普通混凝土配合比設(shè)計(jì)(共52張PPT)

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)主講人：李斌普通混凝土是普通指以水泥為主要膠凝資料，與水、砂、石子，必要時(shí)摻入化學(xué)外加劑和礦物摻合料，按適當(dāng)比例配合，經(jīng)過均勻攪拌、密實(shí)成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人造石材，它們之間的數(shù)量關(guān)系直接影響著混凝土的拌合物的和易性、強(qiáng)度及耐久性。如何確定各資料間數(shù)量關(guān)系？引入1.定義：是指混凝土各組成資料之間的數(shù)量關(guān)系。2.表示方法：1)單位體積混凝土內(nèi)各項(xiàng)資料的用量，如：mB=270.0㎏；ms=706.1kg；mg=1255.3㎏；mw=180㎏。2)單位體積內(nèi)各項(xiàng)資料用量的比值。如：水泥：砂子：石子=1：2.3：4.0，W/B=0.63一、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的表示方法〔一〕和易性〔任務(wù)性〕★混凝土拌合物便于施工操作，可以到達(dá)構(gòu)造均勻、成型密實(shí)的性能?！锖鸵仔灾饕鲃?dòng)性、粘聚性和保水性：

和易性粘聚性保水性流動(dòng)性易達(dá)構(gòu)造均勻易成型密實(shí)好好在本身自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并且均勻密實(shí)地填滿模板的性能。各組成資料之間具有一定的內(nèi)聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致產(chǎn)生離析和分層景象的性質(zhì)。具有一定的堅(jiān)持內(nèi)部水分的才干，在施工過程中不致發(fā)生泌水景象的性質(zhì)。保證混凝土硬化后的質(zhì)量影響和易性的要素膠凝資料水①砂石子外加劑④漿體①骨料②混凝土拌合物①漿體數(shù)量和單位用水量；②骨料的種類、級(jí)配和粗細(xì)程度；③砂率；④外加劑。1.組成資料及其用量之間的關(guān)系影響和易性的要素合理砂率是指在水泥漿數(shù)量一定的條件下，能使拌合物的流動(dòng)性〔坍落度T〕到達(dá)最大，且粘聚性和保水性良好時(shí)的砂率；或者是在流動(dòng)性〔坍落度T〕、強(qiáng)度一定，粘聚性良好時(shí)，水泥用量最小的砂率。合理砂率確實(shí)定影響和易性的要素2.施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等?！捕硰?qiáng)度滿足混凝土工程構(gòu)造設(shè)計(jì)或工程進(jìn)度的強(qiáng)度要求〔1〕水泥的強(qiáng)度和水灰膠當(dāng)混凝土水灰膠值在0.40～0.80之間時(shí)越大，那么混凝土的強(qiáng)度越低；水泥強(qiáng)度越高，那么混凝土強(qiáng)度越高。水灰比定律：在資料一樣的條件下，砼強(qiáng)度值隨水灰膠的增大而減小，其變化規(guī)律呈近似雙曲線外形。影響混凝土強(qiáng)度的要素碎石外形不規(guī)那么，外表粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較高；卵石呈圓形或卵圓形，外表光滑，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較低。在水泥石強(qiáng)度及其它條件一樣時(shí)，碎石混凝土的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。

影響混凝土強(qiáng)度的要素〔2〕粗集料的種類影響混凝土強(qiáng)度的要素〔3〕養(yǎng)護(hù)條件混凝土澆筑終了后，必需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，堅(jiān)持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結(jié)硬化速度越快，早期強(qiáng)度越高；在0-40℃范圍內(nèi)。低溫時(shí)水泥混凝土硬化比較緩慢，當(dāng)溫度低至0℃以下時(shí)，硬化不但停頓，且具有冰凍破壞的危險(xiǎn)。在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期的添加而不斷開展，在7～14d內(nèi)強(qiáng)度開展較快，以后逐漸減慢，28d后強(qiáng)度開展更慢。當(dāng)采用普通水泥拌制的、中等強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，在規(guī)范養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度與其齡期的對(duì)數(shù)成正比。

n≥3影響混凝土強(qiáng)度的要素〔4〕齡期：齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。式中：fn、f28——分別為n、28天齡期的抗壓強(qiáng)度影響混凝土強(qiáng)度的要素〔5〕外加劑減水劑—減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度早強(qiáng)劑—提高混凝土早期強(qiáng)度，對(duì)后期強(qiáng)度無明顯影響引氣劑—減小抗壓強(qiáng)度，但提供混凝土的抗折強(qiáng)度，當(dāng)含氣量為3％－5％時(shí)，抗折強(qiáng)度提高10％－20％〔三〕耐久性——保證混凝土在自然環(huán)境及

運(yùn)用條件下的耐久性要求

耐久性的主要內(nèi)容★抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水浸透的才干★抗凍性混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水形狀下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)★抗侵蝕性混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥石的抗侵蝕性★抗碳化性混凝土的碳化主要指水泥石的碳化★堿集料反響堿集料反響是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反響。耐久性提高混凝土耐久性的措施〔1〕合理選擇混凝土的組成資料根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件，選擇水泥種類；選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料?！?〕提高混凝土制品的密實(shí)度★嚴(yán)厲控制混凝土的水灰比和水泥用量?！镞x擇級(jí)配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實(shí)度?！飺饺脒m量減水劑，提高混凝土的密實(shí)度?！飮?yán)厲按操作規(guī)程進(jìn)展施工操作。提高混凝土耐久性的措施〔3〕改善混凝土的孔隙構(gòu)造在混凝土中摻入適量引氣劑，可改善混凝土內(nèi)部的孔構(gòu)造，封鎖孔隙的存在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性。提高混凝土耐久性的措施〔四〕經(jīng)濟(jì)性在保證混凝土工程質(zhì)量的前提下，合理地運(yùn)用資料，降低本錢三、混凝土配合比設(shè)計(jì)的資料預(yù)備1.了解混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)fcu.k，坍落度要求2.了解耐久性要求；3.了解鋼筋配筋間距和構(gòu)造的斷面尺寸，確定骨料的最大粒徑Dmax4.了解施工管理程度、施工方法等，以便正確選擇混凝土的各項(xiàng)參數(shù)；5.了解各項(xiàng)原資料的物理參數(shù)。①水泥的種類、標(biāo)號(hào)、密度；②砂、石骨料的種類、表觀密度、級(jí)配、石子、最大粒徑；③拌和用水的水質(zhì)情況；四、混凝土配合比設(shè)計(jì)的三參數(shù)

膠凝資料、水、砂子、石子〔1〕水和膠凝資料的關(guān)系〔水灰膠〕

〔2〕砂和石子的關(guān)系〔砂率〕〔3〕水泥漿與骨料的關(guān)系〔漿骨比〕四個(gè)根本變量：三個(gè)關(guān)系:膠凝資料水漿體砂石子骨料WβsW/B受最大水膠比限制(耐久性)決議了強(qiáng)度受粗骨料種類及規(guī)格的影響決議了任務(wù)性受w/B及粗骨料的種類規(guī)格影響決議了任務(wù)性與經(jīng)濟(jì)性初步配合比基準(zhǔn)配合比實(shí)驗(yàn)配合比施工配合比五、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟根據(jù)<普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程>(JGJ55-2021)所規(guī)定的步驟進(jìn)展設(shè)計(jì)強(qiáng)度調(diào)整和易性調(diào)整含水率調(diào)整〔1〕．當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C20C25～C45C50～C55б值(N/㎜2)4.05.06.0〔一〕、確定初步配合比〔2〕．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)按下式計(jì)算〔新增〕1．混凝土試配強(qiáng)度確實(shí)定：fb—膠凝資料〔水泥與礦物摻合料按運(yùn)用比例混合〕28d膠砂抗壓強(qiáng)度〔MPa〕，1．當(dāng)膠凝資料28d膠砂抗壓強(qiáng)度無實(shí)測(cè)值時(shí)，可按下式計(jì)算：

f、s——粉煤灰(flyash)影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉(slag)影響系數(shù)，fce——水泥(cement)28d膠砂抗壓強(qiáng)度〔MPa〕。①采用Ⅰ級(jí)粉煤灰宜取上限值。②采用S75級(jí)?；郀t礦渣粉宜取下限值，采用S95級(jí)?；郀t礦渣粉宜取上限值，采用S105級(jí)?；郀t礦渣粉可取上限值加0.05。③當(dāng)超出表中的摻量時(shí)，粉煤灰和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定。2．當(dāng)水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度無實(shí)測(cè)值時(shí)，公式〔5.1.1-2〕中的fce值可按下式計(jì)算：c——水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)，可按實(shí)踐統(tǒng)計(jì)資料確定；當(dāng)缺乏實(shí)踐統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，也可按表5.1.1-2選用〔添加〕；fce,g——水泥強(qiáng)度等級(jí)值〔MPa〕。32.542.552.51.121.161.102.確定水灰比值(W/B)系數(shù)碎石卵石αa0.530.49αb0.200.13回歸系數(shù)a和b宜按以下規(guī)定確定：〔1〕．根據(jù)工程所運(yùn)用的原資料，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)建立的水膠比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式來確定；〔2〕．當(dāng)不具備上述實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可按下表選用。復(fù)核耐久性為了使混凝土耐久性符合要求，按強(qiáng)度要求計(jì)算的水灰比值不得超越規(guī)定的最大水灰比值，否那么混凝土耐久性不合格，此時(shí)取規(guī)定的最大水灰比值作為混凝土的水灰比值。Nbvccm/GB/T50476-2021混凝土構(gòu)造耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)膠凝資料用量條款3.確定用水量(mwo)〔1)干硬性和塑性混凝土用水量①水灰比在0.40～0.80范圍時(shí)，經(jīng)過查表確定。拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項(xiàng)目指標(biāo)102040162040維勃稠度(s)16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165干硬性混凝土塑性混凝土的用水量(kg/m3)拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項(xiàng)目指標(biāo)102031.540162031.540坍落度(mm)10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195②水灰比小于0.4的混凝土及采用特殊工藝的混凝土，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定〔2)流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土用水量拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項(xiàng)目指標(biāo)102031.540162031.540坍落度(mm)10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195①未摻外加劑時(shí)，以90mm為根底，每增大20mm，水量添加5kg②摻外加劑時(shí)，按下式計(jì)算：mwa=mw0(1-β)在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期的添加而不斷開展，在7～14d內(nèi)強(qiáng)度開展較快，以后逐漸減慢，28d后強(qiáng)度開展更慢。施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等。542.速度越快，早期強(qiáng)度越高；當(dāng)混凝土水灰膠值在0.選擇混凝土的各項(xiàng)參數(shù)；度，當(dāng)含氣量為3％－5％時(shí)，抗折強(qiáng)度混凝土內(nèi)部的孔構(gòu)造，封鎖孔隙的存當(dāng)混凝土水灰膠值在0.★混凝土拌合物便于施工操作，可以到達(dá)構(gòu)造均勻、c——水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)，可按實(shí)踐統(tǒng)計(jì)資料確定；歷的時(shí)間。1m3砼資料用量：水泥：砂：石：水=1：x:y:z將計(jì)算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比較：如計(jì)算水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量，那么耐久性合格；混凝土澆筑終了后，必需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，堅(jiān)持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋员ＷC混凝土不斷地凝結(jié)硬化。4.計(jì)算混凝土的單位水泥用量(mco)復(fù)核耐久性將計(jì)算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比較：如計(jì)算水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量，那么耐久性合格；否那么耐久性不合格，此時(shí)應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量。5.確定合理砂率()1)應(yīng)根據(jù)混凝土的和易性要求實(shí)驗(yàn)獲得。2)按坍落度、水灰比及骨料最大粒徑查表選取?；炷恋纳奥?%)水灰比卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3539～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～416.確定1m3混凝土的砂石用量質(zhì)量法體積法假定剛澆搗終了的混凝土拌合物的體積，等于其各組成資料的絕對(duì)體積及混凝土拌合物中所含少量空氣體積之和。絕對(duì)體積法絕對(duì)體積法的根本原理是：假設(shè)原資料比較穩(wěn)定，可先假設(shè)混凝土的表觀密度為一定值，混凝土拌合物各組成資料的單位用量之和即為其表觀密度。分量法〔假定表觀密度法〕分量法的根本原理是：★選擇級(jí)配良好的骨料及合理砂率，保證確定骨料的最大粒徑Dmax性及抗侵蝕性?；炷恋奶蓟饕杆嗍奶蓟谒嗍瘡?qiáng)度及其它條件一樣時(shí)，碎石混凝土的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。ρc,c——混凝土體積密度計(jì)算值，kg/m3。f、s——粉煤灰(flyash)影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉(slag)影響系數(shù)，1．當(dāng)膠凝資料28d膠砂抗壓強(qiáng)度無實(shí)測(cè)值時(shí)，可按下式計(jì)算：四、混凝土配合比設(shè)計(jì)的三參數(shù)1m3砼資料用量：水泥：砂：石：水=1：x:y:z★和易性主要包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性：提高10％－20％根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條1m3砼資料用量：水泥：砂：石：水=1：x:y:z7.得出初步配合比〔二〕確定混凝土基準(zhǔn)配合比1.試配按初步計(jì)算配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制15L或25L混凝土，分別測(cè)定其和易性、強(qiáng)度。2.調(diào)整調(diào)整和易性，確定基準(zhǔn)配合比測(cè)拌合物坍落度，并檢查其粘聚性和保水性能照實(shí)測(cè)坍落度小于或大于設(shè)計(jì)要求，可堅(jiān)持水灰比不變，添加或減少適量水泥漿如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當(dāng)提高砂率；每次調(diào)整后再試拌，