第五章8配合比设计.ppt

(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,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/m3)例如：水泥(?)kg/m3、水(?)kg/m3、砂(?)kg/m3、石子(?)kg/m3。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。,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,1)拌合物的和易性,2)配制强度,fcu,0fcu.kt式中：fcu,0混凝土配制强度；fcu.k设计混凝土立方体抗压强度标准值；t保证率系数(概率度)；混凝土强度标准差(MPa)(表430),取决于强度保证率，表426,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！,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。,钢筋混凝土结构耐久性的整体论方法,(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,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,(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420）,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（查表421）,步骤五：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,步骤六：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：fcu，0=Afce(C/WB)fcu,0混凝土28d抗压强度(MPa)fce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：A0.48;B0.33;对于碎石：A0.46;B0.07。,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4-20选取。,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4-21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。,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=23502450砂/(砂+石)100%=砂率,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设计配合比根据基准配合比，进行强度和耐久性的检验，调整得出实验室配合比施工配合比根据实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。,基准配合比的确定,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,设计配合比的确定,1）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，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。,18,2)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=oh实/oh计当oh实-oh计2%时C=C1,W=W1,S=S1,G=G1,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%,，石的实际含水率为%,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=WS%G%由此得到的即为混凝土施工的实际配合比：C：W：S：G。,20,例题：某钢筋混凝土框架工程，干燥环境，设计混凝土强度等级C30，施工要求坍落度为30-50mm，施工单位无强度历史统计资料。选用42.5MPa的普通水泥，实测强度为49.3MPa，实测密度c=3150kg/m3。碎石Dm=40mm，连续级配，G=2700kg/m3。中砂，级配合格，S=2650kg/m3。试进行初步配合比设计。,21,1）混凝土施工配制强度计算由配制强度公式有fcu,0=fcu,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4-24，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。,22,（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4-20，可得W0=175（Kg/m3）（4）初步估计砂率根据碎石最大粒径DM=40mm,水灰比W0/C0=0.57，查表4-21，有,23,（5）单位水泥用量耐久性检验，查表4-24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）,24,（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：S0=683kg/m3,G0=1267kg/m3初步配合比为：C0=307kg/m3，S0=683kg/m3，G0=1267kg/m3，W0=175kg/m3。,25,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。,26,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，由作图法求出水灰比为0.53。,27,课堂练习