第五章8配合比设计.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,*,七 普通混凝土的配合比设计,Proportioning of Mixture,1,(,一,),配合比设计的任务,确定各组分材料之间的比例：,水泥,(,或水泥矿物外加剂,),用量,单位用水量,砂率与骨料用量,化学外加剂用量,目的,使混凝土满足下列要求：,拌合物的和易性,硬化后在规定龄期的强度,耐久性,尽可能地经济和环保,2,1.,配合比设计的基本内容,得出生产每立方米混凝土所需要的各组分材料用量,配合比表示方法：,1,立方米混凝土中各种材料的质量,(kg/m,3,),例如：水泥,(?)kg/m,3,、水,(?)kg/m,3,、砂,(?)kg/m,3,、石子,(?)kg/m,3,。,各种组成材料的质量比，,取水泥为,1,，其它材料除以水泥用量，就得出比例关系,例如：水泥,:,水,:,砂,:,石,1:(?):(?):(?),在现场施工时，可根据搅拌机的实际容积，以每次实际投料量表示。,3,2.,配合比设计的依据,满足施工条件的,拌合物的和,易性,满足工程设计要求的技术性能,配制强度,耐久性,施工企业的生产管理水平,材料的变异性,4,1),拌合物的和,易性,施工工艺 坍落度,(mm),碾压混凝土,0,滑模摊铺混凝土,30 50,泵送混凝土,100 200,自密实混凝土,240,5,2),配制强度,f,cu.0,f,cu.k,+,t,式中：,f,cu.0,混凝土配制强度；,f,cu.k,设计混凝土立方体抗压强度标准值；,t,保证率系数；,混凝土强度标准差,(,MPa,),取决于强度保证率，表,5,27,取决于施工企业的生产管理水平和设计的混凝土强度等级！,6,3),耐久性,满足耐久性需要控制的设计参数：,最大水灰比；,最小胶凝材料用量；,骨料的种类与组成。,7,钢筋混凝土结构耐久性的整体论方法,8,(,二,),配合比设计的原理,控制参数：,拌合物的用水量与水泥用量之比,水灰比,单位用水量,砂用量,/,砂石骨料总用量之比,砂率,9,配合比设计的原理,原理一：用鲍罗米公式确定水灰比,原理二：细骨料体积略大于粗骨料的堆积孔隙以,利于流动，确定合理砂率；,原理三：用恒定用水量法则，确定单位用水量；,原理四：,1,立方米混凝土的质量或体积是各组分材,料的质量或体积之和。,根据这四个原理，建立四元一次方程组，计算求出,1,立方米混凝土所需各组分材料的用量,10,(,三,),配合比设计步骤,步骤二：根据工程所用施工工艺、配筋密集程度和捣实条件，选择坍落度，再由坍落度石子最大粒径、粒形和级配，,确定单位用水量,（查表,5,11,，,12,）,步骤一：根据设计强度值，用鲍罗米公式，计算出水灰比，再根据满足耐久性要求的最大水灰比，取二者的最小值，,确定水灰比,。,步骤三：根据单位用水量和水灰比，,计算水泥用量,步骤四：根据粗骨料品种、最大粒径、砂的细度模数及水灰比，,选择合理砂率,步骤六：根据胶凝材料与水的用量、砂率和含气量，,计算粗细骨料用量,步骤七：根据骨料含水率和试拌情况，对配合比进行调整。,11,鲍罗米公式：,f,cu,=,A,f,ce,(,C/W,B,),f,cu,混凝土,28d,抗压强度,(,MPa,),f,ce,水泥的实测强度,(,MPa,),C/W,灰水比,A,、,B,与骨料种类有关的回归系数：,对于卵石：,A,0.48,;,B,0.33;,对于碎石：,A,0.46,;,B,0.07,。,12,确定单位用水量的规定,根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物流动性指标，单位用水量可按表,5-11,和,5-12,选取。,13,合理砂率的选择原则,1),当无历史资料可参考，坍落度,1060mm,时，可根据粗骨料品种、最大粒径、砂的细度模数及水灰比按表,5-13,选用。,2),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，按坍落度增大,20mm,，,砂率增大,1%,加以调整。,3),坍落度小于,10mm,的混凝土，其砂率经试验确定。,14,体积法：,石,/,石,+,砂,/,砂,+,水泥,/,水泥,+,水,/,水,+0.01,=1,(,砂,/,砂,+,石,),100%,=,砂率,%,：,密度；,：,含,气量,粗细骨料用量的计算方法,质量法,(假定表观密度法,),：,石,+,砂,+,水泥,+,水,=2400,(,砂,/,砂,+,石,),100%,=,砂率,%,15,混凝土配合比设计的几个基本概念,初步配合比,由理论计算得出的配合比,基准配合比,在初步配合比确定后，用实际原材料，经实验室试配，进行试拌调整，以得出满足混凝土,和易性,要求的基准配合比,试验室配合比,根据基准配合比，进行,强度和耐久性,的检验，调整得出试验室配合比,施工配合比,根据试验室配合比和现场骨料的含水状态，进行校正得出的可供生产、施工的配合比。,16,基准配合比的确定,1),检验试配混凝土的,和易性,，进行配合比调整,若坍落度太小，则应保持水灰比不变，适当增加水泥浆的量,(C+W),；,一般每增加,1mm,坍落度，约需增加水泥浆用量,2%5,%,。,若坍落度太大，可在保持砂率不变的条件下，适当增加骨料用量，以减少水泥浆的相对含量。,当新拌混凝土显得砂浆不足，粘聚性不好或泌水性太大，则适当增加砂率,(S),；,当新拌混凝土显得砂浆过多，粘聚性不好或泌水性太大，则适当减少砂率,(S),；,17,2),根据测得的,表观密度,，进行调整,:,根据试拌时各材料的实际用量与实测的表观密度计算表观密度，求出修正系数,K,=,HC,/,（,C+S+G+W,）,如果,K,2%,，则以上定出的配合比中各种材料用量,K,，即得确定配合比；,如果,K,2%,，则以上定出的配合比就是确定配合比。,18,试验室配合比的确定,检验试配混凝土的,强度和耐久性,，对水灰比进行校核：,检验混凝土强度时，至少选择三个水灰比，即基准水灰比,0.05,，砂率,0.01,，但单位用水量不变，分别计算材料用量，拌制混凝土，分别检验拌合物的和易性和表观密度，并制作试块，标准养护,28d,后，测试试块的强度。,B.,用作图法或计算法求出与试配强度相对应的水灰比。,19,施工配合比的确定,计算配合比是以,干燥状态,的骨料为基准的，指细骨料的含水率小于,0.5%,，粗骨料的含水率小于,0.2%,，如果粗、细骨料的含水率大于此值，则应进行调整。若砂的实际含水率为,a%,，,石的实际含水率为,b则：砂的实际用量,S=,S(1+,%),石的实际用量,G=,G(1+,%),水的石即用量,W=W,S,%,G,%,由此得到的即为混凝土施工的实际配合比：,C,、,W,、,S,、,G,。,20,例,5-1,初步配合比计算,1,）混凝土施工配制强度计算,由配制强度公式有,f,cu,p,=f,cu,k,+1.645,=30.0+1.6455.0=38.2(MPa),2,）初步确定水灰比（,W/C,）,耐久性检验，查表,5-22,，水灰比最大允许值为,0.65,。计算水灰比满足耐久性要求。故现取初步水灰比为,0.57,。,21,（,3,）初步估计单位用水量（,W,）,根据已知坍落度值,3050mm碎石最大粒径为,40mm,，查表,5-11,，可得,W=175,（,Kg/m3,）,（,4,）初步估计砂率,根据碎石最大粒径,D,M,=40mm,水灰比,W/C=0.57,，查表,5-13,，有,22,（,5,）单位水泥用量,耐久性检验，查表,5-22,得，允许的最小水泥用量为,260,（,kg/m3,），水泥用量满足耐久性的要求，选用水泥用量为,307,（,kg/m3,）,23,（,6,）计算粗细骨料用量,由于本例题中已知各材料的密度值，故按绝对体积法计算方便。因未使用引气剂，可取,=1.0,，则有,联解得：,S=683kg/m3,G=1267kg/m3,初步配合比为：,C=307kg/m3,，,S=683kg/m3,，,G=1267kg/m3,，,W=175kg/m3,。,24,试拌调整，确定基准配合比,按初步配合比，称取拌制,0.02m3,混凝土，测得的坍落度为,20mm,，粘聚性较好。需增加水泥浆,4%,，重新拌和混凝土，测得坍落度为,45mm,，粘聚性及保水性良好，和易性满足要求。,25,检验强度确定配合比,以基准配合比为基础，分别拌制不同水灰比的三种混凝土，测定其表观密度及,28d,强度，试验结果见表,5-33,。,由作图法求出水灰比为,0.53,。,26,