项目四混凝土配合比.ppt

1、混凝土配合比设计,项目四 混凝土试验检测,普通混凝土是由 水泥、砂、石和水组成，其间的数量关系直接影响着混凝土的拌合物的和易性、强度及耐久性。,如何确定各材料间数量关系？,定义：是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。p118 任务：确定各组分材料之间的比例 水泥（或水泥加外加剂）的用量 单位用水量 砂率与骨料的用量 化学外加剂用量,任务四 混凝土配合比设计,目的：使混凝土满足下列要求 1.拌合物的和易性良好 2.硬化后在规定龄期的强度合格 3.耐久性良好（抗冻，抗渗，耐腐蚀） 4.尽可能经济环保,1)单位用量表示法：p118 以1m3体积混凝土内各项材料的用量表示， 如：mc=330； mw=

2、165 ； ms=706kg ；mg=1265。 2)相对含量表示方法： 单位体积内各项材料用量的比值（以水泥质量为1）表示。 如：水泥：砂子：石子=1：2.15：3.82， W/C=0.5,一、普通混凝土配合比设计的表示方法,二、配合比设计基本要求：p119,普通混凝土就是30-90mm, 泵送的，流动性高的混凝土200-200mm以上,1.了解混凝土的设计强度等级fcu.k，耐久性要求 C30P12F50 2.了解和易性要求； LS:180-220mm 3.施工环境：冬季施工、夏季施工 4.了解结构的断面尺寸及配筋，确定骨料的最大粒径Dmax （用水量，砂率选取，最小搅拌量都会用到）。,三

3、、混凝土配合比设计的资料准备,*5.施工条件（振捣方法）、施工管理水平及标准差等。p120,*6.了解各项原材料的物理参数。 水泥的品种、标号、密度； 砂、石骨料的种类、表观密度、级配、细度模数、最大粒径； 拌和用水的水质情况；,四、混凝土配合比设计的三参数p119,1、混凝土：四个基本变量： 水泥、水、砂子、石子 三个关系: 1）水和水泥的关系（水灰比） 2）砂和石子的关系（砂率） 3）水泥浆与骨料（粗骨料的最大粒径）的关系（单位用水量）,三参数与混凝土的各项性能之间有着密切的关系,表4-13,表4-12,计算求出（鲍罗米公式）,混凝土强度与水灰比的关系,影响混凝土强度的因素,水灰比定律在材

4、料相同的条件下，砼强度值随水灰比的增大而减小，其变化规律呈近似双曲线形状。,影响混凝土强度的因素,砂率：砂率对混合料的和易性影响较大，若选择不恰当，还会对混凝土的的强度和耐久性也产生影响。砂率的选用应该合理，在保证和易性要求的条件下，宜取较小值，以利于节约材料。,单位用水量：在水灰比用水确定后，混凝土中单位用水量也表示水泥浆与集料之间的比例关系。为节约水泥和改善耐久性，在满足流动性的条件下，应尽可能取较小的单位用水量。,五、混凝土配合比设计的步骤,强度调整,和易性调整,含水率调整,1.确定配制强度(fcu,o),1)当施工单位有25组以上近期该种混凝土的试验资料时：,(一)初步配合比的确定,2

5、)当施工单位不具有统计资料时：,混凝土强度经验公式(又称鲍罗米公式)：P120,2.确定水灰比值(W/C),式中：C/W灰水比； fcu，0混凝土配制强度； fce水泥的28d抗压强度实测值. a、b回归系数；,p113,复核耐久性，如后面的表所示，在最大水灰比和算出的水灰比中，取最小值作为水灰比的值。 P120 表4-11,按强度等级计算水灰比,表 4-11混凝土最大水灰比和最小水泥用量 p121,3.确定单位用水量(W0),1)干硬性和塑性混凝土用水量,干硬性混凝土,塑性混凝土的用水量(kg/m3),2)流动性混凝土单位用水量（1m3）,在骨料粒径一定时，拌合物的坍落度主要取决于单位体积的

6、用水量，而与水泥用量无关。所以直接可以通过坍落度确定单位用水量。,表4-12混凝土的用水量选用表 p121,未掺外加剂时，以90mm为基础，坍落度90mm时，按上表选取。坍落度90mm时，每增大20mm，水量增加5kg。,掺外加剂时，按下式计算：,mwa=mw0(1-),外加剂的减水率,首先不惨外加剂的用水量，然后结合减水率，来确定实际用水量,4.计算混凝土的单位水泥用量(mco),复核耐久性 P120 表4-11，在最小水泥用量和算出的水灰比中，取最大值作为水泥用量。,5.确定合理砂率(s) 1)应根据混凝土的和易性要求试验取得。 2)根据水灰比及骨料最大粒径查表选取。 3)按级配合理原则，

7、用拨开系数计算。,混凝土的砂率(%),经验：泵送混凝土s：32%-35%：非泵送混凝土s：36%-46%,6.确定1m3混凝土的砂石用量（体积法）,（1）质量法（假定表观密度法）。如果原材料比较稳定，可先假设混凝土的表观密度为一定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。,c0g0s0w0 cp,（2）体积法：（绝对体积法）绝对体积法的基本原理是：假定刚浇捣完毕的混凝土拌合物的体积，等于其各组成材料的绝对体积及混凝土拌合物中所含少量空气体积之和。,1m3砼材料用量： 水泥：砂：石：水=1：x : y : z ， W/C = z,7.得出初步配合比,【例】已知混凝土设计强度等级为C

8、30，无强度历史统计资料。施工要求坍落度为3050mm，桥梁所在区域属于潮暖地区。组成材料： 采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，密度c=3.1g/cm3；富余系数为1.13（固定）， 砂为中砂，表观密度os=2.65g/cm3 。 碎石最大粒径为d=31.5mm，表观密度og=2.7g/cm3， 试求：混凝土的初步配合比。,1. 确定配制强度(fcu,o),2. 确定水灰比(W/C),3. 确定用水量(mwo) 查表，p121。则1m3混凝土的用水量可选用mwo=185。,初步配合比,4. 确定水泥用量(mco),5. 确定砂率,由W/C=0.56，碎石最大粒径为40mm，查表p122，

9、取合理 砂率为35%。,6. 计算砂石用量(mso，mgo),1)质量法 已知：单位用灰量为 mco=330，单位用水量为mwo=185 假定混凝土拌合物的表观密度为2400/m3，则：,mso+mgo=2400185330,解得：mso=659，mgo=1226,7.初步配合比为：mwo=185，mco=330， mso=665，mgo=1220。,解得：mso=665，mgo=1220。,1)体积法,已知：水泥密度c=3.1g/cm3 ，砂的表观密度s=2.65g/cm3 ，碎石表观密度g=2.7g/cm3,非引气混凝土=1,问：在这几个过程里有没有问题存在？怎么解决？ 答：第二步算水灰比

10、和第四步算水泥用量的时候没有经过耐久性的校核，只是通过强度算出。所以算出的答案还要按着表4-11p120，去判断是要计算出来的大小还是要表里的最大最小值。,2.配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率。,(二)基准配合比的确定-和易性调整,1.试配：拌制15L或25L拌合物，检查和易性；,砼拌和物和易性调整方法有 1）若坍落度不满足： 坍落度过小应保持W/C 不变，增加水泥浆量； 坍落度过大保持砂率不变，增加骨料用量。 2）若粘聚性、保水性不满足要求时，应保持骨料总量不变，调整砂率。,基准配合比,3.和易性合格后，测出该拌合物的实际表观密度(c,t)，,(三)设计配合比的确定-混凝土强

11、度调整,mc0、ms0、mg0、mw0,mc0、ms0、mg0、mw0,mc0、ms0、mg0、mw0,和易性合格,C/W,设计灰水比,按下列原则确定每m3混凝土的材料用量。,用水量(mw)应在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定； 水泥用量(mc)应以用水量mw乘以选定的灰水比计算确定； 粗、细骨料用量(ms、mg)应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上，按选定的水灰比进行调整后确定。 由强度复核之后的配合比，还应根据实测的混凝土拌合物的表观密度(c,t)和计算表观密度 (c,c)进行校正。校正系数为：,5. 若 由以上定出的配合比即为确定的设计配合

12、比；当两者之差超过计算值的2%时。,应将配合比中的各项材料用量乘以校正系数，即为混凝土的设计配合比。,假设工地砂、石含水率分别为a%和b%，则施工配合比为：,mc=mc ms=ms(1+a%) mg=mg(1+b%) mw=mw-msa%-mgb%,(四)施工配合比的确定,总结：,1.配合比表示方法,2.配合比设计应满足的基本要求,3.配合比三参数,4.初步配合比设计步骤,【作业】某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为3550mm，混凝土为机械搅拌和机械振捣，该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下： 水泥：强度等级42.5的普通水泥，水泥强度等级值的富余系数

13、为1.13，密度c=3.1g/cm3； 中砂：级配合格，细度模数2.7，表观密度os=2650kg/m3,堆积密度为os=1450 kg/m3； 碎石：级配合格，最大粒径为40mm，表观密度og=2700kg/m3，堆积密度为og=1520 kg/m3, 水：饮用水。 试求：混凝土的初步配合比。,1. 确定配制强度(fcu,o),2. 确定水灰比(W/C),3. 确定用水量(mwo) 查表，则1m3混凝土的用水量可选用mwo=175。,初步配合比,4. 确定水泥用量(mco),5. 确定砂率,由W/C=0.64，碎石最大粒径为40mm，查表525，取合理 砂率为36%。,6. 计算砂石用量(m

14、so，mgo),1)质量法 假定混凝土拌合物的表观密度为2400/m3，则：,mso+mgo=2400175273,解得：mso=702，mgo=1250,7.初步配合比为：mwo=175，mco=273， mso=702，mgo=1250。,解得：mso=702，mgo=1248。,1)体积法,1.试配 按初步计算配合比，取样25L，各材料用量为： 水泥：0.025273=6.825； 水：0.025175=4.375； 砂：0.025702=17.55； 石：0.0251248=31.2。,【例】基准配合比,2.检查和易性为10mm，应保持水灰比不变的条件下增加水泥浆量4%(增加水泥0.2

15、73，水0.175)， 测得和易性为36mm.,试拌后各种材料的实际用量是： 水泥：mc0拌=6.825+0.273=7.098； 砂：mso拌=17.55；石：mgo拌=31.2； 水：mwo拌=4.375+0.175=4.55。,得出基准配合比：,设计配合比,以基准配合比为基准，再配制两组混凝土，水灰比分别为0.69和0.59，两组配合比中的用水量、砂、石均与基准配合比的相同。经检验，两组配合比为满足和易性需求，将上述三组配合比分别制成标准试件，养护28天，测得三组混凝土的强度分别为： W/C=0.69 （C/W=1.45） f1=32.0MPa W/C=0.64 ( C/W=1.56)

16、f2=34.8MPa W/C=0. 59 (C/W=1.69) f3=38.6Mpa 绘制灰水比(C/W)与强度线性关系图：,169,156,145,150,386,348,332,320,f28,C/W,W/C=0.69 （C/W=1.45） f1=32.0MPa W/C=0.64 ( C/W=1.56) f2=34.8MPa W/C=0. 59 (C/W=1.69) f3=38.6Mpa,水： mw基=180； 水泥：C/Wmw基=1.50180=270.0； 砂、石用量按体积法确定。,解得： ms基=706.1；mw基=1255.3。,测得拌合的表观密度为c,t=2400/m3，计算表观密度c,c=270.0+180.0+706.1+1255