及混凝土配合比设计ppt课件

1、School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院混凝土配合比设计混凝土配合比设计第一部分 普通水泥混凝土组成设计第二部分 道路混凝土组成设计School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 义务：满足多个性能要求时获得各成分的最正确的配比。 性能：和易性、强度、耐久性 拟确定的参数：1方混凝土中水、水泥、粗集料、细集料、掺合料、外加剂的用量。 可以中间经过间接的配合比参数来确定最终的参数，间接的配合比参数包括水灰比、砂浆体积分量、砂率、集浆比等。缘由：这些间接参数能够与混凝土

2、的性能关系更为亲密，更容易确定 设计阶段：目的配合比设计阶段、室内实验配合比调整阶段、施工配合比设计阶段。 注：室内实验调整的方法是微调某关键参数，如水灰比、砂率、砂浆体积分量等做试件，以寻求最优的参数。 难点：1确定各性能之间的相对重要性，强度不一定是最重要的；确定性能要求的规范如CRCP)。2如何得到满足各性能要求的最正确的配比。School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院如何得到满足各性能要求的最正确的配比？如何得到满足各性能要求的最正确的配比？困难的缘由：组成参数与性能之间相互影响，某一个组成参数影响多个性能，某一个性能受

3、多个参数的影响。处理的方法：1抓主要矛盾 如以为水灰比是强度的最重要的要素，可以根据两者之间的公式先由强度确定水灰比。但该法有误差，由于强度不仅受水灰比的影响，故有的方法还包括了最大粒径、砂率或砂浆体积分量等参数，假设包括了其它的参数，只能经过先假设、后校核、修正的方法。2正交实验3真正分层次 如集料层次经过控制级配来控制粗细集料的比例等、净浆层次确定水泥用量、用水量等、砂浆层次控制细集料、水泥用量、用水量等、混凝土层次确定水、水泥、细集料、粗集料等。存在的问题，如由不同层次上确定的最优的组成参数能够不一致。需求具备的知识：1性能的要求2性能的影响要素3各组成参数对于性能的影响4混凝土的组成构

4、造 以确定更为合理的组成设计参数，如砂浆体积分量比砂率能够更适宜。School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院第一部分第一部分 普通混凝土组成设计普通混凝土组成设计混凝土配合比的表示方法混凝土配合比的表示方法单位用量法单位用量法 以每以每m3混凝土中各资料的用量表示混凝土中各资料的用量表示 水泥水泥330kg，水，水185kg，砂，砂598kg，石，石子子1281kg相对用量法相对用量法 以水泥质量为以水泥质量为1表示其他资料的相对表示其他资料的相对关系关系 C ： S ： G ； W/C =1：1.81：3.88；0.5 水泥水

5、泥 砂砂 石子石子 水灰比水灰比School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院施工配合比施工配合比设计配合比设计配合比基准配合比基准配合比初步配合比初步配合比施工现场调整含水量复核强度及其它要求调整施工和易性确定组成资料比例组成设计流程School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1和易性和易性 构件截面尺寸构件截面尺寸坍落度大小根据坍落度大小根据 钢筋疏密钢筋疏密 确定确定 施工方式来施工方式来配合比设计目的配合比设计目的和易性和易性IIIIII耐久性耐久性强度强度Sc

6、hool of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院配合比设计目的配合比设计目的School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院2混凝土配制强度混凝土配制强度 ,0cuf,0,1.645cucu kff路面路面，桥梁 C30以上根据5Mpaf折并满足强度保证率要求，即按近期强度资料或查表求得p 配合比设计目的配合比设计目的构造设计用途强度等级强度等级 C20C20C35 C35 强度标准差取值（强度标准差取值（MPa） 3.0 5.0 6.0 School of Highway, C

7、hangan University 长安大学公路学院长安大学公路学院3耐久性耐久性取决于水灰比取决于水灰比 和水泥用量和水泥用量 ，查表确定，查表确定 WCC配合比设计目的配合比设计目的School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院配制配制强度强度 水灰水灰比比 用水用水量量 砂率砂率 水泥水泥用量用量 粗细粗细集料集料 配合比设计步骤配合比设计步骤School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1计算混凝土配制强度计算混凝土配制强度 不稳定性资料，涉及多种工序，强度有动摇

8、不稳定性资料，涉及多种工序，强度有动摇配置强度应高于设计强度配置强度应高于设计强度,0cuf,0,cucu kfft2计算水灰比并校核计算水灰比并校核 ,0 ( /)a cecubffC W水灰比定那水灰比定那么么 ,0aceacecubfWCff配合比设计步骤配合比设计步骤School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院按耐久性校核按耐久性校核 maxWWCCmaxWWCC取用取用 取用取用 WCmaxWCp 配合比设计步骤配合比设计步骤School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安

9、大学公路学院3确定用水量确定用水量干硬性和塑性混凝土干硬性和塑性混凝土流动性和大流动性混凝土流动性和大流动性混凝土根据阅历或根据阅历或查表选用查表选用 0wm根据根据 任务性dmax细砂，增大；粗砂，减少用水量细砂，增大；粗砂，减少用水量 510kg/m3 未掺外加剂时，以坍落度90mm的用水量为根底，每增大20mm，用水量添加5kg/m3 掺加外加剂时，依公式确定配合比设计步骤配合比设计步骤0,(1)ww adadmmSchool of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4选用砂率选用砂率 000100%SSSGmmm 坍落度在1060m

10、m，根据集料种类及dmax、 查表WCp 配合比设计步骤配合比设计步骤 坍落度60mm，每增大20mm， 增大1% 坍落度10mm，按阅历确定SSchool of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院5计算单位水泥用量计算单位水泥用量00wcmmW C按耐久性校核按耐久性校核 min00ccmm取用取用 取用取用 min0cmmin00ccmm0cm配合比设计步骤配合比设计步骤School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 体积法：00000000.011100%gcswcgsws

11、ssgmmmmammm6计算粗、细集料单位用量计算粗、细集料单位用量 知知 密度法0000000100%cpcgswsssgmmmmmmmmVVVVVV石水泥砂水混凝土空隙cpm先假定混凝土的表观密度0wm0cmsp 配合比设计步骤配合比设计步骤School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 方法比较: 质量法 简单，无须各种组成资料密度数据 假设积累了当地常用资料所组成的混凝 土湿表观密度，结果亦准确 体积法 结果较为准确p经过上述经过上述6 6步，提出初步配合比步，提出初步配合比 0000:cwsgmmmm6计算粗、细集料单位用

12、量计算粗、细集料单位用量配合比设计步骤配合比设计步骤School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院初步配合比借助于 计算得到，还需检验试拌：采用工程用原资料、一样的搅拌方法 以初步配合比为根据、除集料水分任务性校核：p 实验室配合比试配、调整与确定实验室配合比试配、调整与确定p 1基准配合比基准配合比阅历公式阅历表格阅历参数坍落度维勃值不满足要求时，需调整或粘聚性和保水性能不好School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院调整方法：坚持W/C不变，同时增减水泥或用水量，即

13、增减砂浆(即调整集浆比调整砂率，假设粘聚性和保水性能不好，增大砂率，反之减小。p经过上述步骤，提出基准配合比经过上述步骤，提出基准配合比 :cawasagammmmp 实验室配合比试配、调整与确定实验室配合比试配、调整与确定p 1基准配合比基准配合比School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院强度实验检验强度实验检验 0.49 0.54 0.59 W/Ccuwacamfm,0cuf0.56 I 基准配合比的基准配合比的mwa/mca 附近选附近选35组组W/C II 标养标养28d，测抗压强度，测抗压强度 III 绘图，分析，即对

14、应配置强度绘图，分析，即对应配置强度 的的W/C=0.56=wacamm实验室配合比试配、调整与确定实验室配合比试配、调整与确定2设计配合比设计配合比可将砂率酌情添加或减少1%采用基准的单位用水量 。School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院确定用水量确定用水量取基准配合比用水量取基准配合比用水量 , , 强度检验时测定坍落度强度检验时测定坍落度/VB/VB值，与要求值相差超越值，与要求值相差超越允许偏向时，需调整用水量允许偏向时，需调整用水量wamwbmp 实验室配合比试配、调整与确定实验室配合比试配、调整与确定p 2设计配合

15、比设计配合比School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院单位水泥用量根据强度单位水泥用量根据强度- -水灰比关系曲线得到水灰比关系曲线得到满足试配强度要求的水灰比计算满足试配强度要求的水灰比计算砂、石用量砂、石用量 体积法、密度法体积法、密度法再根据实测拌合物的湿表观密度修正配比再根据实测拌合物的湿表观密度修正配比, c ccbwbsbgbmmmm,11c tc c湿表观密度校正系数p 实验室配合比试配、调整与确定实验室配合比试配、调整与确定p 2设计配合比设计配合比School of Highway, Changan Unive

16、rsity 长安大学公路学院长安大学公路学院p当 ，设计配合比p p当 ，那么,2%c tc cc c:cbwbsbgbmmmm:cwsgmmmm,2%c tc cc ccbcbwbwbsbsbgbgbmmmmmmmm:cbwbsbgbmmmm:cwsgmmmmp 实验室配合比试配、调整与确定实验室配合比试配、调整与确定p 2设计配合比设计配合比School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 现场露天放置，砂石含水量处于变化之中，而现场露天放置，砂石含水量处于变化之中，而 实验室配比计算与调整以枯燥形状为根底实验室配比计算与调整以枯

17、燥形状为根底 需进展含水量校核需进展含水量校核实测工地砂、石子的含水率，提出施工配比实测工地砂、石子的含水率，提出施工配比 :cwsgmmmm施工配合比施工配合比School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院p道路混凝土主要指路面混凝土，是指满足混凝土路面摊铺任务性和易性、弯拉强度、耐久性与经济性要求的水泥混凝土资料。p道路水泥混凝土可分为：p普通道路混凝土也称素混凝土p钢筋混凝土p预应力混凝土p钢纤维混凝土p碾压混凝土等。第二部分第二部分 道路混凝土组成设计道路混凝土组成设计School of Highway, Changan U

18、niversity 长安大学公路学院长安大学公路学院 和易性和易性 滑模摊铺前拌合物最正确任务性及允许范滑模摊铺前拌合物最正确任务性及允许范围围 一、道路混凝土的技术性能一、道路混凝土的技术性能School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院轨道摊铺机、三辊轴机组、小型机具摊铺的路面轨道摊铺机、三辊轴机组、小型机具摊铺的路面混凝土坍落度及最大单位用水量混凝土坍落度及最大单位用水量 和易性和易性School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 道路混凝土设计弯拉强度应符合规定道

19、路混凝土设计弯拉强度应符合规定 强度强度 为提高抗冻性，路面混凝土中的含气量范围为提高抗冻性，路面混凝土中的含气量范围 耐久性耐久性School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 最大水灰比或水胶比、最小水泥用量应符合规定最大水灰比或水胶比、最小水泥用量应符合规定 耐久性耐久性School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 配制弯拉强度配制弯拉强度二、道路混凝土组成设计二、道路混凝土组成设计cf1 1.04cmcvfftsC保证率系数取值表 抗弯拉强度变异系数取值表 Sc

20、hool of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院按混凝土弯拉强度计算水灰比按混凝土弯拉强度计算水灰比 1.5684/1.00970.3595csW Cff1.2618/1.54920.4709csW Cff碎石或破碎卵石混凝土：卵石混凝土： 水灰比水灰比W/C的计算、校核及确定的计算、校核及确定 掺加粉煤灰等时，应计入超量取代法中替代水泥的那一部分粉煤灰用量F，替代砂的超量部分不计入，然后用水胶比W/(C+F)替代水灰比W/C。耐久性校核，按道路等级、运用环境查表耐久性校核，按道路等级、运用环境查表3-4-2-3.设计水灰比：满足弯拉强度

21、和耐久性要求的水灰比设计水灰比：满足弯拉强度和耐久性要求的水灰比中的最小值中的最小值School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 选取砂率选取砂率 适用条件：适用条件：W/C=0.350.48，运用外加剂，级配良好，卵，运用外加剂，级配良好，卵石石dmax=19.0mm，碎石，碎石dmax=31.5mm，碎卵石内插取值，碎卵石内插取值 根据根据 查表查表 3-4-4-3.细度模数集料种类碎石、卵石School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院不掺外加剂和掺合料时，单位用

22、水量计算不掺外加剂和掺合料时，单位用水量计算 碎石：卵石： 0104.970.30911.27(/)0.61swmSLC W086.890.37011.24(/) 1.00swmSLC W 单位用水量单位用水量掺外加剂的混凝土单位用水量计算掺外加剂的混凝土单位用水量计算 0,(1)ww adadmm外加剂减水率School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院计算值查表值：根据道路等级和环境条件，查表得到满足耐久性的最小水泥用量单位水泥用量：两者中的最大值00( /)cwmmC W 单位水泥用量单位水泥用量School of Highw

23、ay, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院可按质量法或体积法计算质量法：混凝土的单位质量可取 2400kg/m32450 kg/m3体积法：应计入设计含气量。 采用超量取代法掺用粉煤灰时，超量部分应取代等体积的砂，并折减用砂量。 砂、石用量砂、石用量School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院道路混凝土掺用粉煤灰时，其配合比应按照超量取代法进展。替代水泥的粉煤灰掺量： 型硅酸盐水泥30%； 型硅酸盐水泥25%； 道路水泥20%； 普通水泥15%； 矿渣水泥不得掺粉煤灰 单位粉煤灰用量单位粉煤灰用

24、量School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 系统论的运用水泥水强联系水泥净浆细集料较强联系水泥砂浆粗集料较弱联系道路混凝土空气垂直结构平行结构无显著界面界面结合紧密界面较薄弱主系统从系统子系统School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 道路混凝土系统的组成与任务环境School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 一级气候分区 School of Highway, Changan University

25、长安大学公路学院长安大学公路学院 二级气候分区 School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 分层次与分阶段设计新理念 道路混凝土构造的构成和劣化阶段 结构的形成阶段性能的获得阶段结构的劣化阶段摊铺完成开始通车搅拌开始施工过程养护过程路面破坏全寿命期起点全寿命期终点使用过程 中后期凝结期劣化期终凝期28d0d5年10年运营早期3个月流动性 丧失强度完全形成耐久性完 全形成结构性能丧失水泥水化开始混凝土路面龄期运营期硬化密实期使用过程早期School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 设计过程 1. 配置弯拉强度 以规定数量试样的28d配置抗弯拉