普通混凝土配合比設(shè)計(jì)(統(tǒng)一模版)

第3講普通混凝土

配合比設(shè)計(jì)

膠凝材料水砂石子建筑材料學(xué)——混凝土21-

2-

3-

4-

5-概念

模型

基本參數(shù)

準(zhǔn)備資料

步驟主要內(nèi)容建筑材料學(xué)——混凝土30混凝土強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)特征0.1混凝土強(qiáng)度的離散性

混凝土的強(qiáng)度值總是離散的。原材料施工水平試驗(yàn)條件建筑材料學(xué)——混凝土4混凝土質(zhì)量控制——強(qiáng)度波動(dòng)曲線強(qiáng)度平均值，也是混凝土的配制強(qiáng)度f(wàn)cu,o設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)fcu,k建筑材料學(xué)——混凝土50.2混凝土強(qiáng)度的總體分布符合正態(tài)分布4個(gè)特點(diǎn)——

以平均強(qiáng)度μ為對(duì)稱軸，兩邊對(duì)稱。距對(duì)稱軸越遠(yuǎn)，出現(xiàn)的概率越小，并逐漸趨近于零。曲線與橫座標(biāo)之間的面積為概率的總和，等于100%。

曲線對(duì)稱軸兩側(cè)各有一個(gè)拐點(diǎn)——表明離散性，離開(kāi)平均值的距離即為標(biāo)準(zhǔn)差。曲線窄而高，說(shuō)明強(qiáng)度測(cè)定值比較集中，施工水平較高。反之，曲線寬而矮，說(shuō)明強(qiáng)度值離散程度大，施工水平較差。建筑材料學(xué)——混凝土60.3混凝土強(qiáng)度總體參數(shù)估計(jì)混凝土強(qiáng)度呈正態(tài)分布總體參數(shù)(或特征值)：數(shù)學(xué)期望(強(qiáng)度平均值)μ標(biāo)準(zhǔn)差σ——總體參數(shù)通常是未知的，只能根據(jù)樣本強(qiáng)度來(lái)估算其估計(jì)量，即用樣本特征值作為總體特征值的無(wú)偏有效點(diǎn)估計(jì)。建筑材料學(xué)——混凝土7強(qiáng)度平均值n─試件組數(shù)；fcu,i─第i組試驗(yàn)值。意義：強(qiáng)度平均值反映了混凝土總體強(qiáng)度的平均水平，但不能反映混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)情況。標(biāo)準(zhǔn)差(均方差)n—試驗(yàn)組數(shù)(n≥25)；fcu,I—第i組試件的抗壓強(qiáng)度，MPa；fcu

—n組抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，MPa；σ—n組抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差，MPa。意義：標(biāo)準(zhǔn)差是正態(tài)分布曲線上兩側(cè)的拐點(diǎn)離開(kāi)強(qiáng)度平均值處對(duì)稱軸的距離，它反映了強(qiáng)度離散性（即波動(dòng)）的情況。建筑材料學(xué)——混凝土9強(qiáng)度保證率P，%指在混凝土強(qiáng)度總體中，不小于設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）的概率P(％)——設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)的合格率。工程中P(％)值可根據(jù)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，混凝土試件強(qiáng)度不低于要求強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的組數(shù)N0與試件總數(shù)N(N≥25)之比求得：建筑材料學(xué)——混凝土101-概念：混凝土配合比——根據(jù)工程要求確定的混凝土各組分的比例關(guān)系。兩種表示方法：1m3混凝土中各種材料的質(zhì)量（kg）各材料質(zhì)量比：（以膠材為基準(zhǔn)）建筑材料學(xué)——混凝土112-配合比設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型體積法——絕對(duì)體積法質(zhì)量法——假定表觀密度法建筑材料學(xué)——混凝土122.1絕對(duì)體積法：各組成材料的表觀密度，kg/m3，水可取1000kg/m3；水泥密度實(shí)測(cè)或取2900-3100kg/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?！?m3混凝土的體積等于各材料體積之和。水泥細(xì)骨料粗骨料水空氣摻和料絕對(duì)體積法續(xù)建筑材料學(xué)——混凝土13建筑材料學(xué)——混凝土14建筑材料學(xué)——混凝土15建筑材料學(xué)——混凝土162.2假定表觀密度法缺陷——未考慮含氣量，以及組成的材質(zhì)的影響?！炷恋谋碛^密度等于單位體積各組分材料質(zhì)量之和。假定表觀密度，其值取2350～2450kg水泥粗骨料細(xì)骨料水摻和料表觀密度法續(xù)建筑材料學(xué)——混凝土17建筑材料學(xué)——混凝土183-基本參數(shù)W/B：水膠比：?jiǎn)挝挥盟浚荷奥式ㄖ牧蠈W(xué)——混凝土19參數(shù)取值原則——1同時(shí)滿足強(qiáng)度、耐久性前提下，取W/C大的。2在符合工作性要求前提下，取W較小的。3在滿足粘聚性要求下，取砂率較小的。4注意最大水灰比、最小水泥用量要求。建筑材料學(xué)——混凝土204-準(zhǔn)備資料混凝土性能要求：強(qiáng)度等級(jí)、耐久性、工作性；

原材料：骨料、水泥、水；施工方法、養(yǎng)護(hù)工藝；施工單位的管理水平。fcu,k最小C，最大W/CTfce，ρ0，Dmax，μf，級(jí)配

σ

建筑材料學(xué)——混凝土215-混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟Ⅰ初步計(jì)算配合比Ⅲ實(shí)驗(yàn)室配合比Ⅱ基準(zhǔn)配合比Ⅳ施工配合比調(diào)整工作性校核強(qiáng)度考慮砂石含水試配的依據(jù)建筑材料學(xué)——混凝土22Ⅰ初步計(jì)算配合比5步計(jì)算——第1步：算試配強(qiáng)度f(wàn)cu,o

第2步：算水膠比W/B

第3步：查用水量W，確定膠材用量C、F第4步：查砂率Sp

第5步：算砂S、石G用量建筑材料學(xué)——混凝土23第1步：算試配強(qiáng)度f(wàn)cu,o―混凝土配制強(qiáng)度（MPa）；―混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；―混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）；取1.645：P=95%強(qiáng)度保證率系數(shù)。設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)<C60：當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)≥

C60建筑材料學(xué)——混凝土24σ的確定——

施工單位有強(qiáng)度歷史資料時(shí)，依公式計(jì)算；

施工單位無(wú)強(qiáng)度歷史資料時(shí)，查表?！蹸20C25-C45C50-C554.05.06.0建筑材料學(xué)——混凝土25第2步：算水膠比W/B回歸系數(shù),碎石0.53,0.20;卵石0.49,0.13―膠凝材料28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值（MPa）。*與耐久性要求的最大W/B比較，取較小者！建筑材料學(xué)——混凝土26最大W/BGB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第3步：查T4-28用水量W，確定膠材用量BW——Dm、T**B——與耐久性要求的最小B比較，取較大者！建筑材料學(xué)——混凝土28重要法則1：恒定用水量法則內(nèi)容：在配制混凝土?xí)r，當(dāng)所用粗細(xì)集料的種類及比例一定時(shí)，為獲得要求的流動(dòng)性T，所需拌合用水量W基本是一定的，即使水泥用量C有所變動(dòng)(1m3混凝土水泥用量增減50～100kg)時(shí)，也無(wú)甚影響。表?！獮榛炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)時(shí)確定拌合用水量帶來(lái)很大方便；——單位用水量的選用依據(jù)：

骨料種類和粒徑要求的坍落度值建筑材料學(xué)——混凝土29最小B用量（B=C+F）建筑材料學(xué)——混凝土30礦物摻合料F用量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)摻加比例：βf計(jì)算F用量復(fù)核：是否滿足最大用量的要求建筑材料學(xué)——混凝土31礦物摻合料F最大用量-鋼筋砼采用其他通用硅酸鹽水泥時(shí)，宜將水泥混合材摻量20%以上的部分計(jì)入F值！建筑材料學(xué)——混凝土32礦物摻合料F最大用量-預(yù)應(yīng)力砼采用其他通用硅酸鹽水泥時(shí)，宜將水泥混合材摻量20%以上的部分計(jì)入F值！第4步：查表4-29砂率βs水膠比（W/B）卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～41βs——W/B、Dm第5步：算砂S、石G用量質(zhì)量法體積法或者按下式計(jì)算建筑材料學(xué)——混凝土35建筑材料學(xué)——混凝土36Ⅱ基準(zhǔn)配合比按初步計(jì)算配合比稱取實(shí)際材料進(jìn)行試拌。主要任務(wù)：調(diào)整工作性。建筑材料學(xué)——混凝土37Ⅱ-1工作性調(diào)整當(dāng)T低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可保持W/B不變，適當(dāng)增加水泥漿(C+F+W)；當(dāng)T大時(shí)，可保持βs不變，增加集料(S+G)；如果粘聚性和保水性不良時(shí)，可適當(dāng)增大砂率βs。測(cè)出拌合物的表觀密度ρc,t

,并記錄試拌時(shí)水泥、砂、石和水的實(shí)際用量。建筑材料學(xué)——混凝土38Ⅱ-2計(jì)算試配后拌合用量計(jì)算拌和用量：調(diào)整量為：則實(shí)際用量：拌合物總質(zhì)量：基準(zhǔn)配合比：-為實(shí)測(cè)表觀密度建筑材料學(xué)——混凝土40Ⅲ實(shí)驗(yàn)室配合比采用三個(gè)不同的配合比：基準(zhǔn)配合比、另外兩個(gè)配合比的較基準(zhǔn)配合比W/B分別增加和減少0.05；W應(yīng)與基準(zhǔn)配合比相同，βs可分別增加和減少1%。每種配合比至少制作一組試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28d時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。由試驗(yàn)得出的各膠水比及其對(duì)應(yīng)的混凝土的強(qiáng)度關(guān)系，用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（fcu,o）相對(duì)應(yīng)的灰水比,并確定出設(shè)計(jì)配合比。作圖法確定最佳水灰比——A：水膠比+0.05B：基準(zhǔn)配合比C：水膠比-0.05建筑材料學(xué)——混凝土42實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)配合比用水量（mw）─取基準(zhǔn)配合比中的用水量，并根據(jù)制作強(qiáng)度試件時(shí)測(cè)得的坍落度或維勃稠度，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；膠材用量（mc+mf）─以用水量乘以選定出的膠水比計(jì)算確定；粗、細(xì)骨料用量（mg、ms）─取基準(zhǔn)配合比中的粗、細(xì)骨料用量，并按選定的灰水比進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。建筑材料學(xué)——混凝土43Ⅳ施工配合比建筑材料學(xué)——混凝土44第3講結(jié)束建筑材料學(xué)——混凝土45Bolomey公式fcu—混凝土28d抗壓強(qiáng)度，MPafb

—膠凝材料28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值，MPaαa

、αb——回歸系數(shù)，與骨料的品種有關(guān).

fcu=αa

·fb（B/W–αb）建筑材料學(xué)——混凝土46fb=γfγs·fce=γfγsγc·fce,gfce—水泥