普通混凝土的配合比设计.pptx

一一、基基本本要要求求|任务：是根据原材料的技术性任务：是根据原材料的技术性质及施工条件合理选择原材料，质及施工条件合理选择原材料，并确定出能满足工程所要求的并确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料技术经济指标的各项组成材料的用量。的用量。一一、基基本本要要求求基本要求：基本要求：|满足混凝土结构设计强度要求。满足混凝土结构设计强度要求。|满足施工所要求的混凝土拌合满足施工所要求的混凝土拌合物和易性要求。物和易性要求。|满足在使用条件下的耐久性要满足在使用条件下的耐久性要求求|节约水泥，节约能耗，降低成节约水泥，节约能耗，降低成本。本。二二、配配合合比比的的三三大大参参数数 主要是反映水泥、水、砂、石四项基本材料的比例关系。W/C Sp W三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤|1、初步配合比计算、初步配合比计算|2、配合比的试配、调整与确定、配合比的试配、调整与确定|3、施工配合比、施工配合比三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤例例：某办公楼要求配制钢筋混凝土梁C20，钢筋密度一般，混凝土的强度保证率95%，要求施工坍落度3 5 cm。原材料的情况如下：矿渣硅酸盐水泥，fce=44MPa，c=3.08Kg/m3 河砂，Mx=2.1,s=2680Kg/m3，。s=1450Kg/m3 碎石，粒级5 20mm，g=2720Kg/m3，。g=1520Kg/m3 自来水三、配合比设计的步骤（一）初步配合比计算（一）初步配合比计算1、计算设计强度、计算设计强度 fcu=f=fcucuk k-t-t fcu=fcuk+1.645 =20+1.6455.0 =28.225 MPa三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤2、确定、确定W/C （1）满足强度的W/C fcu=A fce（C/W-B）28.225=0.48 44(C/W-0.52)W/C=0.54 （2）满足耐久性的要求 最大W/C=0.7，所以 W/C=0.54三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤3、1m3混凝土用水量混凝土用水量（1）根据工程种类、施工条件选择坍落度T。（2）查表，得W。W。=195kg细砂增加510kg，所以W。=200kg4、水泥用量、水泥用量C。C。=W C/W =200 1.85 =370 kg/m3查表得最小水泥用量为250 kg/m3，所以 C。=370 kg/m3三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤5 5、砂率、砂率SpSp：应根据混凝土拌合物的和易性来确定。（1）查表法（2）实验法（3）公式法 查表得Sp=0.357因是细砂降低35%，所以 Sp=32%SpSp图图图图水泥浆用量一定水泥浆用量一定水泥浆用量一定水泥浆用量一定SpC图T相同三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤6、砂、石用量、砂、石用量S S。G G。（1）绝对体积法 C。/c+S。/s+G。/g+W。/w+10=1000 S。/（S。+G。）=Sp（2）假定表观密度法 C。+S。+G。+W。=。h S。/（S。+G。）=Sp得：S。=584kg G。=1244kg三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤7、混凝土配合比、混凝土配合比：（1）1m3混凝土用量：C。=370kg S。=584kg G。=1244kg W。=200kg（2）比例法 C：S：G=1：1.64：3.49 W/C=0.56砼拌和物坍落度的测定三、配合比设计的步骤三、配合比设计的步骤(二二)配合比的试配、调整与确定配合比的试配、调整与确定1、坍落度的调整（1）坍落度大，保持砂率不变，提高沙石的用量。（2）坍落度小，保持水灰比不变，提高水泥浆的用量。三、配合比设计的步骤三、配合比设计的步骤(二二)配合比的试配、调整与确定配合比的试配、调整与确定2、所作的配合比的强度不一定满足要求。应调整水灰比，采用三个配合比。其中一个是基准配合比，另外的两个配合比的水灰比分别增减0.05，用水量不变，砂率适当调整。当W/C0.05时，采用中砂时砂率23%，细砂时12%，特细砂时0.51%。三个配合比测28天抗压强度，选取一个最佳的，若三个均不满足，则使用作图法。三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤(二二)配合比的试配、调整与确定配合比的试配、调整与确定3、校正 。h实 =。h计 当。h实与。h计之差的绝对值不超过。h计的2%时，以上定的配合比即为确定的设计配合比；若二者之差超过2%时，则将以上混凝土配合比的各材料的用量均需乘以校正系数，从而定出设计配合比。三三、配配合合比比设设计计的的步步骤骤（三）施工配合比（三）施工配合比 C=C。(kg)S=S。(1+Ws)（kg）G=G。(1+Wg)（kg）W=W。-S。Ws-G。Wg（kg）滑模混凝土滑模混凝土 某办公楼要求配制钢筋混凝土梁C30，钢筋密度一般，混凝土的强度保证率95%，要求施工坍落度 3 5 cm。原材料的情况如下：425#矿渣硅酸盐水泥，c=3.08Kg/m3 河砂，Mx=1.7,s=2650Kg/m3，。s=1450Kg/m3 碎石，粒级5 31.5mm，g=2730Kg/m3，。g=1420Kg/m3 自来水试计算该混凝土的配合比.作 业|例例1某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 30，施工要求混凝土坍落度为3050，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差5MPa。所用原材料情况如下：|水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；|砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm；|石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；|试求：混凝土计算配合比；|2若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为，石子含水率为1，试计算混凝土施工配合比。|解解|求混凝土计算配合比|(1)确定混凝土配制强度（fcu,0）|fcu,0=fcu,k+1.645=30+1.6455=38.2 MPa|(2)确定水灰比（W/C）|fce=c fce,k=1.08 42.5=45.9MPa由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由表4.0.4,干燥环境容许最大水灰比为0.65，故可确定水灰比为0.53。|（3）确定用水量（mw0）|查表4.0.1.2，对于最大粒径为30的碎石混凝土，当所需坍落度为3050时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。|(4)计算水泥用量（mc0）|按表 4.0.4，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260，故可取 mc0 3493。|（5）确定砂率（s）|查表4.0.2，对于采用最大粒径为40的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取32%37%，（采用插入法选定）现取s=。|（）计算砂、石用量（s0、g0）|用体积法计算，将mc0=349；mw0=185代入方程组|解此联立方程，则得：s0=641，|g0=1192|（7）该混凝土计算配合比为：|m3混凝土中各材料用量为：水泥：349，水：185，砂：641，碎石：1192。以质量比表示即为：|水泥：砂：石=：1.84：3.42，0.53|2确定施工配合比|由现场砂子含水率为，石子含水率为1，则施工配合比为：|水泥 mc施=mc0=349|砂子 s施=s0（1+3%）=641（1+3%）=660|石子 g施=g0（1+1%）=1192（1+1%）=1204|水 w施=mw0s03%g01%|=1856413%11921%=154|例例2某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 20，施工要求混凝土坍落度为50-70，施工单位无历史统计资料，所用原材料情况如下：|水泥：32.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，|砂：中砂，Mx=2.70,级配合格，|石：卵石，Dmax=40mm,级配合格，|试设计20混凝土配合比。|解:|1.初步计算：|(1)确定混凝土配制强度（fcu,0），|由表3.0，5MPa|fcu,0=fcu,k+1.645=20+1.6455=28.2 MPa|(2)计算水灰比（W/C）|fce=c fce,k=1.0 32.5=32.5MPa|（3）确定用水量（mw0）|查表4.0.1.2，对于最大粒径为40的卵石混凝土，当所需坍落度为5070时,1m3混凝土的用水量可选用170kg。|(4)计算水泥用量（mc0）|按表 4.0.4，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260，故可取 mc0 3623。|（5）确定砂率（s）|查表4.0.2，对于采用最大粒径为40的卵石配制的混凝土，当水灰比为0.47时，其砂率值可选取26.8%32.1%，（采用插入法选定）现取s=30。|（）计算砂、石用量（s0、g0）|假定表观密度法计算，将mc0=362；mw0=170代入方程组|计算配比：|C:362kg,W:170kg,S:561kg,G:1307Kg,W/C=0.47|15升用量：C:4.34kg,W:2.04kg,S:6.73kg,G:15.68kg|第二组：W/C=0.47+0.05=0.52:W:170kg|mc0=170/0.52=327kg|砂率：31%，mg0=2.23ms0|解得：S=589kg,G=1314kg,W=170kg,C=327kg|第三组：W/C=0.470.05=0.42:W:170kg|mc0=170/0.42=405kg|砂率：28%，mg0=2.57ms0|解得：S=511kg,G=1314kg,W=170kg,C=405kg|每 种配比制作两组强度试块，标准养护28d进行强度测定。|掺减水剂混凝土配合比设计掺减水剂混凝土配合比设计|一、砂浆减水率试验一、砂浆减水率试验|1.基准砂浆流动度用水量测定（跳桌流动度140 5mm)|水泥：300 g，标准砂750g，基准砂浆流动度用水量M0|2.掺入推荐掺量的外加剂，测定 砂浆流动度为140 5mm时的用水量M01。|减水率：|二、混凝土减水率试验二、混凝土减水率试验(混凝土外加剂GB8076-1997)|1.基准混凝土单位用水量W0：C:310kg,Sp=3640%,塌落度：80 10mm|2.掺外加剂混凝土单位用水量W1：C:310kg,Sp=3539%,塌落度：80 10mm，外加剂采用推荐掺量|减水率WR:|二、二、掺减水剂混凝土配合比设计掺减水剂混凝土配合比设计|1.首先按混凝土配合比设计规程计算出空白混凝土的配合比。|2.在空白混凝土的配合比用水量和水泥用量的基础上，进行减水和减水泥，算出减水和减水泥后的每立方米混凝土的实际用水量和水泥用量。|3.重新计算砂、石用量。计算每立方米混凝土中的减水剂用量。|4.试配和调整。|例例3某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 30，施工要求混凝土坍落度为，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差5MPa。所用原材料情况如下：|水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；|砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm；|石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；|减水剂：HSP高效减水剂，减水率：20%|试求：混凝土计算配合比|解：|(1)确定混凝土配制强度（fcu,0）|fcu,0=fcu,k+1.645=30+1.6455=38.2 MPa|(2)确定水灰比（W/C）|fce=c fce,k=1.08 42.5=45.9MPa由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由表4.0.4,干燥环境容许最大水灰比为0.65，故可确定水灰比为0.53。|（3）确定用水量（mw0）|查表4.0.1.2，对于最大粒径为30的碎石混凝土，当所需坍落度为时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。|HSP 减水率为20%|用水量：W=185(1-20%)=148kg(4)计算水泥用量（mc0）|按表 4.0.4，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260，故可取 mc0 2793。|（5）确定砂率（s）|查表4.0.2，对于采用最大粒径为40的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取32%37%，（采用插入法选定）现取s=。|（）计算砂、石用量（s0、g0）|用体积法计算，将mc0=279；mw0=148代入方程组|解此联立方程，则得：s0=696，|g0=1295|（7）减水剂HSP:J=2791.5%=4.19kg|混凝土计算配比为：C:279kg,S:696kg,G:1295kg,W:148kg,|HSP:4.19kg|（空白混凝土：C:349kg,S:641kg,G:1192kg,W:185kg）|C:S:G:J=1:2.49:4.64:0.015,W/C=0.53|膨胀剂与膨胀混凝土的配合比设计膨胀剂与膨胀混凝土的配合比设计|一一、膨膨胀胀剂剂:膨胀剂是与水泥、水拌和后，经水化反应生成钙矾石或氢氧化钙，使混凝土产生膨胀的外加剂。|膨胀剂的限制膨胀率（%）要求为（混凝土膨胀剂JC476-1998）|膨胀剂的限制膨胀率用比长仪来测定。|二、膨胀混凝土的配合比设计二、膨胀混凝土的配合比设计|试配法：|1.选用34个水灰比建立强度与水灰比关系曲线。|2.单位用水量较普通混凝土增加1015%。按选定的水灰比计算水泥用量（不少于280kg/m3)。|3.补偿收缩混凝土的膨胀剂标准掺量为12%|（内掺法：E/(C+E)=12%)|4.砂率略低于普通混凝土。|5.计算砂石用量。|6.试拌调整（单位用水量需用塌落度核对）并制作强度与膨胀试件。|7.根据强度与水灰比关系曲线，自由膨胀率与水灰比关系曲线综合判定设计膨胀混凝土的配合比。|抗渗混凝土的配合比设计抗渗混凝土的配合比设计|一、设计规程要求:|1.抗渗混凝土最大水灰比：满足表7.1.2|2.水泥+掺合料 320kg,砂率=35%45%表7.1.2抗渗等级最大水灰比C20C30C30P60.600.55P8P120.550.50P120.500.45|二、抗渗性能试验|进行抗渗混凝土配合比设计时尚应增加抗渗性能试验。|1.采用水灰比最大的配合比作抗渗试验，试验结果应符合下式要求：|式中 Pt6个试件中4个未出现渗水时的最大水压力；P设计抗渗等级值。|2.掺引气剂时含其量应控制在35%|例例某水工结构工程现浇钢筋混凝土，混凝土设计强度等级为 30，抗渗等级P14,施工要求混凝土坍落度为，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差5MPa。所用原材料情况如下：|水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；|砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm|石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；|试求：混凝土计算配合比|解：|(1)确定混凝土配制强度（fcu,0）|fcu,0=fcu,k+1.645=30+1.6455=38.2 MPa|(2)确定水灰比（W/C）|fce=c fce,k=1.08 42.5=45.9MPa对于水工结构混凝土，由表7.1.2,抗渗混凝土容许最大水灰比为0.50，故可确定水灰比应取0.50。|（3）确定用水量（mw0）|查表4.0.1.2，对于最大粒径为30的碎石混凝土，当所需坍落度为时,1m3混凝土的用水量可选用185kg。(4)计算水泥用量（mc0）郁郁对于|抗渗混凝土要求：水泥+掺合料320kg|故取水泥用量为：370kg|5）确定砂率（s）|查表4.0.2，对于采用最大粒径为40的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.50时，其砂率值可选取30%35%，抗渗混凝土要求砂率=35%45%,现取s=。|（）计算砂、石用量（s0、g0）|用体积法计算，将mc0=370；mw0=185代入方程组|解此联立方程，则得：s0=635，|g0=1181 (W/C=0.50)|抗冻混凝土的配合比设计抗冻混凝土的配合比设计|一、设计规程要求:|1.抗冻混凝土最大水灰比：满足表7.2.2|表7.2.2|2.最小水泥用量应满足表4.0.4要求|3.进行抗冻混凝土配合比设计时尚应增加抗冻性能试验。抗冻等级无引气剂时掺引气剂时F500.550.60F100-0.55F150及以上-0.50|粉煤灰混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计（JGJ28-86)|一、设计方法:|1.按 JGJ55-2000进行普通混凝土基准配合比设计；|2.按表4.2.1选择粉煤灰取代水泥率（c）|表4.2.1 粉煤灰取代水泥率（c）|注：1.采用42.5水泥取上限，32.5水泥取下限2.C20 以上混凝土宜用I、II级粉煤灰，C15以下混凝土可用III级粉煤灰。混凝土等级普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥C1515251020C20101510C25C3015201015|3.按所选用的粉煤灰取代水泥率（c），求出每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量(mc);|mc=mc0(1 c)|mc0为每立方米基准混凝土的水泥用量|4.按表4.3.2选择粉煤灰超量系数（c）|表4.3.2 粉煤灰超量系数（c）|5.按超量系数（c），求出每立方米粉煤灰混凝土的掺量(mf);mf=c(mc0 mc)6.计算每立方米粉煤灰混凝土中的水泥、粉煤灰和细骨料的绝对体积，或采用重量法计算砂石重量。粉煤灰级别超量系数（c）I1.01.4II1.21.7III1.52.0|7.按粉煤灰超出水泥的体积，扣除同体积的细骨料用量。|8.粉煤灰混凝土的用水量，按基准配合比的用水量取用。|9.试配调整，满足和易性及强度的要求。|例例粉煤灰混凝土设计强度等级为 30，施工要求混凝土坍落度为180，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差3MPa。所用原材料情况如下：|水泥：32.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.35；|砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm|531.5mm卵石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；|HSP高效减水剂：1%掺量，减水率：20%,I级粉煤灰|试求：粉煤灰混凝土计算配合比|解：|(1)确定混凝土配制强度（fcu,0）|fcu,0=fcu,k+1.645=30+1.6453=34.9 MPa|(2)确定水灰比（W/C）|fce=c fce,k=1.35 32.5=34.9MPa|查用水量表4.0.1-2选用mw0=210kg|高效减水剂减水率为20%|用水量：mw0=210(1-20%)=168kg|水泥用量：mc0=168/0.50=336kg|查表4.2.1选用粉煤灰取代水泥率（c=20%），求出每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量(mc);|mc=mc0(1 c)=336(120%)=269kg由表4.3.2 对于I级粉煤灰，选用粉煤灰超量系数c=1.2，求出每立方米粉煤灰混凝土的粉煤灰掺量(mf)|mf=1.2(336269)=1.267=80kg;mc+mf=269+80=349300kg,由表4.0.4，合格|采用重量法计算砂石重量：设粉煤灰混凝土的=2450kg/m3|假定表观密度法计算，将mc=269；mf=80kg mw=168代入方程组|ms=716kg,mg=1217kg,每立方米粉煤灰混凝土的材料用量为：|mc=269；mf=80kg；mw=168，ms=716kg；mg=1217kg|因试配得粉煤灰混凝土的实测表观密度为2410kg/m3,故得校正系数：|由此得每立方米粉煤灰混凝土的材料用量为：|mc=265；mf=79kg；mw=165，ms=704kg；mg=1197kg|高效减水剂：3.44kg