教学课件学习课件PPT 材料学课件PPT普通水泥混凝土配合比设计.ppt

第三节 普通水泥混凝土配合比设计,教学目标,学习水泥混凝的配合比组成设计方法； 会计算初步配合比； 能够在试验室进行配合比调整； 提出基准配合比和确定试验室配合比； 根据初步配合比换算基准配合比。,教学重点,初步配合比设计。,教学难点,根据初步配合比换算基准配合比； 确定试验室配合比和计算施工配合比。,普通水泥混凝土的配合比设计,配合比设计要求,满足结构设计的强度要求； 具有适合施工条件的流动性和良好的工作性能； 正确选用原材料和各项参数，满足耐久性要求； 节约水泥降低混凝土成本。,配合比设计方法,计算初步配合比 提出基准配合比 确定试验室配合比 计算工地配合比,初步配合比计算步骤,确定混凝土的试配强度(fcu,o) 计算水灰比(w/c) 选择单位用水量(m wo) 计算单位水泥用量(m co) 选择砂率(s ) 计算粗、细集料的单位用量(m g0、m so) 计算初步配合比,确定混凝土的试配强度(fcu,o),按标准差法计算混凝土配制强度,按本单位以往同类工程施工取样试块实测数据统计确定强度标准差(),查表确定强度标准差() 查表确定混凝土的配制强度(fcu,o),混凝土强度标准差参考值,保证率与保证系数的关系,混凝土施工配制强度(mpa),计算水灰比(w/c),回归系数 碎石 a = 0.46 b = 0.07； 卵石 a = 0.48 b = 0.33,按强度要求计算,水泥的实际强度 ( fce ) 的确定,按耐久性要求校核,按强度要求计算出的水灰比，应当与技术规范所规定的最大水灰比值进行比较，选取较小值使用。,水泥的实际强度 ( fce ) 的确定,无法取得水泥实际强度值时计算公式,计算时应注意的几个问题,公式适用于新出厂或出厂不久的水泥； 出厂13个月的水泥强度仍按商品强度使用； 因存放条件不良或出厂超过3个月的水泥应重新鉴定强度。,混凝土最大水灰比和最小水泥用量,选择单位用水量(mwo),影响混凝土拌和用水量的因素,集料的品种； 集料的最大粒径； 施工要求的坍落度或维勃稠度。,混凝土单位用水量(mwo)根据本单位经验选用,单位用水量(mwo)选用参考表,塑性混凝土单位用水量(mwo)选用参考表,干硬性混凝土单位用水量(mwo)选用参考表,计算单位水泥用量（mco）,按强度要求计算,按耐久性要求校核,按强度要求计算出的水泥用量，应当与技术规范所规定的最小水泥用量进行比较，选取较大值使用。,选择砂率(s ),混凝土砂率参考表,根据所用材料的试验数据计算砂率,按集料品种、规格及混凝土的水灰比选用,观看动画,计算粗、细集料的单位用量(mg0、m so),体积法,假定表观密度法,混凝土强度等级与表观密度关系,混凝土强度等级与表观密度关系,计算初步配合比,各组成材料用量除以水泥用量得到初步配合比,试拌调整提出基准配合比,按初步配合比试拌检定混凝土拌合物的性能,搅拌方法应与生产时的方法相同； 试配时每盘混凝土的规定数量。,工作性调整方法,坍落度偏小，保证水灰比不变增加水泥浆用量； 坍落度偏大，保证砂率不变增加砂石用量； 调整少量材料的重复试验时间不得超过20min； 测定混凝土拌合物的实际表观密度c p 。,试拌调整提出基准配合比,工作性调整后1m3砼中各种材料的用量计算,供检验混凝土强度的基准配合比计算,检验强度确定实验室配合比,检验强度的试件制作,配制三组配合比的新拌混凝土； 三组试件的水灰比：,确定试验室配合比,经检验三组试件的工作性合格; 经标准条件养护测定28d抗压强度; 选择满足配制强度要求的水灰比作为试验室配合比。,观看动画,检验强度确定实验室配合比,按强度检验结果修正试验室配合比,根据强度检验时的工作性经适当调整确定用水 量(m w b)； 以调整后的用水量(m w b)确定水泥用量(m c b)； 按确定的水灰比确定粗、细集料用量 (m s b、mg b)。,根据实测拌和物湿表观密度修正试验室配合比,计算混凝土的“计算湿表观密度”(c p); 计算校正系数(); 确定试验室配合比。,计算工地配合比,水泥：m c = m c b 砂：m s = m s b (1a) 石：m g = m g b(1b) 水：m w = m w b(m s b a)(m g b b),施工配合比计算,测定施工现场砂石材料的含水量； 将试验室配合比换算成施工配合比：,计算工地配合比,计算搅拌机每次拌合材料的用量,制成系数计算,每罐一次搅拌所需材料数量计算 水泥 = m c搅拌机容积c k 砂 = m s搅拌机容积c k 石 = m g搅拌机容积c k 水 = m w搅拌机容积c k,用软件计算混凝土配合比,普通混凝土配合比设计例题,某潮湿环境有冻害现浇混凝土t梁，肋板部分最小断面16cm，钢筋最小净矩7cm，混凝土设计强度等级为c25，采用机械搅拌，插入式振动棒浇捣，施工要求的混凝土坍落度为50 70mm。施工单位的强度标准差为4.0mpa。所用材料：42.5mpa普通硅酸盐水泥，实测28d强度为48mpa，c = 3.15gcm3，c = 1.3gcm3；中砂，符合区级配，s = 2.6gcm3，s = 1.49gcm3；碎石，粒级5 40mm，g =2.65gcm3，g = 1.5gcm3；自来水，w = 1.0gcm3；工地实测砂含水量为1，石含水量为2，混凝土搅拌机容积400l。,普通混凝土配合比设计例题,计算混凝土的试配强度,根据设计强度和标准差计算,f c u , o = 25 + 1.645 4.0 = 31.6mpa,水灰比计算,将按强度要求计算出的水灰比，与耐久性要求所规定的最大水灰比值进行比较，计算结果不满足耐久性要求。取规定数值wc = 0.55。,确定单位用水量,碎石最大粒径40mm，中砂及混凝土坍落度为 50 70mm的要求，由表查得用水量m w o = 185 kg。,普通混凝土配合比设计例题,计算水泥用量,按强度要求计算,按耐久性要求校核 将按强度要求计算出的水 泥用量，与耐久性要求所规定的最小水泥用量比较， 计算结果满足耐久性要求。取mc0 = 336 kg 。,确定砂率,根据水灰比、碎石最大粒径、中砂及施工时混 凝土的坍落度，查表选用s = 30。,普通混凝土配合比设计例题,计算砂、石用量,用体积法计算,联立方程解得 m s o = 553 kg，m g 0= 1288 kg 初步配合比为 m c o : m s o : m g 0 : m w 0 336 : 553 : 1288 : 185 1：1.65：3.83：0.55,普通混凝土配合比设计例题,计算砂、石用量,用假定表观密度法计算 假定混凝土的表观密度c p = 2400 kgcm3,联立方程解得 m s o = 564 kg，m g 0= 1315 kg 初步配合比为 m c o : m s o : m g 0 : m w 0 = 336 : 564 : 1315 : 185 = 1 : 1.68 : 3.91 : 0.55,普通混凝土配合比设计例题,基准配合比,经实际测得坍落度值为83mm，大于50 70mm 的设计要求，故需进行坍落度调整。,根据集料最大粒径，取30l混凝土拌合物，按 照体积法的配比计算材料用量,水泥 = 3360.03 = 10. 08 kg 砂 = 5530.03 = 16.59kg 石 = 12880.03 = 38.64kg 水 = 1850.03 = 5.55kg,普通混凝土配合比设计例题,调整后的混凝土基准配合比 341 : 567 : 1320 : 188 = 1 : 1.66 : 3.87 : 0.55,基准配合比调整,在拌合物中加入1的砂石用量，加入砂0.17 kg，石0.39 kg后，测得坍落度为68mm，其它性能均良好，满足要求，此时混凝土拌合物的实测密度c p = 2415 kgcm3,1m3混凝土中各种材料的用量,普通混凝土配合比设计例题,用图解法，确定试配强度f c u , 0所对应的水灰比为0.552。 试验室混凝土配合比：水泥 : 砂 : 石 : 水 = 341 : 567 : 1320 : 188 = 1 : 1.66 : 3.87 : 0.55,试验室配合比,配制3组水灰比不同的配合 比，除基准配合比的水灰比0.55 以外，增加水灰比0.50和0.60 的 配合比，作为试验室配合比试件，在标准条件下养护28d；测定3 组试件的抗压强度；根据强度试验结果确定试验室配合比。,普通混凝土配合比设计例题,计算工地配合比,将施工现场砂石材料的含水量换算为混凝土用 水量。 水泥 mc = 341kg 砂 ms = 567(11) = 573 kg 石 mg = 1320(12) = 1346kg 水 mw = 188567113202=156 kg,施工配合比： 水泥 : 砂 : 石 : 水 = 341 : 573 : 1346 : 156 = 1 : 1.68 : 3.95 : 0.45,普通混凝土配合比设计例题,计算搅拌机每次拌合材料的用量,制成系数计算：,每次拌合所得混凝土体积计算： v = 4000.65 = 260l = 0.26 m3,每罐一次搅拌所需材料数量计算： 水泥 = m cv = 341 0.26 = 88.66 kg 砂 = m sv = 573 0.26= 148.98 kg 石 = m gv = 1346 0.26 = 349.96 kg 水 = m wv = 156 0.26 = 40.56 kg,路面水泥混凝土配合比设计方法,计算初步配合比,确定配制强度,计算水灰比,路面混凝土水灰比一般不小于0.40不大于0.50。,碎石混凝土,卵石混凝土,路面混凝土初步配合比,单位水泥用量一般不小于300kg/m3 不大于 360kg/m3 。,计算单位用水量（m w o）,碎石混凝土： 卵石混凝土：,计算单位水泥用量（mco）,砂率（s）的选择,路面混凝土砂率范围表,路面混凝土初步配合比,计算单位砂石材料用量（m s o 、m g 0）,取施工现场实际材料，配制0.03m3混凝土拌和 物试拌； 测定坍落度并观察工作性其它性质； 调整配合比； 提出基准配合比。,试拌调整、提出基准配合比,路面混凝土配合比,根据现场材料性质换算出施工配合比。,强度测定，确定试验室配合比,制备抗折强度试件； 抗折强度测定； 确定试验室配合比。,换算工地配合比,普通水泥混凝土的配合比设计习题课,教学目标,综合应用前面所学习过的内容； 会计算初步配合比； 能进行试验室配合比调整计算； 通过试验提出基准配合比和确定试验室配合比； 按施工现场砂石材料的含水量计算工地配合比。,重点难点,前面所学知识的综合应用。,课堂作业题目-1,设计某桥预应力t梁用混凝土的配合比,设计资料,可供选择的组成材料及性质 水泥：硅酸盐水泥型，强度等级为42.5 mpa；实测28d抗压强度46.8 mpa，密度c = 3.1gcm3； c =1.3gcm3 。,按桥梁设计图纸：水泥混凝土设计强度f c u , k = 30mpa；混凝土信度界限 t = l.645；水泥混凝土强度标准差 = 5.0mpa。,按预应力混凝土梁钢筋密集程度和现场施工机 械设备，要求水泥混凝土拌和物的坍落度h = 30 50mm。,课堂作业题目-1,碎石：一级石灰岩轧制的碎石；最大粒径 d = 31.5mm，表观密度g = 2. 78 gcm3，松装密度g= 1.65 gcm3,现场含水率wg = 1.0； 砂：清洁河砂，粗度属于中砂，s = 2.68gcm3，s = 1.55 gcm3,现场含水率wg = 4.0； 水：饮用水，符合混凝土拌和用水要求。,设计要求,环境为潮湿有冻害条件，确定水泥混凝土配制强度f c u , o，并选择适宜的组成材料；按我国现行国标的设计方法计算初步配合比；通过试验室试样调整提出基准配合比，通过强度检验，确定试验室配合比；按提供的现场材料含水量折算为工地配合比。,课堂作业题目-2,设计某高速公路路面用水泥混凝土配合比,设计资料,3组成材料 水泥：强度等级为42.5 mpa的普通硅酸盐水泥，实测水泥胶砂抗弯拉强度fc e , f = 8.45 mpa，密度c = 3.15gcm3。,1特重级交通量，混凝土设计抗弯拉强度 f e f , k = 5.0mpa； 施工水平属于较好者，k = 1.10。 2要求施工坍落度h = 10 30mm。,课堂作业题目-2,碎石：一级石灰石轧制的碎石，最大粒径 d m a x = 40mm，饱和面干密度g = 2. 759 gcm3； 砂：洁净河砂，他和面干密度s = 2.70gcm3。 水：饮用水，符合混凝土拌和水要求。,设计要求,确定混凝土试配抗弯拉强度，并选定材料组计 算初步配合比。,通过试拌调整和强度检验确定试验室配合比 根 据现场集料的饱和面干含水率换算为工地配合比