《材料检测》课件-P5-3单元五 普通混凝土和砂浆检测3-配合比设计实例

复习提问：1、基准混凝土配合比设计是为了满足混凝土的什么性能？2、为什么要进行混凝土施工配合比设计？混凝土配合比设计混凝土配合比是指各组成材料用量之间的比例关系配合比常用的表示方法1、以每1m3混凝土中各项材料的质量来表示例如水泥300kg、水180kg、砂720kg、石子1200kg，其每1m3混凝土总质量为2400kg2、以各项材料间的质量比来表示(以水泥质量为1)水泥：砂：石：水＝300：720：1200：180＝1：2.40：4.00：0.60混凝土配合比设计混凝土配合比配合比常用的表示方法一、混凝土配合比的基本要求1、达到设计强度2、满足和易性3、满足耐久性4、符合经济原则，节约水泥、降低成本混凝土配合比设计混凝土配合比配合比常用的表示方法一、混凝土配合比的基本要求二、混凝土配合比设计方法及步骤首先按原材料性能及对混凝土技术要求进行初步计算，得出初步计算配合比。用mc0、mw0、ms0、mg0表示经试验室试拌调整，得出基准配合比。用mca、mwa、msa、mga表示然后经强度复核定出满足设计和施工要求并且比较经济合理的试验室配合比。用mcb、mwb、msb、mgb表示根据现场砂石含水情况调整的施工配合比用mc、mw、ms、mg表示混凝土配合比设计方法和步骤题目P108配制普通混凝土项目：某结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，要求强度保证率为95%，混凝土由机械搅拌、振捣，施工要求坍落度为35mm~50mm，施工单位历史统计资料无。采用的原材料为：42.5MPa的普通硅酸盐水泥，28天的水泥实测强度为46.4MPa，密度3.10g/cm3；砂：中砂，符合Ⅱ区级配，表观密度2.65g/cm3，含水率为4%；碎石：粒级5mm~20mm，表观密度2.70g/cm3，含水率为1%；水：自来水。(1)配制强度的确定P109(一)初步配合比的计算已知条件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅酸盐水泥,fce,k=46.4Mpa．ρco=3.10g/cm3，中砂，ρso＝2.65g/cm3；碎石，粒级5—20，ρgo=2.70g/cm3。(1)配制强度的确定(Rcu,i)fcu,o＝fcu,k十1.645σσ查表得5.0

fcu,o＝30十1.645×5.0=38.2MpaP105表5-3-3（一）初步配合比的计算(1)配制强度的确定(2)初步确定水灰比值(W／C)已知条件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅酸盐水泥,fce=46.4Mpa．ρco=3.10kg/cm3，中砂，ρso＝2.65g/cm3；碎石，粒级5—20，ρgo=2.70g/cm3。(2)初步确定水灰比值(W／C)根据要求，按下式计算水灰比，fcu,o=αafce(C/W-αb)fcu,o=0.46fce(C/W-0.07)38.2=0.46×46.4（C/W-0.07)C/W=1.86W/C=0.54查P104表5-3-2最大水灰比0.65（1）初步配合比的计算(1)配制强度的确定(2)初步确定水灰比值(W／C)(3)选取每立方米混凝土的用水量(Mwo)(3)选取每立方米混凝土的用水量(Mwo)查P105表5-3-5根据碎石最大粒径为20mm，取Mwo＝195kg（一）初步配合比的计算(1)配制强度的确定(2)初步确定水灰比值(W／C)(3)选取每立方米混凝土的用水量(Wco)(4)混凝土单位水泥用量(Mco)计算(4)混凝土单位水泥用量(Mco)Mco＝Mwo×C／W＝195×1.86=361kg查P104表5-3-2，最小水泥用量260kg，故应取Mco=361kg。（一）初步配合比的计算(1)配制强度的确定(2)初步确定水灰比值(W／C)(3)选取每立方米混凝土的用水量(Wco)(4)混凝土单位水泥用量(Mco)计算(5)初步估计合理砂率值(Sp)(5)初步估计合理砂率值(Sp)查P106表5-3-6根据水灰比0.54，碎石最大粒径20mm，取Sp＝36％36~4138~4339~440.7033~3835~4036~410.6030~3532~3733~380.5027~3229~3430~350.40402016碎石最大粒径（mm)水灰比（一）初步配合比的计算(1)配制强度的确定(2)初步确定水灰比值(W／C)(3)选取每立方米混凝土的用水量(Mco)(4)混凝土单位水泥用量(Mco)计算(5)初步估计合理砂率值(Sp)(6)计算砂(Mso)和石(Mgo)用量★(6)计算砂(Mso)和石(Mgo)用量绝对体积法假定表观密度法已知条件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅水泥,fce,k=46.4Mpa．ρco=3.10kg/cm3，中砂，ρso＝2.65g/cm3；碎石，粒级5—20，ρgo=2.70kg/cm3。(6)计算砂(Mso)和石(Mgo)用量绝对体积法：McoMsoMgoMwo

+

+

+

十0.01α＝1ρcρsρgρwMsoSp=—————

Mso+Mgo已知条件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅酸盐水泥,fce,k=46.4Mpa．ρco=3.10g/cm3，中砂，ρso＝2.65kg/cm3；碎石，粒级5—20，ρgo=2.70g/cm3。361

Mso

Mgo

195

+

+

+

十0.01×1＝13.102.602.701.0

Mso

36%=

—————

Mso+Mgoα=1（不加外加剂）绝对体积法计算砂石用量如以水泥质量为1，则配合比为：Mco:Mso:Mgo:Mwo=361：653：1166：195Mco:Mso:Mgo:Mwo=1：1.81：3.23：0.54

Mso=653kg,Mgo=1166kg,Mwo=195kg,Mco=361kg砂石用量计算绝对体积法假定表观密度法假定表观密度法假定混凝土表观密度为2400kg／m3，则：Mco+Mso+Mgo+Mwo＝2400MsoSp=————

Mso+Mgo

Mso36%=————

Mso+Mgo361+Mso+Mgo+195=2400

Mso+Mgo=1844假定表观密度法计算砂石用量得到：Mso=664kg,Mgo=1180kgMwo=195kg，Mco=361kg如以水泥质量为1，则配合比为：Mco：Mso：Mgo：Mwo

=361：664：1180：195=1：1.84：3.27：0.54混凝土配合比设计实例

(一)初步配合比的计算(二)基准配合比的确定（二）基准配合比

根据骨料最大粒径，取15dm3

混凝土拌合物，按假定表观密度法的配比计算材料用量水泥：0.015×361=5.42kg

砂：0.015×664=9.96kg

石：0.015×1180=17.70kg

水：0.015×195=2.93kg

搅拌后和易性测试，坍落度20mm，粘聚性和保水性良好。因坍落度太小，不符合要求。则按水灰比不变，同时增加水、水泥（增加5%水泥浆）。水泥增加=5.42×5%=0.27kg水增加=2.93×5%=0.15kg现水泥总量=5.42+0.27=5.69kg现水总量=2.93+0.15=3.08kg

（二）基准配合比

将上述材料均匀拌合，测定坍落度值为35mm，粘聚性、保水性均良好，满足设计要求，此时各材料用量为：水泥：砂：石：水=5.69：9.96：17.70：3.08=1：1.75：3.11：0.54同时，测得混凝土表观密度为2410kg／m3由此计算每立方米材料用量（二）基准配合比每立方米材料用量假设1m3砼水泥用量为Mca则：Msa=1.75Mca，Mga=3.11Mca，Mwa=0.54Mca1Mca+1.75Mca+3.11Mca+0.54Mca=2410Mca=377kgMsa=1.75×377=660kgMga=3.11×377=1172kgMwa=0.54×377=204kg修正

ρc,t-ρc,c2410-2400δ=

=

ρc,c2400基准配合比：Mca=377kg，Msa=660kg，Mga=1172kg，Mwa=204kg=0.4%≤2%，可不作调整因测得混凝土表现密度为2410kg／m3混凝土配合比设计实例

(一)初步配合比的计算(二)基准配合比的确定(三)试验室配合比的确定（三）试验室配合比为了确定混凝土试配强度，至少试配3个不同的配合比，因此，除了以上获得的基准配合比(水灰比)外，还需增加水灰比0.49和0.59的配合比（W/C±0.05），作为检验标养28天的强度。其试验结果如下：根据上述试验结果，作强度与灰水比C／W关系曲线强度与灰水比c／W关系曲线由图解法，确定试配强度fcu,o=38.2Mpa所对应的灰水比为1.81，即水灰比(W/C)为0.55.（三）试验室配合比可以得出混凝土所需的配合比如下：每立方米用水量不变，Mwb=Mwa=204kg每立方米砂石材料不变，Msb=Msa=660kgMgb=Mga=1172kgMwb/Mcb=W/C204/Mcb=0.55Mcb=371kg混凝土配合比设计实例

(一)初步配合比的计算(二)基准配合比的确定(三)试验室配合比的确定(四)现场施工配合比（四）现场施工配合比现砂含水率4%，碎石含水率1%，则：Mc=Mcb=371kgMs=Msb(1+a%)=660×(1+4%)=686kg

Mg=Mgb(1+b%)=1172×(1+1%)=1184kgMw=Mwb-(Msb×a%+Mgb×b%)=204-660×4%-1172×1%=166kg（四）现场施工配合比施工配合比：Mc=371kgMs=686kg

Mg=1184kgMw=166kg小结(1)

(一)初步配合比的计算(1)配制强度的确定

fcu,i＝fcu,k十1.645σ(2)初步确定水灰比fcu,i=Afce(C/W-B)(3)选取每lm3混凝土的用水量(Mwo)查表(4)混凝土单位水泥用量(Mco)计算Mco＝Mwo×C／W(5)初步估计合理砂率值(Sp)查表(6)计算砂(Mso)和石(Mgo)用量绝对体积法和假定表观密度法小结(2)(一)初步配合比的计算计算得到(二)基准配合比的确定根据砼和易性要求在试验室试拌后确定(三)试验室配合比的确定按W/C±0.05做三组平行试验，根据抗压强度值确定合适的水灰比，再确定配合比(四)施工配合比的确定按现场砂石含水率计算实际材料秤量作业：P136/4、5作业P136/5已知混凝土试拌调整后，各项材料的拌合用料量，水泥4.5kg，水2.7kg，砂9.9kg，碎石18.9kg，实测砼拌合物表观密度2400kg/m3。(1)）试计算1立方米混凝土各项材料用量？(2)如施工现场砂含水量为4%，石子含水率为1%，试求配合比。(1)配制强度的确定(fcu,i)fcu,o＝fcu,k十1.645σ

fcu,o＝40十1.645×6.0=49.9Mpa(2)初步确定水灰比值(W／C)根据要求，按下式计算水灰比，fcu,o=0.46fce(C/W-0.07)49.9=0.46×47.5（C/W-0.07)C/W=2.35W/C=0.43查P104表5-3-2最大水灰比0.60(3)选取每立方米混凝土的用水量(Mwo)查P105表5-3-5Mwo=195kg(4)混凝土单位水泥用量(Mco)Mco＝Mwo×C／W＝195×2.35=458kgP136/4解答(5)初步估计合理砂率值(Sp)查P106表5-3-6取Sp=32%或33%(6)计算砂(Mso)和石(Mgo)用量假定混凝土表观密度为2400kg／m3，则：Mco+Mso+Mgo+Mwo＝2400MsoSp=————