C30混凝土配合比設計方案書

1、土木工程材料課程設計題 目 c30 混凝土配合比設計 專 業(yè) 材料物理 班 級 姓 名 學 號 1、 設計依據(jù)2、 初步配合比的計算3、 基準配合比的確定4、 實驗室配合比的確定5、 混凝土拌合方法步驟6、 坍落度實驗步驟7、 混凝土表觀密度的測定實驗八、混凝土立方體抗壓強度試驗一、設計依據(jù)設計要求：某工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁（不受雨雪影響），混凝土設計強度等級為c30，施工要求坍落度為35-50mm，施工單位的強度標準差為5.0，參賽作品統(tǒng)一為150mm150mm150mm 的三個立方體試塊，施工單位無歷史統(tǒng)計資料。所用原材料為：水泥：42.5級普通水泥，實測28d抗壓強度48.0，密度3.10

2、；砂子：中砂，密度2.60；石子：碎石，密度2.70，最大粒徑40mm；水：自來水。二、初步配合比的計算1. 確定混凝土強度2. 確定初步水灰比3. 確定單位用水量4. 計算單位水泥用量5. 砂率的選定6. 計算單位粗、細集料用量通過以上六個步驟計算，可將水泥粗集料、細基料的用量全部求出，得到初步配合比。最后確定初步配合比為：c0： s0 ：g0 ，w0/c0確定混凝土試配強度=+t=(30+1.6455)=38.23式中：混凝土配置強度（）； 混凝土立方體抗壓強度標準； 由施工單位質(zhì)量管理水平確定的混凝土強度標準（）； t強度保證率系數(shù)，當強度保證率為95%時，取值為1.645。確定初步水灰

3、比w/c根據(jù)保羅米公式，按下列計算水灰比：回歸系數(shù)a、b選用集料類別回歸系數(shù)碎石卵石集料類別回歸系數(shù)碎石卵石a0.460.48b0.070.33 粗骨料為碎石 故取：a=0.46 ; b=0.07; 而 式中：水泥混凝土配置強度（）； a、b回歸系數(shù)； 水泥的實際強度。查表5.17， 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量 表5.17 環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用量/kg素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)部件不作規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境有凍害高溫的室內(nèi)部件、室外部件在非侵蝕性土或水中的部件0.700.600.6

4、0225280300有凍害經(jīng)受凍害的室外部件在非侵蝕性土或水中且經(jīng)受凍害的部件；高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件0.550.550.55250280300有凍害、除冰劑和潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害、除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件0.500.500.50300300300根據(jù)耐久性要求，最大水灰比為0.65，取=0.56確定單位用水量,查表5.15 混凝土用水量選用表（） 表5.15所需坍落度/mm卵石最大粒徑/mm碎石最大粒徑/mm10204016204010301901701602001851653550200180170210195175557021019018022020518575902151951852

5、30215185因為施工要求坍落度為3550mm，且碎石最大粒徑為40mm，故取=175計算水泥用量查表5.17，最小水泥用量為260，故取=312.50確定含砂率查表5.16 混凝土砂率選用表 表5.16 水灰比（w/c）卵石最大粒徑/mm碎石最大粒徑/mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641考慮到集料的表面積的合理性，故取砂率=32.5%計算砂、石用量用絕對體積法： = 式中：、每

6、立方米混凝土中水泥、細集料、粗集料和水的用量（）； 混凝土的砂率（%）； 水泥密度（）； ，粗、細集料的表觀密度（）； 混凝土的含氣量百分數(shù)（%），在不使用引氣型外加劑時，取值為1。代入數(shù)據(jù)得： 得 因為混凝土材料用量為：=312.50；=175；=618.97；=1285.55 ：=312.50:618.97:1285.55 /=0.56 若以水泥質(zhì)量為1，則初步配合比：=1:1.98:4.11 /=0.56三、基準配合比的確定 根據(jù)骨料的最大粒徑，配制15l混凝土拌合物，按絕對體積法的配比計算材料用量： 水泥： 水： 砂子： 石子： 將上述材料手工拌合均勻、調(diào)整，觀察拌合物的黏聚性和保水性

7、，測定坍落度值大小，計算出混凝土基準配合比。假若測得的坍落度值不符合設計要求時，調(diào)整方法： 1、當測得拌合物的坍落度小于（3550mm）施工要求，可保持水灰比不變，摻入5%或者10%的水和水泥進行調(diào)整；2、當坍落度過大時（50mm），可保持砂率不變，增加5%或者10砂和石子;3、若粘聚性或保水性不好，則需增加砂子，適當提高砂率，盡快攪拌均勻，重做坍落度測定直到和易性符合要求為止。最后確定基準配合比為：c1 : s1 : g1 ，w1/ c1坍落度測定記錄如表:混凝土拌合物和易性測定與調(diào)整表試件組別w/c日期順序材料用量（）測定結(jié)果c1s1g1w1坍落度（mm）粘聚性保水性是否符合要求調(diào)整前第一

8、次調(diào)整后第二次調(diào)整后四、實驗室配合比的確定在水灰比為w1/ c1的基礎上，選用w1/ c1，w1/ c1+0.05，w1/ c10.05三個水灰比。分別拌制1個試件，其中對水灰比為w1/ c1+0.05和w1/ c10.05的用水量應與基準配合比用水量相同，砂率可分別減少0.01和增加0.01在制作每一個試件時，應檢測混凝土拌合物的坍落度，黏聚性，保水性及拌合物表觀密度在14d時測定試件抗壓強度，并將14d抗壓強度換算成28d抗壓強度根據(jù)抗壓強度與灰水比關系，繪制抗壓強度與灰水比關系曲線根據(jù)測定結(jié)果確定混凝土所需的抗壓強度根據(jù)實驗結(jié)果和計算結(jié)果得最終實驗設計配合：c : s : g ，w/ c

9、公式如下： 其試驗結(jié)果如下：編號w/c/mpa0.600.650.70五、混凝土拌合方法步驟清點實驗儀器設備。稱量:根據(jù)計算書按試拌用量稱取各材料。 水泥： 水： 砂子： 石子： 將拌板、拌鏟、坍落度筒、搗棒等用濕布濕潤，將砂倒在拌板上，然后加入水泥，用鏟自板一端翻拌至另一端，來回重復，直至充分混合，顏色均勻，再加上石子，翻拌至混和均勻為止。將干混物堆成堆，在中間形成一凹槽，將與稱量好的水倒約一半在凹槽中（勿使水流出），然后仔細翻拌，鏟切，并徐徐加入剩余的水，繼續(xù)翻拌，鏟切，每翻拌一次，用鏟在拌合物上鏟切一次，直到拌合物均勻為止。拌和時間從加水時算起，攪拌時間為45分鐘。六、坍落度實驗步驟1.

10、準備好試驗器具：坍落筒、搗棒、小鏟、木尺、小鋼尺、鏝刀和鋼平板等。2.試驗錢將坍落筒內(nèi)外洗干凈，放在經(jīng)水濕潤過的平板上（平板吸水應墊以塑料布），踏實踏板。3.將拌好的水泥混凝土樣品分三層裝入筒內(nèi)，每層裝入高度稍大于筒高的13，用搗棒每一層的橫截面上均與插搗25次，插搗在全部面積上進行，沿螺旋線邊緣至中心，插搗底層時插至底部，插搗其他兩層時，應插透本層并插入下層2030 mm，插搗須垂直插下（邊緣除外）不得沖擊。插頂層時裝入的混凝土應高出坍落筒，隨插搗過程隨時添加拌合物，插搗完畢，將搗棒用鋸和滾清除多余的混凝土，用鏝刀抹平筒口，刮凈筒底周圍的拌合物而后立即垂直提起坍落筒，提筒在510秒內(nèi)完成，并

11、使混凝土不受橫向及擔力作用，從開始裝桶到提桶要在150s內(nèi)完成。4.將坍落筒放在椎體混凝土試件一旁，筒頂平放木尺，用小鋼尺量出木尺底面至試件頂面最高點距離，即為該混凝土拌合物坍落度，精確值1。5.黏聚性判定：用搗棒在已坍落的混凝土錐體一側(cè)輕打，如錐體在輕打后漸漸下沉，表示黏聚性良好；如錐體突然倒坍，、部分崩裂或發(fā)生石子離析現(xiàn)象，表示黏聚性不好。6.保水性判定指水分從拌合物中析出情況，有較多析出為“多量”，有少量水從底部析出為“少量”，無水析出為“無”黏 聚 性良好不好保水性 析出水量多量少量無坍落度 范圍（r）r50流動性過大7.不良情況解決方案 若坍落度過大，流動性就過大，可在砂率不變條件下

12、，適當增加砂石的用量; 若坍落度過小，在保持水灰比不變的情況下，適當增加水和水泥；3.若黏聚性和保水性不良時，實質(zhì)上是混凝土拌合物中砂漿不足或砂漿過多，可適當增加砂率或降低砂率，各種材料在用量上調(diào)整應根據(jù)實際控制在（15）之間的增減量8.經(jīng)調(diào)整和易性滿足要求的配合比，即為可供混凝土強度試驗用的基準配合比：c1 : s1 : g1 ，w1/ c1七、混凝土表觀密度的測定實驗1、主要儀器設備臺秤 稱量100kg,感量50kg。 振動臺 頻率（503）hz，空載振幅（0.50.1）mm。 搗棒 16*600 mm 小鏟、抹刀、金屬直尺等。2.試件制備 從滿足混凝土和易性要求的拌合物中取樣，及時連續(xù)試

13、驗。3.測定步驟 用濕布將容器內(nèi)外擦凈，稱其質(zhì)量m1(kg)。 坍落度值超過70 mm的拌合物，分三層裝入容量筒，用搗棒人工搗實，每層插搗25次，并在筒外壁拍打1015次，坍落度值在70 mm以內(nèi)的拌合物，可一次性裝入容量筒，并稍高于筒口，再移至振動臺上振實至拌合物表面出現(xiàn)水泥漿為止。 用金屬直尺沿筒口將搗實后多余的拌合物刮去，仔細擦凈筒外壁，再稱出容量筒和筒內(nèi)拌合物的總質(zhì)量m2（kg）。4測定結(jié)果 混凝土拌合物的實測表觀密度按下式計算（精確至10kg/），即式中：v容量筒的體積，l。 注：混凝土拌合物的表觀密度（濕）一般允許利用制備混凝土抗壓試件時，稱量試模及稱量試模連同拌合物的總質(zhì)量，（精

14、確至0.1kg）的方法來測定。以一組3個試件表觀密度的平均值作為拌合物的表觀密度。數(shù)據(jù)記錄如表:混凝土表觀密度記錄表容量筒容積/l容量筒質(zhì)量m1/容量筒及砼拌合物總質(zhì)量m2/砼拌合物表觀密度（/m3）八、混凝土立方體抗壓強度試驗1.試驗目的測定混凝土立方體抗壓強度，作為確定混凝土強度等級和調(diào)整配合比的依據(jù)。2.主要儀器設備 壓力試驗機或萬能試驗機 其測量精度為1%，試驗時由試件最大荷載選擇壓力機量程，使試驗破壞時額荷載位于全程的20%80%。 鋼墊板 平面尺寸不小于試件的承壓面積，厚度應不小于25 mm，承壓面的平面度公差為0.04 mm，表面硬度不小于55hrc，硬化層厚度為5 mm。 試模

15、 由鑄鐵和鋼制成的立方體，試件尺寸根據(jù)混凝土骨料最大粒徑選用，本試驗采用150 mm *150 mm *150 mm 標準養(yǎng)護室 溫度（202）、相對濕度大于95%。 振動臺頻率（503）hz，空載振幅（0.50.1）mm。 搗棒、小鐵鏟、抹刀、金屬直尺等。3.試件制備 取三個同一規(guī)格的試模，將試模擰緊螺栓交清刷干凈，內(nèi)壁涂一薄層礦物油，編號待用。 試模內(nèi)裝的混凝土應是同一次拌合的拌合物。坍落度小于或等于70 mm的混凝土，試件成型宜采用搗棒人工搗實。 注：振動臺成型試件。將拌合物一次裝入試模并稍高出?？?，用鏝刀沿試模內(nèi)壁略加插搗后，移至振動臺上，開動振動臺，振動至表面呈現(xiàn)水泥漿為止，刮去多余

16、拌合物并用鏝刀沿?？谀ㄆ健?.試件養(yǎng)護成型后的試件應覆蓋，防止水分蒸發(fā)，并在室溫（205）環(huán)境中靜置12晝夜（不得超過兩晝夜），拆模編號。拆模后試件立即放在標準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護。試件在養(yǎng)護室內(nèi)置于架上，試件間距離應保持1020 mm，并避免用水直接沖刷。當缺乏標準養(yǎng)護室時，混凝土試件允許在溫度為（202）不流動的水溶液中養(yǎng)護，水的ph值不應小于7。同條件養(yǎng)護的混凝土試樣，拆模時間應與實際構(gòu)件相同，拆模后也應放在該構(gòu)件附近與構(gòu)件同條件養(yǎng)護。5.測試步驟 試件從養(yǎng)護地點取出來以后，應盡快進行試驗，以免試件內(nèi)部的溫濕度發(fā)生顯著變化。 將試件擦拭干凈，測量尺寸，并檢查外觀。試件承壓面的不平度應為每100mm長不超過0.05mm，承壓面與相鄰面不垂直度不超過0.05。 將試件安放在試驗機的下壓板上，試件的承面應與成型時的頂面垂直。試件的中心應與試驗機下壓板中心對準。 開動試驗機，當上壓板與試件接近時，調(diào)整球座，使接觸均衡。 加壓時，應連續(xù)而均勻地加荷，加壓速度為： 預計混凝土強度等級低于c30時，取0.30.5mpas；預計混凝土強度等級不