《工程材料試驗與檢測》課件-10普通混凝土的配合比設(shè)計

普通混凝土的配合比設(shè)計工程材料試驗與檢測CONTENTS目錄普通混凝土配合比設(shè)計計算依據(jù)本次課內(nèi)容及學(xué)習(xí)目標普通混凝土的配合比設(shè)計1、熟練普通混凝土的配合比設(shè)計方法。學(xué)習(xí)重點一、普通混凝土配合比設(shè)計水泥

cement砂子sand石子Gravel水water混凝土組成材料代表符號（以英文第一個字母作為縮寫代表）一、普通混凝土配合比設(shè)計

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）用量之間的比例關(guān)系。

混凝土配合比設(shè)計是指確定混凝土中水泥、砂、石、水等各組成材料最佳比例的過程。一、普通混凝土配合比設(shè)計

1、混凝土配合比表示方法

砼單位體積用量表示法

以1㎡混凝土中各種材料的用量（kg）表示。

如：某混凝土梁，1㎡使用

水泥mc

=300

kg砂ms

=720

kg石子mg

=1200kg水mw

=180

kg相對水泥用量表示法

一、普通混凝土配合比設(shè)計2、配合比設(shè)計的基本要求滿足和易性要求（硬化前性能）01滿足強度要求（硬化后性能）02滿足耐久性要求（使用過程中性能）03滿足經(jīng)濟的要求（節(jié)約水泥，降低成本）04一、普通混凝土配合比設(shè)計①砼性能要求（圖紙、規(guī)范）：例，強度等級、坍落度值等。②

工程特點（圖紙）：如構(gòu)件幾何尺寸、鋼筋疏密。③混凝土構(gòu)件環(huán)境條件（圖紙、地質(zhì)資料）：如凍融狀況等。④原材料購買情況：包括水泥品種、強度等級；砂的種類、細度模數(shù)、含水率；石子種類、含水率；外加劑種類等。⑤施工工藝：澆筑振搗的方法等。3、配合比設(shè)計的資料準備一、普通混凝土配合比設(shè)計

01初步配合比計算配合比

02基準配合比滿足和易性要求

03實驗室配合比滿足強度要求

04施工配合比符合現(xiàn)場砂、石實際含水率4、配合比設(shè)計的過程二、計算依據(jù)

計算依據(jù)：《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55—2011）二、計算依據(jù)式中fcu,0

—

砼配制強度（考慮施工人為等因素造成砼強度降低），MPa；

fcu,k

—

砼強度等級（設(shè)計強度），MPa；

σ

—

砼強度標準差（經(jīng)驗系數(shù)），MPa；若無統(tǒng)計資料按下表取值。①

當砼強度小于C60時按下式計算：

fcu,0≥fcu,k+1.645σ②當砼強度不小于C60時，按下式計算：

fcu,0≥1.15fcu,k1、計算“初步配合比”（1）計算混凝土配制強度（fcu,0）混凝土強度等級≤C20C25～C45C50～C55σ（Mpa）4.05.06.0二、計算依據(jù)①計算水灰比（滿足強度要求）式中

W/B—混凝土水膠比（水泥砼為W/C）；

αaαb—回歸系數(shù)，查下表；

fcu,0

—混凝土配制強度(MPa)；

fb—膠凝材料強度（MPa）。粗骨料品種/系數(shù)碎石卵石αa0.530.49αb0.200.13（2）計算初步水膠比（W/B）（水泥砼為W/C）水泥強度等級值32.542.552.5富余系數(shù)1.121.161.10二、計算依據(jù)式中

yf、ys

—粉煤灰、?；郀t礦渣粉影響系數(shù)，可按下表選用；

fce—水泥實際強度，也可按規(guī)程(第4條)選用。摻量（%）/種類粉煤灰影響系數(shù)yf?；郀t礦渣粉影響系數(shù)ys01.001.00100.90～0.951.00200.80～0.850.95～1.00300.70～0.750.90～1.00………………13fb=yfysfce

當水泥無實測值時，可按下式計算：式中：

γc

—

水泥強度等級值的富余系數(shù)，也可按下表選用；

fce，g

—

水泥強度等級值(MPa)。fce=ycfce，g二、計算依據(jù)28d抗?jié)B等級水灰比28d抗凍等級普通混凝土引氣混凝土P2P4P6P8＜0.750.60～0.650.55～0.600.50～0.55F50F100F150F2000.600.55——0.650.600.550.50抗?jié)B等級允許的最大水灰比

抗凍等級允許的最大水灰比②滿足耐久性要求的水灰比依據(jù)規(guī)范查出滿足抗?jié)B性、抗凍性要求的水灰比值，與下表對照，取三者中小值作為滿足耐久性要求的水灰比。

（2）計算初步水膠比（W/B）（水泥砼為W/C）二、計算依據(jù)W/C

=

0.4

～

0.8時，塑性砼按下表選取單位砼用水量。拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項目指標102031.540162031.540坍落度（mm）10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195塑性混凝土用水量（kg/m3）（3）確定1m3混凝土用水量（mwo）二、計算依據(jù)為了保證砼的耐久性，規(guī)范規(guī)定水泥應(yīng)符合下表中最小膠凝材料用量的要求，最終取兩值中大者作為1m3混凝土的水泥用量。最大水灰比最小膠凝材料用量（kg/m3）素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330（4）計算1m3混凝土水泥用量（mC0）二、計算依據(jù)水灰比（W/C）卵石最大粒徑/mm碎石最大粒徑/mm1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～41混凝土的砂率（%）（JGJ55-2011）坍落度為10mm~

60mm的混凝土按下表選取。（5）確定砂率（βs）二、計算依據(jù)式中

mgo

—

每立方米混凝土的石子的用量，kg；

mSo

—

每立方米混凝土的砂的用量，kg；

βs

—

砂率，%。

mcp

—

每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量，取2350～2450kg/m3；

mCo

—

每立方米混凝土的水泥用量，kg；

mwo

—

每立方米混凝土的水的用量，kg；

mfo

—

每立方米混凝土的礦物摻合料用量，kg；①質(zhì)量法：（6）計算1m3混凝土的砂、石用量（mSo、mｇo）二、計算依據(jù)式中

ρc、ρw、ρf—

分別對應(yīng)水泥、水的密度（kg/m3）；

ρs、ρg

—

砂、石的表觀密度（kg/m3）；

α

—

混凝土含氣量百分數(shù)，不使用引氣劑時，可取α=1（6）計算1m3混凝土的砂、石用量（mSo、mｇo）②體積法：二、計算依據(jù)2、計算“基準配合比”試拌按初步配合比計算結(jié)果配制15L～30L混凝土拌和物。測試測定坍落度，同時觀察粘聚性和保水性。調(diào)整若不符合要求，進行配合比調(diào)整。調(diào)整原則①

若流動性太大，砂率不變，增加砂、石用量。②若流動性太小，保持水灰比不變，增加水和水泥量。

③粘聚性和保水性不良時，降低或增大砂率。二、計算依據(jù)式中

mwj、mcj、msj、mgj

—

基準配合比水、水泥、細骨料和粗骨料用量，kg；

ρcp

—

混凝土拌和物表觀密度實測值，kg/m3

；

mwb、mCb、mSb、mgb

—

調(diào)整和易性后水、水泥、砂、石子用量，kg；則基準配合比計算公式為：二、計算依據(jù)3、計算“實驗室配合比”方案一：基準配合比水灰比方案二：水灰比比基準配合比增加0.05方案三：水灰比比基準配合比減少0.05求出與砼配制強度（fcu，o）相對應(yīng)灰水比。采用三組水灰比不同的配合比試驗測得混凝土強度二、計算依據(jù)Csh

=Cb·δWsh

=Wb·δSsh

=Sb·δGsh

=Gb·δ