《建筑材料》

1、教学科目：?建筑材料? 教学课题：6 6 普通混凝土配合比设计教学课时： 45min*2教学班级： 11 1 、11 2、113 教学目的：使学生掌握配合比设计的四个阶段、混凝土初步计算配合比和 施工配合比的计算方法。教学重点：混凝土初步计算配合比和施工配合比的计算方法。 教学难点：混凝土初步计算配合比。教学方法：采用多媒体课件教学。教学过程： 复习及引入下文上一节课主要介绍了混凝土外加剂及其分类。 有些同学可能就问混 凝土在实际运用时如何配制所需标号的混凝土，如C20 C30?下面我们就学习普通混凝土配合比设计。5min一、混凝土的配合比 2min1、定义：是指混凝土各组成材料之间的比例关系

2、。2、表示方法：主要有“质量比和“体积比两种表示方法。工程中常用“质量比 表示。二、配合比设计的过程 5min1、配合比设计的四个阶段?、初步计算配合比；?、基准配合比；?、实验室配合比；?、施工配合比。2、概念：? 初步配合比： 主要是依据设计的根本条件， 参照理论和大量试验提供的参数进行 计算，得到根本满足强度和耐久性要求的配合比；? 基准配合比：是在初步计算配合比的根底上，通过实配、检测，进行工作性的调 整，对配合比进行修正。? 实验室配合比： 是通过对水灰比的微量调整， 在满足设计强度的前提下， 确定一 水泥用量最少的方案，从而进一步调整配合比。? 施工配合比：是考虑实际砂、石的含水对

3、配合比的影响，对配合比最后的修正， 是实际应用的配合比。3、配合比设计的要求?、满足结构设计的强度等级要求；?、满足混凝土施工所要求的和易性；?、满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；?、符合经济原那么，即节约水泥以降低混凝土本钱。三、混凝土配合比设计的根本资料 5min? 在进行混凝土的配合比设计前，需确定和了解的根本资料，即设计的前提条件， 主要有以下几个方面。? 混凝土设计强度等级和强度的标准差。? 材料的根本情况：包括水泥品种、强度等级、实际强度、密度；砂的种类、 表观密度、细度模数、含水率；石子种类、表观密度、含水率；是否掺外加剂， 外加剂种类。?运输、施工等对混凝土的工作性要求，如

4、坍落度指标。?与工程耐久性要求有关的环境条件：如冻融状况、地下水情况等。?工程特点及施工工艺：如构件几何尺寸、钢筋的疏密、浇筑振捣的方法等。四、混凝土配合比设计根本参数确实定 10min1、混凝土的配合比设计： 实际上就是单位体积混凝土拌合物中水、 水泥，粗骨料石 子，细骨料砂四种材料用量确实定。2、四种组成材料之间所确定的三个根本参数：? 即水和水泥之间的比例：水灰比；? 砂和石子间的比例；砂率? 骨料与水泥浆之间的比例：单位用水量。3、水灰比确实定主要取决于混凝土的强度和耐久性。? 从强度角度看，水灰比应小些，水灰比可根据混凝土的强度公式来确定? 从耐久性角度看，水灰比小些，水泥用量多些，

5、混凝土的密实度就高，耐久性那么 优良。? 当强度和耐久性都已满足的前提下，水灰比应取较大值，以获得较高的流动性。4、砂率主要应从满足工作性和节约水泥两个方面考虑。? 在水灰比和水泥用量即水泥浆量不变的前提下，应取坍落度最大时的砂率。? 在工作性满足的情况下，砂率尽可能取小值以到达节约水泥的目的。5、单位用水量： 在水灰比和水泥用量不变的情况下， 实际反映的是水泥浆量与骨料用 量之间的比例关系。? 水泥浆量要满足包裹粗、细骨料外表并保持足够流动性的要求，但用水量过大， 会降低混凝土的耐久性。五、初步计算配合比 45min1.混凝土施工配制强度 f cu,0说明: f cu,0 混凝土配制强度，

6、MPa；f cu,k 混凝土设计强度等级 ， MPa；T 混凝土强度标准差，MPa?、混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，符合以下规定：?、计算时，强度试件组数不应少于 25组；?、当有同类混凝土强度的资料时，混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值c v 2.5MPa时，取2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于 C30级，其 强度标准差计算值c v3.0MPa时，取3.0MPa；?、当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准?混凝土结构工 程施工及验收标准?GB50204的规定取用。2. 确定水灰比 W/C 1按混凝土强度要求计算水灰比 P133? a a

7、、a b回归系数；? 说明：碎石混凝土 a a= 0.46，a b= 0.07 ；?卵石混凝土 a a= 0.48，a b= 0.33。? fee水泥28d抗压强度实测值，MPafce=rc x fce,g说明： rc 水泥强度等级的充裕系数 fce,g 水泥强度等级值， MPa.? fcu,0 混凝土配制强度， MPa；2)复核耐久性? 为了使混凝土耐久性符合要求， 按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大 水灰比值， 否那么混凝土耐久性不合格， 此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的 水灰比值。3. 确定单位用水量 mw(1) 水灰比在0.400.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工

8、要求的坍落度， 按下表选取。( P106)(2) 水灰比小于 0.40 的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验 确定。(3) 掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：mw, a = mw 0 (1 B)式中：mw, a掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；mw， 0未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；B 外加剂的减水率，应经试验确定。4. 计算水泥用量 mc( 1 )计算( 2 )复核耐久性?将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比拟(P131表621)? 如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量，那么耐久性合格；? 否那么耐久性不合格，此时应取规定的最小水泥用量。5. 确定

9、砂率B s ( P131表6 22)?(1)坍落度为1060mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按下表选取。? (2)坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表根底上，坍落 度每增大20mm砂率增大1%确定。? (3)坍落度小于10mm勺混凝土，其砂率应经试验确定。6. 计算砂、石子用量 ms0、 mg0( 1 )体积法又称绝对体积法。 1m3 混凝土中的组成材料水泥、砂、石子、水经过拌合均 匀、成型密实后，混凝土的体积为 1m3即: c + vs + vg + vw + va = i解方程组，可得 ms0、mg0 。?P C、p S、p g、p w分别为水泥的密度、

10、砂的表观密度、石子的表观密度、水的密度， kg/m3。? p c水泥的密度可取 29003100kg/m3;? a 混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取 a= 1 o 2质量法 假定混凝土拌合物的质量为mc, p , kg。可取23502450kg/m3。? mc 0、口$仃0、mgMJsOmwR im3W0凝土中中水泥、砂、石子、水的用量，kg ；? mc, p 1m3混凝土拌合物的假定质量，kgo可取23502450kg/m3。? B s 混凝土砂率。六. 基准配合比 5min 、按初步计算配合比称取材料进行试拌。 、混凝土拌合物搅拌均匀后测坍落度，并检查其粘聚性和保水性能的

11、好坏。如实测坍 落度小于或大于设计要求， 可保持水灰比不变， 增加或减少适量水泥浆; 如出现粘聚性 和保水性不良，可适当提高砂率; 、每次调整后再试拌，直到符合要求为止。 、当试拌工作完成后，记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际表观 密度p c，t o此满足和易性的配比为基准配合比。七、实验室配合比 5min1. 试配按基准配合比称取一定质量的组成材料， 拌制15L或25L混凝土，分别测定其和 易性、强度。2. 调整1调整和易性，确定基准配合比 测拌合物坍落度，并检查其粘聚性和保水性能：? 如实测坍落度小于或大于设计要求， 可保持水灰比不变， 增加或减少适量水泥浆;? 如出现粘聚性和保水性不良， 可适当提高砂率; 每次调整后再试拌， 直到符合要 求为止。? 记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度 P c,t 。2)强度调整? 一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少 0.05 ，其用水量应该与基准配合比相同，但 砂率值可做适当调整并测定体积密度。? 各种配比制作两组强度试块，标准养护 28d 进行强度测定。八、施工配合比 ( 3min)假定现场砂、石子的含水率分别为 Ws和Wg那么施工配合比中1m3混凝土的各组成