混凝土的检测与应用-普通混凝土配合比设计、试配与换算

一、混凝土配合比设计的基本要求配合比各组成材料（水泥、水、砂子、石子）用量的比例关系（确定比例关系的工作）配合比的表示1、每m³实际用量:水泥300kg、水180kg、砂660kg、石子1200kg2、质量比（以水泥质量为1）水泥：砂：石：水=1:2.20:4.00:0.60配合比设计要求1、结构设计要求的强度2、施工要求的和易性3、工程环境的耐久性4、经济原则，节约水泥，降低成本配合比设计准备工作1、了解结构设计的强度要求，有的放矢2、了解工程所处环境3、结构构件截面尺寸，钢筋配置情况4、砼施工方法5、各种原材料的技术性能指标二、混凝土配合比设计的方法和步骤配合比设计的重要参数目标：水泥：砂：石：水=1:2.20:4.00:0.60三个比例关系1、水灰比2、单位用水量3、砂率砂子石子水水泥水泥浆骨料W/CβS配合比设计的重要参数配合比设计的步骤1、选原材料，检验原料的质量；2、据经验公式，得出初步配合比；3、试拌、调整和易性，得出基准配合比；4、实验室检验、复核、定设计配合比；5、据现场材料的实际情况，修正设计配合比得施工配合比。

选原材料，检验原料的质量1、多种混合材料，部分与整体的哲学2、检查产品合格证、出场检验报告3、进场复验报告4、水泥5、粗细骨料

据经验公式，得出初步配合比；砼的质量波动1、原材料质量的波动2、组成材料计量误差3、施工、养护条件波动4、试验条件变化

据经验公式，得出初步配合比；砼的质量分布：接近正态分布概率强度-f

σσ

据经验公式，得出初步配合比；砼的质量分布：接近正态分布

据经验公式，得出初步配合比；砼的质量正态分布的几个特点1、平均强度为对称轴，距轴远出现概率小2、曲线与坐标轴围成面积为100%3、拐点距平均值距离为标准差4、曲线的形状（窄而高、宽而缓）与强度值、施工水平的关系

据经验公式，得出初步配合比；砼的质量波动

据经验公式，得出初步配合比；砼的强度分布的几个参数1、平均值2、标准差3、变异系数4、强度保证率5、砼的配制强度

据经验公式，得出初步配合比；砼的强度分布的几个参数1、平均值2、标准差

据经验公式，得出初步配合比；砼的强度分布的几个参数3、变异系数4、强度保证率，概率度5、砼的配制强度

据经验公式，得出初步配合比；砼的配制强度初步确定水灰比

据经验公式，得出初步配合比；砼的单位用水量1、干硬性、塑性砼

据塌落度、骨料种类、规格选择

据经验公式，得出初步配合比；砼的单位用水量2、大流动性砼a、在塌落度为90mm用水量的基础上，塌落度每增加20mm，用水量增加5kgb、掺加减水剂计算砼的单位水泥用量

据经验公式，得出初步配合比；选择合理的砂率1、试验法：工程量较大或工程质量要求较高时，通过试验来确定砂率。

据经验公式，得出初步配合比；选择合理的砂率2、查表法：据集料的品种、规格与所采用的水灰比W/C查表确定。

据经验公式，得出初步配合比；选择合理的砂率3、计算法：以细集料体积填充粗集料空隙后稍有富余为原则。

据经验公式，得出初步配合比；计算得出初步配合比1、绝对体积法

据经验公式，得出初步配合比；计算得出初步配合比2、质量法

据经验公式，得出初步配合比；

试拌、调整和易性，得出基准配合比；通过试拌调整，使符合实际情况1、试配拌合物用量粗骨料最大粒径/mm<31.540拌合物数量/L1525

试拌、调整和易性，得出基准配合比；通过试拌调整，使符合实际情况2、调整和易性a.实测坍落度偏小/维勃稠度偏大？b.实测坍落度偏大/维勃稠度偏小？c.砂浆量不足，粘聚性或保水性不良？d.砂浆量过多，流动性较低？

试拌、调整和易性，得出基准配合比；通过试拌调整，使符合实际情况调整满足后，用量测定砼拌合物的实际表观密度，计算出每m³砼中各材料的拌合用量。

实验室检验、复核、定设计配合比；

必要性：和易性满足施工要求，但尚未确定其水灰比是否满足设计强度的要求。

方法：a.至少3个不同的配合比（基准配合比，另两个配合比只改变水灰比

±

0.05）b.每种配合比至少制作一组(三块)试件;c.28d后强度试验得砼配置强度对应水灰比

实验室检验、复核、定设计配合比；得出满足强度要求的最佳灰水比后，计算出各种材料的用量ff3f2f1fh123最佳c/w

实验室检验、复核、定设计配合比；

混凝土拌和物的表观密度计算值拌合后表观密度实测值1、未超过计算值的2％，即为设计配合比2、超过2%，各材料用量乘以f修正设计配合比得施工配合比砼配合比设计时，骨料以干燥状态为基准。施工中砂、石骨料的含水率(a%、b%)，含水量的变化导致砼水灰比波动的现象，从而导致强度、耐久性降低。小结：配合比设计的步骤1、原料的质量；2、据经验公式，得出初步配合比；（计算）3、试拌、调整和易性；（试验）4、实验室检验、复核、定设计配合比；5、据现场材料的实际情况，修正。某现浇钢筋混凝土梁，混凝土的设计强度等级为C20，95%强度保证率，施工要求坍落度为35～50mm（混凝土由机械搅拌，机械振捣），施工单位有历史统计资料，混凝土强度标准差为4.5MPa。采用的原材料：32.5复合水泥（实测28天强度35.6MPa），密度ρc＝3000kg/m3；中砂，表观密度ρs=2660kg/m3；碎石，表观密度ρg＝2700kg/m3，最大粒径Dmax=19mm；自来水。求：1、设计混凝土配合比（按干燥材料计算）；2、施工现场砂含水率4％，碎石含水率1％，求施工配合比。砼的配合比设计(举例)解：初步计算配合比的计算⑴确定配制强度（fcu,o）

fcu,o＝fcu,k+1.645σ＝20＋1.645×4.5=27.4MPa⑵确定水灰比（W/C）碎石：αa,αb—回归系数分别取0.46和0.07W/C=0.46×35.6/(27.4+0.46×0.07×35.6)=0.57由于现浇钢筋混凝土梁处于干燥环境，查表，（W/C）max<0.65，故可取w/c=0.57。⑶确定单位用水量（mwo）查表，取mwo＝195kg⑷计算水泥用量（mco）mco＝mwo/(W/C)=195/0.57=342(kg)查表，最小水泥用量为260kg故可取mco＝342kg⑸确定合理砂率值（βs）根据骨料及水灰比情况，查表，βs＝34％⑹计算粗、细骨料用量（mgo）及（mso）

用体积法计算:解得：mgo＝1207kgmso=622kg采用质量法计算：解得：mgo＝1230kgmso=633kg

二、配合比的试配、调整1、按初步计算配合比试拌15L，其材料用量为

水泥0.015×342=5.13kg

水0.015×195=2.93kg

砂0.015×633=9.50kg

石子0.015×1230=18.45kg搅拌均匀后做和易性试验，测得的坍落度为20mm，不符合要求。增加5％的水泥浆，即水泥用量增加到5.39kg，水用量增加到3.08kg，测得坍落度为38mm，粘聚性、保水性均良好。试拌调整后的材料用量为：水泥5.38kg，水3.08kg，砂9.50kg，石子18.45kg，总重量36.41kg。砼拌和物实测表观密度为2465kg/m3。二、配合比的试配、调整拌制1m³混凝土的材料用量：水泥：

水：砂：石子：三、检验强度，确定设计配合比

在基准配合比的基础上，拌制三种不同水灰比的混凝土，并制作三组强度试件。其一是水灰比为0.57的基准配合比，另两种水灰比分别为0.52及0.62，经试拌检查和易性均满足要求经标准养护28天后，进行强度试验:水灰比0.52（灰水比1.92）………31.5MPa水灰比0.57（灰水比1.75）………27.9MPa水灰比0.62（灰水比1.61）………24.8MPa计算（或作图）出与混凝土配制强度（27.4MPa）对应的灰水比值。三、检验强度，确定设计配合比绘制强度与水灰比关系曲线，由图，查出与配制强度fcu,o=27.4MPa相对应的灰水比为1.72(水灰比为0.58)，即可得出符合强度要求的配合比如下：用水量取基准配合比用水量值：208kg；水泥用量

208×1.72＝358kg；因水灰比值与基准配合比水灰比值相差不大，故可取基准配合比中的骨料用量，即砂643kg，石子1249kg。三、检验强度，确定设计配合比按此配合比拌制混凝土拌合物，做和易性试验，测得坍落度为38mm，观察粘聚性，保水性均良好，满足要求。测出拌合物的表观密度为2460kg/m3。并根据实测表观密度校正各材料用量。校正系数δ等于混凝土表观密度实测值ρc,t与计算值ρc,c的比值,δ小于1.02。

δ小于1.02，混凝土各材料用量不需修正.即可确定混凝土设计配合比为:

水泥:砂:石=358:643:1249=1:1.72:3.4