土木工程材料第2版課45課件

1、 混凝土配合比設(shè)計(jì)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(jì)：通過(guò)計(jì)算、試驗(yàn)等方法，確定混凝土中各組分間用量比例的過(guò)程。 （3）配合比設(shè)計(jì)表示方法： 一種是以每1m3混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示，如水泥300kg、 水180kg、砂720kg、石子1200kg； 以各項(xiàng)材料相互間的質(zhì)量比來(lái)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(jì) 混凝土配合比設(shè)計(jì)的概念4.5 普通混凝土1. 四項(xiàng)基本要求（1）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)；（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(jì)的基本要求和主要參數(shù)4.5.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求和主要參數(shù)2. 三個(gè)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(qiáng)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(jì)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(dòng)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(jì)性。2. 三個(gè)主要參數(shù)及其確定原則 4.5.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本資料 配合比設(shè)計(jì)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(shí)際強(qiáng)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(jí)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(qiáng)度等級(jí)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(jì)的基本資料 4.5.3 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟 計(jì)算配合比 設(shè)計(jì)配合比 施工配合比調(diào)整和易性校核強(qiáng)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(jì)的步

4、驟 計(jì)算配合1.初步配合比的計(jì)算： （1）確定配制強(qiáng)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(jì)算粗、細(xì)骨料用量。1.初步配合比的計(jì)算：（1）確定配制強(qiáng)度當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，混凝土的強(qiáng)度保證率為95，對(duì)應(yīng)的t=-1.645，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式確定：當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式確定：表4-30 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差取值 混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C25C45C50C55s / MPa4.05.06.0（1）確定配制強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C25C45C50（2）初步確定水膠比 計(jì)算混凝土

5、水膠比（當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，宜按下式計(jì)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(qiáng)度值（fb）無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)，可按下式計(jì)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(qiáng)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(lái)選擇。Wwa=Wwo(1-) 對(duì)于摻外加劑混凝土的單位用水量可

6、按下式計(jì)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(jì)算： 式中 計(jì)算配合比每立方米混凝土中外加劑用量，kg/m3； 計(jì)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(yàn)確定。2）確定外加劑用量式中 計(jì)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(jì)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(jì)算粗、細(xì)骨料用量 1）質(zhì)量法 當(dāng)采用質(zhì)量法計(jì)算粗、細(xì)骨料用量時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)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(jì)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(jì)算混凝土配比時(shí)，砂率應(yīng)按教材上公式（4-37）計(jì)算，粗、細(xì)骨料用量應(yīng)按公式（4-38）計(jì)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(shí)，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(yàn)公式、數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的，或是利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，不一定能符合實(shí)際情況

9、，還必須經(jīng)過(guò)試拌調(diào)整，才能提出供檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)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(jī)公稱容量的1/4且不應(yīng)大于攪拌機(jī)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(yàn)公1）和易性的調(diào)整方法坍落度低于設(shè)計(jì)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(guò)和易性調(diào)整后，應(yīng)根據(jù)每種材料的實(shí)際用量和混凝土的實(shí)測(cè)表觀密度，重新計(jì)算混凝

10、土的配合比，這個(gè)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(jì)配合比的確定 1）強(qiáng)度試驗(yàn)按試拌配合比配制的混凝土，雖然滿足了和易性要求，但強(qiáng)度是否滿足要求必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢驗(yàn)。在試拌配合比的基礎(chǔ)上應(yīng)進(jìn)行混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 應(yīng)采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)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(gè)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(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，尚需檢驗(yàn)混凝土拌合物的和易性及測(cè)定表觀密度，拌合物性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)和施工要求； 進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，每個(gè)配合

11、比應(yīng)至少制作一組試件，并應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28d或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期時(shí)試壓。（2）設(shè)計(jì)配合比的確定 1）強(qiáng)度試驗(yàn) 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(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，宜繪制強(qiáng)度和膠水比的線性關(guān)系圖或插值法確定略大于配制強(qiáng)度的強(qiáng)度對(duì)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(jì)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(jìn)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(jì)算： 混凝土配合比校正系數(shù)按下式計(jì)算： 3）配合比校正當(dāng)混凝土拌合物表觀密度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過(guò)計(jì)算值的2%時(shí)，由以上定出的配合比即為設(shè)計(jì)配合比；若二者之差超過(guò)2%時(shí)，則須將已定出的混凝土配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)d ，即為最終確定的設(shè)計(jì)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(duì)耐久性有設(shè)計(jì)要求的混凝土應(yīng)進(jìn)行相關(guān)耐久性試驗(yàn)驗(yàn)證。 配合比調(diào)整