1 中鐵 混凝土配合比設(shè)計(jì)培訓(xùn)PPT90頁(yè)..

1、中鐵八局2011年鐵路試驗(yàn)工程師/試驗(yàn)員培訓(xùn)混凝土配合比設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 介混凝土配合比設(shè)計(jì)是混凝土質(zhì)量保證的根本，普通混凝土配合比設(shè)計(jì)原則是:滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)度要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)；保證混凝土拌合物具有良好的工作性，以滿足施工條件的要求；保證混凝土具有良好的耐久性，滿足抗凍、抗?jié)B、抗腐蝕等要求，從而使混凝土達(dá)到經(jīng)久耐用的使用目的；在保證上述質(zhì)量和施工方便的前提下，盡量節(jié)約水泥，合理使用原材料，從而降低工程成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。混凝土配合比設(shè)計(jì)原理主要基于“水灰比定則”，即鮑羅米公式?；炷僚浜媳仁侵富炷林懈鹘M成材料相互比例關(guān)系?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)和選擇，主要要依據(jù)原材料性能、結(jié)構(gòu)要求、施工要求

2、以及結(jié)構(gòu)使用環(huán)境條件要求，通過(guò)計(jì)算、試配和調(diào)整，確定各種材料的使用數(shù)量。普通混凝土配合比設(shè)計(jì)基本要求 混凝土配合比設(shè)計(jì)方法混凝土配合比設(shè)計(jì)方法很多，重點(diǎn)介紹以下三種：普通混凝土配合比設(shè)計(jì) 粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì) 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ55-2000一、設(shè)計(jì)前資料的收集要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)；要求的混凝土施工流動(dòng)性（如坍落度或維勃稠度）；使用的水泥品種和水泥強(qiáng)度；使用骨料的情況:粗細(xì)骨料的種類、各參數(shù)技術(shù)指標(biāo)；技術(shù)使用的外加劑與外摻料的要求及技術(shù)資料；施工條件：如攪拌方式、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸距離、灌注高度、振動(dòng)密實(shí)方式以及結(jié)構(gòu)物的鋼筋布置情況等等；施工和使用的環(huán)

3、境條件：如春、夏、秋、冬及風(fēng)、雨、霜、雪、溫度、濕度、環(huán)境水以及環(huán)境介質(zhì)是否有侵蝕性等；養(yǎng)護(hù)方法：如自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)、壓蒸養(yǎng)護(hù)等。普通混凝土配合比設(shè)計(jì)三大主要技術(shù)參數(shù)的確定：水灰比砂率單位用水量二、配合比設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù) 由這三個(gè)參數(shù)可以確定混凝土的配合比，而配合比設(shè)計(jì)最終也是決定這三個(gè)主要參數(shù)。1、水灰比（W/C）水灰比是指單位體積混凝土拌合物中，水與水泥的重量比。它對(duì)塑性混凝土的強(qiáng)度起著決定性的作用。 水灰比與強(qiáng)度的關(guān)系可見(jiàn)下式（保羅米公式 ）：常數(shù) 的物理意義是：水泥強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為混凝土強(qiáng)度的換算系數(shù)，它主要反映混凝土的內(nèi)聚力，其中包括水泥石本身的內(nèi)聚力和水泥石與骨料之間的粘結(jié)力；常數(shù)

4、的物理意義是：當(dāng)混凝土強(qiáng)度等于零時(shí)的灰水比，這個(gè)灰水比是虛擬的，所以稱為虛擬灰水比，它反映了的水化強(qiáng)度及骨料在混凝土中的骨架作用對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。 保羅米公式的前提是混凝土的流動(dòng)性一致。即只有在混凝土流動(dòng)性保持一致的情況下，用相同的密實(shí)方法可以達(dá)到相同的密實(shí)結(jié)果，則混凝土強(qiáng)度與灰水比有線性關(guān)系。保羅米公式的各項(xiàng)參數(shù)均有現(xiàn)實(shí)的物理意義，公式可以表達(dá)如下的概念： 混凝土強(qiáng)度R與水泥的強(qiáng)度成正比，即水泥強(qiáng)度越大則混凝土強(qiáng)度越高，兩者之間有確定的關(guān)系；混凝土強(qiáng)度R與灰水比C/W有關(guān)，即灰水比越大，混凝土強(qiáng)度越高；如果以灰水比為橫坐標(biāo)，混凝土強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，則混凝土強(qiáng)度灰水比關(guān)系曲線因水泥強(qiáng)度不同成為一

5、組平行的直線。它與縱軸交于 ，與橫軸交于 。當(dāng)水泥強(qiáng)度 固定時(shí)，混凝土強(qiáng)度大小僅決定于灰水比。在JGJ55-2000普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定了 和 。2、砂率砂率是指骨料中砂子所占的比例，即砂重與砂、石總重量之比。混凝土是一種層狀結(jié)構(gòu)，可以近似考慮成水泥漿包裹砂子成為砂漿，砂漿再包裹石子成為混凝土，因此正確地選擇砂率，使得砂、石、水泥漿比例恰當(dāng)，可以保證混凝土的流動(dòng)性、黏聚性、保水性，使混凝土達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。普通混凝土的砂率一般在30%44%之間。影響砂率選擇的因素很多，如石子的形態(tài)（使用卵石時(shí)可選擇相對(duì)較低的砂率）、粒徑、空隙率、水灰比等，對(duì)細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)選用較低或較高的砂率 。 另外

6、，在骨料總量一定的前提下，砂率過(guò)小，石子包裹不好，可能使得混凝土拌合物的流動(dòng)性差，易離析、泌水；在水泥漿一定的前提下，砂率過(guò)大，可能造成包裹砂子的水泥漿過(guò)少，砂粒之間的摩擦阻力加大，混凝土拌合物的流動(dòng)性變差。砂率不足，往往會(huì)造成混凝土離析，水泥漿流失。因此，砂率的確定，必須進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)整，從而選擇較恰當(dāng)?shù)纳奥?，保證盡可能少的單位用水量、盡可能少的水泥用量，同時(shí)保證混凝土具有最大的流動(dòng)性，不離析、不泌水。砂率的確定，關(guān)鍵在于試驗(yàn)、調(diào)整。3、單位用水量（W）單位用水量是指單方混凝土中用水量的多少。單位用水量是一個(gè)非常重要的參數(shù)，它直接影響混凝土的流動(dòng)性、黏聚性和保水性。在保證混凝土不離析、不泌水的前

7、提下，可以認(rèn)為單位用水量W越大，混凝土的流動(dòng)性越高。但單位用水量過(guò)大，可能造成混凝土的離析和泌水。離析和泌水的混凝土在澆筑成型時(shí)，會(huì)形成不均勻的結(jié)構(gòu)，形成缺陷，給混凝土結(jié)構(gòu)造成隱患。因此，選擇單位用水量時(shí)，前提條件下是不能離析和泌水。K值與石子最大粒徑的關(guān)系石子最大粒徑9.5mm19.5mm37.5mm75.0mmK值碎石57.553.548.544.0卵石54.550.045.541.0三、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟確定配制強(qiáng)度確定水灰比確定單位用水量計(jì)算水泥用量確定砂率確定砂石用量普通混凝土配合比設(shè)計(jì)流程圖混凝土的配制強(qiáng)度水灰比（W/C）用水量（ mw）水泥用量（mc）合理砂率（mc）砂用量

8、（ms）和石子用量（mg）水灰比（W/C）、粗骨料種類、最大粒徑重量法或體積法和易性指標(biāo)（坍落度等）和粗骨料種類、最大粒徑耐久性要求（一）計(jì)算初步配合比普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是確定混凝土四種基本材料（水泥、用水量、細(xì)骨料、粗骨料）的數(shù)量。為此，必須建立四個(gè)方程式（或條件），從而求解四種材料用量，具體設(shè)計(jì)過(guò)程如下：1、確定配制強(qiáng)度 配制強(qiáng)度按下列公式計(jì)算：上式有著非常明確的數(shù)理統(tǒng)計(jì)意義，即按公式的要求配制的混凝土，有95%的保證率保證施工后的混凝土強(qiáng)度會(huì)大于規(guī)定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可以近似理解為設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度）?；炷翉?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可根據(jù)近期同類混凝土資料求得,試件組數(shù)不應(yīng)少于25組,

9、按下列公式計(jì)算:當(dāng)無(wú)統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度資料時(shí)，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可以按下表取值 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）生產(chǎn)單位C20C20C40C40預(yù)制混凝土構(gòu)件廠3.04.05.0現(xiàn)場(chǎng)集中攪拌混凝土施工單位3.54.55.52、確定水灰比混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí) ，水灰比按下列公式計(jì)算：該公式保羅米公式的另一種表達(dá)形式，其常數(shù) 和 的意義也是一致的，按下表選擇。保羅米公式回歸常數(shù)系數(shù)粗骨料種類碎石卵石0.460.480.070.33當(dāng)無(wú)水泥28天抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值時(shí)，可按以下公式確定。 可以到水泥廠查詢。也可根據(jù)水泥廠最近三個(gè)月的生產(chǎn)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得到。 也可由水泥3天抗壓強(qiáng)度值按快速測(cè)定水泥強(qiáng)度的方法推算得了

10、。按耐久性要求復(fù)核水灰比在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，應(yīng)符合書(shū)上表“混凝土的最大水灰比和最小水泥用量規(guī)定值” 的要求。如計(jì)算所得的水灰比值大于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)按規(guī)定值選取。即在計(jì)算的水灰比和規(guī)定的水灰比之間，選擇較小的水灰比；如計(jì)算的水泥用量小于規(guī)定的水泥用量，則選擇規(guī)定的水泥用量，即在計(jì)算的水泥用量和規(guī)定的水泥用量之間選擇較大的水泥用量。 3、確定單位用水量單位用水量是混凝土配合比設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的指標(biāo)，它的選擇是決定混凝土配合比設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵。塑性混凝土單位用水量的確定：塑性混凝土單位用水量應(yīng)力求采用最小值. 1）通常水灰比在0.40.8范圍，查表； 2）水灰比

11、小于0.4及采用特殊成型工藝的混凝土應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。塑性混凝土用水量參考值(kg/m3) 拌合物流動(dòng)度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項(xiàng)目指標(biāo)102031.540102031.540坍落度/mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土單位用水量：以上表坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，坍落度每增加20mm，用水量增加5kg,計(jì)算出未摻減水劑時(shí)混凝土的單位用水量。摻外加劑混凝土單位用水量：

12、 用水量為：W=Wo(1-)W:為摻減水劑時(shí)混凝土的單位用水量;Wo:為未摻減水劑時(shí)混凝土的單位用水量;:為減水劑減水率.以上三點(diǎn)分別敘述了三種流動(dòng)度范圍內(nèi)混凝土單位用水量的選擇方法，無(wú)論是所引用的表格，還是一些計(jì)算公式、原則，只是一種參考而非規(guī)定，而最終決定單位用水量還是要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)試配的過(guò)程，由試驗(yàn)結(jié)果決定。 4、確定水泥用量計(jì)算水泥用量：在確定水泥用量時(shí)，還應(yīng)按表“混凝土的最大水灰比和最小水泥用量規(guī)定值”的要求復(fù)核最小水泥用量，在該表規(guī)定的值和上式計(jì)算的值之間選擇較大的值作為最終的水泥用量。5、確定砂率一般地，砂率的選取主要是以經(jīng)驗(yàn)為主，其原則是確保砂子能完全填充石子間的空隙。 （1）坍落

13、度為1060mm時(shí)，可查表確定；（2）坍落度大于60mm，可經(jīng)試驗(yàn)確定或每增加20mm砂率增大1；（3）坍落度小于10mm，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定；（4）對(duì)細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增大砂率；（5）只用一個(gè)單粒級(jí)粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大，對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)，砂率取較大值。6、確定砂石用量體積法計(jì)算：重量法計(jì)算：（二）配合比試配與調(diào)整當(dāng)混凝土配合比計(jì)算完成后應(yīng)進(jìn)行試配，其目的是檢驗(yàn)計(jì)算的混凝土配合比是否達(dá)到強(qiáng)度等級(jí)和施工條件的要求，如有不符合，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。試配是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。僅用級(jí)配、粒徑等還不能完全反映砂子、石子的顆粒及填充情況，同時(shí)砂率、用水量也是經(jīng)選擇確定的，是否恰當(dāng)，這些因素決定了配合比計(jì)算中還

14、存在相當(dāng)?shù)牟淮_定性，因此必須進(jìn)行試配才能夠確認(rèn)計(jì)算的配合比是否恰當(dāng)，是否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 試配時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 試配使用的原材料應(yīng)與工程中實(shí)際的材料相同，其攪拌方法宜與生產(chǎn)時(shí)使用的方法相同；試配的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)粗內(nèi)料最大粒徑選定，粗骨料最大粒徑不大于31.5mm時(shí)，拌和的數(shù)量不少于15升；粗骨料最大粒徑大于或等于40mm時(shí)，拌合物數(shù)量不少于25升。采用機(jī)械攪拌時(shí)，其攪拌數(shù)量級(jí)不應(yīng)小于攪拌機(jī)額定攪拌量的四分之一；所使用的砂石材料應(yīng)以干燥狀態(tài)為基準(zhǔn)。2、工作性能的調(diào)整（獲得基準(zhǔn)配合比）當(dāng)坍落度值比設(shè)計(jì)要求值大或小時(shí)，可在保持水灰比不變的情況下增加水泥漿量或減少水泥漿量（即同時(shí)增加水和水泥用量或同時(shí)

15、減少水和水泥用量）。普通混凝土每增、減10mm坍落度，約需增、減3%5%的水泥漿量。當(dāng)坍落度值比設(shè)計(jì)值要求小或大時(shí)，也還以在保持砂率不變的情況下增、減骨料的用量。當(dāng)坍落度比設(shè)計(jì)要求大，且拌合物黏聚性差時(shí)，可減少水泥漿量，增加砂率（但要保持砂、石總量不變）。3、強(qiáng)度測(cè)試與調(diào)整（獲得試驗(yàn)室配合比） 由于保羅米公式是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)回歸公式，同時(shí)如果水泥的28天實(shí)測(cè)強(qiáng)度是經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的，或是經(jīng)過(guò)快速試驗(yàn)推測(cè)的，則不可避免地強(qiáng)度值未必會(huì)滿足配制強(qiáng)度的要求，可能比配制強(qiáng)度小，也可能比配制強(qiáng)度大。因此，首先應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定，根據(jù)測(cè)定結(jié)果還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。以前面配合比為基準(zhǔn)，計(jì)算另外兩個(gè)配合比 W/C，W/C0.05，

16、W/C0.051、這兩個(gè)配合比的單位用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可適當(dāng)?shù)卦?、減1%（經(jīng)試配確定）；當(dāng)不同水灰比的混凝土拌合物坍落度值與要求值相差超過(guò)允許偏差時(shí)，可以增、減單位用水量進(jìn)行調(diào)整，前提是混凝土三個(gè)配合比的流動(dòng)性必須保持一致。 （確定水灰比） 2、將三個(gè)水灰比依據(jù)齡期要求制作相應(yīng)的試件并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測(cè)定相應(yīng)齡期的強(qiáng)度，特別要注意的是，必須測(cè)定28天齡期強(qiáng)度。然后以強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，灰水比（水灰比的倒數(shù)）為橫坐標(biāo)，將三個(gè)配合比的試驗(yàn)值描在圖上。并在圖上做一直線，使三點(diǎn)與此直線最近。在直線上確定相應(yīng)的配制強(qiáng)度和灰水比，從而得到最終的配合比。注意:由于保羅米公式要求混凝土在流動(dòng)性一致的條件，

17、因此，在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，三個(gè)配合比要調(diào)整到流動(dòng)性一致是關(guān)鍵。因?yàn)橹挥羞@樣，我們才可能在在強(qiáng)度灰水比關(guān)系曲線中畫(huà)直線。4、確定配合比 按上述試配調(diào)整時(shí)三個(gè)不同水灰比的配合比繪出的強(qiáng)度與灰水比關(guān)系曲線圖,查找出相應(yīng)于試配強(qiáng)度的灰水比,依此計(jì)算出單方混凝土中各種材料用量，然后按實(shí)測(cè)的混凝土拌合物的表觀密度計(jì)算混凝土配合比校正系數(shù):當(dāng)混凝土表觀密度計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差的絕對(duì)值不超過(guò)計(jì)算值的2%時(shí)，按本方法確定的配合比就是可以用于施工的配合比（稱為理論配合比）；當(dāng)二者之差的絕對(duì)值超過(guò)計(jì)算值的2%時(shí)，應(yīng)將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)，即可用于施工的理論配合比按下式確定。5、配合比的表達(dá)方式 6、施工

18、配合比換算 （獲得施工配合比）至此，配合比設(shè)計(jì)的全部工作進(jìn)行完畢，它經(jīng)歷初步配比基準(zhǔn)配比試驗(yàn)室配比施工配比等四個(gè)階段，每個(gè)階段都有明確的目標(biāo)。（三）配合比設(shè)計(jì)總結(jié)配合比設(shè)計(jì)主要是要求確定混凝土的材料用量，一般地以單方混凝土的材料用量來(lái)表達(dá)。目前普通混凝土配合比設(shè)計(jì)還是以強(qiáng)度為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，要求混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度要求，同時(shí)復(fù)核耐久性要求。配制強(qiáng)度與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之間相差 ，其數(shù)學(xué)意義非常清楚，即按配制強(qiáng)度施工，混凝土的強(qiáng)度有95%的可能性會(huì)大于強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，也就是設(shè)計(jì)的強(qiáng)度值。這一點(diǎn)應(yīng)在我們的心中扎根。用這個(gè)條件確定配制強(qiáng)度，則可以消除一些我們目前還不能控制的一些影響因素對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。由于對(duì)混凝土

19、強(qiáng)度影響最大的是水灰比，也就是保羅米公式。保羅米公式的前提條件是混凝土的流動(dòng)性一致?；炷恋奶涠然蚓S勃稠度在表中所提示的同一范圍內(nèi)時(shí)，可以認(rèn)為混凝土的流動(dòng)性是一致的。因此，由混凝土的強(qiáng)度和耐久性要求，可以確定混凝土的水灰比。在混凝土不離析、不泌水的前提下，混凝土的單位用水量決定混凝土的流動(dòng)性。因此，在選擇混凝土單位用水量時(shí)，還要結(jié)合考慮混凝土的砂率及其它細(xì)粉料的用量。在一定條件下，可以認(rèn)為混凝土的容重是一個(gè)相對(duì)不變的值，因此，當(dāng)混凝土的細(xì)粉料（如砂子、水泥或摻合料）越多，則混凝土的比表面積越大，需要用水來(lái)潤(rùn)濕的表面就越多，所以達(dá)到相同流動(dòng)性所要求的單位用水量也就越大。因此，在選擇單位用水量時(shí)

20、，還要結(jié)合砂率考慮。原則是即要達(dá)到一定的流動(dòng)性，還要保證混凝土不離析、不泌水。前面介紹的一些建議的表格或數(shù)據(jù)，只供參考，真正合適的單位用水量和砂率，還要根據(jù)實(shí)際原材料的情況來(lái)確定。那些建議數(shù)據(jù)不應(yīng)成為限制。在選定了單位用水量后，就可以由單位用水量與水灰比計(jì)算水泥用量。這樣水泥與水的用量就確定下來(lái)了。還有兩個(gè)未知量，即砂、石材料用量，可以由體積法建立一個(gè)方程，或重量法建立方程，然后結(jié)合砂率，就可以由兩個(gè)方程確定兩個(gè)未知量，從而最終確定各種材料的用量?；炷僚浜媳戎唤?jīng)過(guò)計(jì)算還不能確保能用于施工，因?yàn)榛炷量茖W(xué)是一門(mén)試驗(yàn)科學(xué)，因此配合比設(shè)計(jì)還應(yīng)有試拌調(diào)整的過(guò)程。試拌調(diào)整就是要確認(rèn)、調(diào)整混凝土配合比，

21、使得即滿足強(qiáng)度、耐久性的要求，還要滿足施工條件的要求。這是必不可少的環(huán)節(jié)。在調(diào)整過(guò)程中，要求我們必須作到細(xì)心、耐心，同時(shí)心中一定要有一個(gè)明確的調(diào)整目標(biāo)。要清楚調(diào)整措施會(huì)達(dá)到什么樣的效果。同時(shí)，心中更應(yīng)該明確定混凝土中的三個(gè)重要參數(shù)各自的重要性，通過(guò)相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)積累，就可以設(shè)計(jì)出合理的配合比。四、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例 設(shè)計(jì)要求：制作鋼筋混凝土吊車(chē)梁（不受風(fēng)、雨、雪影響），混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為5MPa，施工要求坍落度為3550mm；采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，其實(shí)測(cè)強(qiáng)度為44.0MPa、密度為3.1g/cm3；使用中砂、表觀密度為2.65 g/cm3；使用碎石的

22、表觀密度為2.70 g/cm3、最大粒徑為31.5mm；用自來(lái)水拌合，機(jī)械攪拌和振動(dòng)密實(shí)，試設(shè)計(jì)配合比。 1、確定配制強(qiáng)度2、計(jì)算水灰比3、按耐久性要求復(fù)核水灰比 因結(jié)構(gòu)不受風(fēng)、雨、雪影響，對(duì)照表8.3，沒(méi)有最大水灰比的限制，故水灰比為0.45滿足耐久性要求。4、確定單位用水量 根據(jù)題目要求，查表可確定單位用水量W=185kg/m3；5、確定水泥用量 計(jì)算水泥用量為C=W/(W/C)=185/0.45=411kg/m3；對(duì)照表8.3所規(guī)定的最小水泥用量的限制，411kg/m3的水泥用量可以滿足耐久性的要求，故最終確定水泥用量為C=411kg/m3。6、確定砂率 查表，并采用內(nèi)插法確定砂率為33

23、%。7、計(jì)算砂、石材料的用量 按重量法計(jì)算砂、石材料用量，假定混凝土的容重為2400kg/m3。 聯(lián)合上式計(jì)算得:S=595kg/m3 G=1209kg/m3初步配合比為 :（C:S:G:W ）411：595：1209：185=1：1.45：2.94：0.458、初步配合比的調(diào)整 按粗骨料最大粒徑要求，每盤(pán)料應(yīng)稱15升，各種材料的稱量分別為： C=6.17kg；S=8.93kg；G=18.14kg； W=2.78kg坍落度測(cè)定和調(diào)整按上述材料稱量攪拌后經(jīng)工作性測(cè)定和坍落度測(cè)定，認(rèn)為黏聚性和保水性良好，坍落度測(cè)定值為60mm，大于要求的坍落度過(guò)10mm以上，為此可按在保持水灰比不變，減少水泥漿量

24、5%的辦法進(jìn)行調(diào)整，即同時(shí)減少單位用水量和水泥用量各5%。此時(shí)15升混凝土各種材料用量應(yīng)為C=6.170.95=5.86kg； S=8.93kg； G=18.14kg； W=2.780.95=264kg再經(jīng)試拌測(cè)定，其坍落度為45mm且黏聚性、保水性良好。以此為基準(zhǔn)配合比，分別增減水灰比0.05，制作試件并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測(cè)定28天強(qiáng)度，進(jìn)行配合比選擇與調(diào)整。度測(cè)定和調(diào)整 三組配合比的水灰比分別為0.40、0.45和0.50。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，28天立方體抗壓強(qiáng)度分別為：繪制出灰水比強(qiáng)度曲線 ，找到強(qiáng)度為43.2時(shí)對(duì)應(yīng)灰水比為2.25，故其水灰比為0.44。 9、確定混凝土配合比 由圖已確定混凝

25、土水灰比為0.44，因此，重新計(jì)算各種材料用量如下： W=1850.95=176kg/m3； C=1760.44=400 kg/m3； S=602 kg/m3； G=1222 kg/m3 仍然按15升稱量各種材料進(jìn)行試拌，測(cè)得拌合物的容重為2420 kg/m3，計(jì)算校正系數(shù)。因?qū)崪y(cè)拌合物的表觀密度與計(jì)算的表觀密度之差的絕對(duì)值不超過(guò)計(jì)算靜觀密度的2%，故混凝土設(shè)計(jì)配合比的材料用量不再調(diào)整。最終可用于施工的理論配合比為：400：602：1222：176=1：1.51：3.06：0.4410、施工配合比計(jì)算 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)每日測(cè)定的砂、石含水率，把理論配合比換算調(diào)整為施工配合比。如施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的砂含水

26、率為4%，石子含水率為0.5%，則施工中各種材料的稱量為： 400：626：1228：14611、當(dāng)遇有下列情況之一時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)對(duì)混凝土性能指標(biāo)有特殊要求時(shí)；水泥外加劑或礦物摻合料品種質(zhì)量有顯著變化時(shí)；該配合比的混凝土生產(chǎn)間斷半年以上時(shí)?？?jié)B混凝土 抗凍混凝土 高強(qiáng)混凝土 泵送混凝土 水下灌注混凝土 特種混凝土配合比設(shè)計(jì)（一）抗?jié)B混凝土 1、定義 抗?jié)B混凝土是以調(diào)整混凝土配合比，摻入外加劑或使用特種水泥等方法提高混凝土自身密實(shí)性、憎水性并使其滿足抗?jié)B等級(jí)等于或大于P6的混凝土。2、基本要求粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，其最大粒徑不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.

27、5%；細(xì)骨料含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%；外加劑宜采用防水劑、膨脹劑、引氣劑、減水劑或引氣減水劑；抗?jié)B混凝土宜摻用礦物摻合料，如粉煤灰、礦粉等；摻用引氣劑的抗?jié)B混凝土，其含氣量宜控制在3%5%之間；抗?jié)B等級(jí)應(yīng)比設(shè)計(jì)要求的抗?jié)B等級(jí)高兩個(gè)等級(jí)。3、配合比計(jì)算每立方米混凝土中的水泥和礦物摻合料總量不宜小于320kg；砂率宜為35%45%；最大水灰比應(yīng)符合下表的要求?？?jié)B等級(jí)最大水灰比C20C30混凝土C30以上混凝土P60.600.55P8P120.550.50P13以上0.50.45（二）抗凍混凝土1、定義 抗凍混凝土是指抗凍等于或大于F50的混凝土。2、原材料的基本要求應(yīng)選用

28、硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，不宜使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥；宜選用連續(xù)級(jí)配的粗骨料，其含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.5%；細(xì)骨料含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%；抗凍等級(jí)F100及以上的混凝土所用粗骨料來(lái)細(xì)骨料均應(yīng)進(jìn)行堅(jiān)固性試驗(yàn)，并應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ52-2006） 、建筑用砂（GB/T14684-2001）、建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2001）；抗凍混凝土宜采用減水劑，對(duì)抗凍等級(jí)F100及以上的混凝土應(yīng)用引氣劑，摻用后混凝土含氣量應(yīng)符合普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ55-2000）第4.0.5條規(guī)定。3、配合比計(jì)

29、算最大水灰比尚應(yīng)符合下表要求：應(yīng)進(jìn)行抗凍性能試驗(yàn)，以確保混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的抗凍等級(jí)?？箖龅燃?jí)無(wú)引氣劑時(shí)摻引氣劑時(shí)F500.550.60F1000.55F150及以上0.50（三）高強(qiáng)混凝土 1、定義混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60及其以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。2、原材料的基本要求應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5Mpa的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。對(duì)強(qiáng)度等級(jí)為C60級(jí)的混凝土，其粗骨料的最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm，對(duì)強(qiáng)度等級(jí)高于C60的混凝土，其粗骨料的最大粒徑不應(yīng)大于25mm；針、片狀顆粒含量不宜大于5.0%，含泥量不應(yīng)大于0.5%，泥塊含量不宜大于0.2%；其它質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)普通混

30、凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ52-2006） 、建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2001）。細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)宜大于2.6，含泥量不應(yīng)大于2.0%，泥塊含量不應(yīng)大于0.5%；其它質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ52-2006） 、建筑用砂（GB/T14684-2001）。配制高強(qiáng)混凝土?xí)r應(yīng)摻用高效減水劑或緩凝高效減水劑。本制高強(qiáng)混凝土?xí)r應(yīng)摻用活性較好的礦物摻合料，如沸石粉、粉煤灰及礦粉，且宜復(fù)合使用。3、配合比計(jì)算基準(zhǔn)配合比中水灰比，可根據(jù)現(xiàn)有試驗(yàn)資料選取。如C60高強(qiáng)混凝土，其基準(zhǔn)混凝土的水灰比或水膠比宜選擇0.320.33。這是因?yàn)榍懊嫠龅?/p>

31、包羅米公式對(duì)于C60以上的混凝土不適用，而目前還不明確水灰比與強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系，因此在確定水灰比時(shí)，更多地還需要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇。配制高強(qiáng)混凝土所用砂率及所采用的外加劑和礦物摻合料的品種、摻量，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。計(jì)算配合比時(shí)，其用水量可按前面所述確定。最關(guān)鍵是要與高效減水劑等配合使用，達(dá)到所要求的流動(dòng)性要求。高強(qiáng)混凝土的水泥用量不應(yīng)大于550kg/m3；膠凝材料總量不應(yīng)大于600kg/m3；當(dāng)采用三個(gè)不同的配合比進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，其中一個(gè)應(yīng)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水在比，宜較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少0.020.03。 高強(qiáng)混凝土設(shè)計(jì)配合比確定后，還應(yīng)用該配合比進(jìn)行不少于6次的重復(fù)試驗(yàn)，以驗(yàn)證該

32、配合比，6次驗(yàn)證試驗(yàn)中，強(qiáng)度平均值不應(yīng)低于配制強(qiáng)度。 四、泵送混凝土 1、定義泵送混凝土是指混凝土拌合物的坍落度不低于100mm的、并用混凝土泵輸送施工的混凝土。2、原材料的基本要求泵送混凝土宜選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥；泵送混凝土應(yīng)摻用泵劑或減水劑，并宜摻用粉煤灰或其它活性礦物摻合料，這些摻合料應(yīng)符合相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；泵送混凝土宜采用中砂，其通過(guò)0.315mm篩孔的顆粒含量不應(yīng)少于15%；粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配的碎石、卵石，其針、片狀顆粒含量不宜大于10%；粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比宜符合下表的要求。石子種類泵送高度（m）

33、粗骨料最大粒徑與輸送管徑比碎石1001：5.0卵石1001：4.03、配合比計(jì)算坍落度應(yīng)下式要求泵送混凝土的用水量與水泥和礦物摻合料的總量之比不宜大于0.60。即水膠比不宜大于0.6；泵送混凝土的膠凝材料總量不宜小于300kg/m3。泵送混凝土的砂率宜在35%45%之間選擇；摻用引氣型外加劑時(shí)，混凝土中的含氣量不宜大于4%。 五、水下灌注混凝土 1、定義將混凝土通過(guò)豎立的管子，依靠混凝土與孔中泥漿等壓力差進(jìn)行灌注的混凝土。適用于灌注圍堰、沉箱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻、樁基礎(chǔ)等水下或地下工程。2、原材料的基本要求水泥可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和粉煤灰硅

34、酸鹽水泥。如果水泥保水性差，應(yīng)有相應(yīng)措施保證混凝土不離析和泌水；粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配的碎石、卵石，其針、片狀顆粒含量不宜大于10%；混凝土宜摻用泵劑或減水劑，并宜摻用粉煤灰或其它活性礦物摻合料，這些摻合料應(yīng)符合相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3、配合比計(jì)算水下灌注混凝土的用水量與水泥和礦物摻合料的總量之比宜在0.50.6。即水膠比宜在0.50.6 之間；水下灌注混凝土的膠凝材料總量不宜小于400kg/m3。水下灌注混凝土的砂率宜在35%45%之間選擇。粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土中摻用粉煤灰的配合比設(shè)計(jì)三種方法：等量取代法：混凝土超強(qiáng)較多或配置大體積混凝土超量取代法外加法：主要為改善混凝土和易性時(shí) （一）

35、 等量取代法配合比計(jì)算方法根據(jù)基準(zhǔn)混凝土計(jì)算出的各種材料用量(Co、Wo、So、Go)，選取粉煤灰等量取代水泥率(f%) ,對(duì)各種材料進(jìn)行計(jì)算調(diào)整。1、選定與基準(zhǔn)混凝土相同或稍低的水灰比。2、根據(jù)確定的粉煤灰等量取代水泥率(f%)和基準(zhǔn)混凝土水泥用量(Co)，計(jì)算粉煤灰用量(F)和粉煤灰混凝土中的水泥量(C)： F=Co f(%) C=C0-F3、確定粉煤灰混凝土的用水量(W)W=Wo/Co(C+F)4、計(jì)算水泥和粉煤灰的漿體體積(Vp) Vp=C/c+ F/f+W 式中：c水泥密度 f粉煤灰密度5、計(jì)算砂料和石料的總體積(VA) VA=1000(1-a)-Vp 6、選用與基準(zhǔn)混凝土相同或稍低

36、的砂率(Qs)，計(jì)算砂料(S)和石料(G)的重量：SVAQss GVA(1Qs)gs：砂子表觀密度，g：石子表觀密度7、等量取代法粉煤灰混凝土配合比各種材料用量為：C、F、W、S、G。 （二）超量取代法配合比計(jì)算方法 1、根據(jù)基準(zhǔn)混凝土計(jì)算出的各種材料用量(Co、Wo、So、Go)，選取粉煤灰取代水泥率(f%)和超量系數(shù)(K)，對(duì)各種材料進(jìn)行計(jì)算調(diào)整。 2、粉煤灰取代水泥量(F)、總摻量(Ft)及超量部分重量(Fe)，應(yīng)按下式計(jì)算：FCof(%)FtKF Fe(K1)F 粉煤灰級(jí)別超量系數(shù)（c）I1.11.4II1.31.7III1.52.0粉煤灰超量系數(shù)3、計(jì)算水泥的重量(C) ：CCoF 4、計(jì)算粉煤灰超量部分的體積，即在砂料中扣除同體積的砂重，求出調(diào)整后的砂重(Se)：SeSoFe/f s 5、超量粉煤灰混凝土的用水量和骨料用量，均按基準(zhǔn)混凝土配合比的用量取用W= W0、G=Go。6、超量取代粉煤灰混凝土的各種材料用量為：C、Ft、Se、W0、G0。（三）外加法配合比計(jì)算方法 1、根據(jù)基準(zhǔn)混凝土計(jì)算出的各種材料用量(Co、Wo、So、Go)，選定外加粉煤灰摻入率(fm%)，對(duì)各種材料進(jìn)行計(jì)算調(diào)整。