混凝土配合比設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)ppt課件

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)交流課件-錢(qián)寶軍2018年4月,一、混凝土配合比設(shè)計(jì)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(chēng)為混凝土配合比設(shè)計(jì)。1、混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)：滿(mǎn)足和易性要求（工作性）；滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求（設(shè)計(jì)要求）；滿(mǎn)足混凝土耐久性或設(shè)計(jì)的其他性能要求；在滿(mǎn)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(jì),2、配合比的表示方法：,一、混凝土配合比設(shè)計(jì)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(pán)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(jì)前所需基本資料,設(shè)計(jì)依據(jù)：普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ55-2011）設(shè)計(jì)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、耐久性要求等；設(shè)計(jì)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(diǎn)（大體積、大面積等）；混凝土工程部位（梁、平臺(tái)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(jì),二、配合比設(shè)計(jì)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(jí)相匹配的水泥。1、配置高強(qiáng)度砼時(shí)，應(yīng)采用高強(qiáng)度水泥；配置低強(qiáng)度砼時(shí)，宜采用低強(qiáng)度等級(jí)水泥。2、用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)砼時(shí)，會(huì)使每立方米砼的水泥用量偏少，影響砼的和易性及密實(shí)性。3、用低強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)的砼時(shí)，會(huì)使每立方米砼的水泥用量過(guò)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(jì)步驟,第二節(jié)混凝土配合比設(shè)計(jì),1、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)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(dòng)性,調(diào)整和易性,2、三個(gè)參數(shù)的確定基本原則：,在滿(mǎn)足混凝土設(shè)計(jì)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(mǎn)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(lèi)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(lái)確定砂率。,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,3、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,4、初步計(jì)算配合比,計(jì)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(jì)步驟,第一步：混凝土配制強(qiáng)度的確定,滿(mǎn)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(shí)，統(tǒng)計(jì)法確定；施工單位無(wú)強(qiáng)度歷史資料時(shí)，查表確定：,4、初步計(jì)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(shí)測(cè)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(guò)試驗(yàn)求得。規(guī)范JGJ55-2011中已給出了經(jīng)驗(yàn)值：,4、初步計(jì)算配合比,第三步：?jiǎn)挝惑w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(shí)，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(shí)：根據(jù)所用粗骨料的種類(lèi)、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(shí)：先確定坍落度90mm時(shí)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(jì)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(jì)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(jì)算配合比,第六步砂率值（s）的確定,、通過(guò)試驗(yàn)確定：根據(jù)混凝土拌和物和易性要求，通過(guò)試驗(yàn)，以流動(dòng)度最大，或相同流動(dòng)度下，水泥用量最少確定合理砂率；、通過(guò)查表確定：根據(jù)粗細(xì)骨料特性、規(guī)格，水膠比大小，通過(guò)查表確定砂率；、通過(guò)計(jì)算確定：根據(jù)骨料合理級(jí)配原則，即砂子填充石子空隙，并稍有富余（撥開(kāi)）系數(shù)原則，通過(guò)計(jì)算確定。,4、初步計(jì)算配合比,試驗(yàn)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(duì)混凝土拌和物性能的影響時(shí)，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)來(lái)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(dòng)，測(cè)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(duì)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(shí)的砂率值。,查表法確定砂率：,砂率的計(jì)算公式：,計(jì)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(shí)的砂率比中砂小，采用粗砂時(shí)砂率比中砂大。3、采用卵石時(shí)砂率比采用碎石時(shí)小。4、水膠比小時(shí)砂率減小，水膠比增大時(shí)砂率應(yīng)增大。5、膠凝材料用量大時(shí)砂率應(yīng)減小，膠凝材料用量少時(shí)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(jì)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(gè)固定值。即c0g0s0w0cp,基準(zhǔn)配合比的確定：,目的：,初步計(jì)算配合比求出的各材料用量，是借助于一些經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的，或是利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，因而不一定能夠完全符合設(shè)計(jì)要求的混凝土拌合物的和易性。因此，必須通過(guò)試拌對(duì)初步計(jì)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(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,原則：在初步計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上，假定水膠比不變，通過(guò)試拌、調(diào)整，以使拌合物滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的和易性要求。調(diào)整方法：按初步計(jì)算配合比配制約20L拌合物當(dāng)坍落度低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，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(jì)要求時(shí)，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(shí)，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(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,試驗(yàn)室配合比的確定：,目的：通過(guò)調(diào)整的基準(zhǔn)配合比，和易性已滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，但w/B不一定滿(mǎn)足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。因此，需要通過(guò)調(diào)整w/B，使配合比滿(mǎn)足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,試驗(yàn)室配合比的確定：,確定方法：采用3個(gè)不同的配合比，其一為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)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(gè)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(shí)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。作3個(gè)配合比的28d強(qiáng)度與B/W直線(xiàn)，由作圖法得到與設(shè)計(jì)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的B/W，即W/B。以得到的滿(mǎn)足設(shè)計(jì)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(shí)測(cè)拌合物表觀密度（c.t），與設(shè)計(jì)計(jì)算的表觀密度（c.c）進(jìn)行校正。,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,試驗(yàn)室配合比確定：,配合比校正：校正系數(shù)：試驗(yàn)室配合比：,三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,確定施工配合比：,設(shè)計(jì)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(chǎng)材料的實(shí)際稱(chēng)量應(yīng)按砂、石的實(shí)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(yàn)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(jì)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(jì)強(qiáng)度等級(jí)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(jì)，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(jí)普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的富余系數(shù)為1.08；砂：中砂，級(jí)配合格，砂子表觀密度os=2.60/cm；石：530mm碎石，級(jí)配合格，石子表觀密度og=2.65/cm3；試求：混凝土計(jì)算配合比；2若經(jīng)試