配合比设计理论进展.pptx

混凝土配合比设计1 配合比设计的基本理论2 粉煤灰混凝土配合比设计3 高性能混凝土配合比设计4 配合比设计理论进展1 配合比设计基本理论二、设计要求三、主要参数四、主要步骤一、配合比表示方法JGJ/T 55-2000 普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程一、配合比表示方法一、配合比表示方法2.2.外加剂掺量外加剂掺量3.3.掺合料掺量掺合料掺量1.1.强强 度度二、设计要求二、设计要求2.2.和易性和易性3.3.耐久性耐久性4.4.经济性经济性 W/C W,W/C,C C1.1.单位用量表示单位用量表示三、主要参数三、主要参数四、主要步骤四、主要步骤1.1.水灰比水灰比2.2.用水量用水量3.3.砂率砂率初初步步配配合合比比 试拌调整试拌调整 施工配合比施工配合比 配制强度配制强度 坍落度坍落度 最佳砂率最佳砂率四、主要步骤设计要求设计要求 强强 度度 和易性和易性 耐久性耐久性 经济性经济性主要参数主要参数 水灰比水灰比 用水量用水量 砂率砂率主要步骤主要步骤初步配比初步配比试拌调整试拌调整施工配比施工配比(一)初步配合比 1.确定配制强度 四、主要步骤(一)初步配合比 1.确定配制强度(fcu,o=38.2MPa)2.确定水灰比设计要求设计要求 强强 度度 和易性和易性 耐久性耐久性 经济性经济性主要参数主要参数 水灰比水灰比 用水量用水量 砂率砂率主要步骤主要步骤初步配比初步配比试拌调整试拌调整施工配比施工配比四、主要步骤(一)初步配合比 1.确定配制强度(fcu,o=38.2MPa)2.确定水灰比(W/C=0.50)3.确定用水量设计要求设计要求 强强 度度 和易性和易性 耐久性耐久性 经济性经济性主要参数主要参数 水灰比水灰比 用水量用水量 砂率砂率主要步骤主要步骤初步配比初步配比试拌调整试拌调整施工配比施工配比四、主要步骤C=(一)初步配合比 1.确定配制强度(fcu,o=38.2MPa)2.确定水灰比(W/C=0.50)3.确定用水量(W=200 kg/m3)4.确定水泥用量设计要求设计要求 强强 度度 和易性和易性 耐久性耐久性 经济性经济性主要参数主要参数 水灰比水灰比 用水量用水量 砂率砂率主要步骤主要步骤初步配比初步配比试拌调整试拌调整施工配比施工配比四、主要步骤(一)初步配合比 1.确定配制强度(fcu,o=38.2MPa)2.确定水灰比(W/C=0.50)3.确定用水量(W=200 kg/m3)4.确定水泥用量(C=400 kg/m3)5.确定砂率 6.补充方程设计要求设计要求 强强 度度 和易性和易性 耐久性耐久性 经济性经济性主要参数主要参数 水灰比水灰比 用水量用水量 砂率砂率主要步骤主要步骤初步配比初步配比试拌调整试拌调整施工配比施工配比四、主要步骤(一)初步配合比 C0=400,S0=600,G0=1200,W0=200(二)试验室配合比 1.和易性的调整 坍落度 粘聚性和保水性 2.表观密度的校正 3.强度验证设计要求设计要求 强强 度度 和易性和易性 耐久性耐久性 经济性经济性主要参数主要参数 水灰比水灰比 用水量用水量 砂率砂率主要步骤主要步骤初步配比初步配比试拌调整试拌调整施工配比施工配比四、主要步骤(一)初步配合比(二)试验室配合比 C=400,S=600,G=1200,W=200(三)施工配合比设计要求设计要求 强强 度度 和易性和易性 耐久性耐久性 经济性经济性主要参数主要参数 水灰比水灰比 用水量用水量 砂率砂率主要步骤主要步骤初步配比初步配比试拌调整试拌调整施工配比施工配比2 掺粉煤灰的混凝土二、超量取代法GBJ 146-90 粉煤灰混凝土应用技术规范粉煤灰混凝土应用技术规范公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南一、设计原则一、主要原则一、主要原则2.2.等强度原则等强度原则1.1.等稠度原则等稠度原则F/（CF）用水量调整系数胶材用量调整系数150.9701.035200.9651.050250.9451.065300.9201.080调整系数法调整系数法二、超量取代法二、超量取代法PI PIIPOPSPP预应力混凝土预应力混凝土251510钢筋混凝土、高强钢筋混凝土、高强30252015普通、泵送、大体积普通、泵送、大体积50403020碾压混凝土碾压混凝土65554535 I 1.11.4 II 1.31.7 III 1.52.0 1.1.取代率取代率2.2.超量系数超量系数K K二、超量取代法二、超量取代法1.1.取代率取代率2.2.超量系数超量系数K K3.3.胶材用量和体积胶材用量和体积4.4.骨料用量骨料用量3 HPC配合比设计方法四、吴中伟建议的方法四、吴中伟建议的方法二、二、Metha建议的方法建议的方法一、一、ACI建议的方法建议的方法 三、三、LCPC的方法的方法一、一、ACI建议的方法建议的方法1.1.收集资料收集资料2.2.用水量和含气量的估计用水量和含气量的估计3.3.水灰水灰(胶胶)比的选择比的选择4.4.计算胶材用量计算胶材用量5.5.粗骨料用量的估算粗骨料用量的估算6.6.试拌调整试拌调整5.5.细骨料用量的估算细骨料用量的估算每方混凝土中粗骨料所占体每方混凝土中粗骨料所占体积与积与Dm和和Mx有关，可查表。有关，可查表。质量法质量法体积法体积法二、二、MethaMetha建议的方法建议的方法1.1.收集资料收集资料2.2.估计用水量估计用水量3.3.计算浆体体积组成计算浆体体积组成4.4.计算集料用量计算集料用量5.5.计算各材料用量计算各材料用量6.6.试拌调整试拌调整石子最大粒径、坍落度变化很小，石子最大粒径、坍落度变化很小，用水量主要根据强度决定用水量主要根据强度决定35：65集料总量为集料总量为0.65m3，适当调整，适当调整砂石比例，确定集料用量。砂石比例，确定集料用量。三、三、LCPC建议的方法建议的方法1.1.基本假设基本假设强度用Feret公式描述；流动性用Farris模型描述；l混凝土的强度主要受浆体性质控制；混凝土的强度主要受浆体性质控制；l混凝土的流动性取决于浆体的体积和流动性混凝土的流动性取决于浆体的体积和流动性l等体积和粘度、不同组成的浆体，对应相同的最优砂率；等体积和粘度、不同组成的浆体，对应相同的最优砂率；2.2.方法特点方法特点在模型材料上进行大量的试验，用胶结料浆体进行流变在模型材料上进行大量的试验，用胶结料浆体进行流变试验，用砂浆进行力学试验。这样可避免用直接的方法试验，用砂浆进行力学试验。这样可避免用直接的方法优化高性能混凝土配比参数时所进行的大量试配工作。优化高性能混凝土配比参数时所进行的大量试配工作。四、吴中伟建议的方法四、吴中伟建议的方法1.1.收集资料收集资料2.2.求骨料空隙率求骨料空隙率a a3.3.计算浆体体积计算浆体体积4.4.计算胶材用量计算胶材用量5.5.计算骨料用量计算骨料用量6.6.试拌调整试拌调整1622%在空隙率基础上增加在空隙率基础上增加810%选定水胶比、掺合料掺量选定水胶比、掺合料掺量计算单位体积浆体的胶材用量计算单位体积浆体的胶材用量(假定水胶比假定水胶比为为，掺合料掺量，掺合料掺量，密度已知，则：，密度已知，则：4 配合比设计方法进展一、全计算法一、全计算法二、基于最大密实度的方法二、基于最大密实度的方法三、黄氏致密堆积法三、黄氏致密堆积法一、全计算法一、全计算法1.1.基本假定基本假定2.2.主要关系式主要关系式l混凝土各组成材料具有体积加和性；混凝土各组成材料具有体积加和性；l石子的空隙由干砂浆来填充；石子的空隙由干砂浆来填充；l干砂浆的空隙由水来填充；干砂浆的空隙由水来填充；l干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气组成。干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气组成。Ve-浆体体积浆体体积Ves-干砂浆体积干砂浆体积Va-空气体积空气体积AB-鲍罗米公式中的系数鲍罗米公式中的系数一、全计算法一、全计算法1.1.基本假定基本假定3.3.主要步骤主要步骤l确定配制强度确定配制强度l确定水胶比（鲍罗米公式）确定水胶比（鲍罗米公式）l确定用水量（公式确定用水量（公式1）l确定胶材组成及用量确定胶材组成及用量l确定砂率（公式确定砂率（公式2）l确定骨料用量确定骨料用量l确定外加剂用量确定外加剂用量l试拌调整试拌调整2.2.主要关系式主要关系式二、基于最大密实度的方法二、基于最大密实度的方法1.1.试验确定最佳堆积试验确定最佳堆积2.2.固体混合料的堆积模型固体混合料的堆积模型l利用专门设计的仪器量测不同砂率下集料颗粒堆积物的空利用专门设计的仪器量测不同砂率下集料颗粒堆积物的空隙，找到空隙率最小时的砂率；隙，找到空隙率最小时的砂率；l试验研究集料堆积物的空隙含量与其表面积的综合效应；试验研究集料堆积物的空隙含量与其表面积的综合效应；l结合掺合料用量和砂细度模数，确定最优砂率。结合掺合料用量和砂细度模数，确定最优砂率。lFuller曲线模型曲线模型l可压缩堆聚模型可压缩堆聚模型l线性堆积模型线性堆积模型(2)黄兆龙等的方法黄兆龙等的方法(1)英国英国Domone P L J等的方法等的方法未填充部分填充完全填充拨开三、黄氏致密堆积法三、黄氏致密堆积法1.1.试验确定堆积系数试验确定堆积系数2.2.确定浆体体积确定浆体体积3.3.确定各骨料用量确定各骨料用量三、黄氏致密堆积法三、黄氏致密堆积法1.1.试验确定堆积系数试验确定堆积系数2.2.确定浆体体积确定浆体体积3.3.确定各骨料用量确定各骨料用量4.4.计算浆体组成计算浆体组成5.5.试拌调整试拌调整THE END Thanks！石家庄铁道大学石家庄铁道大学材料科学与工程学院材料科学与工程学院罗永会罗永会155 3013 5207155 3013