混凝土配合比课件.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,四川科技职业学院,4.8,普通混凝土配合比设计,(,参照旧规范，主要学习方法,),普通混凝土是由 水泥、砂、石和水组成，其间的数量关系直接影响着混凝土的拌合物的和易性、强度及耐久性。,如何确定各材料间数量关系？,1.,定义：,是指混凝土各组成材料之间的数量关系。,2.,表示方法：,1),单位体积混凝土内各项材料的用量，,如：,m,c,=270,；,m,s,=706kg,；,m,g,=1255,；,m,w,=180,。,2),单位体积内各项材料用量的比值。,如：水泥：砂子：石子,=1,：,2.3,：,4.0,，,W/C=0.63,一、普通混凝土配合比设计的表示方法,二、配合比设计基本要求：,1.,了解混凝土的设计强度等级,f,cu.k,，坍落度要求,2.,了解耐久性要求；,3.,了解钢筋配筋间距和结构的断面尺寸，确定骨料的最大粒径,D,max,三、混凝土配合比设计的资料准备,4.,了解施工管理水平、施工方法等，以便正确选择混凝土的各项参数；,5.,了解各项原材料的物理参数。,水泥的品种、标号、密度；,砂、石骨料的种类、表观密度、级配、石子、最大粒径；,拌和用水的水质情况；,混凝土强度,概,率,分,布,四、混凝土配合比设计的三参数,混凝土：四个基本变量：,水泥、水、砂子、石子,三个关系,:,（,1,）水和水泥的关系（水灰比）,（,2,）砂和石子的关系（砂率）,（,3,）水泥浆与骨料的关系（单位用水量）,三参数与混凝土的各项性能之间有着密切的关系,水 泥,水,水 泥 浆,砂,石 子,骨 料,W,s,W/C,受最大水灰比限制,(,耐久性,),决定了强度,受粗骨料种类及规格的影响,决定了流动性,受,w/c,及粗骨料的种类规格影响,决定了黏聚性与保水性,充分密实的砼,手工捣实,混凝土强度与水灰比的关系,影响混凝土强度的因素,W/C,抗压强度,不完全密实砼,振动,水灰比定律,在材料相同的条件下，砼强度值随水灰比的增大而减小，其变化规律呈近似双曲线形状。,混凝土强度经验公式,(,又称鲍罗米公式,),：,式中,：,C,/,W,灰水比；,f,cu,混凝土,28d,抗压强度；,f,ce,水泥的,28d,抗压强度实测值,.,a,、,b,经验系数,；,;,影响混凝土强度的因素,碎石,a=0.46,;,b=0.07,卵石,a=0.48;,b=0.33,基本原则是：,（,1,）在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比。,取大值（省水泥）,（,2,）在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格，确定混凝土的单位用水量。,越小越好,（,3,）砂在细骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定。,砂率越小越好,初步配合比,基准配合比,设计配合比,施工配合比,五、混凝土配合比设计的步骤,强度调整,和易性调整,含水率调整,1.,确定配制强度,(f,cu,o,),为什么要加,1.645,1),当施工单位有,25,组以上近期该种混凝土的试验资料时：,(,一,),初步配合比的确定,2),当施工单位不具有统计资料时：,混凝土强度等级,C20,C20,C35,C35,值,(N/,2,),4.0,5.0,6.0,当混凝土强度等级为,C20,或,C25,时，如计算得到的,小于,2.5MPa,，则取,=2.5MPa,；当混凝土强度等级等于或大于,C25,时，如计算得到,小于,3.0MPa,，则取,=3.0MPa,。,2.,确定水灰比值,(W/C,),系数,碎石,卵石,a,0.46,0.48,b,0.07,0.33,复核耐久性,环境条件,结构物类别,最大水灰比值,最小水泥用量,干燥环境,正常的居住或办公用房屋内,素混凝土,钢筋混凝土,预应力混凝土,素混凝土,钢筋混凝预应力,预应力混凝土,不作规定,0.65,0.60,200,260,300,潮湿环境,无冻害,高湿度的室内、室外部件在非侵蚀性和（或）水中的部件,0.70,0.60,0.60,225,280,300,有冻害,经受冻害；室外部件,在非侵蚀性土和（或）水中经受冻害的部件高湿度且经受冻害中的室内部件,0.55,0.55,0.55,250,280,300,有冻害和除冻剂的潮湿环境,经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件,0.50,0.50,0.50,300,300,300,混凝土最大水灰比和最小水泥用量,3.,确定用水量,(m,wo,),1),干硬性和塑性混凝土用水量,水灰比在,0.40,0.80,范围时，通过查表确定。,拌合物稠度,卵石最大粒径,(mm),碎石最大粒径,(mm),项目,指标,10,20,40,16,20,40,维勃稠度,(s),16,20,175,160,145,180,170,155,11,15,180,165,150,185,175,160,5,10,185,170,155,190,180,165,干硬性混凝土,塑性混凝土的用水量,(kg/m,3,),拌合物稠度,卵石最大粒径,(mm),碎石最大粒径,(mm),项目,指标,10,20,31.5,40,16,20,31.5,40,坍落度,(mm),10,30,190,170,160,150,200,185,175,165,35,50,200,180,170,160,210,195,185,175,55,70,210,190,180,170,220,205,195,185,75,90,215,195,185,175,230,215,205,195,水灰比小于,0.4,的混凝土及采用特殊工艺的混凝土，通过试验确定,2),流动性和大流动性混凝土用水量,拌合物稠度,卵石最大粒径,(mm),碎石最大粒径,(mm),项目,指标,10,20,31.5,40,16,20,31.5,40,坍落度,(mm),10,30,190,170,160,150,200,185,175,165,35,50,200,180,170,160,210,195,185,175,55,70,210,190,180,170,220,205,195,185,75,90,215,195,185,175,230,215,205,195,未掺外加剂时，以,90mm,为基础，每增大,20mm,，水量增加,5kg,掺外加剂时，按下式计算：,m,wa,=m,w0,(1-),4.,计算混凝土的单位水泥用量,(m,co,),复核耐久性,5.,确定合理砂率,(),1),应根据混凝土的和易性要求试验取得。,2),按坍落度、水灰比及骨料最大粒径查表选取。,混凝土的砂率,(%),水灰比,卵石最大粒径,(mm),碎石最大粒径,(mm),10,20,40,16,20,40,0.40,26,32,25,31,24,30,30,35,29,34,27,32,0.50,30,35,39,34,28,33,33,38,32,37,30,35,0.60,33,38,32,37,31,36,36,41,35,40,33,38,0.70,36,41,35,40,34,39,39,44,38,43,36,41,1,坍落度小于,10mm,的混凝土，其砂率应经试验确定。,2,坍落度为,10,60mm,的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水灰比按上表选取。,3,坍落度大于,60mm,的混凝土砂率，可经试验确定，也可在上表的基础上，按坍落度每增大,20mm,、砂率增大,1,的幅度予以调整。,6.,确定,1m,3,混凝土的砂石用量（体积法）,质量法,1m,3,砼材料用量：水泥：砂：石：水,=1,：,x:y:z,，,W/C,=,z,7.,得出初步配合比,【,例,】,某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为,C25,，施工要求坍落度为,35,50mm,，混凝土为机械搅拌和机械振捣，该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下：,水泥,：强度等级,42.5,的普通水泥，水泥强度等级值的富余系数为,1.13,，密度,c,=3.1g/cm,3,；,中砂,：级配合格，细度模数,2.7,，表观密度,os,=2650kg/m,3,堆积密度为,os,=1450 kg/m,3,；,碎石,：级配合格，最大粒径为,40mm,，表观密度,og,=2700kg/m,3,，堆积密度为,og,=1520 kg/m,3,水,：饮用水。,试求：混凝土的初步配合比。,1.,确定配制强度,(,f,cu,o,),2.,确定水灰比,(W/C),3.,确定用水量,(,m,wo,),查表，则,1m,3,混凝土的用水量可选用,m,wo,=175,。,初步配合比,4.,确定水泥用量,(,m,co,),5.,确定砂率,由,W/C=0.64,，碎石最大粒径为,40mm,，查表,5,25,，取合理,砂率为,36%,。,6.,计算砂石用量,(,m,so,，,m,go,),解得：,m,so,=702,，,m,go,=1248,。,1),体积法,2),质量法,假定混凝土拌合物的表观密度为,2400/m,3,，则：,m,so,+m,go,=2400,175,273,解得：,m,so,=702,，,m,go,=1250,初步配合比为：,m,wo,=175,，,m,co,=273,，,m,so,=702,，,m,go,=1250,。,2.,配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率。,(,二,),基准配合比的确定,-,和易性调整,1.,试配：拌制,15L,或,25L,拌合物，检查和易性；,砼拌和物和易性调整方法有,1,）若坍落度不满足：,坍落度过小,应保持,W/C,不变，增加水泥浆量；,坍落度过大,保持砂率不变，增加骨料用量。,2,）若粘聚性、保水性不满足要求时，应保持骨料总量不变，调整砂率。,基准配合比,3.,和易性合格后，测出该拌合物的实际表观密度,(,c,t,),，,(,三,),设计配合比的确定,-,混凝土强度调整,m,c0,、,m,s0,、,m,g0,、,m,w0,m,c0,、,m,s0,、,m,g0,、,m,w0,m,c0,、,m,s0,、,m,g0,、,m,w0,和易性合格,f,28,C/W,f,cu,o,C/W,设计灰水比,按下列原则确定每,m,3,混凝土的材料用量。,用水量,(m,w,),应在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定；,水泥用量,(m,c,),应以用水量,m,w,乘以选定的灰水比计算确定；,粗、细骨料用量,(m,s,、,m,g,),应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上，按选定的水灰比进行调整后确定。,由强度复核之后的配合比，还应根据实测的混凝土拌合物的表观密度,(,c,t,),和计算表观密度,(,c,c,),进行校正。校正系数为：,5.,若,由以上定出的配合比即为确定的设计配合比；当两者之差超过计算值的,2%,时。,应将配合比中的各项材料用量乘以校正系数，即为混凝土的设计配合比。,假设工地砂、石含水率分别为,a%,和,b%,，则施工配合比为：,m,c,=mc,m,s,=m,s,(1+a%),m,g,=m,g,(1+b%),m,w,=m,w,-,m,s,a%-m,g,b,%,(,四,),施工配合比的确定,1.,试配,按初步计算配合比，取样,25L,，各材料用量为：,水泥：,0.025,273=6.825,；,水：,0.025,175=4.375,；,砂：,0.025,702=17.55,；,石：,0.025,1248=31.2,。,【,例,】,基准配合比,2.,检查和易性为,10mm,，应保持水灰比不变的条件下增加水泥浆量,4%(,增加水泥,0.273,，水,0.175),，测得和易性为,36mm.,试拌后各种材料的实际用量是：,水泥：,m,c0,拌,=6.825+0.273=7.098,；,砂：,m,so,拌,=17.55,；石：,m,go,拌,=31.2,；,水：,m,wo,拌,=4.375+0.175=4.55,。,得出基准配合比：,设计配合比,以基准配合比为基准，再配制两组混凝土，水灰比分别为,0.69,和,0.59,，两组配合比中的用水量、砂、石均与基准配合比的相同。经检验，两组配合比为满足和易性需求，将上述三组配合比分别制成标准试件，养护,28,天，测得三组混凝土的强度分别为：,W/C=0.69,（,C/W=1.45,）,f1=32.0MPa,W/C=0.64 (C/W=1.56)f2=34.8MPa,W/C=0.59 (C/W=1.69)f3=38.6Mpa,绘制灰水比,(C/W),与强度线性关系图：,1,69,1,56,1,45,1,50,38,6,34,8,33,2,32,0,f,28,C/W,W/C=0.69,（,C/W=1.45,）,f,1,=32.0MPa,W/C=0.64 (C/W=1.56)f,2,=34.8MPa,W/C=0.59 (C/W=1.69)f,3,=38.6Mpa,水：,m,w,基,=180,；,水泥：,C/,W,m,w,基,=1.50,180=270.0,；,砂、石用量按体积法确定。,解得：,m,s,基,=706.1,；,m,w,基,=1255.3,。,测得拌合的表观密度为,c,t,=2400/m3,，计算表观密度,c,c,=270.0+180.0+706.1+1255.3=2411.4,，由于混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的,2%,，故不需要修正。,因此混凝土设计配合比为：,m,c,=,m,c,基,=270.0,；,m,s,=,m,s,基,=706.1kg,；,m,g,=,m,g,基,=1255.3,；,m,w=,m,w,基,=180,。,施工配合比的确定,mc,=mc=270.0,；,ms=ms(1+a%)=706.1,(1+4%)=734.34,；,mg=mg(1+b%)=1255.3,(1+1%)=1267.85,；,mw=mw-,ms.a%-mg.b,%=180,706.1,4%,1255.3,1%=139.20,。,总结：,1.,配合比表示方法,2.,配合比设计应满足的基本要求,3.,配合比三参数,4.,配合比设计步骤,