土木工程材料第2版課45課件

1、 混凝土配合比設(shè)計的概念（1）混凝土配合比：混凝土中各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系； （2） 配合比設(shè)計：通過計算、試驗等方法，確定混凝土中各組分間用量比例的過程。 （3）配合比設(shè)計表示方法： 一種是以每1m3混凝土中各項材料的質(zhì)量表示，如水泥300kg、 水180kg、砂720kg、石子1200kg； 以各項材料相互間的質(zhì)量比來表示（以水泥質(zhì)量為1），將上例 換算成質(zhì)量比為：水泥砂石=12.44，W/C=0.60。 4.5 普通混凝土的配合比設(shè)計 混凝土配合比設(shè)計的概念4.5 普通混凝土1. 四項基本要求（1）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的強度等級；（2）滿足施工要求的和易性；（3）滿足環(huán)境和使用要求的耐

2、久性；（4）節(jié)約水泥和降低成本。4.5.1 混凝土配合比設(shè)計的基本要求和主要參數(shù)4.5.1 混凝土配合比設(shè)計的基本要求和主要參數(shù)2. 三個主要參數(shù)及其確定原則 水膠比 ：水與膠凝材料之間的比例關(guān)系。在滿足強度和耐久性要求的前提下，為了節(jié)約水泥，盡量取較大值；砂率 ：砂與石子之間的比例關(guān)系。在保證混凝土拌合物和易性的前提下，從降低成本經(jīng)濟性方面考慮，盡量取較小值；單位用水量 ：水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系。在達(dá)到流動性要求的情況下，盡量取較小值。較小的水泥漿數(shù)量滿足和易性的要求，并具有較好的經(jīng)濟性。2. 三個主要參數(shù)及其確定原則 4.5.2 混凝土配合比設(shè)計的基本資料 配合比設(shè)計之前，必須首先掌握

3、與之相關(guān)的基礎(chǔ)資料，包括：1. 各種原材料的品種及其物理力學(xué)性質(zhì) 膠凝材料品種和實際強度、密度；砂、石的種類、表觀密度、堆積密度和含水率；砂的細(xì)度模數(shù)；石子的級配和最大粒徑；拌合水的水質(zhì)及水源；外加劑的品種、特性和適宜摻量。2. 混凝土的強度等級和耐久性要求 如抗凍、抗?jié)B、耐磨等性能要求。3. 施工和管理方面的資料 包括攪拌和振搗方式、坍落度要求、施工管理水平、構(gòu)件類型、最小鋼筋凈距等。 4.5.2 混凝土配合比設(shè)計的基本資料 4.5.3 普通混凝土配合比設(shè)計的步驟 計算配合比 設(shè)計配合比 施工配合比調(diào)整和易性校核強度、耐久性扣減工地砂石含水量 試拌配合比 4.5.3 普通混凝土配合比設(shè)計的步

4、驟 計算配合1.初步配合比的計算： （1）確定配制強度； （2）初步確定水灰比； （3）確定用水量和外加劑用量； （4）確定膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量； （5）確定砂率； （6）計算粗、細(xì)骨料用量。1.初步配合比的計算：（1）確定配制強度當(dāng)混凝土的設(shè)計強度等級小于C60時，混凝土的強度保證率為95，對應(yīng)的t=-1.645，配制強度應(yīng)按下式確定：當(dāng)設(shè)計強度等級不小于C60時，配制強度應(yīng)按下式確定：表4-30 混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差取值 混凝土強度等級C20C25C45C50C55s / MPa4.05.06.0（1）確定配制強度混凝土強度等級C20C25C45C50（2）初步確定水膠比 計算混凝土

5、水膠比（當(dāng)混凝土強度等級小于C60時，宜按下式計算）：回歸系數(shù)可按表4-31采用。表4-31 回歸系數(shù)a、b選用表 粗骨料品種系數(shù)碎石卵石a0.53 0.49b0.200.13當(dāng)膠凝材料28d膠砂抗壓強度值（fb）無實測值時，可按下式計算：式中：f、s 粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)，可按表4-32選用； fce水泥28d膠砂抗壓強度（MPa）， 耐久性審核（查表4-28）取小者（2）初步確定水膠比回歸系數(shù)可按表4-31采用。表4-3（3）確定用水量和外加劑用量1）確定用水量根據(jù)所要求的混凝土坍落度值及所用骨料的種類、規(guī)格來選擇。Wwa=Wwo(1-) 對于摻外加劑混凝土的單位用水量可

6、按下式計算：（3）確定用水量和外加劑用量1）確定用水量Wwa=Wwo2）確定外加劑用量每立方米混凝土中外加劑用量應(yīng)按下式計算： 式中 計算配合比每立方米混凝土中外加劑用量，kg/m3； 計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量，kg/m3； 外加劑摻量（），應(yīng)經(jīng)混凝土試驗確定。2）確定外加劑用量式中 計算配合比每立方米混凝土中外加劑（4）確定膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量1）確定每立方米混凝土中膠凝材料用量 2）每立方米混凝土的礦物摻合料用量 式中 礦物摻合料摻量（） 3）每立方米混凝土的水泥用量 耐久性審核（表4-29）取大者（4）確定膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量1）確定每立方米混凝（5）確

7、定砂率查表表4-40 混凝土的砂率（）水膠比（W/B）卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）10.020.040.016.020.040.00.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641計算：原則：砂填充石子空隙并稍有富余二者均可（5）確定砂率表4-40 混凝土的砂率（）水膠比卵石最大（6）計算粗、細(xì)骨料用量 1）質(zhì)量法 當(dāng)采用質(zhì)量法計算粗、細(xì)骨料用量時，應(yīng)按下列公式計算：mcp每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量（k

8、g/m3），可取23502450kg/m3 式中 （6）計算粗、細(xì)骨料用量 1）質(zhì)量法mcp每立方2）體積法當(dāng)采用體積法計算混凝土配比時，砂率應(yīng)按教材上公式（4-37）計算，粗、細(xì)骨料用量應(yīng)按公式（4-38）計算。式中 c水泥密度（kg/m3）； f礦物摻合料密度（kg/m3）； g粗骨料的表觀密度（kg/m3）； s細(xì)骨料的表觀密度（kg/m3）； w水的密度（kg/m3）； 混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引氣型外加劑時，可取為1。2）體積法式中 c水泥密度（kg/m3）；（1）配合比的試配、調(diào)整 混凝土的初步配合比是借助經(jīng)驗公式、數(shù)據(jù)計算出來的，或是利用經(jīng)驗資料查得的，不一定能符合實際情況

9、，還必須經(jīng)過試拌調(diào)整，才能提出供檢驗混凝土強度用的試拌配合比。 每盤試配的最小攪拌量應(yīng)符合表4-38的規(guī)定，并不應(yīng)小于攪拌機公稱容量的1/4且不應(yīng)大于攪拌機公稱容量。2.混凝土配合比的試配、調(diào)整與確定（1）配合比的試配、調(diào)整 混凝土的初步配合比是借助經(jīng)驗公1）和易性的調(diào)整方法坍落度低于設(shè)計要求坍落度太大含砂不足，粘聚性和保水性不良調(diào)整措施保持水膠比不變，增加適量漿體，或摻加適量減水劑。調(diào)整措施保持砂率不變條件下增加骨料調(diào)整措施適當(dāng)增大砂率1）和易性的調(diào)整方法調(diào)整措施保持水膠比不變，增加適量漿體，或2）試拌配合比的確定經(jīng)過和易性調(diào)整后，應(yīng)根據(jù)每種材料的實際用量和混凝土的實測表觀密度，重新計算混凝

10、土的配合比，這個滿足和易性要求的配合比為試拌配合比。試拌配合比的各種材料用量為： 2）試拌配合比的確定（2）設(shè)計配合比的確定 1）強度試驗按試拌配合比配制的混凝土，雖然滿足了和易性要求，但強度是否滿足要求必須經(jīng)過試驗檢驗。在試拌配合比的基礎(chǔ)上應(yīng)進行混凝土的強度試驗，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 應(yīng)采用三個不同的配合比，其中一個應(yīng)為上述和易性試拌調(diào)整確定的試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應(yīng)與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1； 進行混凝土強度試驗時，尚需檢驗混凝土拌合物的和易性及測定表觀密度，拌合物性能應(yīng)符合設(shè)計和施工要求； 進行混凝土強度試驗時，每個配合

11、比應(yīng)至少制作一組試件，并應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護到28d或設(shè)計規(guī)定齡期時試壓。（2）設(shè)計配合比的確定 1）強度試驗 2）配合比調(diào)整 配合比調(diào)整應(yīng)符合下述規(guī)定：根據(jù)上述混凝土強度試驗結(jié)果，宜繪制強度和膠水比的線性關(guān)系圖或插值法確定略大于配制強度的強度對應(yīng)的膠水比；在試拌配合比的基礎(chǔ)上，用水量（mw）和外加劑用量（ma）應(yīng)根據(jù)確定的水膠比作調(diào)整；膠凝材料用量（mb）應(yīng)以用水量乘以確定的膠水比計算得出；粗骨料和細(xì)骨料用量（mg和ms）應(yīng)在用水量和膠凝材料用量進行調(diào)整。 2）配合比調(diào)整 配合比調(diào)整后的混凝土拌合物的表觀密度應(yīng)按下式計算： 混凝土配合比校正系數(shù)按下式計算： 3）配合比校正當(dāng)混凝土拌合物表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時，由以上定出的配合比即為設(shè)計配合比；若二者之差超過2%時，則須將已定出的混凝土配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)d ，即為最終確定的設(shè)計配合比。配合比調(diào)整后，混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量應(yīng)符合JGJ 552011的有關(guān)規(guī)定。對耐久性有設(shè)計要求的混凝土應(yīng)進行相關(guān)耐久性試驗驗證。 配合比調(diào)整