混凝土質(zhì)量控制和配合比計算ppt課件

1、五、混凝土質(zhì)量控制 混凝土消費中的質(zhì)量動搖是客觀存在的，因此一定要進展質(zhì)量管理，而管理的目的在于控制其在一定的范圍內(nèi)動搖，以到達質(zhì)量穩(wěn)定。在混凝土施工過程中，原資料、施工養(yǎng)護、實驗條件，氣候要素的變化，均能夠呵斥混凝土質(zhì)量的動搖，影響到混凝土和易性、強度和耐久性。由于強度是混凝土的主要技術(shù)目的，其他性能可從強度得到間接反映，故以強度為例分析動搖的要素。. (一)混凝土質(zhì)量動搖的緣由 原資料的質(zhì)量動搖。砂細度模數(shù)和級配，粗骨料最大粒徑和級配，超遜徑含量，骨料含泥量，骨料含水量，水泥強度，外加劑質(zhì)量等。施工和養(yǎng)護引起的混凝土質(zhì)量動搖。計量，混凝土攪拌時間和運輸時間長短，振搗時間長短，澆水養(yǎng)護時間，

2、氣溫暖濕度變化等。實驗條件變化引起的混凝土質(zhì)量動搖。取樣代表性，成型質(zhì)量，試件的養(yǎng)護條件變化，實驗機本身誤差以及實驗人員操作的熟練程度等。 . 由于混凝土的抗壓強度與混凝土其它性能有相關(guān)性，能較好地反映混凝土的全面質(zhì)量，因此工程中常以混凝土抗壓強度作為重要的質(zhì)量控制目的，并以此作為評定混凝土消費質(zhì)量程度的根據(jù)。在正常消費施工條件下，影響混凝土強度的要素都是隨機變化的，因此混凝土的強度也應(yīng)是隨機變量。對于隨機變量的問題可以采用數(shù)理統(tǒng)計的方法來進展處置和評定。.用數(shù)理統(tǒng)計方法可求出幾個特征統(tǒng)計量:強度平均值、強度規(guī)范差()以及變異系數(shù)(Cv)。強度規(guī)范差越大，闡明強度的離散程度越大，混凝土質(zhì)量愈不

3、均勻。也可用變異系數(shù)來評定，值越小，混凝土質(zhì)量愈均勻。.我國GB107-1987根據(jù)強度規(guī)范差的大小，將混凝土消費單位的質(zhì)量管理程度劃分為“優(yōu)良、“普通及“差三等?；炷翉姸鹊燃塁20C20生產(chǎn)單位生產(chǎn)管理水平優(yōu)良一般差優(yōu)良一般差強度標(biāo)準(zhǔn)差預(yù)拌混凝土和預(yù)制混凝土構(gòu)件廠3.04.04.03.55.05.0集中攪拌混凝土的施工現(xiàn)場3.54.54.54.05.55.5強度等于和高于要求強度等級的百分率P，%958585958585.用數(shù)理統(tǒng)計方法可求出幾個特征統(tǒng)計量:強度平均值、強度規(guī)范差()以及變異系數(shù)(Cv)。強度規(guī)范差越大，闡明強度的離散程度越大，混凝土質(zhì)量愈不均勻。也可用變異系數(shù)來評定，值越

4、小，混凝土質(zhì)量愈均勻。.二混凝土質(zhì)量強度動搖的規(guī)律混凝土的質(zhì)量動搖符合正態(tài)分布規(guī)律。由于各種緣由，即使在正常的原資料供應(yīng)和施工條件下，混凝土的強度有時偏高，有時偏低，但總是在配制強度的附近動搖。質(zhì)量控制越嚴(yán)，施工管理程度越高，那么動搖的幅度越??；反之，那么動搖的幅度越大。.正態(tài)分布的特點：1. 曲線形狀呈鐘型，在對稱軸的兩側(cè)曲線上各有一個拐點。拐點至對稱軸的間隔等于1個規(guī)范差。2. 曲線以平均強度為對稱軸兩邊對稱。3. 曲線與橫座標(biāo)之間圍成的面積為總概率，即100%。4. 曲線越窄、越高，闡明混凝土勻質(zhì)性好，施工管理程度高。假設(shè)曲線寬且矮，施工管理程度差。因此從概率分布曲線可以比較直觀地分析混

5、凝土質(zhì)量的動搖情況。 .對同一種混凝土進展系統(tǒng)的隨機抽樣，測試結(jié)果闡明其強度的動搖規(guī)律符合正態(tài)分布?？捎脙蓚€特征統(tǒng)計量強度平均值和強度規(guī)范差()作出描畫。強度平均值對應(yīng)于正態(tài)分布曲線中的概率密度峰值處的強度值，即曲線的對稱軸所在之處。故強度平均值反映了混凝土總體強度的平均程度，但不能反映混凝土強度的動搖情況。.強度規(guī)范差又稱均方差強度規(guī)范差是正態(tài)分布曲線上兩側(cè)的拐點分開強度平均值處對稱軸的間隔，它反映了強度離散性即動搖的情況。值越大，強度分布曲線越矮而寬，闡明強度的離散程度較大，反映了消費管理程度低下，強度質(zhì)量不穩(wěn)定。.A混凝土的強度質(zhì)量比B混凝土的穩(wěn)定，消費管理程度也更高。.變異系數(shù)由于混凝

6、土強度的規(guī)范差隨強度等級的提高而增大，故也可采用變異系數(shù)(CV)作為評定混凝土質(zhì)量均勻性的目的。變異系數(shù)愈小,表示混凝土質(zhì)量愈穩(wěn)定；變異系數(shù)值大，那么表示混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性差。.強度保證率除混凝土強度質(zhì)量的穩(wěn)定性之外，還須思索符合設(shè)計要求的強度等級的合格率，即強度保證率。是指在混凝土強度總體中，不小于設(shè)計要求的強度等級規(guī)范值fcu,k的概率P()。強度正態(tài)分布曲線下的面積為概率的總和，等于100。.P：強度保證率t：概率度，或稱為保證率系數(shù)混凝土設(shè)計強度等級.如混凝土配合比設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，為使混凝土實踐平均強度大于等于設(shè)計強度等級的保證率到達95%以上，此時相應(yīng)的保證率系數(shù)t=1.645，那么在

7、配置混凝土過程中：t0.000.500.800.841.001.041.201.281.401.501.60P（%）50.069.278.880.084.185.188.590.091.993.394.5t1.6451.701.751.811.881.962.002.052.332.503.00P（%）95.095.596.096.597.097.597.798.099.099.499.87規(guī)范正態(tài)分布概率.三混凝土質(zhì)量控制混凝土質(zhì)量控制的目的是使所消費的混凝土能按規(guī)定的保證率滿足設(shè)計要求。三個過程混凝土消費前的初步控制。人員、設(shè)備、組成資料的檢驗及配合比確實定與調(diào)整等?；炷料M過程中的控制

8、。稱量、攪拌、運輸、澆筑、振搗及養(yǎng)護等?；炷料M后的合格性控制。批量劃分，批取樣數(shù)，檢測方法和驗收界限等。.四混凝土強度檢驗評定按照GB107-1987進展，有統(tǒng)計法和非統(tǒng)計法兩種方法。1、組批同 強度等級、齡期、消費工藝、配合比施工現(xiàn)場還應(yīng)按單位工程的驗收工程劃分。2、取樣每100盤，不超越100m3，不少于1次；每任務(wù)班，少于100盤，不少于1次。1塊？1組？幾組？.3、每組試件的取值1抗壓強度取三個試件的算術(shù)平均值；23個測值中如有1個與中間值的差值超越中間值的15%時，那么取中間值作為該組試件的抗壓強度值；3如有2個測值與中間值的差均超越中間值的15%，那么該組試件的實驗結(jié)果無效。4

9、、尺寸換算系數(shù)邊長200mm，1.05邊長150mm，1.00邊長100mm，0.95.5、統(tǒng)計法1混凝土的消費條件在較長時間內(nèi)能堅持一致，且同一種類混凝土的強度變異性能堅持穩(wěn)定時，應(yīng)由延續(xù)的三組試件代表一個驗收批，強度要求如下：fcu,m fcu,k+0.7fcu,min fcu,k-0.7 且fcu,min0.85 fcu,k，強度等級不高于C20fcu,min 0.9fcu,k，強度等級高于C20同一驗收批混凝土強度的平均值設(shè)計的混凝土強度的規(guī)范值驗收批混凝土強度的規(guī)范差同一驗收批混凝土強度的最小值.驗收批混凝土強度的規(guī)范差 ，應(yīng)根據(jù)前一檢驗期內(nèi)同一種類混凝土試件的強度數(shù)據(jù)確定。fcu,

10、i：前一檢驗期內(nèi)第i驗收批混凝土試件中強度的最大值與最小值之差；m：前一檢驗期內(nèi)驗收批總批數(shù)三個月內(nèi)，不少于15批。.2混凝土的消費條件不能滿足上述條件的規(guī)定時，或在前一檢驗期內(nèi)的同一種類混凝土沒有足夠的強度數(shù)據(jù)用以確定驗收批混凝土強度規(guī)范差時，由不少于10組的試件代表一個驗收批，強度要求如下： 。fcu,m-1Sfcu 0.9fcu,kfcu,min2fcu,kSfcu：驗收批混凝土強度的規(guī)范差，當(dāng) 的計算值小于0.06fcu,k 時，取 =0.06fcu,k；1、2 ：合格斷定系數(shù)試件組數(shù)101415242511.71.651.602 0.90.85.6、非統(tǒng)計法對零星消費的預(yù)制構(gòu)件或現(xiàn)場

11、攪拌批量不大的混凝土，可采用非統(tǒng)計方法評定，驗收批強度要求如下：fcu,m1.15fcu,k fcu,min0.95fcu,k7、當(dāng)對混凝土的試件強度代表性有疑心時，可采用鉆取芯樣或其他非破損檢驗方法，推定構(gòu)造、構(gòu)件混凝土強度，作為能否應(yīng)進展處置的根據(jù)。.六、混凝土配合比設(shè)計一混凝土配合比設(shè)計的根本要求 1、混凝土拌合物須具有與施工條件相順應(yīng)的和易性。2、滿足混凝土構(gòu)造設(shè)計的強度等級。3、具有順應(yīng)所處環(huán)境條件下的耐久性。4、在保證上述三項根本要求前提下的經(jīng)濟性。.二混凝土配合比設(shè)計的根據(jù) 1、混凝土配合比設(shè)計根本參數(shù)確實定水灰比W/C、單位用量W0和砂率Sp三個根本參數(shù)是到達混凝土配合設(shè)計的四

12、項根本要求的關(guān)鍵。 2、三個參數(shù)確實定原那么1水灰比水灰比：根據(jù)強度和耐久性確定。原那么：滿足混凝土設(shè)計強度和耐久性的根底上，選用較大水灰比，以節(jié)約水泥，降低混凝土本錢。.2單位用水量單位用水量：根據(jù)施工和易性確定。原那么：滿足施工和易性的根底上，按坍落度要求和粗骨料種類、最大粒徑盡量選用較小的單位用水量，以節(jié)約水泥。由于當(dāng)W/C一定時，用水量越小，所需水泥用量也越少。.3砂率砂率：根據(jù)混凝土和易性、強度和耐久性確定。原那么：砂子的用量填滿石子的空隙略有富余。應(yīng)盡能夠選用最優(yōu)砂率，并根據(jù)砂子細度模數(shù)、坍落度要求等加以調(diào)整，有條件時宜經(jīng)過實驗確定。.三混凝土配合比設(shè)計計算的資料基準(zhǔn)1、混凝土配合

13、比設(shè)計以計算1m3混凝土中各資料用量為基準(zhǔn)；2、骨料以枯燥形狀為基準(zhǔn)。所謂枯燥形狀的骨料系指細骨科含水率小于0.5，粗骨料含水率小于0.2。3、假設(shè)以飽和面干骨科為基準(zhǔn)進展計算時，那么應(yīng)作相應(yīng)的修正。.四混凝土配合比設(shè)計方法和原理 體積法絕對體積法分量法假定表觀密度法1、體積法根本原理體積法的根本原理為混凝土的總體積等于砂子、石子、水、水泥體積及混凝土中所含的少量空氣體積之總和。Vh=Vw+Vc+VS+Vg+VkVh、Vc、Vw、Vs、Vg、Vk：混凝土、水泥、水、砂、石子、空氣的體積.可以寫成C0、W0、S0、G0：1m3混凝土中水泥、水、砂、石子的質(zhì)量kg；w、 c、 s、 g：水、水泥的

14、密度，砂、石子的表觀密度g/cm3；10：混凝土中空氣體積；：混凝土含氣量百分率%，在不運用引氣型外加劑時，取 =1。 .2、分量法根本原理混凝土的總分量等于各組成資料分量之和。當(dāng)混凝土所用原資料和三項根本參數(shù)確定后，混凝土的表觀密度即1m3混凝土的分量接近某一定值?？深A(yù)先能假定出混凝土表觀密度0h，在23502450kg/m3之間。C0、W0、S0、G0：1m3混凝土中水泥、水、砂、石子的質(zhì)量kg；.五混凝土配合比設(shè)計初步計算配合比 根據(jù)原始技術(shù)資料 調(diào)整獲得滿足和易性要求 基準(zhǔn)配合比 強度和耐久性滿足設(shè)計要求 實驗室配合比 砂、石料含水率換算成 施工配合比 .1、配合比設(shè)計步驟1確定混凝土

15、配制強度1當(dāng)消費單位或施工單位具有統(tǒng)計資料時，可根據(jù)實踐情況自行控制取值，但強度等級小于等于C25時，不應(yīng)小于2.5MPa；當(dāng)強度等級C30時，不應(yīng)小于3.0 MPa；2當(dāng)無統(tǒng)計資料和閱歷時：混凝土設(shè)計強度等級 C20C20C50C50（MPa）4.05.06.0.2確定水灰比 碎石：a =0.46， b =0.07卵石： a =0.48， b =0.33Kc水泥強度等級富余系數(shù)，普通取1.051.15。如水泥已存放一定時間，那么取1.0；如存放時間超越3個月，或水泥已有結(jié)塊景象， 能夠小于1.0，必需經(jīng)過實驗實測。.3確定混凝土拌和用水量W0查表得到?項 目指 標(biāo)卵石最大粒徑（mm）碎石最大

16、粒徑（mm）102031.540162031.540坍落度（mm）1030355055707590190200210215170180190195160170180185150160170175200210220230185195205215175185195205165175185195維勃稠度（s）16201115510175180185160165170-145150155180185190170175180-155160165混凝土單位用水量選用表1. 本表用水量系采用中砂時的平均取值，如采用細砂，每立方米混凝土用水量可添加510kg，采用粗砂時那么可減少510kg。 2. 摻用各種外

17、加劑或摻合料時，可相應(yīng)增減用水量。 3. 本表不適用于水灰比小于0.4時的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土.4計算水泥用量環(huán)境條件條件最大水灰比最小水泥用量（kg）素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土干燥室內(nèi)正常環(huán)境不規(guī)定0.650.60200260300潮濕無凍害室內(nèi)潮濕環(huán)境；露天環(huán)境；與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境0.700.600.60225280300有凍害室內(nèi)潮濕且受凍害；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境0.550.550.55250280300有凍害和除冰劑 潮濕有凍害和除冰劑的室內(nèi)外環(huán)境0.500.500.50300300

18、300.5確定合理砂率Sp1可根據(jù)骨料種類、粒徑及W/C查表選取。實踐選用時可采用內(nèi)插法，并根據(jù)附加闡明進展修正。2在有條件時，可經(jīng)過實驗確定最優(yōu)砂率。水灰比（W/C）卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）1020401620400.400.500.600.70263230353338364125312934323735402430283331363439303533383641394429343237354038432732303533383641混凝土砂率選用表1表中數(shù)值系中砂的選用砂率。對細砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增大砂率；2本砂率適用于坍落度為1060mm的混凝土。坍落度如大于60m

19、m或小于10mm時，應(yīng)相應(yīng)增大或減小砂率；按每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以調(diào)整。3只用一個單粒級粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率值應(yīng)適當(dāng)增大；4摻有各種外加劑或摻合料時，其合理砂率值應(yīng)經(jīng)實驗或參照其他有關(guān)規(guī)定選用；5對薄壁構(gòu)件砂率取偏大值。.6計算砂、石用量S0、G0，確定初步計算配合比1分量法： 2體積法：.3配合比的表達方式： 根據(jù)上述方法求得的C0、W0、S0、G0，直接以每立方米混凝土資料的用量kg表示。 根據(jù)各資料用量間的比例關(guān)系表示：C0：S0：G01：S0/C0：G0/C0，再加上W/C值。 .2、確定基準(zhǔn)配合比根據(jù)初步計算配合比配成混凝土拌合物，先測定混凝土坍落度，同時察看粘聚

20、性和保水性。1當(dāng)坍落度小于設(shè)計要求時，堅持水灰比不變，添加用水量和水泥用量水泥漿。2當(dāng)坍落度大于設(shè)計要求時，堅持砂率不變，添加砂、石用量。3當(dāng)粘聚性和保水性不良時，適當(dāng)添加砂用量，即增大砂率。.4當(dāng)拌合物砂漿量過多時，可單獨參與適量石子，即降低砂率。在混凝土和易性滿足要求后，測定拌合物的實踐表觀密度，并按下式計算每1m3混凝土的各資料用量即基準(zhǔn)配合比：.假設(shè)初步計算配合比和易性滿足要求那么無需調(diào)整，但須測定實踐混凝土拌合物的表觀密度，防止出現(xiàn)“負(fù)方或“超方景象。負(fù)方：初步計算1m3混凝土，在實踐拌制時，少于或多于1m3；超方：初步計算1m3混凝土，在實踐拌制時，少于或多于1m3 ；當(dāng)混凝土表觀

21、密度實測值與計算值之差的絕對值不超越計算值的2%時，那么初步計算配合比即為基準(zhǔn)配合比，無需調(diào)整。.令：AC拌+W拌+S拌+G拌.3、確定實驗室配合比1根據(jù)基準(zhǔn)配合比和水灰比；2堅持用水量不變，水灰比分別添加和減少0.05，且用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比一樣，砂率可分別添加和減少1%，再確定兩個配合比。3均需測試三個配合比拌合物的流動性、粘聚性、保水性和表觀密度.4實驗室配合比確實定1三個配合比制造的試件經(jīng)標(biāo)養(yǎng)28天；2分別測試抗壓強度；3作強度灰水比圖；4確定與配制強度相對應(yīng)的灰水比；5重新計算水泥和砂石用量。對混凝土的抗?jié)B、抗凍等耐久性目的有要求時，那么還應(yīng)進展相應(yīng)實驗，結(jié)果符合要求。強度和耐久性均

22、合格配合比，稱為混凝土實驗室配合比。 1m3混凝土的各資料用量記作C、W、S、G。 .強度灰水比圖1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4393735333129抗壓強度灰水比.4、確定施工配合比實驗室配合比是以枯燥或飽和面干資料為基準(zhǔn)。現(xiàn)場施工所用的砂、石料常含有一定水分，現(xiàn)場配料前，必需先測定砂石料的含水率，計算獲得砂石料的稱量值。設(shè)砂的含水率為a%，石子的含水率為b%，施工配合比：.普通混凝土配合比設(shè)計實例 某處于嚴(yán)寒地域受凍部位的普通鋼筋混凝土，其設(shè)計強度等級為C25，施工要求的坍落度為3550mm，采用機械攪拌和機械振動成型。施工單位無歷史統(tǒng)計資料。試確定混凝土的配合比

23、。原資料水泥：強度等級32.5普硅，強度富余系數(shù)為1.13，密度3.1g/cm3；砂：中砂，細度模數(shù)2.3，級配合格，表觀密度為2.65g/cm3，含水率3%；碎石：最大粒徑為31.5mm，級配合格，表觀密度為2.70g/cm3，含水率l%；水：飲用水。 .計算例題某混凝土配合比，W/C=0.51，1m3各項資料C：W：S：G=386：195：588：1183，水泥密度為3.1g/cm3 ，砂表觀密度為2.65g/cm3 ，現(xiàn)擬采用粉煤灰密度為2.0g/cm3 超量取代水泥，取代率為20%，超量系數(shù)為1.2，試計算取代后混凝土配合比。.(一)確定初步配合比1、配制強度fcu,h 根據(jù)資料，取規(guī)

24、范差5.0MPa，那么 fcu,h = fcu,k +1.645 =25+1.645 5.0=33.2MPa2、水灰比Wo/Co在標(biāo)題提供的環(huán)境條件下，要求水灰比不超越0.55，Wo/Co=0.49 0.55，滿足要求，故Wo/Co取0.49 。.在標(biāo)題提供的環(huán)境條件下，要求水灰比不超越0.55，Wo/Co=0.49 0.55，滿足要求，故Wo/Co取0.49 。3、用水量W0根據(jù)坍落度為3550mm、碎石且最大粒徑為31.5mm、中砂，并思索砂為中砂偏細。取混凝土的用水量W0190kg。 .4、水泥用量C0該值大于所規(guī)定的最小值，可取C0388kg。5、砂率根據(jù)水灰比Wo/Co=0.49、碎

25、石最大粒徑為31.5mm、中砂，并思索砂為中砂偏細，選取混凝土的砂率Sp33%。 .6.計算砂用量S0和石用量G0 以積法計算:因未摻引氣劑，故取 1。得S0597k g，G01213kg C0388kg，W0190kg，S0597k g，G01213kg.二試拌檢驗、調(diào)整及確定實驗室配合比按初步配合比試拌15L混凝土拌合物，其各資料用量為：水泥5.82kg、水2.85kg、砂8.96kg、石18.20kg。攪拌后測得坍落度為20mm，粘聚性和保水性合格。CWSG1m3388190597121315L5.822.858.9618.2坍落度缺乏.添加水泥漿5%(水灰比不變)，測得坍落度為35mm

26、，且粘聚性和保水性均合格，并測得混凝土表觀密 度2360 kg/m3 。添加的水泥和水的量分別是：C= 5.82 5%=0.291 kg； W= 2.85 5%=0.142 kg調(diào)整后拌合物的各資料用量：C1= 5.82+0.291=6.11 kg ；W1=2.85+0.142=2.99 kg 或C15.82(1+5%)6.11kg；W12.85(1+5%)2.99kg；S8.96kg；G=18.20kg CWSG1m3388190597121315L5.822.858.9618.2.表觀密 度2360 kg/m3 。調(diào)整后混凝土的總質(zhì)量為A=C1+W1+S+G=6.11+2.99+8.98+18.2=36.26kg此時混凝土的配合比：CWSG1m3388190597121315L5.822.858.9618.2？6.112.998.9618.2.配合比1 配合比2 配合比3水灰比提高0.05；用水量不變；假定表觀密度不變；砂