安徽建筑大學(xué)土木工程材料課件 44 混凝土配合比設(shè)計(jì)(JGJ55-2011)

1、Cement Concrete 4.4 混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比設(shè)計(jì) (JGJ55-2011)Cement Concrete4.4 混凝土配合比設(shè)計(jì)目的： 確定混凝土中各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。常用的表示方法：v以混凝土中各項(xiàng)材料的表示， 水泥（mc）300 kg、水（mw）180 kg、砂（ms）720 kg、石子（mg）1200 kg；v以各項(xiàng)材料的來(lái)表示（以水泥質(zhì)量為1） 如 水泥：砂：石子：水1：2.4 ： 4 ： 0.6Cement Concrete混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求v滿(mǎn)足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)；v滿(mǎn)足混凝土施工和易性；v滿(mǎn)足工程所處環(huán)境耐久性要求；v符合經(jīng)濟(jì)原則盡可

2、能采用當(dāng)?shù)夭牧稀ement Concrete混凝土配合比設(shè)計(jì)的資料準(zhǔn)備v了解工程設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，以便確定混凝土。v了解工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性混凝土耐久性的要求，以便確定所配制混凝土的和。v 了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸及鋼筋配制結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸及鋼筋配制情況，以便確定混凝土。v了解混凝土施工方法及管理水平施工方法及管理水平，以便選擇混凝土拌和物及混凝土。Cement Concretev掌握原材料的性能指標(biāo)。 水水 泥泥品種、標(biāo)號(hào)、密度； 砂、石骨料砂、石骨料種類(lèi)、表觀密度、 級(jí)配、最大粒徑等； 拌和用水拌和用水水質(zhì)情況； 外加劑外加劑品種、性能、適宜摻量； 摻和料摻和料粉

3、煤灰、礦渣、硅粉等。Cement Concrete混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)參數(shù)、水與水泥之間的比例關(guān)系水灰比水灰比表示；、砂與石子之間的比關(guān)系砂率砂率表示；、水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系單單位體積用水量位體積用水量來(lái)表示。Cement Concrete確定三個(gè)參數(shù)的基本原則：v在滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水灰比水灰比；v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)格確定混凝土的單單位用水量位用水量；v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)確定砂率砂率。Cement Concrete混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟初步計(jì)算配合比初步計(jì)算配合比 實(shí)驗(yàn)室配合比實(shí)驗(yàn)室配合

4、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(qiáng)度、耐久性校核強(qiáng)度、耐久性扣減工地砂石含水量扣減工地砂石含水量Cement Concrete一、初步計(jì)算配合比計(jì)算步驟：第一步：確定配制混凝土強(qiáng)度第二步：確定水膠比第三步：確定用水量和外加劑用量第四步：確定膠凝材料、礦物摻合料和 水泥用量第五步：確定砂率第六步：確定砂石用量Cement Concrete第一步：混凝土配制強(qiáng)度的確定第一步：混凝土配制強(qiáng)度的確定Cement ConcreteCement ConcreteCement Concrete第二步：確定水膠比第二步：確定水膠比Cement ConcreteCement

5、 ConcreteCement ConcreteCement ConcreteCement Concrete第三步：確定用水量和外加劑用量Cement ConcreteCement ConcreteCement ConcreteCement Concrete第四步：確定膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量Cement ConcreteCement Concrete第五步：確定砂率Cement ConcreteCement Concrete第六步：確定砂、石用量Cement ConcreteCement Concrete 以上求出的各材料用量，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

6、的，因而不一定能夠完全符合具體的工程實(shí)際情況，必須通過(guò)試拌調(diào)整，直到混凝土拌和物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的。二、基準(zhǔn)配合比和易性的調(diào)整Cement Concretev按初步計(jì)算配合比稱(chēng)取實(shí)際工程中使用的材料進(jìn)行試拌，混凝土的攪拌方法，應(yīng)與生產(chǎn)時(shí)使用的方法相同?；炷翑嚢杈鶆蚝螅瑱z查拌和物的性能。v當(dāng)試拌出的拌和物坍落度或維勃稠度不能滿(mǎn)足要求，或粘聚性和保水性不良時(shí)，應(yīng)在保持水灰比不變的條件下相應(yīng)調(diào)整和，直到符合要求為止。v然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。Cement Concrete三、實(shí)驗(yàn)室（設(shè)計(jì)）配合比三、實(shí)驗(yàn)室（設(shè)計(jì)）配合比強(qiáng)度校驗(yàn)強(qiáng)度校驗(yàn)v采用三個(gè)不同的配合比，其一

7、為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的W/C較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少0.05。v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。v由試驗(yàn)得出的各灰水比及其對(duì)應(yīng)的混凝土的強(qiáng)度關(guān)系，用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（fcu,o）相對(duì)應(yīng)的灰水比,并確定出設(shè)計(jì)配合比設(shè)計(jì)配合比。Cement Concretev設(shè)計(jì)配合比的確定：v用水量（mw）取基準(zhǔn)配合比中的用水量，并根據(jù)制作強(qiáng)度試件時(shí)測(cè)得的坍落度或維勃稠度，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；v水泥用量（mc）以用水量乘以選定出的灰水比計(jì)算確定；v粗、細(xì)骨料用量（mg、ms）取基準(zhǔn)配合比中的粗、細(xì)骨料用量，并按選定的灰水比進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。Cement

8、Concrete四、施工配合比四、施工配合比現(xiàn)場(chǎng)砂石含水量的扣減v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，叫做施工配合比施工配合比。v現(xiàn)假定工地存放砂的含水率為a（%），石子的含水率為b（），則將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比，其材料稱(chēng)量為： m/c =mc （kg）； m/s =ms(1+a%) （kg）； m/g =mg(1+b%) （kg）； m/w =mw-a%ms-b%mg （kg）。Cement Concrete混凝土的質(zhì)量控制 為保證結(jié)構(gòu)的可靠，必須在施工過(guò)程為保證結(jié)構(gòu)的可靠，必須

9、在施工過(guò)程的各個(gè)工序?qū)υ牧?、混凝土拌和物及硬的各個(gè)工序?qū)υ牧稀⒒炷涟韬臀锛坝不蟮幕炷吝M(jìn)行必要的質(zhì)量檢驗(yàn)和控制。化后的混凝土進(jìn)行必要的質(zhì)量檢驗(yàn)和控制。Cement Concrete一、混凝土質(zhì)量波動(dòng)的規(guī)律波動(dòng)的因素：v正常因素是指施工中不可避免的正常變化因素，如砂、石質(zhì)量的波動(dòng)，稱(chēng)量時(shí)的微小誤差，操作人員技術(shù)上的微小差異等。受正常因素的影響而引起的質(zhì)量波動(dòng)，是正常波動(dòng)。v異常因素是指施工中出現(xiàn)的不正常情況，如攪拌時(shí)任意改變水灰比而隨意加水，混凝土組成材料稱(chēng)量誤差等。它們是可以避免克服的因素。受異常因素影響引起的質(zhì)量波動(dòng)，是異常波動(dòng)。Cement Concrete混凝土質(zhì)量控制的目的混凝

10、土質(zhì)量控制的目的 在于發(fā)現(xiàn)和排除異常因素異常因素，使混凝土質(zhì)量波動(dòng)呈呈正常波動(dòng)正常波動(dòng)狀態(tài)。Cement Concrete二、混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)包括：v組成材料的質(zhì)量和用量材料的質(zhì)量和用量進(jìn)行檢驗(yàn)；v拌和物拌和物的質(zhì)量檢驗(yàn)和易性和水灰比。按規(guī)定在攪拌機(jī)出口檢查和易性是混凝土質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。v硬化后硬化后混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)抗壓強(qiáng)度（或其它力學(xué)性能及抗?jié)B、抗凍試驗(yàn)）。對(duì)已建成的混凝土結(jié)構(gòu)，也可采用非破損試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。Cement Concrete三、混凝土質(zhì)量評(píng)定的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法 根據(jù)混凝土及預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量控制規(guī)程（CECS40：92）：v在正常生產(chǎn)控制的條件下，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，求出混

11、凝土強(qiáng)度的 算術(shù)平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 大于或等于要求強(qiáng)度等級(jí)值的百分率等指標(biāo)，綜合評(píng)定混凝土質(zhì)量；v繪出混凝土質(zhì)量控制圖進(jìn)行混凝土強(qiáng)度等質(zhì)量控制。Cement Concrete數(shù)理統(tǒng)計(jì)指標(biāo)1、強(qiáng)度平均值 式中 n試件組數(shù)； fcu,i第i組試驗(yàn)值。niicucufnf1,1Cement Concrete2、 標(biāo)準(zhǔn)差1122,nfnfnicuicuCement Concrete3、百分率（P） 式中 No統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同批混凝土試件強(qiáng)度大于或等于規(guī)定強(qiáng)度等級(jí)值的組數(shù)； N統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同批混凝土試件總組數(shù),N25。%100NNPoCement Concrete混凝土質(zhì)量控制圖強(qiáng)強(qiáng)度度上上 控控 制制 線(xiàn)線(xiàn)中中

12、 心心 控控 制制 線(xiàn)線(xiàn)下下 控控 制制 線(xiàn)線(xiàn)最最 低低 限限 值值 線(xiàn)線(xiàn)試試 件件 編編 號(hào)號(hào)混混 凝凝 土土 質(zhì)質(zhì) 量量 控控 制制 圖圖f fc c u uf fc c u u , , k kf fc c u u , , m m i i n nCement Concrete質(zhì)量控制圖說(shuō)明v中心控制線(xiàn)為強(qiáng)度平均值fcu（也是混凝土的配制強(qiáng)度f(wàn)cu,o）；v下控制線(xiàn)為混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)fcu,k，v最低限值線(xiàn)fcu,min= fcu,k 0.7。v把每次試驗(yàn)結(jié)果逐日填畫(huà)在圖上。若強(qiáng)度測(cè)定值全部落在上、下控制線(xiàn)內(nèi)，而且其排列是隨機(jī)的沒(méi)有異常情況，說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程處于正常穩(wěn)定狀態(tài)。v如果強(qiáng)度測(cè)定值

13、落在下控制線(xiàn)以下，就要及時(shí)查明原因予以糾正。v如果強(qiáng)度測(cè)定值落于線(xiàn)以下，則混凝土質(zhì)量有問(wèn)題，不能驗(yàn)收。Cement Concrete四、混凝土強(qiáng)度的合格評(píng)定根據(jù)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（GBJ107），混凝土強(qiáng)度評(píng)定可分為：統(tǒng)計(jì)方法適用于預(yù)拌混凝土廠、預(yù)制混凝土構(gòu)件廠和采用現(xiàn)場(chǎng)集中攪拌混凝土的施工單位；非統(tǒng)計(jì)方法適用于零星生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件廠或現(xiàn)場(chǎng)攪拌批量不大的混凝土。Cement Concrete統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定A 、標(biāo)準(zhǔn)差已知方案（連續(xù)的三組試件組成一個(gè)驗(yàn)收批） 1、其強(qiáng)度 應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足： fcufcu,k+0.7 fcu,minfcu,k0.7 2、強(qiáng)度C20時(shí)，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足： fcu,min0.85

14、fcu,k 3、強(qiáng)度C20時(shí)，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足： fcu,min0.90fcu,kCement ConcreteB、標(biāo)準(zhǔn)差未知方案（不少于10組的試件組成一個(gè)驗(yàn)收批） 其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足： fcu1Sfcu0.9fcu,k fcu,min 2fcu,k 式中 Sfcu同一驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 1 、2合格判定系數(shù) Cement Concrete混凝土強(qiáng)度的合格判定系數(shù)驗(yàn)收批混凝土的 標(biāo)準(zhǔn)差Sfcu ： 試件組數(shù)101415242511.701.651.6020.900.85112,nnfsnicuicuffcuCement Concrete 非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定 對(duì)小批量零星混凝土的生產(chǎn)，不具備統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的條件，可采用非統(tǒng)計(jì)方法。 其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足： fcu1.15fcu,k fcu,min 0.95fcu,kCement Concrete三種方法的比較C30為例組