上的混合材量計入礦物摻合料 2 復(fù)合摻合料各組分的摻量不宜超過單摻時的最大摻量 3 在混合使用兩種或者兩種以上礦物摻合料時 礦物摻合料總摻量應(yīng)符合表中復(fù)合摻合料的規(guī)定 五 確定混凝土配合比的砂率 混凝土配合比的砂率 s 應(yīng)根據(jù)骨料的技術(shù)指標 混凝土拌合物性能和施工要求 參考既有歷史確定 當缺乏砂率的歷史資料時 混凝土砂率的確定應(yīng)符合下列規(guī)定 1 坍落度小于10mm的混凝土 其砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定 2 坍落度為10mm 60mm的混凝土 其砂率可根據(jù)粗骨料品種 最大公稱粒徑及水膠比按下表選取 3 坍落度大于60mm的混凝土 其砂率可經(jīng)試驗確定 也可在下表的基礎(chǔ)上 按坍落度每增大20mm 砂率增大1 的幅度予以調(diào)整 混凝土砂率選取參照表 說明 1 上表數(shù)值系中砂的選用砂率 對細砂或粗砂 可相應(yīng)地減少或增大砂率 2 當采用人工砂配制混凝土?xí)r 砂率可適當增大 3 當只用一個單粒級粗骨料配制混凝土?xí)r 砂率應(yīng)適當增大 六 計算粗 細骨料的用量 當采用質(zhì)量法計算混凝土配合比時 粗 細骨料用量應(yīng)按下式計算 f0 c0 g0 s0 w0 cp式中 f0 計算配合比每立方米混凝土礦物摻合料用量 kg m3 c0 計算配合比每立方米混凝土的水泥用量 kg m3 g0 計算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量 kg m3 s0 計算配合比每立方米混凝土的細骨料用量 kg m3 w0 計算配合比每立方米混凝土的用水量 kg m3 s 砂率 cP 每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量 kg 可取2350kg m3 2450kg m3 當采用體積法計算混凝土配合比時 粗 細骨料用量應(yīng)按下式計算 式中 c 水泥密度 kg 3 可實測 也可取2900kg 3 3100kg 3 f 礦物摻合料密度 kg 3 可按GB T208實測 g 粗骨料的表觀密度 kg 3 s 細骨料的表觀密度 kg 3 w 水的密度 kg 3 可取1000kg 3 s 砂率 混凝土的含氣量百分數(shù) 在不使用引氣劑或引氣型外加劑時 可取 路面混凝土配合比設(shè)計方法 設(shè)計依據(jù) 公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范 JTGF30 2003 一 普通混凝土配合比設(shè)計1 試配強度 彎拉強度 fc fr 1 1 04cv ts其中 fc為28天試配彎拉強度 Mpa fr為設(shè)計彎拉強度標準值 Mpa cv為彎拉強度變異系數(shù)S為彎拉強度試驗樣本的標準差 Mpa t為保證率系數(shù) cv為彎拉強度變異系數(shù) 應(yīng)按統(tǒng)計數(shù)據(jù)在下表的規(guī)定范圍取值 無統(tǒng)計數(shù)據(jù)時 應(yīng)按設(shè)計取值 t為保證率系數(shù) 按下表確定 根據(jù)耐久性要求的最大水灰比 最小單位水泥用量應(yīng)符合下表規(guī)定 最大水泥用量不宜大于400kg m3 摻粉煤灰時 最大單位膠凝材料不宜大于420kg m3 水灰 膠 比的計算和確定 1 碎石或碎卵石混凝土W C 1 5648 fc 1 0097 0 3595fs 2 卵石混凝土W C 1 2618 fc 1 5492 0 4709fs 其中 fs為水泥實測28天抗折強度 Mpa 再根據(jù)耐久性要求復(fù)核 確定水灰 膠 比 根據(jù)砂的細度模數(shù)和粗集料種類 按下表取值 在軟做抗滑槽時 可增大1 2 確定單位用水量 根據(jù)粗集料種類和確定的坍落度 分別按下列公式計算 集料以自然風(fēng)干狀態(tài)計 碎石 W0 104 97 0 309SL 11 27 C W 0 61SP卵石 W0 86 89 0 370SL 11 24 C W 1 00SP其中 W0為不摻外加劑與摻和料的混凝土單位用水量 kg m3 SL為設(shè)計坍落度SP為砂率摻外加劑的混凝土單位用水量按下式計算 W0W W0 1 其中 為所用外加劑的實測減水率 確定水泥用量 mco mo W C 砂 石材料的計算及理論配合比的確定 可按體積法或質(zhì)量法計算 采用質(zhì)量法時 表觀密度取2400 2450kg m3 經(jīng)計算得到的配合比 應(yīng)驗算單位粗集料填充體積率 且不宜小于70 體積百分率 粗集料用量 振實密度 假設(shè)1m3混凝土拌和物的質(zhì)量為某一確定值mcp 則可列方程 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骨料用量 kg s 砂率 mcp 1m3混凝土拌和物的假定質(zhì)量 其值可取2400 2500kg 聯(lián)立兩式 即可求出mgo mso 混凝土配合比的試配 調(diào)準與確定 一 試配1 進行混凝土配合比試配時應(yīng)采用工程中實際使用的原材料 混凝土試配應(yīng)采用強制式攪拌機進行攪拌 并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準 混凝土試驗用攪拌機 JG244的規(guī)定 攪拌方法宜與施工采用的方法相同 2 試驗室成型條件應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 普通混凝土拌合物性能試驗方法標準 GB T50080的規(guī)定 3 每盤混凝土試配的最小攪拌量應(yīng)符合下表的規(guī)定 并不應(yīng)小于攪拌機公稱容量的1 4 且不應(yīng)大于攪拌機公稱容量 混凝土試配的最小攪拌量 4 在計算配合比的基礎(chǔ)上應(yīng)進行試拌 以檢查拌合物的性能 當試拌得出的拌合物坍落或維勃稠度不能滿足要求 或粘聚性和保水性不好時 應(yīng)在保證水膠比不變的條件下相應(yīng)調(diào)整用水量或砂率 直到混凝土拌合物性能符合設(shè)計和施工要求 然后修正計算配合比 提出試拌配合比 5 在試拌配合比的基礎(chǔ)上應(yīng)進行混凝土強度試驗 并應(yīng)符合下列規(guī)定 1 應(yīng)采用三個不同的配合比 其中一個應(yīng)為本規(guī)程第4條確定的試拌配合比 另外兩個配合比的水膠比宜試拌配合比分別增加和減少0 05 用水量應(yīng)與試拌配合比相同 砂率可分別增加和減少1 2 進行混凝土強度試驗時 拌合物性能應(yīng)符合設(shè)計和施工要求 3 進行混凝土強度試驗時 每個配合比應(yīng)至少制作一組 三塊 試件 并應(yīng)標準護到28d或設(shè)計規(guī)定齡期時試壓 一般制作7d 28d2組試件 6 配合比調(diào)整應(yīng)符合下列規(guī)定 1 根據(jù)第5條混凝土強度試驗結(jié)果 宜繪制強度和水膠比的線性關(guān)系圖或插值法確定略大于配制強度對應(yīng)的膠水比2 在試拌配合比的基礎(chǔ)上 用水量 mw 和外加劑用量 ma 應(yīng)根據(jù)確定的水膠比作調(diào)整 3 膠