普通混凝土配合比设计、管理与应用

1、莆田砼实验室培训课件之莆田砼实验室培训课件之普通混凝土配合比设计、管理与应用普通混凝土配合比设计、管理与应用 黄启龙黄启龙 2016 2016年年8 8月月1目录 目录目录l概述 34l设计要领 5l设计流程 6l设计参数及运算 727l试配、调整及确定 2835l配合比的管理 362概述3n 普通混凝土的定义 目前我国普通混凝土的定义是按干静观密度范围确定的，即干表观密度为2000Kg/m32800Kg/m3的抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土和大体积混凝土等均属于普通混凝土范畴。简称混凝土，是指水泥混凝土。n 设计原则 经济性、和易性、强度、耐久性n 设计依据 JGJ55-20

2、11 普通混凝土配合比设计规程 华润混凝土管理手册之“配合比管理指引”概述4n 设计原理 水灰比（水胶比）定律：对于给定的材料，强度只取决于一个因素即水灰比（水胶比） 设计公式 fcu，o=Afce（C/W-B）n 设计的工作内容 为什么称之为“配合比设计”而不叫“配合比计算”呢？这是因为混凝土是多材料组合，它要满足以下要求：1、保证混凝土硬化后的结构强度和所要求的其他性能和耐久性2、满足施工工艺易于操作而又不留隐患的工作性；3、符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量；4、对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求；5、在达到要求的同时，设法降低成本。设计要领5n 四种基

3、本材料 水、胶凝材料、砂子、石子n 三个比例 水胶比：水和胶凝材料之比 砂率：砂子和总骨料之比 胶骨比：胶凝材料和骨料之比n 基本规律 1、决定混凝土强度的基本因素是水泥（胶凝材料）的强度和水胶比，胶凝材料确定之后，水胶比是决定因素； 2、水胶比确定后，由用水量决定水泥（胶凝材料）的用量； 3、砂子和石子是混凝土的骨架，是主体，其用量占混凝土用料量的三分之二以上。砂率由石子的空隙率和水胶比确定。设计流程6n 第一阶段 根据设计图及施工单位的工艺条件，结合当地当时的具体条件，提出要求，为第二阶段作准备。n 第二阶段 选用材料、选用设计参数，这是整个设计的基础。材料和参数的选择，决定配合比设计是否

4、合理。n 第三阶段 计算材料用量。可用重量法或体积法计算。n 第四阶段 对配合比设计的初步结果，进行试配、调整并加于确定（生产前，应根据库存的砂石含水率作必要的调整，并根据搅拌机的规格确定每盘的投料量）。设计参数及运算7n 各参数与混凝土性能的关系 三个基本参数：水胶比、用水量、砂率 三个主要性能：强度、耐久性、和易性 水胶比 强度 用水量 耐久性 砂率 和易性注：粗实线表示直接关系，细实线表示主要关系，虚线表示次要关系。做配合比设计时要掌握主线照顾次线，做好选择。设计参数及运算8n 强度标准差 1、近13个月强度资料，同一品种、同一强度等级、不小于30组 强度等级不大于C30时，标准差取计算

5、值或3.0Mpa； 强度等级大于C30且不小于C60时，标准差取计算值或4.0Mpa。 2、当没有近期强度资料时，标准差按下表取值： 强度等级强度等级C20C25C45C50C55标准差（Mpa）4.05.06.0设计参数及运算9n 配制强度 1、当设计强度等级小于C60时，配制强度按下式计算 例如：C30，配制强度30+1.6455=38.2Mpa 2、当设计强度等级不小于C60时，配制强度按下式计算 例如：C60，配制强度1.1560=69.0Mpa设计参数及运算10n 水胶比 当混凝土强度等级小于C60时，水胶比按下式计算设计参数及运算11 回归系数的确定 1、通过试验建立强度与水胶比关

6、系式确定； 2、当不具备上述试验资料时，可按下表选用：设计参数及运算12 胶凝材料28天强度的确定 1、通过试验实测确定； 2、当无实测值时，可按下式计算：设计参数及运算13 3、粉煤灰和矿渣粉的影响系数： 设计参数及运算14l 例如：设计强度等级为C30；所用水泥为P.O42.5；粉煤灰为II级灰，掺量为20%；矿粉为S95级，掺量为20%；粗骨料为碎石。试计算水胶比参数。解：1、回归系数 分别为0.53和0.20； 2、配制强度 为301.645538.2 Mpa ； 3、胶凝材料28天强度为 0.851.0（1.16 42.5） 41.90（Mpa） 注：粉煤灰和矿粉影响系数可以保守取值

7、，如：注：粉煤灰和矿粉影响系数可以保守取值，如：0.800.80和和0.950.95设计参数及运算15 4、水胶比为： （0.5341.90）/38.2+0.530.2041.9 22.21/42.64 0.52设计参数及运算16l 水胶比的限制 同时应符合GB500102010混凝土结构设计规范要求设计参数及运算17l 矿物掺合料最大掺量的限制福建省地方标准福建省地方标准预拌混凝土质预拌混凝土质量管理标准量管理标准中中的规定的规定设计参数及运算18n 用水量（未掺外加剂）设计参数及运算19n 用水量（掺有外加剂）注：外加剂中水的成分须计算到用水量中l 用水量的限制：DBJ/T13-42:DB

8、J/T13-42:设计参数及运算20n 胶凝材料用量l 胶凝材料用量的限制：见下页设计参数及运算21l 胶凝材料用量的限制：最小： 最大：设计参数及运算22n 外加剂用量 概念：注意“外加剂用量”与“外加剂掺量”的区别，后面说到的矿物掺合料也一样。设计参数及运算23n 矿物掺合料用量n 水泥用量设计参数及运算24n 砂率 1、根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有的历史资料确定 2、当无历史资料时，可按以下方式选取：设计参数及运算25n 粗骨料和细骨料用量 粗骨料用量和细骨料用量的计算有“质量法”和“体积法”，大家明确一点的是：无论是质量法或体积法，均是在计算完以上材料用量之

9、后再进行计算。 质量法 设计参数及运算26 体积法 下面看个体积法的例子设计参数及运算27 体积法例子（各材料的静观密度经实验确定） 360/3100+80/2400+mg/2640+ms/2640+175/1000+0.01=1 ms/(ms+mg)=0.45 计算结果：水泥360；掺合料80；水175 砂792；石966 注：举例为了简化，掺合料未区分煤灰和矿粉，外加剂未计入，因为计算过程都是一样的。试配、调整及确定28n 试配 混凝土配合比设计完成后必须进行试配，其作用是检验配合比是否与设计要求相符。如不相符，应进行调整。试配工作应注意以下几点： 1、所用的设备及工艺方法应与生产时的条件

10、相同； 2、所使用的骨料应处于干燥状态（砂 0.5%，石 0.2%）； 3、每盘的拌合量应搅拌机公称容量的1/4且不大于公称容量，最少不能小于20L； 4、试验项目次序：稠度强度用料量，每个项目符合要求后方可安排下个项目的试配和调整。试配、调整及确定29n 调整 塌落度调整 如塌落度小，则一是可以维持原水胶比不变，略微增加用水量（即水泥用量也相关增加）；二是略微提高砂率。 如塌落度大，则调整方法与上述相反。 粘聚性调整 粘聚性不好一般有两个原因，一是粗骨料过多，水泥砂浆不足；二是水泥砂浆过多（应该是说砂率过大）。应对原配合比仔细分析，针对原因采取调整方法。试配、调整及确定30n 调整 泌水性的

11、调整 泌水性大，有可能会降低混凝土强度，调整措施是减少用水量，但不减水泥用量。 注意调整幅度：调整时，每次调整幅度应以1%为限，一次未能解决的，则多次逐步调整，直到符合要求，且每次调整后应重新计算各材料用量。 和易性调整合格后，即作为基准配合比，另在基准配合比的基础上以水胶比0.05再各拌制一组试件（砂率可视情况调整），该3组试件的强度将作为后期确定最终水胶比的依据。 试配、调整及确定31n 配合比的确定 水胶比的确定 根据上述制作的三组试件的28强度（也可按早期强度推定），绘制强度与胶水比关系图（也可用插值法计算），从而确定水胶比 试配、调整及确定32n 配合比的确定 水胶比的确定结果为0.

12、529，稍保守取0.52 38.2Mpa胶水比胶水比1.891.89，即，即水胶比水胶比0.5290.529也可用这个公式也可用这个公式计算，结果也是计算，结果也是胶水比胶水比1.891.89，即，即水胶比水胶比0.5290.529试配、调整及确定33n 配合比的确定 各材料用量的计算 根据以上确定的水胶比（即0.52），计算各原材料用量，并以本配合比拌制验证拌合物表观密度，如实测的表观密度与计算表观密度差值的绝对值不大于2%时，则计算配合比不用调整，若大于2%，则需将各原材料用量再乘以校正系数进行调整。 试配、调整及确定34n 配合比的确定 水溶性氯离子的测定 配合比调整后，应测定拌合物的水溶性氯离子含量，且其含量应符合下表要求：试配、调整及确定35n 配合比的确定 一些特殊要求 对于抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土，需注意规范中对诸如骨料含泥量等指标的特殊要求。配合比的管理