混凝土配合比-.ppt

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)2024/5/22 周三1四川科技职业学院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？2024/5/22 周三2四川科技职业学院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：mc=270；ms=706kg；mg=1255；mw=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2024/5/22 周三3四川科技职业学院基本要求和易性经济性强度耐久性二、配合比设计基本要求：2024/5/22 周三4四川科技职业学院1.了解混凝土的设计强度等级fcu.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Dmax三、混凝土配合比设计的资料准备2024/5/22 周三5四川科技职业学院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2024/5/22 周三6四川科技职业学院四、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2024/5/22 周三7四川科技职业学院水 泥 水水 泥 浆砂石 子 骨 料W Ws sW/CW/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2024/5/22 周三8四川科技职业学院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/CW/C抗压强度不完全密实砼振动l 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。2024/5/22 周三9四川科技职业学院混凝土强度经验公式(又称鲍罗米公式)：式中：C/W灰水比；fcu混凝土28d抗压强度；fce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=0.332024/5/22 周三10四川科技职业学院基本原则是：（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2024/5/22 周三11四川科技职业学院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2024/5/22 周三12四川科技职业学院1.确定配制强度(fcu,o)为什么要加1.6451)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2024/5/22 周三13四川科技职业学院2)当施工单位不具有统计资料时：混凝土强度等级C20C20C35C35值(N/2)4.05.06.0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。2024/5/22 周三14四川科技职业学院2.确定水灰比值(W/C)系数碎石卵石a0.460.48b0.070.33复核耐久性2024/5/22 周三15四川科技职业学院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0.650.60200260300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0.700.600.60225280300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0.550.550.55250280300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0.500.500.50300300300混凝土最大水灰比和最小水泥用量2024/5/22 周三16四川科技职业学院3.确定用水量(mwo)1)干硬性和塑性混凝土用水量水灰比在0.400.80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102040162040维勃稠度(s)16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165干硬性混凝土2024/5/22 周三17四川科技职业学院塑性混凝土的用水量(kg/m3)拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径卵石最大粒径(mm)(mm)碎石最大粒径碎石最大粒径(mm)(mm)项项目目指标指标1010202031.531.540401616202031.531.54040坍坍落落度度(mm(mm)10103030190190170170160160150150200200185185175175165165353550502002001801801701701601602102101951951851851751755555707021021019019018018017017022022020520519519518518575759090215215195195185185175175230230215215205205195195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2024/5/22 周三18四川科技职业学院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102031.540162031.540坍落度(mm)1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195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：mwa=mw0(1-)2024/5/22 周三19四川科技职业学院4.计算混凝土的单位水泥用量(mco)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。2024/5/22 周三20四川科技职业学院混凝土的砂率(%)水灰比卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)1020401620400.402632253124303035293427320.503035393428333338323730350.603338323731363641354033380.703641354034393944384336411坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。2坍落度为1060mm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。2024/5/22 周三21四川科技职业学院6.确定1m3混凝土的砂石用量（体积法）质量法2024/5/22 周三22四川科技职业学院1m3砼材料用量：水泥：砂：石：水=1：x:y:z，W/C=z7.得出初步配合比2024/5/22 周三23四川科技职业学院【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3550mm，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/cm3；中砂：级配合格，细度模数2.7，表观密度os=2650kg/m3,堆积密度为os=1450kg/m3；碎石：级配合格，最大粒径为40mm，表观密度og=2700kg/m3，堆积密度为og=1520kg/m3,水：饮用水。试求：混凝土的初步配合比。2024/5/22 周三24四川科技职业学院1.确定配制强度(fcu,o)2.确定水灰比(W/C)3.确定用水量(mwo)查表，则1m3混凝土的用水量可选用mwo=175。初步配合比2024/5/22 周三25四川科技职业学院4.确定水泥用量(mco)5.确定砂率由W/C=0.64，碎石最大粒径为40mm，查表525，取合理砂率为36%。6.计算砂石用量(mso，mgo)解得：mso=702，mgo=1248。1)体积法2024/5/22 周三26四川科技职业学院2)质量法假定混凝土拌合物的表观密度为2400/m3，则：mso+mgo=2400175273解得：mso=702，mgo=1250初步配合比为：mwo=175，mco=273，mso=702，mgo=1250。2024/5/22 周三27四川科技职业学院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。2024/5/22 周三28四川科技职业学院基准配合比3.和易性合格后，测出该拌合物的实际表观密度(c,t)，2024/5/22 周三29四川科技职业学院(三)设计配合比的确定-混凝土强度调整mc0、ms0、mg0、mw0 mc0、ms0、mg0、mw0mc0、ms0、mg0、mw0和易性合格f28C/Wfcu,o C/W设计灰水比2024/5/22 周三30四川科技职业学院按下列原则确定每m3混凝土的材料用量。1.用水量(mw)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；2.水泥用量(mc)应以用水量mw乘以选定的灰水比计算确定；3.粗、细骨料用量(ms、mg)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。4.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：2024/5/22 周三31四川科技职业学院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。2024/5/22 周三32四川科技职业学院假设工地砂、石含水率分别为a%和b%，则施工配合比为：mc=mcms=ms(1+a%)mg=mg(1+b%)mw=mw-msa%-mgb%(四)施工配合比的确定2024/5/22 周三33四川科技职业学院1.试配按初步计算配合比，取样25L，各材料用量为：水泥：0.025273=6.825；水：0.025175=4.375；砂：0.025702=17.55；石：0.0251248=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：mc0拌=6.825+0.273=7.098；砂：mso拌=17.55；石：mgo拌=31.2；水：mwo拌=4.375+0.175=4.55。2024/5/22 周三34四川科技职业学院得出基准配合比：2024/5/22 周三35四川科技职业学院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=32.0MPaW/C=0.64(C/W=1.56)f2=34.8MPaW/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：2024/5/22 周三36四川科技职业学院169156145150386348332320f28C/WW/C=0.69（C/W=1.45）f1=32.0MPaW/C=0.64(C/W=1.56)f2=34.8MPaW/C=0.59(C/W=1.69)f3=38.6Mpa2024/5/22 周三37四川科技职业学院水：mw基=180；水泥：C/Wmw基=1.50180=270.0；砂、石用量按体积法确定。解得：ms基=706.1；mw基=1255.3。2024/5/22 周三38四川科技职业学院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：mc=mc基=270.0；ms=ms基=706.1kg；mg=mg基=1255.3；mw=mw基=180。2024/5/22 周三39四川科技职业学院施工配合比的确定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%=180706.14%1255.31%=139.20。2024/5/22 周三40四川科技职业学院总结：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2024/5/22 周三41