普通砼配合比设计规程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,普通砼配合比设计规程,JGJ55-2000,1,（一）砼组成材料及对性能的影响,1、水泥：强度等级、品种等,2、细骨料：品种、细度模数、级配、含泥量等,3、粗骨料：品种、级配、抗压强度、颗粒形状等,4、外加剂：品种、掺量等,5、掺合料：品种、等级、掺量等,6、水,2,（二）砼基本性能,1,、砼拌合物性能（工作性能）,(1),稠度,干硬性砼：维勃稠度 坍落度,塑性砼：坍落度,流动性砼：坍落度 流动度,(2),凝结时间,(3),保水性（泌水率）,(4),含气量,3,2,、砼力学性能,(1),抗压强度,a,、试件尺寸效应,b,、强度发展规律,(2),抗折强度,(3),劈拉强度,(4),疲劳强度,4,3,、砼耐久性能,(1),抗渗等级,(2),抗冻融等级,(3),体积变化（收缩率、膨胀率等）,(4),抗碳化性能,(5),抗腐蚀性能,a,、电通量、氯离子渗透系数,b,、硫酸盐侵蚀,5,（三）配合比设计的要求,1、满足砼结构设计的强度要求,2、砼拌和物具有适应施工的流动性和良好的和易性,3、满足耐久性的要求,6,（四）配合比设计的基本步骤,1、根据工程情况和原材料特点估算基准配合比,2、试拌基准配合比,3、计算试配配合比及每盘用量,4、试配、调整、确定,7,（五）基准配合比估算,1、砼配合比基本参数,水灰比,用水量,砂率,2、配制强度,f,cu.0,f,cu.k,+1.645,1.645,：强度保证率为95%,8,f,cu.0,f,cu.k,+1.645,a.,当现场条件与实验室条件差异、原材料 差异、施工技术差异时,b.C30,级及其以上等级砼，采用非统计方法评定时,c.,用快速推算方法时,9,对,的取值,有统计资料(25组数据)时按统计数据,C25、C20 2.5MPa,C30 3.0MPa,无统计资料时,按,GB50204,结构验收规范,C35,4.0,MPa,5.0,MPa 6.0 MPa,10,3、,用水量,根据砼的坍落度、粗骨料品种、粒径来查表,查表数据修正,a、,根据砂的,Mx,修正,b、,根据外加剂和掺和料修正,m,wa,=m,w0,（1,）,c、,根据坍落度值修正,表中以90,mm,为基础，塌落度每增加20,mm，,用水量增加5,kg。,11,95110,mm +5kg,115130mm +10kg,135150mm +15kg,155170mm +20kg,12,4、,砂率,查表，根据粗骨料品种、粒径、水灰比选取砂率，以坍落度10,mm60mm,的砼为基准,数据修正,a、,坍落度大于60,mm,时，坍落度每增加20,mm，,砂率增加1%,b、,根据砂的,Mx,修正,细砂：砂率减少,粗砂：砂率提高,13,5、水灰比,砼强度与灰水比成正比,f,cu,=A,c/w,B,w/c=A/(,f,cu,-B),强度等级小于,C60,时，水灰比计算公式：,w/c=,（,a,f,ce,）,/,（,f,cu,.,0,a,b,f,ce,）,f,ce,=,c,f,ceg,a、,f,ce,可根据3,d,强度和快测强度推定28天强度后代入公式中,b、C60,高强砼，由于水泥的水化程度不同，强度与灰水比的关系不能再延伸,14,a,、,b,新旧规范的对比,系数,碎石砼,卵石砼,JGJ55-2000,96,JGJ55-2000,96,a,0.46,0.48,0.48,0.50,b,0.07,0.52,0.33,0.61,15,水灰比的限定条件：,a、JGJ55-81,规定没有反映砼配合比设计中的耐久性问题，而近年来对这一问题的认识日益提高，耐久性已成为砼的一个重要性能指标。,b、,表4.0.4采用欧洲砼协会（,CEB）,和国际预应力协会（,FIB）90,年模式模范中的规定，,JGJ55-2000,仅规定了其中的3类4级，（1）干燥环境（2）潮湿环境（分2级）（3）有冻害和除冰剂的潮湿环境。,16,6、掺合料的使用,规程,JGJ/55-2000，,新增加了粉煤灰、外加剂和磨细矿渣的相关规定,7、引气剂与含气量,引气剂能提高砼的耐久性（抗冻性和抗渗性），但掺量太小起不到作用，掺量太大会降低砼强度，对耐久性起到反作用。,17,（六）配合比设计计算,1、重量法,假定砼容重为2350,2450kg/m,3,则,m,c0,m,g0,m,s0,m,w0,=m,c,s,=m,s0,/(m,s0,m,g0,)100%,18,2、,体积法,m,c0,/,c,m,g0,/,g,m,s0,/,s,m,w0,/,w,0.01,=1,s,=m,s0,/(m,s0,m,g0,)100%,c,：2900-3100kg/m,3,，,g,：2650kg/m,3,，,s,：2650kg/m,3,，,f,：2200kg/m,3,w,：1000kg/m,3,：,含气量系数，使用非引气型外加剂时,=1,19,（,七）试配、调整与确定,1、试配,根据基准配合比试配，并作出调整（保证水灰比不变，调整用水量或砂率）,为找出灰水比与强度的关系式，采用三个水灰比进行试配，水灰比在基准水灰比基础上0.05，用水量相同，砂率可相应增减1%,试拌配合比(,A),基准配合比(,B),试拌配合比(,C),w/c+0.05 w/c w/c-0.05,w w w,s,+1%,s,s,-1%,检查坍落度或维勃稠度、粘聚性、保水性与表观密度（容重）是否符合要求。,20,2、强度推算,JGJ55-2000,中增加的主要内容之一，允许用快速强度或较早龄期强度，推定28天强度，提前提供施工配合比，但必须预先建立推定关系式。,条文说明中：快速推定带来误差，要留足强度富余。,21,3、早期推定砼强度试验方法（,JGJ15-83）,试验方法,a、,沸水法静置24小时15分钟，加速养护4小时5分钟，静置12小时10分钟（29小时15分钟）,b、80,热水法静置1小时10分钟，加速养护5小时5分钟，静置1小时1分钟（7小时15分钟）,c、55,温水法静置1小时10分钟，加速养护13小时15分钟，静置1小时10分钟（25小时15分钟）,d、,压蒸促凝法,e、,早龄期推定法,3天强度、7天强度推定砼28天强度,22,公式建立,a、,不同强度砼的推定关系式，采用线性回归方法，即：,f,28,=AB,f,r,b、,单一强度等级砼的推定关系,采用推算系数公式，即：,f,28,=K,f,r,c、,公式的相关系数应大于0.85，剩余标准差应小于10%。,23,4、,配合比的调整与确定,(1)根据得出的各组砼强度与相对应的灰水比关系,用作图法或计算法,求出砼配制强度(,f,cu.0,),相对应的灰水比数值.,用水量、砂率保持不变,灰水比与强度的直线关系式,24,25,（2）容重调整,当容重实测值与计算值之差超过2%时，应进行调整，各类材料用量应乘以校正系数,校正系数,s,c,=,ct,/,cc,，,即实测值/计算值,5、配合比的使用周期,下列情况应重新设计：,a、,砼性能指标有特殊要求,b、,水泥、外加剂、掺合料品种、质量有显著变化,c、,该配合比生产间断半年以上,26,（八）、特殊要求的砼配合比设计,1、抗渗砼,（1）对材料要求,宜采用膨胀剂、防水剂、减水剂等，掺用矿物掺合料,（2）对配合比要求,l,水泥与矿物掺合料总量不小于320,kg,l,砂率由原来35-40%提高至35-45%,l,取消对灰砂比的规定,l,最大水灰比要求,（3）宜采用最大水灰比的配合比作抗渗试验,P,t,P/10+0.2,27,2、,抗冻砼,3、高强砼,一般认为强度等级大于,C60,的砼,用水泥、砂、石、外加剂、掺合料以常规工艺配制生产与施工,对原材料的要求,（1）粗骨料的粒径、针片状、含泥量以及细集料的细度、含泥量等指标对高强砼各项性能有显著的影响，因此,JGJ55-2000,对骨料提出严格的指标要求。,（2）,外加剂与矿物掺合料是配制高强砼必不可少的组成材料。,（3）,对配合比要求：胶凝材料总量,550kg/m,3,28,配合比示例,华福商贸中心,C60,、,C80,泵送高强砼配合比使用的原材料：炼石,P.O42.5,水泥,中砂,Mx=2.81,碎石0.53,cm,kg/m,3,水 水泥 粉煤灰 磨细矿渣 砂 碎石,TW-7,泵送剂 坍落度,C60 165 480 120 0 623 1062 15 1820cm,C80 165 420 0 180 623 1062 15 1820cm,C60,砼,40,组试件,m,f,cu,=68.4,MPa,S,f,cu,=6.21,MPa,f,cu.min,=58.7,MPa,C80,砼,11,组试件,m,f,cu,=86.8,MPa,S,f,cu,=3.66,MPa,f,cu.min,=80.7,MPa,29,4、,泵送砼,（1）对原材料要求,粗骨料宜连续级配，针片状不大于10%，最大粒径的要求见表7.4.1。,宜采用中砂，通过0.315筛孔的颗粒含量不应小于15%。,应掺用泵送剂或减水剂、以及粉煤灰或其它活性矿物掺合料。,（2）对配合比要求,试配时应考虑坍落度损失,T,t,=T,p,+T,水胶比不大于0.60,胶凝材料300,kg/m,3,砂率3545%,掺引气型外加剂时，含气量不宜大于4%。,30,5、大体积砼,（1）结构物中,实体的最小尺寸，大于或等于1,m,的部位所用的砼，称为大体积砼。,（2）应选用低热水泥，掺缓凝剂，减水剂或减少水化热的掺合料，。,（3）在保证坍落度和强度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，尽可能降低每立方米砼的水泥用量。,（4）要求进行水化热的验算和测定。,31,6、掺粉煤灰砼（粉煤灰砼应用技术规范,GBJ146-90）,（1）超量取代法：根据粉煤灰质量选取取代水泥率（,f）,和超量系数（,k）。,则,m,f,=m,c0,fk,m,c,=m,c0,（1f）,粉煤灰超量部分的体积,V,e,=m,c0,f（k1）/,f,扣除等体积砂率后,m,s,=m,s0,V,e,s,=m,s0,m,c0,f（k1）,s,/,f,（2）等量取代法,（3）外加法,32,例题一,某工程砼设计等级为,C30，,采用泵送施工，坍落度要求为160,mm，,使用的原材料如下：水泥为42.5级，碎石0.52,cm，,中砂、掺减水率为18%的高效减水剂（掺量0.5%,），,粉煤灰为,II,级灰，试设计该工程的砼配合比,（粉煤灰取代率为15%，超量系数1.4，水泥富余系数1.13,）,33,一、计算基准配合比,（1）计算试配强度,无统计数据时，,C30,砼,=5.0MPa,f,cu.o,=,f,cu.k,+1.645,=30+1.645,5.0=38.2MPa,（2）,计算水灰比,w/c=,a,f,ce,/（,f,cu.o,+,a,b,f,ce,）,=0.46,1.13,42.5/（38.2+0.46,0.07,1.13,42.5）,=22.09/39.75=0.56,（3）,查表，当坍落度为90,mm,时，,m,w0,=215kg/m,3,坍落度为60,mm,时，,s,=36%,34,（4）,修正,m,w0,=215+20=235kg/m,3,m,w0,=235,(1,)=193kg/m,3,（,调整后用水量）,s,p,=36%+5%=41%,（5）m,c0,=m,wa,/（w/c）=193,/0.56=345,kg/m,3,比照规范中泵送砼配合比要求。,35,（6）a、,重量法计算基准配合比,2400=193+345+,m,s0,+m,g0,m,s0,/（m,s0,+m,g0,）=41%,得,m,s0,=763kg/m,3,m,g0,=1099kg/m,3,基准配合比为,m,wa,：m,c0,：m,s0,：m,g0,=193：345：763：1099,36,b、,体积法计算基准配合比,(m,c0,/,c,+m,g0,/,g,+m,s0,/,s,+m,w0,/,w,)+0.01,=1,m,s0,/,（,m,s0,+m,g0,）,=,s,193/1000+345/3100+(,m,s0,+m,g0,)/2650+0.01 1=1,m,s0,/（m,s0,+m,g0,）=41%,得,m,s0,=749kg/m,3,m,g0,=1079kg/m,3,基准配合比为,m,wa,：m,c0,：m,s0,：m,g0,=193：345：749：1079,37,掺粉煤灰砼的计算（体积法计算）,水泥,m,c,=m,c0,（1f）,=345,（115%）,=293kg/m,3,粉煤灰,m,f,=m,c0,f,k=345,15%,1.4=72kg/m,3,粉煤灰超量部分的体积应在砂料中扣除同体积的砂重,m,s,=m,s0,m,c0,f,(k1)/,f,s,=746346,0.15,（,1.41,）,/2200,2650,=74625=721,（,kg/m,3,）,掺粉煤灰砼配合比为：,m,w,：m,c,：m,f,：m,s,：m,g,=193：293：72：721：1074,外加剂掺量为（,m,c,+m,f,）,的0.5%,38,例题二,1、某工程基础底板砼为,C0，,坍落度为0,mm，,工程中使用炼石.32.5水泥；闽江细砂，细度模数为2.2；河卵石，粒级535,mm，,查表后，经调整得出用水量为185,kg/m,3,，,砂率为35%。,（1）计算试配强度,当无统计数据时，,C20,砼,=5.0MPa,f,cu.o,=,f,cu.k,+1.645,=20+1.645,5.0=28.2MPa,（2）,计算水灰比,w/c=,a,f,ce,/（,f,cu.o,+,a,b,f,ce,）,=0.48,1.13,32.5/(28.2+0.48,0.33,1.13,32.5）,=17.63/34.02=0.52,39,（3）,计算水泥用量,m,c0,=m,w0,/(w/c)=185/0.52=356kg/m,3,（4）,按重量法计算基准配合比,2400=,m,c0,+m,w0,+m,s0,+m,g0,=356+185+m,s0,+m,g0,s,=m,s0,/(m,s0,+m,g0,)=35%,m,s0,=35%,(m,s0,+m,g0,),=35%,(2400356185)=651kg/m,3,m,g0,=1208kg/m,3,40,（5）,计算试拌配合比,序号,水灰比,砂率,(%),水,(,kg/m,3,),水泥,(,kg/m,3,),砂,(,kg/m,3,),卵石,(,kg/m,3,),A,0.47,34,185,394,619,1202,B,0.52,35,185,356,651,1208,C,0.57,36,185,324,681,1210,41,（6）,计算每盘材料用量,2,个龄期砼时间共需25,l,砼，即：,序号,水灰比,砂率,(%),水,(,kg,),水泥,(,kg,),砂,(,kg,),卵石,(,kg,),A,0.47,34,4.625,9.85,15.48,30.05,B,0.52,35,4.625,8.90,16.28,30.20,C,0.57,36,4.625,8.10,17.02,30.25,42,2、,经试配后，,A、B、C,三组的7天砼强度分别为17.4,MPa、20.5MPa、24.2MPa，,而,7,天强度推算28天强度的推算公式为,f,7,=0.68,f,28,请计算出,C20,砼的施工配合比。,（1）,强度推算,序号,w/c,c/w,f,7,(,MPa,),f,28,(,MPa,),A,0.47,2.13,24.2,35.6,B,0.52,1.92,20.5,30.1,C,0.57,1.75,17.4,25.6,43,（）,作图求对应试配强度的,c/w,44,经作图得出试配强度为28.2,MPa,时，,c/w=1.84,（3）,计算施工配合比,m,w,=185,kg/m,3,s,=35%,w/c=1/1.84=0.54,m,c,=343,kg/m,3,m,s0,=(2400343185),35%,=65kg/m,3,m,g0,=1217kg/m,3,45,例题三,某工程为七层框架结构，砼梁板设计强度等级为,C25,，使用的材料如下,:,(1)32.5,普通硅酸盐水泥,(2),细度模数,2.6,的河砂,(3)5,31.5,的卵石,施工坍落度要求为,30,50mm,，根据经验可确定用水量为,160kg/m,3,，砂率,33%,，请计算出每立方米砼各材料用量。,46,1,、计算试配强度,取,=5.0MPa,f,cu.o,=,f,cu.k,+1.645,=25+1.645,5.0,=33.2MPa,2,、计算水灰比,w/c=,a,f,ce,/（,f,cu.o,+,a,b,f,ce,）,=0.48,1.13,32.5/33.2+0.33,0.48,1.13,32.5）,=,0.45,47,3,、根据重量法计算各材料用量,m,w0,=160kg,/m,3,m,c0,=m,w0,/(w/c)=,160/0.45=356kg,/,m,3,m,c0,+m,w0,+m,s0,+m,g0,=2400,m,s0,/(m,s0,+m,g0,),=33%,得：,m,w0,=160kg,/m,3,m,c0,=356kg,/m,3,m,s0,=622kg,/m,3,m,g0,=1262kg,/m,3,48,