普通混凝土配合比设计管理与应用.pptx

概述1n普通混凝土的定义 目前我国普通混凝土的定义是按干静观密度范围确定的，即干表观密度为2000Kg/m32800Kg/m3的抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土和大体积混凝土等均属于普通混凝土范畴。简称混凝土，是指水泥混凝土。n设计原则 经济性、和易性、强度、耐久性n设计依据 JGJ55-2011 普通混凝土配合比设计规程 华润混凝土管理手册之“配合比管理指引”第1页/共36页概述2n设计原理 水灰比（水胶比）定律：对于给定的材料，强度只取决于一个因素即水灰比（水胶比）设计公式 fcu，o=Afce（C/W-B）n设计的工作内容 为什么称之为“配合比设计”而不叫“配合比计算”呢？这是因为混凝土是多材料组合，它要满足以下要求：1、保证混凝土硬化后的结构强度和所要求的其他性能和耐久性2、满足施工工艺易于操作而又不留隐患的工作性；3、符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量；4、对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求；5、在达到要求的同时，设法降低成本。第2页/共36页设计要领3n四种基本材料 水、胶凝材料、砂子、石子n三个比例 水胶比：水和胶凝材料之比 砂率：砂子和总骨料之比 胶骨比：胶凝材料和骨料之比n基本规律 1、决定混凝土强度的基本因素是水泥（胶凝材料）的强度和水胶比，胶凝材料确定之后，水胶比是决定因素；2、水胶比确定后，由用水量决定水泥（胶凝材料）的用量；3、砂子和石子是混凝土的骨架，是主体，其用量占混凝土用料量的三分之二以上。砂率由石子的空隙率和水胶比确定。第3页/共36页设计流程4n第一阶段 根据设计图及施工单位的工艺条件，结合当地当时的具体条件，提出要求，为第二阶段作准备。n第二阶段 选用材料、选用设计参数，这是整个设计的基础。材料和参数的选择，决定配合比设计是否合理。n第三阶段 计算材料用量。可用重量法或体积法计算。n第四阶段 对配合比设计的初步结果，进行试配、调整并加于确定（生产前，应根据库存的砂石含水率作必要的调整，并根据搅拌机的规格确定每盘的投料量）。第4页/共36页设计参数及运算5n各参数与混凝土性能的关系 三个基本参数：水胶比、用水量、砂率 三个主要性能：强度、耐久性、和易性 水胶比 强度 用水量 耐久性 砂率 和易性注：粗实线表示直接关系，细实线表示主要关系，虚线表示次要关系。做配合比设计时要掌握主线照顾次线，做好选择。第5页/共36页设计参数及运算6n强度标准差 1、近13个月强度资料，同一品种、同一强度等级、不小于30组 强度等级不大于C30时，标准差取计算值或3.0Mpa；强度等级大于C30且不小于C60时，标准差取计算值或4.0Mpa。2、当没有近期强度资料时，标准差按下表取值：强度等级C20C25C45C50C55标准差（Mpa）4.05.06.0第6页/共36页设计参数及运算7n配制强度 1、当设计强度等级小于C60时，配制强度按下式计算 例如：C30，配制强度30+1.6455=38.2Mpa 2、当设计强度等级不小于C60时，配制强度按下式计算 例如：C60，配制强度1.1560=69.0Mpa第7页/共36页设计参数及运算8n水胶比 当混凝土强度等级小于C60时，水胶比按下式计算第8页/共36页设计参数及运算9回归系数的确定 1、通过试验建立强度与水胶比关系式确定；2、当不具备上述试验资料时，可按下表选用：第9页/共36页设计参数及运算10胶凝材料28天强度的确定 1、通过试验实测确定；2、当无实测值时，可按下式计算：第10页/共36页设计参数及运算11 3、粉煤灰和矿渣粉的影响系数：第11页/共36页设计参数及运算12l例如：设计强度等级为C30；所用水泥为；粉煤灰为II级灰，掺量为20%；矿粉为S95级，掺量为20%；粗骨料为碎石。试计算水胶比参数。解：1、回归系数 分别为0.53和0.20；2、配制强度 为301.645538.2 Mpa；3、胶凝材料28天强度为 0.851.0（1.16 42.5）41.90（Mpa）注：粉煤灰和矿粉影响系数可以保守取值，如：0.80和0.95第12页/共36页设计参数及运算13 4、水胶比为：（0.5341.90）/38.2+0.530.2041.9 22.21/42.64 0.52第13页/共36页设计参数及运算14l水胶比的限制 同时应符合GB500102010混凝土结构设计规范要求第14页/共36页设计参数及运算15l矿物掺合料最大掺量的限制福建省地方标准预拌混凝土质量管理标准中的规定第15页/共36页设计参数及运算16n用水量（未掺外加剂）第16页/共36页设计参数及运算17n用水量（掺有外加剂）注：外加剂中水的成分须计算到用水量中l用水量的限制：DBJ/T13-42:第17页/共36页设计参数及运算18n胶凝材料用量l胶凝材料用量的限制：见下页第18页/共36页设计参数及运算19l胶凝材料用量的限制：最小：最大：第19页/共36页设计参数及运算20n外加剂用量 概念：注意“外加剂用量”与“外加剂掺量”的区别，后面说到的矿物掺合料也一样。第20页/共36页设计参数及运算21n矿物掺合料用量n水泥用量第21页/共36页设计参数及运算22n砂率 1、根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有的历史资料确定 2、当无历史资料时，可按以下方式选取：第22页/共36页设计参数及运算23n粗骨料和细骨料用量 粗骨料用量和细骨料用量的计算有“质量法”和“体积法”，大家明确一点的是：无论是质量法或体积法，均是在计算完以上材料用量之后再进行计算。质量法 第23页/共36页设计参数及运算24体积法 下面看个体积法的例子第24页/共36页设计参数及运算25体积法例子（各材料的静观密度经实验确定）360/3100+80/2400+mg/2640+ms/2640+175/1000+0.01=1 ms/(ms+mg)=0.45 计算结果：水泥360；掺合料80；水175 砂792；石966 注：举例为了简化，掺合料未区分煤灰和矿粉，外加剂未计入，因为计算过程都是一样的。第25页/共36页试配、调整及确定26n试配 混凝土配合比设计完成后必须进行试配，其作用是检验配合比是否与设计要求相符。如不相符，应进行调整。试配工作应注意以下几点：1、所用的设备及工艺方法应与生产时的条件相同；2、所使用的骨料应处于干燥状态（砂 0.5%，石 0.2%）；3、每盘的拌合量应搅拌机公称容量的1/4且不大于公称容量，最少不能小于20L；4、试验项目次序：稠度强度用料量，每个项目符合要求后方可安排下个项目的试配和调整。第26页/共36页试配、调整及确定27n调整塌落度调整 如塌落度小，则一是可以维持原水胶比不变，略微增加用水量（即水泥用量也相关增加）；二是略微提高砂率。如塌落度大，则调整方法与上述相反。粘聚性调整 粘聚性不好一般有两个原因，一是粗骨料过多，水泥砂浆不足；二是水泥砂浆过多（应该是说砂率过大）。应对原配合比仔细分析，针对原因采取调整方法。第27页/共36页试配、调整及确定28n调整泌水性的调整 泌水性大，有可能会降低混凝土强度，调整措施是减少用水量，但不减水泥用量。注意调整幅度：调整时，每次调整幅度应以1%为限，一次未能解决的，则多次逐步调整，直到符合要求，且每次调整后应重新计算各材料用量。和易性调整合格后，即作为基准配合比，另在基准配合比的基础上以水胶比0.05再各拌制一组试件（砂率可视情况调整），该3组试件的强度将作为后期确定最终水胶比的依据。第28页/共36页试配、调整及确定29n配合比的确定水胶比的确定 根据上述制作的三组试件的28强度（也可按早期强度推定），绘制强度与胶水比关系图（也可用插值法计算），从而确定水胶比 第29页/共36页试配、调整及确定30n配合比的确定水胶比的确定结果为0.529，稍保守取0.52 38.2Mpa胶水比1.89，即水胶比0.529也可用这个公式计算，结果也是胶水比1.89，即水胶比0.529第30页/共36页试配、调整及确定31n配合比的确定各材料用量的计算 根据以上确定的水胶比（即0.52），计算各原材料用量，并以本配合比拌制验证拌合物表观密度，如实测的表观密度与计算表观密度差值的绝对值不大于2%时，则计算配合比不用调整，若大于2%，则需将各原材料用量再乘以校正系数进行调整。第31页/共36页试配、调整及确定32n配合比的确定水溶性氯离子的测定 配合比调整后，应测定拌合物的水溶性氯离子含量，且其含量应符合下表要求：第32页/共36页试配、调整及确定33n配合比的确定一些特殊要求 对于抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土，需注意规范中对诸如骨料含泥量等指标的特殊要求。第33页/共36页配合比的管理34n日常管理规范要求 生产单位可根据常用原材料设计出常用的混凝土配合比备用，并在启用过程中予以验证和调整，当遇到下列情况之一时，应重新进行配合比设计：1、双混凝土性能有特殊要求时；2、水泥、外加剂或矿物掺合料等原材料品种、质量有显著变化时。注：福建省质量管理标准还要求，每半年进行不少于一次验证。管理手册要求 半年验证、标准差高时验证、平均值低时验证 第34页/共36页谢谢大家！35第35页/共36页36感谢您的观看。第36页/共36页