JGJ55-2011 普通砼配合比設(shè)計規(guī)程課件

1、混凝土配合比設(shè)計,概 述,混凝土是一種由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均勻拌和，經(jīng)一定時間硬化而形成的人造石材。在混凝土中，砂石起骨架作用稱為骨料，水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌和物一定的和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個堅實(shí)的整體,混凝土的分類,一）按照混凝土表觀密度分類 （二）按照不同工程的用途分類 （三）按照膠凝材料的種類不同分類 （四）按照施工工藝的不同分類,不同表觀密度,1、特重混凝土：干表觀密度大于2800kg/m3的混凝土。 2、普通混凝土：干密度為20002800 kg/m3的混凝土。 3、

2、輕骨料混凝土：干密度小于1900 kg/m3的混凝土,不同膠凝材料,水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等。 不同施工工藝 泵送混凝土、噴射混凝土、自流平混凝土等,砼基本性能,1、砼拌合物性能（工作性能） 2、砼力學(xué)性能 3、砼耐久性能,1、稠度 干硬性砼： 維勃稠度 坍落度 塑性砼： 坍落度 流動性砼： 坍落度 流動度 2、凝結(jié)時間 3、保水性（泌水率） 4、含氣量,砼拌合物性能（工作性能,砼力學(xué)性能,1、抗壓強(qiáng)度 2、抗折強(qiáng)度 3、劈拉強(qiáng)度 4、疲勞強(qiáng)度,砼耐久性能,1、抗?jié)B等級 2、抗凍融等級 3、體積變化（收縮率、膨脹率等） 4、抗碳化性能 5、抗腐蝕性能 a、電通量、氯離

3、子滲透系數(shù) b、硫酸鹽侵蝕,普通砼配合比設(shè)計規(guī)程,jgj55-2011,目錄,一、新舊標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別 二、總則 三、配合比設(shè)計的基本資料 四、設(shè)計方法和步驟 五、有特殊要求的混凝土配合比設(shè)計 六、粉煤灰混凝土配合比設(shè)計 七、配合比計算實(shí)例,新舊標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別,1、增加了混凝土耐久性要求的規(guī)定（氯離子、含氣量、堿含量等）； 2、修訂了普通混凝土試配強(qiáng)度的計算公式和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差； 3、修訂混凝土水膠比計算公式中膠砂強(qiáng)度取值和回歸系數(shù)a和b； 4、在混凝土試配中增加了耐久性試驗(yàn)驗(yàn)證的內(nèi)容； 5、增加了高強(qiáng)混凝土試配強(qiáng)度計算公式、水膠比、膠凝材料用量和砂率推薦表,為規(guī)范普通混凝土配合比設(shè)計方法，滿足設(shè)計

4、和施工要求，確?；炷凉こ藤|(zhì)量且達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，制定本規(guī)程。 本規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑及一般構(gòu)筑物所采用的普通混凝土配合比設(shè)計,總 則,配合比設(shè)計的基本資料,1、混凝土設(shè)計要求： 滿足砼結(jié)構(gòu)設(shè)計的強(qiáng)度要求、 砼拌和物具有適應(yīng)施工的流動性和良好的和易性、耐久性的要求、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約的要求； 2、工程特征（工程所處環(huán)境、結(jié)構(gòu)斷面、鋼筋最小凈距等）； 3、水泥品種和強(qiáng)度等級； 4、砂、石的種類規(guī)格、表觀密度及石子最大粒徑； 5、施工方法,設(shè)計方法和步驟,一）基本參數(shù) （二）理論配合比（計算配合比）的設(shè) 計與計算 （三）試配 (四) 配合比的調(diào)整與確定,基本參數(shù),1、水膠比w/b ； 2、每立方米砼用水量

5、mw ； 3、每立方米砼膠凝材料用量mb ； 4、每立方米砼水泥用量mc ； 5、每立方米砼礦物摻合料用量mf ； 6、 砂率s ：砂與骨料總量的重量比； 7、每立方米砼砂用量ms ； 8、每立方米砼石用量mg,理論配合比的設(shè)計與計算,1、 混凝土配制強(qiáng)度的確定； 2、 計算水膠比； 3、確定每立方米混凝土用水量； 4、 計算每立方米混凝土膠凝材料、礦物 摻合料和水泥用量； 5、確定每立方米混凝土外加劑用量； 6、 確定混凝土砂率； 7、 計算粗骨料和細(xì)骨料用量,混凝土配制強(qiáng)度的確定,當(dāng)混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級小于c60時 fcu.0fcu.k+1.645 fcu.k 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 1

6、.645強(qiáng)度保證率為95% 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,的取值,1、有近13個月同品種、同等級混凝土資料時 ( 30組數(shù)據(jù))按式4.0.2統(tǒng)計計算 c30 3.0mpa c30 且c60 4.0mpa 2、無統(tǒng)計資料時,按表4.0.2取值 c20 c25c45 c50c55 4.0 mpa 5.0 mpa 6.0 mpa,計算水膠比w/b,近年來水泥中多加入不同的摻合料，有效膠凝材料含量不確定性較大，故配合比設(shè)計的水灰比難以反映有效成分的影響。因此改用膠凝材料總量作水膠比及各種含量的控制,計算水膠比w/b,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級小于c60時 w/b=（ a fb）/（fcu.0 a b fb） 砼強(qiáng)度與膠水比

7、成正比（fcu=ab/wc ），大等于c60時由于膠凝材料的水化程度不同，強(qiáng)度與膠水比的關(guān)系不能再延伸,即線性關(guān)系較差，分散性較大，故該公式僅適用于強(qiáng)度等級小于c60的混凝土,1、fb為膠凝材料28天膠砂抗壓強(qiáng)度實(shí)測值或按式5.1.3計算 fb=f sfce f 、s分別為粉煤灰和礦渣粉影響系數(shù)，按表5.1.3選用 2、 fce為28天抗壓強(qiáng)度實(shí)測值或富余系數(shù)乘以水泥抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，富余系數(shù)按表5.1.4選用。 fce=c fceg,表5.1.3,表5.1.4,3、回歸系數(shù)a 、b可通過試驗(yàn)建立水膠比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定，當(dāng)無統(tǒng)計資料時可按表5.1.2選取,水膠比限值,根據(jù)混凝土使用時所處的

8、環(huán)境條件，考慮其滿足耐久性要求所必要的水膠比，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計時混凝土的最大水膠比應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gb50010的規(guī)定,確定每立方米混凝土用水量mw0,1、混凝土水膠比在0.400.80范圍時，根據(jù)砼的坍落度（維勃稠度）、粗骨料品種及最大粒徑查本標(biāo)準(zhǔn)表5.2.1-1和5.2.1-2； 2、 數(shù)值修正 1） 根據(jù)砂的細(xì)度修正 細(xì)砂 + （510kg） 粗砂 （510kg,2）根據(jù)坍落度值修正 以表中坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，坍落度每增加20mm， 用水量增加5kg。 95110mm +5kg 115130mm +10kg 135150mm +15kg 155170mm +20k

9、g 坍落度大于等180mm以上時，隨坍落度相應(yīng)增加的用水量可減少,3）根據(jù)外加劑和摻和料修正 mw0=mw0（1） 外加劑減水率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定 mw0 未摻外加劑時每立方米混凝土用水量,計算每立方米混凝土膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量,1、膠凝材料用量 mb0= mw0/（w/b） 考慮混凝土滿足耐久性要求所必要的最小膠凝材料用量，除c15及其以下等級外，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)中表3.0.4的規(guī)定,2、礦物摻合料用量mf0= mb0 f f礦物摻合料摻量（%），可按表3.0.5確定 3、水泥用量mc0 =mb0 mf0,確定每立方米砼外加劑用量ma0,ma0 = mb0 a a外加劑摻量（%），應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確

10、定,確定混凝土砂率s,1、坍落度小于10mm的砼，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定； 2、坍落度為1060mm的砼,根據(jù)粗骨料品種、粒徑、水膠比按本標(biāo)準(zhǔn)表5.4.2選??； 3、坍落度大于60mm的砼，其砂率可經(jīng)試驗(yàn)確定，也可在表5.4.2基礎(chǔ)上，進(jìn)行數(shù)值修正,例題,1）坍落度每增加20mm， 砂率增加1%； 2）根據(jù)砂的細(xì)度修正 細(xì)砂：砂率減小 粗砂：砂率提高 3）采用人工砂時，砂率增大； 4）骨料級配較差時，砂率增大,例 題,1、當(dāng)配制水泥混凝土用砂由粗砂改為中砂時，其砂率（ ）。 a應(yīng)適當(dāng)減小； b不變； c應(yīng)適當(dāng)增加； d無法判定 答案：a,例題,2、水泥混凝土配合比設(shè)計時，砂率是依據(jù)（ ）確定的。

11、a粗骨料種類 b混凝土設(shè)計強(qiáng)度 c粗骨料最大粒徑 d混凝土水膠比 答案： a、c、d,例題,3、判斷：砂率越大，拌合物流動性越好。 答案：錯誤 當(dāng)砂率過大時，骨料的總表面積和空隙率均增大，當(dāng)混凝土中水泥漿量一定的情況下，包裹骨料顆粒表面的水泥漿層相對減薄，拌合物就顯得干稠，流動性就變小,計算粗骨料和細(xì)骨料用量,粗骨料用量：mg0 細(xì)骨料用量：ms0 1、重量法假定容重法 2、體積法以1立方米混凝土計算,重 量 法,1、假定混凝土拌合物容重為23502450kg/m3 2、則mf0 mc0mg0ms0mw0=mcp s=ms0/(ms0mg0)100,體 積 法,mc0/cmf0/fmg0/gm

12、s0/smw0/w0.01=1 s=ms0/(ms0mg0)100% c ：2900-3100kg/ m3 ； f ：礦物摻合料密度，按gb/t 208測定； g ：按jgj52-2006測定，約2650kg/ m3 ； s ：按jgj52-2006測定，約2650kg/ m3； w ：1000kg / m3 ； ：含氣量百分?jǐn)?shù)，使用非引氣型外加劑時 =1,試 配,1、 試配時應(yīng)采用與工程現(xiàn)場相同的原材料和攪拌方法，且每盤最小攪拌量不少于攪拌機(jī)額定量的25%； 2、按理論配合比試拌，并根據(jù)拌合物性能作出調(diào)整（保證水膠比不變，調(diào)整用水量或砂率），使混凝土拌合物性能符合設(shè)計和施工要求，得出強(qiáng)度試驗(yàn)

13、用的試拌配合比,應(yīng)采用三個水膠比進(jìn)行試配，水膠比在試拌配合比基礎(chǔ)上0.05，用水量相同，砂率可相應(yīng)增減1%； (a) 試拌配合比(b) (c) w/b+0.05 w/b w/b-0.05 w w w s+1% s s-1,在進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時，拌合物性能應(yīng)符合設(shè)計和施工要求； 5、每個配比至少制作一組試件，標(biāo)養(yǎng)至28天或設(shè)計規(guī)定齡期時抗壓,例題1、試拌時，當(dāng)發(fā)現(xiàn)砼拌合物坍落度或粘聚性、保水性不佳時，可通過下列哪一種手段調(diào)整配合比？( ) (a)保持水泥用量不變，增加用水量 (b)保持用水量不變，增加水泥用量 (c)保持用水量不變，調(diào)整砂率 (d)保持水膠比不變，調(diào)整砂率 答案：d,2、判斷：

14、為了增加混凝土拌和物流動性，可直接加水。 答案：錯,配合比的調(diào)整與確定,1、 確定膠水比 2、 確定每立方米混凝土的材料用量 3、 校正,確定膠水比,根據(jù)得出的各組砼強(qiáng)度結(jié)果，繪制強(qiáng)度和膠水比的線性關(guān)系圖或插值法確定略大于砼配制強(qiáng)度(fcu.0)相對應(yīng)的膠水比數(shù)值。 或者選三個（或多個）強(qiáng)度中的一個所對應(yīng)的膠水比，該強(qiáng)度大等于配制強(qiáng)度,膠水比與強(qiáng)度的直線關(guān)系式,膠水比1 b/w 膠水比2 膠水比3,b/w,確定每立方米混凝土的材料用量,1、在試拌配合比基礎(chǔ)上，用水量和外加劑用量應(yīng)根據(jù)確定的水膠比進(jìn)行調(diào)整； 2、膠凝材料用量應(yīng)以用水量乘以選定的膠水比； 3、粗、細(xì)骨料用量應(yīng)根據(jù)用水量和膠凝材料用

15、量進(jìn)行調(diào)整,校 正,當(dāng)容重實(shí)測值與計算值之差的絕對值超過計算值2%時，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，各類材料用量應(yīng)乘以校正系數(shù)。 校正系數(shù)=c，t / c，c 即實(shí)測值/計算值,耐久性驗(yàn)證,1、混凝土配合比調(diào)整后，應(yīng)測定拌合物水溶性氯離子含量，測試方法應(yīng)符合水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程jtj270中混凝土拌合物中氯離子含量的快速測定方法的規(guī)定，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表3.0.6的規(guī)定。 2、對耐久性有要求的混凝土應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的耐久性試驗(yàn)驗(yàn)證，包括抗?jié)B、抗凍、抗氯離子滲透等試驗(yàn)驗(yàn)證,重新進(jìn)行配合比設(shè)計的情況,下列情況應(yīng)重新設(shè)計： 1、砼性能指標(biāo)有特殊要求 2、水泥、外加劑、摻合料品種、質(zhì)量有顯著變化,有特殊要求的混凝土配合比設(shè)計

16、,一）抗?jié)B混凝土 （二）抗凍混凝土 （三）高強(qiáng)混凝土 （四）泵送混凝土 （五）大體積混凝土,抗 滲 砼,一、對原材料的要求 1、水泥宜采用普通硅酸鹽水泥； 2、粗骨料宜連續(xù)級配，最大粒徑不宜大于40mm，細(xì)骨料宜采用中砂，骨料的含泥量和泥塊含量給予限制； 3、宜采用膨脹劑、防水劑、引氣劑、減水劑等，摻用礦物摻合料，粉煤灰應(yīng)為級或級,二、對配合比的要求 1、膠凝材料不小于320kg； 2、砂率宜為35%-45%； 3、最大水膠比符合表7.1.2的要求； 4、宜采用最大水灰比的配合比作抗?jié)B試驗(yàn) ptp/10+0.2 5、摻引氣型外加劑時應(yīng)測定含氣量，控制在3.0%5.0,高 強(qiáng) 砼,一、對原材料的

17、要求 1、水泥：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥； 2、粗骨料的粒徑、針片狀、含泥量、泥塊含量，以及細(xì)集料的細(xì)度、含泥量、泥塊含量等指標(biāo)對高強(qiáng)砼各項性能有顯著的影響，因此對骨料提出嚴(yán)格的指標(biāo)要求； 3、外加劑與礦物摻合料是配制高強(qiáng)砼必不可少的組成材料,二、混凝土配合比設(shè)計 1、混凝土配制強(qiáng)度的確定 fcu.01.15fcu.k； 2、水膠比、膠凝材料用量和砂率按表7.3.2選取，并應(yīng)經(jīng)試配確定； 3、外加劑和礦物摻合料品種和摻量應(yīng)通過試配確定，礦物摻合料摻量宜為25%40%，硅灰摻量不宜大于10%； 4、水泥用量不宜大于500kg/m3,三、試配及配合比確定 1、強(qiáng)度試驗(yàn)用配合比除試拌配合比（依據(jù)表

18、7.3.2計算并調(diào)整拌合物性能的試拌配合比）外其余水膠比應(yīng)分別增加和減少0.02； 2、配合比確定后，應(yīng)采用該配合比進(jìn)行不少于三盤混凝土的重復(fù)試驗(yàn)，且每組抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于配制強(qiáng)度； 3、宜采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件測抗壓強(qiáng)度，非標(biāo)尺寸折算系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定,泵送混凝土,一、對原材料的要求 1、水泥不宜用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥； 2、粗骨料宜連續(xù)級配，針片狀不大于10%，最大粒徑的要求； 3、宜采用中砂，通過0.315mm篩孔的顆粒含量不應(yīng)小于15%。 4、應(yīng)摻用泵送劑或減水劑、以及粉煤灰或其它活性礦物摻合料,二、對配合比的要求 1、試配時應(yīng)考慮坍落度損失 tt=tp+t； 2、膠凝材料宜300kg/m3； 3

19、、砂率宜為35%45,大體積混凝土,一、對原材料的要求 1、應(yīng)選用中、低熱水泥，采用硅酸鹽水泥或普硅水泥時應(yīng)摻礦物摻合料，且膠凝材料的3d和7d水化熱分別不宜大于240kj/kg和270kj/kg； 2、粗骨料連續(xù)級配，最大粒徑和含泥量限制；細(xì)骨料宜采用中砂，含泥量限制； 3、摻緩凝型減水劑和礦物摻合料,二、對配合比的要求 1、水膠比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3； 2、在保證坍落度和強(qiáng)度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及粗細(xì)骨料的含量，盡可能降低每立方米砼的水泥用量； 3、試配調(diào)整時，控制混凝土絕熱升溫不宜大于50,粉煤灰混凝土配合比設(shè)計,摻粉煤灰目的：節(jié)省水泥、改善混凝土性能（

20、拌合物和易性、混凝土耐久性等）。 粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 gbj146-90,1、超量取代法：等強(qiáng)條件下，粉煤灰量超過取代的水泥量。一部分取代水泥，另一部分取代砂。 2、等量取代法：粉煤灰量取代等量的水泥。調(diào)節(jié)超強(qiáng)砼的強(qiáng)度以節(jié)省水泥。 3、外加法：額外加入混凝土中，僅為改善混凝土和易性,新標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于粉煤灰混凝土配合比的計算,1、 目前采用jgj55-2011中方法計算，但應(yīng)注意gbj146-90中為“粉煤灰取代率”，jgj55-2011中為“礦物摻合料摻量”； 2、礦物摻合料最大摻量應(yīng)按jgj55-2011中表3.0.5取值,配合比計算實(shí)例,例題一 某工程為七層框架結(jié)構(gòu)，砼梁板設(shè)計強(qiáng)度等級為

21、c25，使用的材料如下: (1)42.5普通硅酸鹽水泥（富余系數(shù)1.16） (2)細(xì)度模數(shù)2.6的河砂 (3)531.5mm的卵石 施工坍落度要求為3050mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可確定用水量為170kg/m3，砂率33%，請計算出每立方米砼各材料用量,1、計算試配強(qiáng)度 當(dāng)無統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，c25砼=5.0mpa fcu.o=fcu.k+1.645=25+1.6455.0 =33.2mpa,2、計算水膠比 w/b=afb/（fcu.o+abfb） =0.491.1642.5/（33.2+0.49 0.13 1.1642.5） =0.66 （干燥環(huán)境鋼砼最大水膠比要求為0.60，因此取水膠比為0.60,3、計

22、算每立方米水泥用量 mw0=170kg/m3 mc0=mw0/(w/b)=170/0.60=283kg/m3 （滿足鋼砼最小水泥用量280kg/m3要求,4、重量法計算各材料用量 mc0+mw0+ms0+mg0=2400 ms0/(ms0+mg0) = 33% 解得：mw0=170kg/m3 mc0=283kg/m3 ms0=643kg/m3 mg0=1304kg/m3 mw0：mc0： ms0： mg0=0.60：1：2.27：4.61,例題二 某工程室內(nèi)柱欲配c35砼，坍落度為80mm，工程中使用煉石.42.5水泥（富余系數(shù)1.16）；閩江細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)為2.2；河卵石，粒級540.0mm

23、。查表后，經(jīng)調(diào)整得出用水量為175kg/m3，砂率為32%，試計算試拌25l各材料用量， 已知三組配合比28天砼強(qiáng)度分別為48.7mpa、45.1mpa、40.7mpa，求配合比,1、計算試配強(qiáng)度 當(dāng)無統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，c35砼=5.0mpa fcu.o=fcu.k+1.645=35+1.6455.0 =43.2mpa,2、計算水膠比 w/b=afb/（fcu.o+abfb） =0.491.1642.5/(43.2+0.490.131.1642.5） =0.52,3、用水量mw0=175kg/m3。 4、計算水泥用量 mc0=mw0/(w/b)=175/0.52=337kg/m3 （水膠比及水泥用量

24、均符合標(biāo)準(zhǔn)要求,5、按重量法計算基準(zhǔn)配合比 2400=mc0+mw0+ms0+mg0 s= ms0 /(ms0+mg0)=32% 解得：ms0=604kg/m3 mg0=1284kg/m3,6、計算試拌配合比,7、計算每盤材料用量 每盤攪拌25l，則各材料用量為,8、作圖求對應(yīng)試配強(qiáng)度的b/w 經(jīng)作圖得出試配強(qiáng)度為43.2mpa時b/w=2.14,9、計算配合比 mw=175kg/m3 s=32% w/b=1/2.14=0.47 mc=mw/（w/b）=372kg/m3 ms0= 593kg/m3 mg0=1260kg/m3,例題三 某工程設(shè)計室內(nèi)潮濕砼等級為c30，采用泵送施工，坍落度要求為16