普通水泥混凝土配合比设计与质量控制课件.ppt

公路工程材料检测技术,项目二结构工程材料检测技术,任务六普通水泥混凝土配合比设计与质量控制,（1）含义,流动性+可塑性+稳定性+易密性,实质是,运输浇筑捣实表面处理,易于进行，减少离析，保证施工质量,1-1新拌混凝土的工作性概述,稳定性固体重力产生的剪应力不超过液相的屈服应力，不发生按大小分层的泌水现象;,易密性捣实或振动时，克服内部和表面（和模板之间）阻力，以达到完全密实的能力.,可塑性不为外力作用产生脆断的塑性变形能力，与W/C及水泥浆或砂浆的含量有关；,流动性决定于分散相中固液相的比例，W,，流动,优质混凝土具有满足运输和浇捣的要求；,1-1新拌混凝土的工作性概述,（2）测定方法,目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法,主要有,主观评定坍落度压入度试验流动度试验重塑性试验贯入度试验搅拌机试验其他方法,我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验,1-2新拌混凝土的工作性测定方法,1）坍落度试验美国查普曼提出（Chapman）,分三层装入，每层捣25次，刮平，垂直提起圆锥桶，由于垂直下落引起变形。,图1混凝土拌合物坍落度的测定,1-2新拌混凝土的工作性测定方法,1-2新拌混凝土的工作性测定方法,缺点:,a:坍落度仅能表征流动性b:可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃c:仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬混凝土坍落度=0,坍落度不是满意的工作性指标,根据混凝土拌合物坍落度不同，分为,流态混凝土（坍落度80mm)流动性混凝土（坍落度=3080mm)低流动性混凝土（坍落度1030mm)干硬性混凝土（坍落度10mm),1-2新拌混凝土的工作性测定方法,2）维勃稠度试验（瑞典人提出）,运用范围：当坍落度10mm，干硬性混凝土，d40mm，维勃值530s,将坍落度筒放在圆筒中，置于振动台上，拔出坍落度筒并在新拌混凝土顶上置一透明圆盘，开动振动台，直至水泥浆布满圆盘所经历的时间(s)。,图2维勃稠度仪,1-2新拌混凝土的工作性测定方法,将坍落度筒放在锥体一侧混凝土试样一旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量底1至试样顶面最高点的垂直距离，即为该混凝土拌合物的坍落度，精确至lmm,1-3新拌混凝土的工作性坍落度试验过程,请同学们观看试验过程的演示：,垂直提起,量最高处,1-3新拌混凝土的工作性坍落度试验过程,轻击侧面,量最高处,1-3新拌混凝土的工作性坍落度试验过程,（1）混凝土立方体抗压强度：按照标准的制作方法制成边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（成型时温度205，相对湿度大于50%；养护时温度202，相对湿度95%以上）下，养护至28d龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，即为混凝土立方体抗压强度（简称立方体抗压强度），以表示，按式1-57计算，以Mpa计。,1.抗压强度标准值和强度等级,2-1硬化后混凝土的力学性质-概述,（2）立方体抗压强度标准值：混凝土立方体抗压强度标准值，按照我国现行标准混凝土结构设计规范（GBJ10-89）的定义是按照标准的方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度，以Mpa计，立方体抗压强度标准值以表示。,2-1硬化后混凝土的力学性质-概述,（3）强度等级混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准值来确定的。强度等级的表示方法是用符号“C”和立方体抗压强度标准值共同表示的。例如：“C30”即表示该混凝土立方体强度标准=30Mpa。抗压强度标准值划分为：C7.5C10、C15C20、C25C30、C35C40、C45C50、C55C60等12个强度等级。,2.抗折强度:道路水泥混凝土抗折强度是以标准制作方法制备成150mm150mm150mm的梁形试件，在标准条件下，经养护28d后，按三分点加荷方式，测定其抗折强度，以Mpa计。,3.轴心抗压强度：采用150mm150mm300mm的棱柱体作为测定轴心抗压强度的标准试件，轴心抗压强度，以Mpa计。4.劈裂抗拉强度：采用150mm150mm150mm的立方体作为标准试件，在立方体试件中心面内用圆弧为垫条施加两个方向相反、均匀分布的压应力。当压力增大至一定程度时，试件就沿此平面劈裂破坏，这样测得的强度称为劈裂抗拉强度，简称劈拉强度，以Mpa计。,2-1硬化后混凝土的力学性质-概述,2、影响混凝土强度的因素？1）材料组成对水泥混凝土强度的影响2）养护温度和湿度3）龄期4）试验条件,3、提高混凝土强度的措施？1）采用高强度的水泥和早强性水泥；2）增加混凝土的密实度；3）蒸汽养护和蒸压养护；4）掺加外加剂。,2-1硬化后混凝土的力学性质-概述,讨论一会吧！,水泥混凝土立方体抗压强度试验方法1目的、适用范围和引用标准1）本方法规定了测定水泥混凝土抗压极限强度的方法和步骤。本方法可用于确定水泥混凝土的强度等级，作为评定水泥混凝土品质的主要指标。2）本方法适于各类水泥混凝土立方体试件的极限抗压强度试验。3）引用标准：GB/T26111992试验机通用技术要求GB/T37221992液压式压力试验机T05512005水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法2仪器设备1)压力机或万能试验机：应符合T0551中2.3的规定。2)球座：应符合T0551的2.4规定。3)混凝土强度等级大于等于C60时，试验机上、下压板之间应各垫一钢垫板，平面尺寸应不小于试件的承压面，其厚度至少为25mm。钢垫板应机械加工，其平面度允许偏差0.04mm，表面硬度大于等于55HRC；硬化层厚度约5mm。试件周围应设置防崩裂网罩。,2-2硬化后混凝土的力学性质-测定方法,3试件制备和养护1）试件制备和养护应符合T0551中相关规定。2）混凝土抗压强度试件尺寸符合T0551中表T0551-1规定。3）集料公称最大粒径符合T0551中表T0551-1规定。4）混凝土抗压强度试件应同龄期者为一组，每组为3个同条件制作和养护的混凝土试块。4试验步骤1）至试验龄期时，自养护室取出试件，应尽快试验，避免其湿度变化。2）取出试件，检查其尺寸及形状，相对两面应平行。量出棱边长度，精确至lmm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。在破型前，保持试件原有湿度，在试验时擦干试件。3）以成型时侧面为上下受压面，试件中心应与压力机几何对中。4）强度等级小于C30的混凝土取0.3MPa/s0.5MPa/s的加荷速度；强度等级大于C30小于C60时，则取0.5MPa/s0.8MPa/s的加荷速度；强度等级大于C60的混凝土取0.8MPa/s1.0MPa/s的加荷速度。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记下破坏极限荷载F(N)。,2-2硬化后混凝土的力学性质-测定方法,5试验结果5.1混凝土立方体试件抗压强度按下式计算：fcu=F/Afcu-混凝土立方体抗压强度(MPa)；F-极限荷载(N)；A-受压面积(mm2)。5.2以3个试件测值的算术平均值为测定值，计算精确至0.1MPa。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15，则取中间值为测定值；如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15，则该组试验结果无效。5.3混凝土强度等级小于C60时，非标准试件的抗压强度应乘以尺寸换算系数(见表T0553-1)，并应在报告中注明。当混凝土强度等级大于等于C60时，宜用标准试件，使用非标准试件时，换算系数由试验确定。,2-2硬化后混凝土的力学性质-测定方法,请同学们观看试验过程的演示：,1、初步配合比的计算）确定混凝土的配制强度fcu,ofcu,o=fcu,k+t）计算水灰比（W/C）按混凝土要求强度等级计算水灰比和水泥实际强度，根据已确定的混凝土配制强度fcu,o，计算水灰比：根据强度公式计算水灰比：C/W=Afce/（fcu,o+ABfce）,3-1普通混凝土配合比设计设计思路,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。,）选定单位用水量（w0）,3-1普通混凝土配合比设计设计思路,）计算单位水泥用量（co）1按强度要求计算单位用水量根据已确定的W/C和mwo，求1m3混凝土中水泥用量mco：mco=mwoC/W2按耐久性要求胶合单位用灰量,3-1普通混凝土配合比设计设计思路,）选定砂率值（s）,混凝土的砂率选用表（%）,3-1普通混凝土配合比设计设计思路,6）计算粗、细骨料用量1.质量法（假定表观密度法）应按下式计算：2.体积法（绝对体积法）应按下式计算：,3-1普通混凝土配合比设计设计思路,、试拌调整提出基准配合比3、确定试验室配合比4、混凝土施工配合比换算,3-1普通混凝土配合比设计设计思路,任务：设计T型梁C30混凝土-普通水泥混凝土配合比设计,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,题目试设计钢筋混凝T型桥梁用混凝土配合比原始资料（1）已知混凝土设计强度等级为C30，无强度历史统计资料，要求混凝土拌和物坍落度为30-50mm，桥梁所在地区属寒冷地区（2）材料组成：可供硅酸盐水泥，等级为42.5，富裕系数，砂为中砂，表观密度含水量w=3%，卵石最大粒径为dmax=31.5mm，表观密度，含水量w=1%设计要求（1）按资料计算初步配合比（2）按初步配合比在试验室进行材料调整确定试验室配合比,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,普通水泥混凝土配合比设计任务初步配合比基准配合比试验室配合比施工配合比任务1普通水泥混凝土初步配合比设计任务2普通水泥混凝土基准配合比设计任务3普通水泥混凝土实验室配合比设计任务4普通水泥混凝土施工配合比设计,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,任务1初步配合比设计（1）确定试配强度fcu,ofcu,o=fcu,k+1.645（2）确定水灰比据强度计算：W/C=afce/fcu,o+a、bfce据耐久性校核：据砼所处环境条件，用最大水灰比校核。查表3-10思考：若设计处于潮湿无冻害的桥梁钢筋砼，A按强度计算得W/C=0.46，查表3-10得最大水灰比为0.60，则设计应取值为0.46；B按强度计算得W/C=0.63，则设计应取值为0.60。,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,（3）确定单位用水量原则：在保证砼质量和施工条件下，尽可能采用较小的用水量。根据粗集料的品种、最大粒径及砼稠度值选择。查表3-12据坍落度查单位用水量。（4）计算单位水泥用量按强度计算按耐久性校核：据砼所处环境，查表3-10得最小水泥用量。思考：设计条件同上，A按强度计算得=380kg，查表3-10得最小水泥用量为280kg，则设计应取值为380kg；B按强度计算得=278kg，则设计应取值为280kg。（5）选定砂率据粗集料品种、最大粒径和W/C，查表3-13,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,（6）计算粗、细集料单位用量A.质量法（又称假定表观密度法）假定每立方砼拌和物的湿密度，可取23502450kgB.体积法（又称绝对体积法）砼体积法=Vc+Vw+Vs+Vg+10c、w水泥、水的密度(kgm3)，可分别取29003100kgm3和1000kgm3；g、s粗集料、细集料的表观密度(kgm3)；混凝土的含气量百分率()，在不使用引起型外加剂时，可取为1。（7）混凝土初步配合比设计结果每立方米混凝土中各类材料用量为（）kg:水泥：水：细集料：粗集料=mca：msa：mga：mwa,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,任务2.基准配合比设计目的：验证初步配合比设计结果是否满足混凝土技术性能-工作性。一、试拌材料要求：实际工程中经检验合格的材料。搅拌方法:搅拌方法尽量与生产时同的方法。数量：数量不能太少（15L）二、测试工作性流动性-坍落度检测法粘聚性-棍棒轻击法保水性-观察法三、校核工作性，调整配合比调整配合比若不符合要求调整方法:在保证W/C不变条件下，1.水泥浆用量2.砂率s四、基准配合比：水泥：水：细集料：粗集料=mca：msa：mga：mwa,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,设计步骤一.计算初步配合比结果（）初步配合比结果（kg/m3）水泥：347kg；水：170kg砂：584kg卵石：1300kg砂率：30%水灰比：0.49,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,二.确定基准配合比结果（）2.计算基准配合比用量试拌15L混凝土各材料用量=？kg1立方米混凝土材料用量15L混凝土各材料用量？水泥=347kg15L=？kg水=170kg15L=？Kg砂：584kg15L=？kg卵石：1300kg15L=？kg,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,试拌15L混凝土各材料用量如下：水泥=5.21kg水=2.55kg砂=8.76kg卵石=19.50kg,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,轻击侧面,量最高处,3）检测步骤B检测,垂直提起,观察保水性,注意：从开始装料到提出坍落度筒整个过程应在150S内完成。,观察粘聚性性,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,三、校核工作性，调整配合比调整配合比若不合要求调整方法:在保证W/C不变条件下：1.mw02.s砂率1%，坍落度20mm四、确定基准配合比：mca：msa：mga：mwa坍落度实验表.doc,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,四.确定基准配合比：坍落度结果为：65(mm)50(mm)？W/C=0.49s=30%s=31%s=30%材料用量s=31%材料用量=？水泥=5.21kg水泥=？kg水=2.55kg水=？kg砂=8.76kg砂=？kg卵石=19.50kg卵石=1？kgmca：msa：mga：mwa,3-2普通混凝土配合比设计设计实例,4-1普通混凝土的质量控制混凝土强度的评价方法,一、混凝土强度的评价方法1统计方法（已知标准差方法）当混凝土生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时，应由连续的三组试件代表一个验收批。其强度应同