混凝土配合比設(shè)計講義

1、 普通混凝土配合比設(shè)計普通混凝土配合比設(shè)計 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。混凝土配合比設(shè)計。q1、混凝土配合比設(shè)計的任務(wù)混凝土配合比設(shè)計的任務(wù) 確定滿足設(shè)計性能要求的，經(jīng)濟的混凝土中各確定滿足設(shè)計性能要求的，經(jīng)濟的混凝土中各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。 q2、混凝土配合比設(shè)計的任務(wù)（基本要求）：混凝土配合比設(shè)計的任務(wù)（基本要求）： 滿足和易性要求；滿足和易性要求； 滿足設(shè)計強度

2、等級要求；滿足設(shè)計強度等級要求； 滿足混凝土耐久性或設(shè)計的其他性能要求；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，降低在滿足性能要求的前提下，盡可能節(jié)約材料，降低成本。成本。第二節(jié)第二節(jié) 混凝土配合比設(shè)計混凝土配合比設(shè)計3、配合比的表示方法一、混凝土配合比設(shè)計概念一、混凝土配合比設(shè)計概念n以每以每1m3混凝土中各組成材料的質(zhì)量（混凝土中各組成材料的質(zhì)量（kg/m3)表示表示:材料名稱水泥摻合料砂石外加劑水kg/m330010071411188170n以單位質(zhì)量水泥（以單位質(zhì)量水泥（1.00）與各種材料之間的比例水灰）與各種材料之間的比例水灰 比表示比表示:

3、材料名稱水泥摻合料砂石外加劑水比例 1.000.332.383.730.0270.57n以每攪拌一盤砼的各種材料用量表示，便于施工管理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。和質(zhì)量控制。 二、配合比設(shè)計前所需基本資料q設(shè)計依據(jù)：普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（jgj 55-2011）q設(shè)計混凝土的強度等級、耐久性要求等： c30p12f150 q設(shè)計混凝土的工作性要求: sl:180-220mm q施工環(huán)境（溫度、濕度）：冬季施工、夏季施工； q混凝土工程特點（大體積、大面積等）； q混凝土工程部位（樁基、地下、地上等）； q施工條件（振搗方法）、施工管理水平及強度標(biāo)準(zhǔn)差等； q了

4、解結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸及配筋情況，以便確定混凝土骨料的最大粒徑； q各原材料性質(zhì)及技術(shù)指標(biāo)：公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(jtg f 50-2011)第二節(jié)第二節(jié) 混凝土配合比設(shè)計混凝土配合比設(shè)計二、配合比設(shè)計基本要求各種原材的技術(shù)要求符合橋規(guī)等規(guī)范的要求。盡可能地選擇與混凝土強度等級相匹配的水泥。v 配置高強度砼時，應(yīng)采用高強度水泥配置低強度砼時，最好采用低強度等級水泥。一般情況下，水泥強度為砼強度的1.1.8倍為宜。v 配置高強度砼（c30）以上，水泥強度等級可降低為砼強度等級的0.91.5倍。v 用高強度等級水泥配制低強度等級砼時，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，所以用高強度等

5、級的水泥配制低強度等級的砼時，應(yīng)摻入一定數(shù)量的混合材料。v 用低強度等級的水泥配制高強度等級的砼時，即使慘用減水劑，也會使每立方米砼的水泥用量過多，影響到砼的其它性質(zhì)。v 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土所采用的水泥強度等級，在一般情況下，應(yīng)比配置的砼高10mpa。三、混凝土配合比設(shè)計步驟第二節(jié)第二節(jié) 混凝土配合比設(shè)計混凝土配合比設(shè)計n1、混凝土配合比設(shè)計中的三個基本（重要）參數(shù)三個基本（重要）參數(shù)：水與水泥（膠凝材料）之間的比水與水泥（膠凝材料）之間的比 例關(guān)系：水灰比（水膠比）。例關(guān)系：水灰比（水膠比）。砂與石子之間的比關(guān)系：砂與石子之間的比關(guān)系： 砂率表示。砂率表示。水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系：

6、水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系： 單位體積用水量。單位體積用水量。調(diào)節(jié)強度調(diào)節(jié)強度調(diào)節(jié)流動性調(diào)節(jié)流動性調(diào)節(jié)和易性調(diào)節(jié)和易性2、三個參數(shù)的確定基本原則：n在滿足混凝土強度和耐久性的基礎(chǔ)上，在滿足混凝土強度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水灰比確定混凝土的水灰比水灰比定則（鮑水灰比定則（鮑羅米公式）羅米公式） n在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上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，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定混凝土的單位用水量的單位用水量需水量定則需水量定則 n砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定砂率略有富余的原則來確定

7、砂率撥開系數(shù)撥開系數(shù) 三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟3、 混凝土配合比設(shè)計的步驟初步計算配合比初步計算配合比 實驗室配合比實驗室配合比 基準(zhǔn)配合比基準(zhǔn)配合比 施工配合比施工配合比調(diào)整坍落度調(diào)整坍落度校核強度、耐久性校核強度、耐久性扣減工地砂石含水量扣減工地砂石含水量三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、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：確定混凝土配制強度(fcu,0)第二步：確定水灰比(w/c) 第三步：確定用水量w0 第四步：確定水泥用量c0 第五步：確定砂率s 第六步：確定砂石用量s0，g0三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟第一步：混凝土配制強

8、度的確定第一步：混凝土配制強度的確定v依據(jù)混凝土強度保證率依據(jù)混凝土強度保證率95的原則：的原則： fcu.0 fcu.k + 1.645 v的確定：的確定： 施工單位有強度歷史資料時，統(tǒng)計法確定；施工單位有強度歷史資料時，統(tǒng)計法確定； 施工單位無強度歷史資料時，查表確定施工單位無強度歷史資料時，查表確定 ： c20c20時：時：=4.0=4.0； c25c25c45c45時：時：=5.0 =5.0 c50 c50c55c55時：時：=6.0 =6.0 4、初步計算配合比、初步計算配合比第二步、初步確定水灰比（第二步、初步確定水灰比（w/c）n依據(jù)依據(jù)鮑羅米公式鮑羅米公式公式：公式： fcu,

9、o= a fce(c/w- b b )w/c= a fce/(fcu,o+ a .b b fce) n n耐久性校核：耐久性校核： 水灰比還不得大于水灰比還不得大于橋規(guī)橋規(guī)等規(guī)程等規(guī)程中規(guī)定的中規(guī)定的最大水灰比值最大水灰比值 n結(jié)果結(jié)果兩者取最小值。兩者取最小值。4、初步計算配合比、初步計算配合比初步確定水灰比（初步確定水灰比（w/c）v式中fcu,0混凝土試配強度, a； fce水泥28d的實測強度,a； 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。v普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（jgj552011）提供的a 、b 經(jīng)驗值為： 采用碎石：a=0.53b0.20 采用卵石：a=

10、0.49b =0.13第三步第三步 拌合用水量（拌合用水量（mwo)確定確定需水量定則需水量定則n需水量定則：在不用外加劑的情況下，當(dāng)骨料（石子）最大粒經(jīng)需水量定則：在不用外加劑的情況下，當(dāng)骨料（石子）最大粒經(jīng)一定時，混凝土坍落度（流動度）主要取決于單方混凝土用水量一定時，混凝土坍落度（流動度）主要取決于單方混凝土用水量，而與水泥用量（水泥用量相差，而與水泥用量（水泥用量相差50100kg/m3范圍內(nèi)）的變范圍內(nèi)）的變化無關(guān)?；療o關(guān)。 n坍落度坍落度90mm90mm時：時：根據(jù)所用粗骨料的種類、最大粒徑及施工所要根據(jù)所用粗骨料的種類、最大粒徑及施工所要求的坍落度值，查表選取求的坍落度值，查表選

11、取1 m3混凝土的用水量。混凝土的用水量。 n坍落度坍落度90mm時：先確定坍落度時：先確定坍落度90mm時的用水量，然后每時的用水量，然后每增加增加20mm坍落度，增加坍落度，增加5kg/m3水。水。 4、初步計算配合比、初步計算配合比4、初步計算配合比、初步計算配合比混凝土澆筑時的坍落度混凝土澆筑時的坍落度序號結(jié)構(gòu)種類坍落度（mm）振動搗實人工搗實1基礎(chǔ)或地面等的墊層103020402無筋的厚大結(jié)構(gòu)（擋土墻、基礎(chǔ)、厚大塊體）或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)103030503板、梁和大型及中型截面的柱子等305050704配筋密列的結(jié)構(gòu)（薄壁、斗倉、筒倉、細(xì)柱等）507070905配筋特密的結(jié)構(gòu)709090

12、120|注：本表系采用機械振搗混凝土?xí)r的坍落度，采用人工搗實其值可適當(dāng)增大；| 需配制泵送混凝土?xí)r，應(yīng)摻外加劑，坍落度宜為120180。塑性混凝土的用水量（塑性混凝土的用水量（kg/m3）項目指標(biāo)卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）102031.540162031.540坍 落 度 mm1030190170160150200185175165355020018018016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195干硬性混凝土的用水量（干硬性混凝土的用水量（kg/m3）項目指標(biāo)卵石最大粒徑（mm）

13、碎石最大粒徑（mm）102040162040維勃稠度mm16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165流動性砼用水量的計算方法數(shù)混凝土計算式的集料常為集料常數(shù)，如下表），為坍落度（式中：kkktwomcm3)(10集料最大粒徑(mm) 10204080k碎石57.553.048.544.0礫石54.550.045.541.0摻外加劑的用水量確定n先確定不摻外加劑的用水量mwo，然后根據(jù)外加劑的減水率 ，確定摻外加劑的實際用水量mwa： n )1 (wowamm第四步第四步 水泥用量（水泥用量（mco）的確定）的

14、確定n計算計算根據(jù)確定的水灰比（根據(jù)確定的水灰比（w/c）和選用）和選用的單位用水量（的單位用水量（mwo），可計算出水泥用量），可計算出水泥用量（mco）：）： n校核校核為保證混凝土的耐久性，由上式計算為保證混凝土的耐久性，由上式計算得出的水泥用量還應(yīng)滿足得出的水泥用量還應(yīng)滿足橋規(guī)橋規(guī)等規(guī)程等規(guī)程規(guī)定規(guī)定的最小水泥用量的要求；的最小水泥用量的要求； n取值取值兩者最大值。兩者最大值。cwmmwoco/4、初步計算配合比、初步計算配合比 混凝土的最大水膠比和最小水泥用量限值混凝土的最大水膠比和最小水泥用量限值環(huán)環(huán) 境境類類 別別環(huán)環(huán) 境境 條條 件件最大水膠比最大水膠比最小水泥用量最小水泥用

15、量（kg/mkg/m3 3）混凝土混凝土最低強度等級最低強度等級1 1溫暖或寒冷地區(qū)的大溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán)境、與無侵蝕的氣環(huán)境、與無侵蝕的水或土接觸的環(huán)境水或土接觸的環(huán)境0.550.55275275c25c252 2嚴(yán)寒地區(qū)的大氣環(huán)境、嚴(yán)寒地區(qū)的大氣環(huán)境、使用除冰鹽環(huán)境、濱使用除冰鹽環(huán)境、濱海環(huán)境海環(huán)境0.500.50300300c30c303 3海水環(huán)境海水環(huán)境0.450.45300300c35c354 4受侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境受侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境0.400.40325325c35c35第五步第五步 砂率值（砂率值（s s）的確定）的確定 、根據(jù)混凝土拌和物和易性要求，、根據(jù)混凝土拌和

16、物和易性要求，通過試驗通過試驗求出合理砂率求出合理砂率：以流動度最大，或相同流動：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；度下，水泥用量最少確定合理砂率； 、根據(jù)骨料特性，水灰比大小，、根據(jù)骨料特性，水灰比大小，查表確定砂查表確定砂率率； 、根據(jù)骨料合理級配原則，即砂子填充石子、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，空隙，并稍有富余（撥開）系數(shù)原則，通過通過計算確定。計算確定。 4、初步計算配合比、初步計算配合比%100gosososmmm影響砂率的因素影響砂率的因素砂率是指砂在骨料（砂及石子）總量中所占的質(zhì)砂率是指砂在骨料（砂及石子）總量中所占

17、的質(zhì)量百分率。影響砂率的一般因素為：量百分率。影響砂率的一般因素為：v砂率隨粗骨料的粒徑增大而減?。浑S粒徑砂率隨粗骨料的粒徑增大而減??；隨粒徑減小砂率應(yīng)增大。減小砂率應(yīng)增大。v 細(xì)砂時砂率小，粗砂時砂率應(yīng)增大。細(xì)砂時砂率小，粗砂時砂率應(yīng)增大。v 卵石時砂率小，碎石時砂率應(yīng)加大。卵石時砂率小，碎石時砂率應(yīng)加大。v 水灰比小時砂率小，水灰比增大時砂率應(yīng)水灰比小時砂率小，水灰比增大時砂率應(yīng)增大。增大。v 水泥用量大時砂率小，水泥用量小時則砂水泥用量大時砂率小，水泥用量小時則砂率應(yīng)增大率應(yīng)增大 4、初步計算配合比、初步計算配合比砂率的計算公式. 4 . 12 . 12 . 11 . 1%/g/g%33

18、采用人工搗實時為；搗時為撥開系數(shù)，采用機械振）石子的空隙率（）石子的表觀密度（）砂的表觀密度（）砂率（式中：ggssggsgsspmkmkpp確定砂率的試驗方法 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：v至少拌制五組不同砂率的砼拌和物，它們的用水量及水泥用量均相同，惟砂率值以每組相當(dāng)2%3%的間隙變動。v測定每組拌和物的坍落度（或維勃稠度）并同時檢驗其粘聚性和保水性。v用坐標(biāo)紙作出坍落度-砂率關(guān)系圖，如圖上具有極大值，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

19、保水性能保持良好而混凝土坍落度最大時的砂率值。第六步第六步 砂、石用量（砂、石用量（ mso ）及（）及（ mgo ）確定）確定v物的體積等于各組成材料絕對體物的體積等于各組成材料絕對體絕對體積法： 假定混凝土拌和積和混凝土拌和物中所含空氣體積之總和。假定混凝土拌和積和混凝土拌和物中所含空氣體積之總和。 4、初步計算配合比、初步計算配合比引氣劑的作用 引氣劑是一種表面活性物質(zhì)，是混凝土常用的外加劑之一，它能使混凝土在攪拌過程中從大氣中引入大量均勻封閉的小氣泡，使混凝土中含有一定量的空氣。好的引氣劑能引入混凝土中的氣泡達(dá)10億個之多，孔徑多為0.050.2 mm，一般為不連續(xù)的封閉球形，分布均勻

20、，穩(wěn)定性好，這樣能顯著提高混凝土的抗凍性、耐久性；同時還能改善混凝土和易性，特別是在人工骨料或天然砂顆粒較粗、級配較差以及在貧水泥混凝土中使用效果更好；改善混凝土的泌水和離析；減少混凝土滲透性，提高混凝土抗侵蝕能力。 引氣劑的摻量一般在水泥重量的萬分之0.32的范圍內(nèi)，由于摻量小，因此要稱量準(zhǔn)確，拌和均勻。另外，影響引氣量的因素很多，如水灰比、水泥用量、砂率、集料、振搗方式、攪拌時間、坍塌度、成型溫度等，都需嚴(yán)格規(guī)范操作，否則就達(dá)不到應(yīng)有效果。 假定質(zhì)量法： 假定混凝土拌合物的表觀密度假定混凝土拌合物的表觀密度mcp(kg/m3)接近一接近一個固定值。則所有組成材料質(zhì)量加在一起等于個固定值。則

21、所有組成材料質(zhì)量加在一起等于mcp 。 c0g0s0w0 cp5、基準(zhǔn)配合比的確定n目的：目的： 初步計算配合比求出的各材料用量，是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。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，然后提出供檢驗強度用的基準(zhǔn)配合比。為止，然后提出

22、供檢驗強度用的基準(zhǔn)配合比。三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟5、基準(zhǔn)配合比的確定n原則：原則： 在初步計算配合比的基礎(chǔ)上，假定在初步計算配合比的基礎(chǔ)上，假定w/c不變，通過試不變，通過試拌、調(diào)整，以使拌合物滿足設(shè)計的和易性要求。拌、調(diào)整，以使拌合物滿足設(shè)計的和易性要求。 n調(diào)整方法調(diào)整方法：按初步計算配合比配制約：按初步計算配合比配制約20l拌合物拌合物 當(dāng)坍落度或維勃稠度低于設(shè)計要求時，保持當(dāng)坍落度或維勃稠度低于設(shè)計要求時，保持w/c不變不變，適當(dāng)增加水泥漿量；，適當(dāng)增加水泥漿量； 當(dāng)坍落度或維勃稠度高于設(shè)計要求時，保持砂率不變當(dāng)坍落度或維勃稠度高于設(shè)計要求時，保持砂率不變，適

23、當(dāng)增大骨料用量；，適當(dāng)增大骨料用量； 當(dāng)粘聚性和保水性不良時，應(yīng)在保持水灰比不變的條當(dāng)粘聚性和保水性不良時，應(yīng)在保持水灰比不變的條件下適當(dāng)調(diào)整砂率，直到符合要求為止。件下適當(dāng)調(diào)整砂率，直到符合要求為止。 然后提出供檢驗強度用的然后提出供檢驗強度用的基準(zhǔn)配合比基準(zhǔn)配合比。三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟和易性的調(diào)整 按計算量稱取各材料進(jìn)行試拌，攪拌方法應(yīng)盡量與生產(chǎn)時使用的方法相同。拌均勻測坍落度并觀察有無分層、析水、流漿等情況。 如果坍落度不符合設(shè)計要求，可保持水灰比不變，增加適量水泥漿，并相應(yīng)減少砂石用量。對于普通混凝土，每增加10mm的坍落度約需增加水泥漿2%-5%。然后重新

24、拌和試驗，直至坍落度符合要求為止。 如果坍落度大于要求時，且拌和物粘聚性不足，可減少水泥漿用量，并保持砂石總質(zhì)量不變，適當(dāng)提高砂率（增加砂用量同時，應(yīng)相應(yīng)地減少石子用量，以保持砂石總質(zhì)量不變），重新拌和試驗，直到坍落度滿足要求為止。 另外，為簡化起見，也可值增減水泥漿數(shù)量不相應(yīng)改變砂石數(shù)量使和易性合格。 坍落度的調(diào)整時間不宜過長，一般不超過20min為宜。 經(jīng)過調(diào)整后，應(yīng)重新計算每立方米混凝土中水泥、砂子、石子、水的用量，提出基準(zhǔn)配合比。幾個物理性能指標(biāo)和易性：是指新拌水泥砼易于各工序施工操作（攪拌、運輸、澆灌、搗實等）并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能，其含義包括流動性、粘聚性和保水性。當(dāng)砼試

25、件的一側(cè)發(fā)生崩坍或一邊發(fā)生剪切破壞，則應(yīng)重新取樣另測，如果第二次仍發(fā)生上述情況，則表示砼的和易性不好。棍度：按插搗混凝土拌合物時難易程度評定。分“上”、 “中”、 “下”、三個等級。 “上”：表示插搗容易；“中”：插搗時稍有石子阻滯的感覺；“下”：很難插搗。含砂情況：按拌合物外觀含砂多少而評定，分“多”、 “中”、 “少”、三級。 “多”：表示用鏝刀抹拌合物表面時，一兩次即可使之平整無蜂窩；“中”：表示抹五六次才可使表面平整無蜂窩；“少”表示抹面困難，不易抹平，有空隙及石子外露等現(xiàn)象。粘聚性：觀測拌合物各組分相互粘聚的情況。用搗棒在已坍落的砼椎體側(cè)面輕打，如椎體經(jīng)拍打后逐漸下沉，表示粘聚性良好

26、；如椎體突然倒塌，部分崩裂或發(fā)生石子離析現(xiàn)象，即表示粘聚性不好。保水性：指水分從拌合物中析出情況，分“多量”、“少量”、“無”三級評定?！岸嗔俊保罕硎咎崞鹛渫埠?，有較多水分從底部析出；“少量”：表示有少量水分從底部析出；“無”：表示沒有水分從底部析出。6、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/c不一定滿足強度設(shè)計要求。因此，需要通過調(diào)整w/c，使配合比滿足強度設(shè)計要求。三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟6、試驗室配合比的確定n采用采用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/c

27、較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少0.05；水用量取；水用量取mw=mw基基，砂率分別，砂率分別 增加或減少增加或減少1，得到，得到3個配合比。個配合比。 n每種配合比至少制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護到每種配合比至少制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護到28d時進(jìn)行時進(jìn)行強度測試。強度測試。 n作作3個配合比的個配合比的28d強度與強度與c/w直線，由作圖法或直線擬合法直線，由作圖法或直線擬合法得得到與設(shè)計強度相對應(yīng)的到與設(shè)計強度相對應(yīng)的c/w，即，即w/c。 n（大強度值（大強度值-小強度值）：（大灰水比小強度值）：（大灰水比-小灰水比）（大強度值小灰水比）（大強度值-r28y

28、）：（）：（大灰水比大灰水比-c/w） n以得到的滿足設(shè)計強度要求的以得到的滿足設(shè)計強度要求的w/c為基礎(chǔ)，并取為基礎(chǔ)，并取mw=mw基基、ms=ms基基、mg=mg基基，求出，求出1m3混凝土的各組成材料用量混凝土的各組成材料用量mc、 ms、mg 、 mw，試拌并實測拌合物表觀密度，試拌并實測拌合物表觀密度 ，同時求，同時求出計算表觀密度出計算表觀密度 。 三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟tc ,cc,混凝土強度與齡期的關(guān)系混凝土強度與齡期的關(guān)系l齡期齡期是指混凝土強度增長所需的時間。是指混凝土強度增長所需的時間。強度與齡期的關(guān)系，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護時：強度與齡期的關(guān)系，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護

29、時： r340%r28；r76070%r28；r28達(dá)到設(shè)計強度。達(dá)到設(shè)計強度。試驗室配合比確定n校正系數(shù) n試驗室配合比：cctc,wwggsscmmmmmmm試試試試cm三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟7、施工配合比、施工配合比現(xiàn)場砂石含水量的扣減現(xiàn)場砂石含水量的扣減n設(shè)計配合比是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而工地存放的砂設(shè)計配合比是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而工地存放的砂、石的水分隨著氣候的變化。所以現(xiàn)場材料的實際稱、石的水分隨著氣候的變化。所以現(xiàn)場材料的實際稱量應(yīng)按工地砂、石的含水情況進(jìn)行修正，修正后的配量應(yīng)按工地砂、石的含水情況進(jìn)行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。合比，叫做施

30、工配合比。 n現(xiàn)假定工地存放砂的含水率為現(xiàn)假定工地存放砂的含水率為a%，石子的含水率為，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，則將試驗室配合比換算為施工配合比，其材料用量為：用量為： mc施施 =mc試試 （kg/m3） ms施施=ms試試(1+a%) （kg/m3） mg施施=mg試試(1+b%) （kg/m3） mw施施=mw試試-a%ms-b%mg （kg/m3）三、混凝土配合比設(shè)計步驟三、混凝土配合比設(shè)計步驟v例例1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，混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差5mpa。所用原

31、材料情況如下：v 水泥：42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，水泥強度等級標(biāo)準(zhǔn)值的富余系數(shù)為1.08；v 砂：中砂，級配合格，砂子表觀密度os=2.60/cm；v 石：530mm碎石，級配合格，石子表觀密度og=2.65/cm3；v試求： 混凝土計算配合比；v 2若經(jīng)試配混凝土的和易性和強度等均符合要求，無需作調(diào)整。又知現(xiàn)場砂子含水率為 ，石子含水率為1，試計算混凝土施工配合比。應(yīng)用實例應(yīng)用實例 求混凝土計算配合比 (1)確定混凝土配制強度（fcu,0） fcu,0= fcu,k + 1.645= 30 + 1.6455 =38.2 mpa (2)確定水灰比（w/c） fce

32、= c fce,k = 1.08 42.5=45.9mpa由于框架結(jié)構(gòu)混凝土梁處于干燥環(huán)境，查表知, 干燥環(huán)境容許最大水灰比為0.65，故可確定水灰比為0.53。應(yīng)用實例應(yīng)用實例v（3）確定用水量（mw0）v 查表，對于最大粒徑為30的碎石混凝土，當(dāng)所需坍落度為3050時,1m3混凝土的用水量可選用185kg。v (4) 計算水泥用量（mc0）v 按表 ，對于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為260，故可取 mc0 3493應(yīng)用實例應(yīng)用實例應(yīng)用實例應(yīng)用實例 （5）確定砂率（s） 查表，對于采用最大粒徑為40的碎石配制的混凝土，當(dāng)水灰比為0.53時，其砂率值可選取32%37%，（采用插入法選定

33、）現(xiàn)取s= 。 （）計算砂、石用量（s0、g0） 用體積法計算，將mc0=349；mw0=185代入方程組100011016.265.21.3000wsogcmmmm %35%10000sgsommm |解此聯(lián)立方程，則得：s0=641，| g0=1192v（7）該混凝土計算配合比為：v m3混凝土中各材料用量為：水泥： 349，水 ：185，砂：641，碎石：1192。以質(zhì)量比表示即為：v 水泥：砂：石=：1.84 ：3.42，0.53v 2確定施工配合比v由現(xiàn)場砂子含水率為 ，石子含水率為1，則施工配合比為：v水泥 mc施 = mc0=349v砂子 s施 = s0（1+3%）=641（1+

34、3%）=660v石子 g施 = g0（1+1%）=1192（1+1%）=1204v水 w施= mw0s03%g01%v=1856413%11921%=154應(yīng)用實例應(yīng)用實例v例例2某公路工程現(xiàn)澆混凝土構(gòu)造物，混凝土設(shè)計強度等級為 20，施工要求混凝土坍落度為50-70，施工單位無歷史統(tǒng)計資料，所用原材料情況如下：v 水泥：32.5級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，v 砂：中砂，mx=2.70, 級配合格，v 石：卵石， dmax=40mm, 級配合格，v試設(shè)計20混凝土配合比。v 解:v 1. 初步計算：應(yīng)用實例應(yīng)用實例 (1)確定混凝土配制強度（fcu,0）， 查表， 5mpa

35、fcu,0= fcu,k + 1.645= 20 + 1.6455 =28.2 mpa (2)計算水灰比（w/c） fce = c fce,k = 1.0 32.5=32.5mpa應(yīng)用實例應(yīng)用實例 （3）確定用水量（mw0） 查表，對于最大粒徑為40的卵石混凝土，當(dāng)所需坍落度為5070時,1m3混凝土的用水量可選用170kg。 (4) 計算水泥用量（mc0） 按表 ，對于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為260，故可取 mc0 3623。應(yīng)用實例應(yīng)用實例（5）確定砂率（s） 查表，對于采用最大粒徑為40的卵石配制的混凝土，當(dāng)水灰比為0.47時，其砂率值可選取26.8%32.1%，（采用插入法

36、選定）現(xiàn)取s= 30。（）計算砂、石用量（s0、g0）假定表觀密度法計算，將mc0=362；mw0=170代入方程組24000000wgscmmmm %30%10000sgsommm 應(yīng)用實例應(yīng)用實例3003000/130733.2/56196.56033.31868186833.2mkgmmmkgmmmsgsss應(yīng)用實例應(yīng)用實例v 計算配比：v c: 362kg, w:170kg, s:561kg, g:1307kg, w/c=0.47v 15升用量：c:4.34kg,w:2.04kg,s:6.73kg,g:15.68kgv 第二組：w/c=0.47+0.05=0.52: w:170kgv

37、mc0=170/0.52=327kgv 砂率：31%，mg0=2.23ms0v 解得：s=589kg, g=1314kg, w=170kg, c=327kgv 第三組：w/c=0.470.05=0.42: w:170kgv mc0=170/0.42=405kgv 砂率：28%，mg0=2.57ms0v 解得：s=511kg, g=1314kg, w=170kg, c=405kgv每 種配比制作一組強度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d進(jìn)行強度測定。應(yīng)用實例應(yīng)用實例v二、二、摻減水劑混凝土配合比設(shè)計摻減水劑混凝土配合比設(shè)計v1. 首先按混凝土配合比設(shè)計規(guī)程計算出空白混凝土的配合比。v2. 在空白混凝土的配合比

38、用水量和水泥用量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行減水和減水泥，算出減水和減水泥后的每立方米混凝土的實際用水量和水泥用量。v3. 重新計算砂、石用量。計算每立方米混凝土中的減水劑用量。v4. 試配和調(diào)整。應(yīng)用實例應(yīng)用實例減水劑的作用v減水劑又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土?xí)r加入適量的減水劑，可使水泥顆粒分散均勻，同時將水泥顆粒包裹的水份釋放出來，從而能明顯減少混凝土用水量。 減水劑的作用是在保持混凝土配合比不變的情況下，改善其工作性；或在保持工作性不變的情況下減少用水量，提高混凝土強度；或在保持強度不變時減少水泥用量，節(jié)約水泥，降低成本。同時，加入減水劑后混凝土更為均勻密實，改善一系列物理化學(xué)性能，如抗?jié)B性、抗凍性

39、、抗侵蝕性等，提高了混凝土的耐久性。 v例例3某公路工程混凝土設(shè)計強度等級為 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，混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差5mpa。所用原材料情況如下：v 水泥：42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，水泥強度等級標(biāo)準(zhǔn)值的富余系數(shù)為1.08；v 砂：中砂，級配合格，砂子表觀密度os=2.60/cm；v 石：530mm碎石，級配合格，石子表觀密度og=2.65/cm3；v減水劑： hsp高效減水劑，減水率：20%v試求： 混凝土計算配合比v解：v(1)確定混凝土配制強度（fcu,0）vfcu,0= fcu,k + 1.645= 30 + 1.64

40、55 =38.2 mpav(2)確定水灰比（w/c）vfce = c fce,k = 1.08 42.5=45.9mpa由于框架結(jié)構(gòu)混凝土梁處于干燥環(huán)境，由表4.0.4, 干燥環(huán)境容許最大水灰比為0.65，故可確定水灰比為0.53。（3）確定用水量（mw0） 查表，對于最大粒徑為30的碎石混凝土，當(dāng)所需坍落度為時,1m3混凝土的用水量可選用185kg。hsp 減水率為20%用水量 ： w=185(1-20%)=148kg(4) 計算水泥用量（mc0）kgcwmmwco27953.0148/0 v按表 ，對于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為260，故可取 mc0 2793。v（5）確定砂率（

41、s）v 查表，對于采用最大粒徑為40的碎石配制的混凝土，當(dāng)水灰比為0.53時，其砂率值可選取32%37%，（采用插入法選定）現(xiàn)取s= 。v（）計算砂、石用量（s0、g0）v用體積法計算，將mc0=279；mw0=148代入方程組v解此聯(lián)立方程，則得：s0=696，v g0=1295100011016 . 265. 21 . 3000wsogcmmmm %35%10000sgsommm v（7）減水劑hsp: j=2791.5%=4.19kgv混凝土計算配比為：c:279kg, s:696kg, g:1295kg, w: 148kg, hsp:4.19kgv（空白混凝土： c:349kg, s:

42、641kg, g:1192kg, w: 185kg） vc:s:g:j=1:2.49:4.64:0.015, w/c=0.53v粉煤灰混凝土的配合比設(shè)計混凝土的配合比設(shè)計v 一、設(shè)計方法:v 1.按 jgj55-2011進(jìn)行普通混凝土基準(zhǔn)配合比設(shè)計；v 2.按表4.2.1選擇粉煤灰取代水泥率（c）v 表4.2.1 粉煤灰取代水泥率（c）v 注：1. 采用42.5水泥取上限， 32.5水泥取下限2. c20 以上混凝土宜用i、 ii級粉煤灰，c15以下混凝土可用iii級粉煤灰?；炷恋燃壠胀ü杷猁}水泥礦渣硅酸鹽水泥c1515251020c20101510c25c3015201015v 3.按所選

43、用的粉煤灰取代水泥率（c），求出每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量(mc); v mc=mc0(1 c)v mc0為每立方米基準(zhǔn)混凝土的水泥用量v 4.按表4.3.2選擇粉煤灰超量系數(shù)（c）v 表4.3.2 粉煤灰超量系數(shù)（c）v 5.按超量系數(shù)（c） ，求出每立方米粉煤灰混凝土的摻量(mf); mf= c(mc0 mc)6. 計算每立方米粉煤灰混凝土中的水泥、粉煤灰和細(xì)骨料的絕對體積， 或采用重量法計算砂石重量。粉煤灰級別超量系數(shù)（c）i1.01.4ii1.21.7iii1.52.0粉煤灰在混凝土中的作用v粉煤灰是燃燒煤粉后收集到的灰粒，亦稱飛灰，其化學(xué)成分主要是sio2（4565%）、al2o

44、3（2035%）及fe2o3（510%）和cao（5）等，粉煤灰摻入混凝土后，不僅可以取代部分水泥，降低混凝土的成本，保護環(huán)境，而且能與水泥互補短長，均衡協(xié)合，改善混凝土的一系列性能，粉煤灰混凝土具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟效益v1 摻入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性受漿體的體積、水灰比、骨料的級配、形狀、孔隙率等的影響。摻用粉煤灰對新拌混凝土的明顯好處是增大漿體的體積，大量的漿體填充了骨料間的孔隙，包裹并潤滑了骨料顆粒，從而使混凝土拌和物具有更好的粘聚性和可塑性。v2 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水 粉煤灰的摻入可以補償細(xì)骨料中的細(xì)屑不足，中斷砂漿基體中泌水渠道的連續(xù)性，同時粉煤灰作

45、為水泥的取代材料在同樣的稠度下會使混凝土的用水量有不同程度的降低，因而摻用粉煤灰對防止新拌混凝土的泌水是有利的。 v3 摻用粉煤灰，可以提高混凝土的后期強度 有試驗資料表明，在混凝土中摻入粉煤灰后，隨著粉煤灰摻量的增加，早期強度（28d以前）逐減，而后期強度逐漸增加。粉煤灰對混凝土的強度有三重影響：減少用水量，增大膠結(jié)料含量和通過長期火山灰反應(yīng)提高強度。 當(dāng)原材料和環(huán)境條件一定時，摻粉煤灰混凝土的強度增長主要取決于粉煤灰的火山灰效應(yīng)，即粉煤灰中玻璃態(tài)的活性氧化硅、氧化鋁與水泥漿體中的ca(oh)2作用生成堿度較小的二次水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣的速度和數(shù)量。粉煤灰在混凝土中，當(dāng)ca(oh)2薄膜覆

46、蓋在粉煤灰顆粒表面上時，就開始發(fā)生火山灰效應(yīng)。但由于在ca(oh)2薄膜與粉煤灰顆粒表面之間存在著水解層，鈣離子要通過水解層與粉煤灰的活性組分反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物在層內(nèi)逐級聚集，水解層未被火山灰反應(yīng)產(chǎn)物充滿到某種程度時，不會使強度有較大增長。隨著水解層被反應(yīng)產(chǎn)物充滿，粉煤灰顆粒和水泥水化產(chǎn)物之間逐步形成牢固聯(lián)系，從而導(dǎo)致混凝土強度、不透水性和耐磨性的增長，這就是摻粉煤灰混凝土早期強度較低、后期強度增長較高的主要原因。 粉煤灰在混凝土中的作用v 4 摻粉煤灰可降低混凝土的水化熱 混凝土中水泥的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在混凝土中摻入粉煤灰由于減少了水泥的用量可以降低水化熱。水化放熱的多少和速度取決于水泥的物理、化學(xué)性能和摻入粉煤灰的量，例如，若按重量計用粉煤灰取代30的水泥時，可使因水化熱導(dǎo)致的絕熱溫升降低15左右。眾所周知，溫度升高時水泥水化速率會顯著加快，研究表明：與20相比，30時硅酸鹽水泥的水化速率要加快1倍。一些大型、超大型混凝土結(jié)構(gòu)，其斷面尺寸增大，混凝土設(shè)計強度等級提高，所用水泥強度等級高，單位量增大，施行新標(biāo)準(zhǔn)后水泥的粉磨細(xì)度加大，這些因素的疊加，導(dǎo)致混凝土硬化過程溫升明顯加劇，溫峰升高，這是導(dǎo)致許多混凝土結(jié)構(gòu)物在施工期間，模板剛