普通水泥混凝土组成设计课件

1原材料的技术要求

2普通混凝土组成设计

3普通水泥混凝土设计例题普通水泥混凝土组成设计 1原材料的技术要求普通水泥混凝土组成设1

主要任务：选料—单项原材料质量优选配料—各项原材料最佳比例确定根据设计目标、施工条件选料配料，确定各材料的最佳用量配置混凝土满足和易性设计强度耐久性 主要任务：选料—单项原材料质量优选根据设计目标、配料，21、水泥品种和强度等级水泥是混凝土的胶结材料，对性能的影响很大。费用高，选材需慎重选用原则：满足强度要求、收缩小、和易性好和经济性好水泥品种根据工程性质所处环境施工条件选用5大水泥1

原材料的技术要求1、水泥品种和强度等级水泥品种根据工程性质所处环境施工条件选31、水泥品种和强度等级水泥标号水泥标号混凝土强度相适应水泥标号，混凝土强度若过高，则水泥用量过低，影响若过低，则水泥用量太多，不经济，收缩大和易性耐久性1

原材料的技术要求一般混凝土高强混凝土路面混凝土根据交通等级所要求的设计抗折强度确定 优选早强型水泥，缩短养护时间1、水泥品种和强度等级水泥标号水泥标号混凝土强度相适应水泥标4粗集料有卵石(砾石)和碎石,是主要组成材料要保证具有稳定的物理性能、化学性能，不能与水泥发生有害反应。2、粗集料1

原材料的技术要求粗集料有卵石(砾石)和碎石,是主要组成材料2、粗集料1原5必须具有足够的强度用表示不同强度等级混凝土对粗集料技术等级的选择见表：

混凝土的强度等级≥C60C30～C60＜C30卵石、碎石的技术等级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级强度与坚固性岩石抗压强度压碎值2、粗集料1

原材料的技术要求必须具有足够的强度混凝土的强度等级≥C60C30～C606为保证耐久性，应对碎石或卵石进行坚固性（硫酸钠）试验。

项次混凝土所处环境在溶液中循环次数质量损失不宜大于（%）1寒冷地区，经常处于干湿交替状态552严寒地区，经常处于干湿交替状态533混凝土处于干燥条件，但粗集料风化成软弱颗粒过多时5124混凝土处于干燥条件，但有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求高或标号大于40号55强度与坚固性2、粗集料1

原材料的技术要求为保证耐久性，应对碎石或卵石进行坚固性（硫酸钠）试验。项次7国标（GB/T14685—2001）：含泥量、有机物含量、硫化物及硫酸盐含量等不得大于相应等级的技术要求，并应对混凝土所用的碎石或砾石进行碱活性检验。有害杂质包括粘土淤泥硫化物对混凝土有腐蚀作用硫酸盐有机质粘附于集料表面，影响水泥与集料的粘结，降低抗渗、抗冻性2、粗集料1

原材料的技术要求国标（GB/T14685—2001）：含泥量、有机物含量、8最大粒径dmax

dmax，单位用水量，和易性③最大粒径及颗粒形状与级配∵

dmax，

比表面积湿润石料所需水量，水泥浆变稀

当一定，加大dmax，可∴

截面允许时，应尽量增大dmax，以节约水泥但是，抗拉强度会降低改善和易性提高耐久性2、粗集料1

原材料的技术要求最大粒径dmax③最大粒径及颗粒形状与级配∵dmax9③最大粒径及颗粒形状与级配规定：

dmax≯

dmax≯

dmax≯

，且dmax≤40mm水泥混凝土面层2、粗集料1

原材料的技术要求③最大粒径及颗粒形状与级配规定：水泥混凝土面层2、粗集料110③最大粒径及颗粒形状与级配颗粒形状

表面粗糙，棱角性强，强度，但流动性差一定，光滑卵石，强度，但和易性好粗集料尽量采用立方体针片状颗粒抗折强度低，影响和易性规定：针+片含量≤5%（I级粗集料）针+片含量≤15%（II级粗集料）针+片含量≤25%（III级粗集料）2、粗集料1

原材料的技术要求③最大粒径及颗粒形状与级配颗粒形状针片状颗粒抗折强度低，影响11③最大粒径及颗粒形状与级配级配

为获得的混凝土，级配必须良好

可用级配连续级配（常用）单粒级+连续级配单粒级密实、工作性好、不易离析密实、工作性好、不易离析经技术分析表明不离析或不影响混凝土质量时，方可采用规范（GB/T14685-2001）采用了6个连续级配

5个单粒级级配2、粗集料1

原材料的技术要求③最大粒径及颗粒形状与级配级配可用连续级配（常用）单粒级+连12

可采用的，或

河砂海砂山砂机制砂压碎值与坚固性应具有一定的强度和坚固性，混凝土强度等级与细集料技术等级的关系见表：

混凝土的强度等级≥C60C30～C60＜C30细集料的技术等级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级3、细集料1

原材料的技术要求河砂海砂山砂机制砂压碎值与坚固性应具有一定的强度和坚固性，混13级配与细度模数

优质砂高密比表面小易拌合、节约水泥耐磨、高强规范（GB/T14684-2001）：

细度模数的砂，按0.6mm累计筛余分为3个区3、细集料1

原材料的技术要求级配与细度模数高密比表面小易拌合、节约水泥耐磨、高强规范（G14细集料的级配应符合下表规定：

级配与细度模数3、细集料1

原材料的技术要求细集料的级配应符合下表规定：级配与细度模数3、细集料1原15级配与细度模数15%29%59%30%3、细集料1

原材料的技术要求84%60%III区细砂II区中砂I区粗砂级配与细度模数15%29%59%30%3、细集料1原材料的16选用原则

在任一个区均可，最好在II区，在I、III区时，需调整落入I区，用砂量应大于II区，否则会落入III区，用砂量应小于II区，否则有耐磨要求时，小于0.075mm的颗粒应≯3%级配与细度模数内摩阻力大保水性差不易捣实比表面大工作性差3、细集料1

原材料的技术要求选用原则级配与细度模数内摩阻力大保水性差不易捣实比表面大工17有害杂质降低水泥石的粘附性妨碍水泥的水化与水化物发生不良反应含泥量和泥块含量（尘屑、淤泥等）

d<0.075mmd>5mm，手捏后d<2.5mm泥,无粘性且形成包裹层增大需水量松散状体积不稳定湿胀，干缩变形大规定：<1~5%(泥)<1~2%(泥块)C30~60，2%<C30，<5%3、细集料1

原材料的技术要求有害杂质降低水泥石的粘附性妨碍水泥的水化与水化物发生不良反应18有害杂质云母：薄片状，表面光滑，易风化、沿节理开裂，粘结性差GB规定，<2%轻物质：多孔，疏松ρ<2.0g/cm3

GB规定，<1%有机质含量：动植物腐殖质、腐残土

延缓水泥硬化，降低混凝土强度

检验：比色法标准溶液=鞣酸粉+3%Na(OH)试样溶液=试样+3%Na(OH)颜色对比摊成薄层、露天、日照，以消除有机质影响3、细集料1

原材料的技术要求有害杂质云母：薄片状，表面光滑，易风化、沿节理开轻物质：多19有害杂质硫化物和硫酸盐：硫铁矿FeS2，石膏CaSO4·2H2O

GB规定，折算成SO3≯1%

检验：BaCl2溶液做定性试验，有白色沉淀再做定量试验。3、细集料1

原材料的技术要求有害杂质硫化物和硫酸盐：硫铁矿FeS2，石膏CaSO4·2H20包括：饮用水、天然水、地下水、海水及经适当处理后的工业废水。凡能饮用的水，均可拌制，无需检验工业废水、海水、沼泽水，pH<4,均不能用。海水可用于拌制素混凝土，但不宜用于含糖类和脂肪的水，不得使用。

有饰面要求的混凝土有耐久性要求的混凝土大体积混凝土、特种混凝土4、拌和用水1

原材料的技术要求包括：饮用水、天然水、地下水、海水及经适当处理后的工业废水。21混凝土拌合用水应符合下表的规定

预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土pH值≥444不溶物（mg/L）≤200020005000可容物（mg/L）≤2000500010000氯化物（mg/L）≤50012003500硫酸盐（mg/L）≤60027002700硫化物（mg/L）≤100——4、拌和用水1

原材料的技术要求混凝土拌合用水应符合下表的规定预应力混凝土钢筋混凝土素22外加剂：能改变混凝土某些性能的物质，一般在混凝土拌合前或拌合过程中加入，且掺量不超过水泥质量的5%。掺合料：能改善施工和易性、降低混凝土水化热、调解凝结时间等。

粉煤灰粒化高炉矿渣沸石粉掺合料硅粉复合型掺合料早强剂引气剂减水剂外加剂缓凝剂︴5、外加剂和掺合料1

原材料的技术要求外加剂：能改变混凝土某些性能的物质，一般在混凝土拌合前或拌合23混凝土配合比的表示方法单位用量法以每m3混凝土中各材料的用量（KG）表示水泥330kg，水185kg，砂598kg，石子1281kg相对用量法

以水泥质量为1表示其他材料的相对关系C：S：G；W/C=1：1.81：3.88；0.5水泥：砂：石子；水灰比2普通混凝土组成设计混凝土配合比的表示方法2普通混凝土组成设计24施工配合比设计配合比基准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材料比例组成设计流程2普通混凝土组成设计施工配合比设计配合比基准配合比初步配合比施工现场调整复核强度25（1）和易性

构件截面尺寸坍落度大小根据钢筋疏密查表确定施工方式来1、配合比设计指标和易性IIIIII耐久性强度2普通混凝土组成设计（1）和易性1、配合比设计指标和易性IIIIII耐久性强度2261、配合比设计指标2普通混凝土组成设计（1）和易性1、配合比设计指标2普通混凝土组成设计（1）和易性27（2）混凝土配制强度

（路面，桥梁C30以上）根据并满足强度保证率要求，即按近期强度资料或查表求得结构设计–强度等级,例如C50用途强度等级

＜C20C20～C35＞C35强度标准差取值（MPa）

3.0

5.0

6.01、配合比设计指标2普通混凝土组成设计（2）混凝土配制强度28（3）耐久性取决于水灰比和水泥用量，查表确定1、配合比设计指标2普通混凝土组成设计（3）耐久性1、配合比设计指标2普通混凝土组成设计29配制强度

水灰比

用水量

砂率

水泥用量

粗细集料

2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计配制水灰用水砂率水泥粗细2、初步配合比设计2普通混凝土组30（1）计算混凝土配制强度

∵不稳定性材料，涉及多种工序，强度有波动 ∴配置强度应高于设计强度（2）计算水灰比并校核

水灰比定则

2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计（1）计算混凝土配制强度（2）计算水灰比并校核水灰比定则31按耐久性校核

取用

取用

2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计（2）计算水灰比并校核

按耐久性校核取用取用2、初步配合比设计2普通混凝土组32（3）确定用水量干硬性和塑性混凝土流动性和大流动性混凝土依据经验或查表选用

(表4-13)根据

工作性dmax细砂，增大；粗砂，减少用水量（5~10kg/m3）未掺外加剂时，以坍落度90mm的用水量为基础，每增大20mm，用水量增加5kg/m3掺加外加剂时，依公式确定2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计（3）确定用水量依据经验或根据工作性细砂，增大；粗砂，减少33（4）选用砂率

坍落度在10～60mm，根据集料品种及dmax、查表坍落度>60mm，每增大20mm，增大1%坍落度<10mm，按经验确定2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计（4）选用砂率坍落度在10～60mm，根据集料品种及dma34（5）计算单位水泥用量按耐久性校核

取用

取用

2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计（5）计算单位水泥用量按耐久性校核取用取用2、初步配合35体积法：（6）计算粗、细集料单位用量已知密度法2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计体积法：（6）计算粗、细集料单位用量已知密度法2、初步36方法比较:

质量法简单，无须各种组成材料密度数据若积累了当地常用材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通过上述6步，提出初步配合比

（6）计算粗、细集料单位用量2、初步配合比设计2普通混凝土组成设计方法比较:通过上述6步，提出初步配合比（6）计算粗、细集料37∵初步配合比借助于计算得到，还需检验试拌：采用工程用原材料、相同的搅拌方法以初步配合比为依据、除集料水分工作性校核：3、试验室配合比试配、调整与确定（1）基准配合比经验公式经验表格经验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2普通混凝土组成设计3、试验室配合比试配、调整与确定经验公式坍落度不满足要求时，38调整方法：保持W/C不变，同时增（减）水泥或用水量，即增（减）砂浆调整砂率，若粘聚性和保水性能不好，增大砂率，反之减小若坍落度大，保持砂率不变，适当增加骨料通过上述步骤，提出基准配合比

3、试验室配合比试配、调整与确定（1）基准配合比2普通混凝土组成设计调整方法：通过上述步骤，提出基准配合比3、试验室配合比试配39①强度检验∵经工作性调整的混凝土，W/C未必合适∴强度不一定满足要求，需检验强度0.490.540.59

W/CI基准配合比的mwa/mca

附近选3~5组W/C

II标养28d，测抗压强度

III绘图，分析，即对应配置强度的W/C=0.56=3、试验室配合比试配、调整与确定（2）设计配合比2普通混凝土组成设计①强度检验0.490.540.5940确定用水量取基准配合比用水量,强度检验时测定坍落度/VB值与要求