混凝土配合比設(shè)計學(xué)習(xí)ppt課件

普通混凝土配合比設(shè)計學(xué)習(xí)交流課件-錢寶軍2018年4月,一、混凝土配合比設(shè)計概念,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。1、混凝土配合比設(shè)計的任務(wù)：滿足和易性要求（工作性）；滿足設(shè)計強(qiáng)度等級要求（設(shè)計要求）；滿足混凝土耐久性或設(shè)計的其他性能要求；在滿足性能要求的前提下，盡可能節(jié)約材料，降低成本。,一、混凝土配合比設(shè)計,2、配合比的表示方法：,一、混凝土配合比設(shè)計概念,以每1m3混凝土中各組成材料的質(zhì)量（kg/m3)表示:,以單位質(zhì)量水泥（1.00）與各種材料之間的比例水灰比表示:,以每攪拌一盤砼的各種材料用量表示，便于施工管理和質(zhì)量控制。,二、配合比設(shè)計前所需基本資料,設(shè)計依據(jù)：普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ55-2011）設(shè)計混凝土的強(qiáng)度等級、耐久性要求等；設(shè)計混凝土的工作性要求；施工環(huán)境（溫度、濕度）：冬季施工、夏季施工；混凝土工程特點（大體積、大面積等）；混凝土工程部位（梁、平臺板、柱、樁、地下、地上等）；施工條件（振搗方法、養(yǎng)護(hù)方式）、施工管理水平等；結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸及配筋情況，確定使用的最大粒徑；,第二節(jié)混凝土配合比設(shè)計,二、配合比設(shè)計基本要求,各種原材料的技術(shù)要求應(yīng)符合規(guī)范的要求。盡可能地選擇與混凝土強(qiáng)度等級相匹配的水泥。1、配置高強(qiáng)度砼時，應(yīng)采用高強(qiáng)度水泥；配置低強(qiáng)度砼時，宜采用低強(qiáng)度等級水泥。2、用高強(qiáng)度等級水泥配制低強(qiáng)度等級砼時，會使每立方米砼的水泥用量偏少，影響砼的和易性及密實性。3、用低強(qiáng)度等級的水泥配制高強(qiáng)度等級的砼時，會使每立方米砼的水泥用量過多，影響到砼的可操作性和耐久性能。,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,第二節(jié)混凝土配合比設(shè)計,1、混凝土配合比設(shè)計中的三個基本參數(shù)：,水膠比：水與膠凝材料之間的比例關(guān)系。,砂率：砂與石子之間的比例關(guān)系。,單位體積用水量：水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系：。,確定強(qiáng)度,獲得流動性,調(diào)整和易性,2、三個參數(shù)的確定基本原則：,在滿足混凝土設(shè)計強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水膠比鮑羅米公式；在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定混凝土的單位體積用水量需水量定則；砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定砂率。,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,3、混凝土配合比設(shè)計的步驟,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,4、初步計算配合比,計算步驟：第一步：確定混凝土配制強(qiáng)度(fcu,0)第二步：確定水膠比(w/B)第三步：確定用水量W0第四步：確定膠凝材料用量B0第五步：確定水泥用量C0和摻和料用量F0第六步：確定砂率s第七步：確定砂石用量S0，G0（質(zhì)量法、體積法）,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,第一步：混凝土配制強(qiáng)度的確定,滿足混凝土強(qiáng)度保證率達(dá)到95的原則：fcu.0fcu.k+1.645的確定：施工單位有強(qiáng)度歷史資料時，統(tǒng)計法確定；施工單位無強(qiáng)度歷史資料時，查表確定：,4、初步計算配合比,第二步、初步確定水灰比（W/B）,依據(jù)鮑羅米公式公式：W/B=afce/(fcu,o+a.bfce)式中fcu.o混凝土試配強(qiáng)度；fce水泥28d的實測強(qiáng)度；a、b回歸系數(shù)，與骨料品種、水泥品種有關(guān)，其數(shù)值可通過試驗求得。規(guī)范JGJ55-2011中已給出了經(jīng)驗值：,4、初步計算配合比,第三步：單位體積用水量（mwo)確定需水量定則,1、需水量定則：當(dāng)粗骨料（石子）最大粒徑一定時，混凝土坍落度主要取決于單方混凝土用水量。2、坍落度90mm時：根據(jù)所用粗骨料的種類、最大粒徑及施工所要求的坍落度值，查表選取1m3混凝土的用水量。3、坍落度90mm時：先確定坍落度90mm時的用水量，然后每增加20mm坍落度，增加5kg/m3水。4、塑性混凝土的用水量選取表（kg/m3）：,4、初步計算配合比,第四步膠凝材料用量（mbo）的確定,根據(jù)確定的水膠比（W/B）和選取的單位體積用水量（mwo），可計算出膠凝材料用量：第五步：確定水泥用量mC0和摻和料用量mF0：根據(jù)摻和料的摻量f，確定摻和料用量mF0：確定水泥用量mc0：,4、初步計算配合比,第六步砂率值（s）的確定,、通過試驗確定：根據(jù)混凝土拌和物和易性要求，通過試驗，以流動度最大，或相同流動度下，水泥用量最少確定合理砂率；、通過查表確定：根據(jù)粗細(xì)骨料特性、規(guī)格，水膠比大小，通過查表確定砂率；、通過計算確定：根據(jù)骨料合理級配原則，即砂子填充石子空隙，并稍有富余（撥開）系數(shù)原則，通過計算確定。,4、初步計算配合比,試驗法確定砂率：,需要比較準(zhǔn)確地確定合理砂率的范圍或需要了解砂率變化對混凝土拌和物性能的影響時，應(yīng)經(jīng)試驗來確定合理砂率，其步驟如下：1、拌制五組不同砂率的砼拌和物，它們的用水量及膠凝材料用量均相同，保持混凝土每方的容重不變，砂率值以每組2%3%的變動，測定每組拌和物的坍落度和工作性。2、用坐標(biāo)紙作出坍落度-砂率關(guān)系圖，如圖中有極大值，則極大值所對應(yīng)的砂率即為該拌和物的合理砂率值。如果因粘聚性能不好而得不出極大值，則合理砂率值應(yīng)為粘聚性及保水性能保持良好而混凝土坍落度最大時的砂率值。,查表法確定砂率：,砂率的計算公式：,計算法確定砂率：,砂率的采用原則：,1、粗骨料的粒徑增大砂率應(yīng)減小，粗骨料粒徑減小砂率應(yīng)增大。2、采用細(xì)砂時的砂率比中砂小，采用粗砂時砂率比中砂大。3、采用卵石時砂率比采用碎石時小。4、水膠比小時砂率減小，水膠比增大時砂率應(yīng)增大。5、膠凝材料用量大時砂率應(yīng)減小，膠凝材料用量少時砂率應(yīng)增大,第六步砂、石用量（mso）及（mgo）確定,1、體積法：假定混凝土拌和物體積和混凝土拌和物中所含空氣體積之總和為1。,4、初步計算配合比,2、質(zhì)量法：假定混凝土拌合物的表觀密度mcp(kg/m3)接近一個固定值。即c0g0s0w0cp,基準(zhǔn)配合比的確定：,目的：,初步計算配合比求出的各材料用量，是借助于一些經(jīng)驗公式和數(shù)據(jù)計算出來的，或是利用經(jīng)驗資料查得的，因而不一定能夠完全符合設(shè)計要求的混凝土拌合物的和易性。因此，必須通過試拌對初步計算配合比進(jìn)行調(diào)整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,原則：在初步計算配合比的基礎(chǔ)上，假定水膠比不變，通過試拌、調(diào)整，以使拌合物滿足設(shè)計的和易性要求。調(diào)整方法：按初步計算配合比配制約20L拌合物當(dāng)坍落度低于設(shè)計要求時，保持水膠比不變，適當(dāng)增加膠凝材料漿用量；當(dāng)坍落度高于設(shè)計要求時，保持砂率不變，適當(dāng)增大骨料用量；當(dāng)粘聚性和保水性不良時，應(yīng)在保持水膠比不變的情況下適當(dāng)調(diào)整砂率，直到符合要求為止。然后提出供檢驗強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,試驗室配合比的確定：,目的：通過調(diào)整的基準(zhǔn)配合比，和易性已滿足設(shè)計要求，但w/B不一定滿足強(qiáng)度設(shè)計要求。因此，需要通過調(diào)整w/B，使配合比滿足強(qiáng)度設(shè)計要求。,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,試驗室配合比的確定：,確定方法：采用3個不同的配合比，其一為基準(zhǔn)配合比，另外兩個配合比的W/B較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少0.05；水用量與基準(zhǔn)相同，砂率分別增加或減少1，得到3個配合比。每種配合比至少制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28d時進(jìn)行強(qiáng)度測試。作3個配合比的28d強(qiáng)度與B/W直線，由作圖法得到與設(shè)計強(qiáng)度相對應(yīng)的B/W，即W/B。以得到的滿足設(shè)計強(qiáng)度要求的W/B為基礎(chǔ)，并取mw=mw基、ms=ms基、mg=mg基，求出1m3混凝土的各組成材料用量mc、mf、ms、mg、mw，試拌后實測拌合物表觀密度（c.t），與設(shè)計計算的表觀密度（c.c）進(jìn)行校正。,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,試驗室配合比確定：,配合比校正：校正系數(shù)：試驗室配合比：,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,確定施工配合比：,設(shè)計配合比是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而工地存放的砂、石的水分隨著氣候而變化。所以現(xiàn)場材料的實際稱量應(yīng)按砂、石的實際含水情況進(jìn)行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。假定工地存放砂的含水率為a%，石子的含水率為b，則將試驗室配合比換算為施工配合比，其材料用量為：mc施=mc試（kg/m3）mf施=mf試（kg/m3）ms施=ms試(1+a%)（kg/m3）mg施=mg試(1+b%)（kg/m3）mw施=mw試-a%ms-b%mg（kg/m3）,三、混凝土配合比設(shè)計步驟,例:某框架結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為30，施工要求混凝土坍落度為3050，根據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差5MPa。所用原材料情況如下：水泥：42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，水泥強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)值的富余系數(shù)為1.08；砂：中砂，級配合格，砂子表觀密度os=2.60/cm；石：530mm碎石，級配合格，石子表觀密度og=2.65/cm3；試求：混凝土計算配合比；2若經(jīng)試