普通混凝土的配合比设计和质量控制.ppt

第六章 混凝土,内容： 6.1 普通混凝土的组成材料 6.1.1 水泥 6.1.2 骨料 6.1.3 混凝土拌合及养护用水 6.1.4 外加剂及掺合料 6.2 普通混凝土的主要技术性质 6.3 普通混凝土的配合比设计和质量控制 6.4 其他品种混凝土 6.5 砂浆 复习思考题,6.3 普通水泥混凝土配合比设计 一、混凝土配合比表示方法 （1）单位用量表示法 以每1m3混凝土中各种材料的质量表示： 水泥:水:砂:石子=300kg:180kg:720kg:1200kg （2）相对用量表示法 以各种材料的质量比来表示（以水泥质量为1） 水泥:水:砂:石子1：0.6：2.4：4,二、混凝土配合比设计的基本要求 、达到混凝土结构设计的强度等级； 、满足混凝土施工所要求的和易性； 、满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求； 、符合经济原则，节约水泥，降低成本。,三、混凝土配合比设计的三参数 水灰比、单位用水量、砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数，它们与混凝土各项性质之间有着非常密切的关系。 水灰比对混凝土的强度和耐久性起决定作用； 砂率对新拌混凝土的和易性有很大影响； 单位用水量是影响新拌混凝土流动性的最主要因素。 在配合比设计中，只要能正确地确定这三个参数，就能设计出经济合理的混凝土配合比。,四、混凝土配合比设计的准备资料（依据） (1)了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确定混凝土配制强度； (2)了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以便确定所配制混凝土的适宜水泥品种、最大水灰比和最小水泥用量； (3)了解结构断面尺寸及钢筋配置情况，以便确定混凝土骨料的最大粒径； (4)了解混凝土施工方法及管理水平，以便选择混凝土拌和物坍落度及骨料的最大粒径； (5)掌握原材料的性能指标。,五、混凝土配合比设计的步骤 （1）计算初步配合比（计算配合比）； （2）试拌调整，确定基准配合比； （3）检验强度，提出试验室配合比（设计配合比）； （4）按现场砂、石含水情况，换算施工配合比 。,六、混凝土配合比设计方法 1.确定混凝土配制强度 式中：fcu,0混凝土配制强度（MPa） fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值（MPa） 混凝土强度标准差（MPa）。,的确定： （1）施工单位有强度历史资料时，按公式计算。 当混凝土强度为C20或C25时，若计算值小于2.5MPa时，取2.5MPa； 当强度等级大于C30时，若计算值小于3.0MPa，取3.0MPa。 （2）施工单位无强度历史资料时，按下表取用。 标准差值,2.初步确定水灰比（W/C） 根据已确定的混凝土配制强度fcu,o，按下式计算水灰比：,式中: fcu,0混凝土试配强度, pa； fce水泥28d的实测强度,pa； a,b混凝土强度公式的回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，可通过试验求得。 普通混凝土配合比设计规程(JGJ552000)提供的a 、b 经验值为： 采用碎石：a=0.46 b0.07 采用卵石：a=0.48 b =0.33,为了满足耐久性要求，计算所得混凝土水灰比值应与课本表 中的规定值进行复核。如果计算所得水灰比大于表中的规定值，应按表中规定取值。,3.选取每立方米混凝土的用水量（mwo） 设计混凝土配合比时，应该力求采用最小单位用水量，应按骨料品种、粒径、施工要求的流动性指标(如：坍落度)等，根据本地区或本单位的经验数据选用。 1m3混凝土拌合物的用水量，一般应根据选定的坍落度选用。,注：本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少510。 掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。,对流动性和大流动性混凝土的用水量的确定，按 下列步骤进行： 1、以表中坍落度为90mm的用水量为基础，按坍落度每增加20mm用水量增加5kg计算； 2、掺外加剂时的混凝土用水量mw： mw mwo(1-) 式中： mwo 未掺外加剂时混凝土的用水量 外加剂的减水率，,4.计算每立方米混凝土的水泥用量(mco ) 根据已确定的用水量、水灰比计算水泥用量，即 式中：mco 水泥用量，kg/m3； mwo 用水量，kg/m3。 为保证混凝土耐久性，应进行复核，由上式计算所得的水泥用量若小于规定的最小水泥量时，应按表中规定的最小水泥用量选取。,5.选取合理砂率s 应当根据混凝土拌合物的和易性，通过试验求出合理砂率。如无试验资料，可按集料品种、粒径及混凝土的水灰比，按课本表6-28规定的范围选用。,6、计算砂、石用量 （ mso 、 mgo） （1）体积法(绝对体积法) 假设混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和所含空气体积之总和。 式中：c水泥密度,可取29003100 （kg/m3） g粗骨料的表观密度（kg/m3）； s细骨料的表观密度（kg/m3）； w水的密度,可取1000（kg/m3）； 混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为1，引气混凝土=3-5，加气混凝土可达几十。,（2）质量法 根据经验，先假定1m3混凝土拌和物的质量，根据各材料之间的质量关系，计算各材料的用量。 式中：mco每立方米混凝土的水泥用量（kg） mgo每立方米混凝土的粗骨料用量（kg mso每立方米混凝土的细骨料用量（kg） s 砂率（） mcp1m3混凝土拌和物的假定质量，其值可取23502450kg（为其湿表观密度值）。,7.初步配合比（计算配合比） 经上述计算，即可取得初步配合比，即1m3混凝土各组成材料用量mco、mso、mgo、mwo，也可求出以水泥用量为1的各材料的比值。 以上混凝土配合比计算公式和表格，均以干燥状态集料（指含水率小于0.5%的细集料或含水率小于0.2%的粗集料）为基准。当以饱和面干集料为基准进行计算时，则应做相应的修正。,8.试验室配合比设计 (试配和调整) （1）试拌、调整，提出基准配合比 在初步配合比设计过程中，各组成材料的用量是借助于经验公式、经验表格和经验参数得到的，还需要通过试拌检验，经调整后得出满足施工和易性要求的混凝土基准配合比。 1）试拌 2）校核工作性、调整配合比 当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。,（2）确定试验室配合比,试验室配合比按以下三个步骤进行检验与确定,1）制作试件、检验强度 为校核混凝土强度，至少应采用三个不同水灰比的配合比，其中一个为基准配合比，另两个配合比是以基准配合比的水灰比为准，在此基础上水灰比分别增加和减少0.05，其用水量应与基准配合比相同，但砂率值应增加和减少1。 制作检验混凝土强度的试件时，尚应检验拌合物的坍落度（或维勃稠度）、粘聚性、保水性，并测出各自的“湿表观密度实测值”，以供最后修正材料用。 检验混凝土强度，每种配合比至少制作一组（3块）试件，在标准养护28d条件下进行抗压强度测试，以此为依据调整配合比。,（2）确定试验室配合比 试验室配合比按以下三个步骤进行检验与确定：,用水量mw ，取基准配合比中的用水量值，并根据制作强度试块时测得坍落度值加以适当调整； 水泥用量mc ，取用水量乘以由强度一灰水比关系直线上定出的为达到试配强度(fcu,o)所必须的灰水比值； 砂、石用量ms、mg ，在基准配合比中的砂、石用量的基础上，按fcu,oC/W关系曲线确定的配制强度相对应的水灰比进行调整后确定 。,2）确定试验室配合比,根据强度试验结果，建立灰水比与混凝土强度的关系，选定与混凝土配制强度(fcu,o)相对应的灰水比（C/W），并按下列步骤确定经混凝土强度检验的各组成材料用量：,由此确定出经混凝土强度检验的配合比试验室配合比（或称设计配合比）,3）根据实测拌合物表观密度(单位体积质量)修正配合比,其比值，混凝土配合比校正系数值,当2%时，不需调整； 当2%时，将混凝土配合比中每项材料用量均乘以修正校