水泥混凝土配比设计学习教案.pptx

会计学 1水泥(shun)混凝土配比设计第一页，共34页。二、配合比设计(shj)的基本原则n n满足结构设计的强度等级要求满足结构设计的强度等级要求 n n 即立方体抗压强度标准值（即立方体抗压强度标准值（fcu,k fcu,k），是立方体抗压强度总体分布中的一个值，强是立方体抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过度低于该值的百分率不超过5%5%。因此。因此(ync(ync)设计中必须采用混凝土配制强度设计中必须采用混凝土配制强度n n n n式中式中:fcu,0:fcu,0混凝土配制强度，混凝土配制强度，MPaMPa；n n fcu,k fcu,k混凝土立方体抗压强度标准混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，值，即混凝土强度等级值，MPaMPa；n n 混凝土强度标准差，混凝土强度标准差，MPaMPa。第 2页/共 34页第二页，共34页。n n满足混凝土施工所要求的和易性满足混凝土施工所要求的和易性n n 混凝土拌合物便于施工操作，能够混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实达到结构均匀、成型密实(m shi)(m shi)的性能。的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：性：二、配合比设计的基本(jbn)原则第 3页/共 34页第三页，共34页。和易性 粘聚性保水性(shuxng)流动性易达结构(jigu)均匀易成型(chngxng)密实好好在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。保证混凝土硬化后的质量二、配合比设计的基本原则第 4页/共 34页第四页，共34页。和易性选择依据：1.建筑物的截面(jimin)大小和钢筋布距；2.施工时所采用的浇注、运输、振实方法。二、配合比设计(shj)的基本原则第 5页/共 34页第五页，共34页。n n 满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求 满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求n n 是指混泥土能经得起长久使用 是指混泥土能经得起长久使用(sh(sh yng)yng)，能够耐磨损、耐火、抗冻、抗渗、抗化学腐蚀等。能够耐磨损、耐火、抗冻、抗渗、抗化学腐蚀等。为此规范中有最大水灰比和最小水泥用量规定。为此规范中有最大水灰比和最小水泥用量规定。二、配合比设计的基本(jbn)原则第 6页/共 34页第六页，共34页。n n符合经济原则，即节约符合经济原则，即节约(jiyu)(jiyu)水泥以水泥以降低混凝土成本降低混凝土成本n n应注意几点：应注意几点：n n1.1.选择集料时，应考虑就地取材；选择集料时，应考虑就地取材；n n2.2.尽量选用大粒径；尽量选用大粒径；n n3.3.集料级配良好；集料级配良好；n n4.4.选择合适的砂率选择合适的砂率n n5.5.尽量参用合适外加剂尽量参用合适外加剂n n6.6.尽量选用最小单位用水量尽量选用最小单位用水量n n7.7.条件允许尽量参用外参料（粉煤灰）条件允许尽量参用外参料（粉煤灰）第 7页/共 34页第七页，共34页。三、配合(pih)比设计的基本参数 水灰比（mw/mc）、单位(dnwi)用水量（mw）和砂率（s）是混凝土配合比设计的三个基本参数。水泥(shun)水砂 石子水泥浆 骨料混凝土单位用水量 mw砂率 w水灰比 mw/mc与强度、耐久性有关与流动性有关与粘聚性、保水性有关第 8页/共 34页第八页，共34页。交通部门没有专门颁布设计规程，公路桥涵施工技术规范中指定采用(c iyng)JGJ 55作为设计依据。里面的许多指标、规定是针对建筑行业的。因此，规程中计算公式、设计方法和步骤可以照章使用，但对一些技术指标及特殊混凝土的要求，应按照公路规程要求执行。四、配合(pih)比设计依据第 9页/共 34页第九页，共34页。n n混凝土强度等级混凝土强度等级n n 设计首要条件，配比计算重要依据。设计首要条件，配比计算重要依据。n n工程工程(gngchng)(gngchng)部位和施工方法部位和施工方法n n 确定和易性必须考虑的主要方面。确定和易性必须考虑的主要方面。n n原材料选择及试验资料原材料选择及试验资料n n 保证原材料必须合格，否则配比设计将毫无意义。保证原材料必须合格，否则配比设计将毫无意义。五、配合(pih)比设计条件第 10页/共 34页第十页，共34页。六、配合比设计的步骤(bzhu)与方法（一）确定混凝土初步配比（二）试配、工作性检验、调整，确定基准配合比（三）强度复核，密度校正，确定设计配合比（试验室配比）（四）计算(j sun)施工配合比第 1 1页/共 34页第十一页，共34页。（一）确定(qudng)初步配合比1.计算施工配制强度 fcu,0式中:fcu,0 混凝土配制强度，MPa；fcu,k 混凝土立方体抗压强度(kn y qin d)标准值，即混凝土强度等级值，MPa；混凝土强度标准差，MPa。第 12页/共 34页第十二页，共34页。n n 当混凝土强度等级为 当混凝土强度等级为C20 C20和 和C25 C25级，如本 级，如本单位历史平均 单位历史平均(pngjn)(pngjn)强度标准差计算 强度标准差计算值 值 2.5MPa 2.5MPa时，取 时，取 2.5MPa 2.5MPa；当混凝土；当混凝土强度等级等于或大于 强度等级等于或大于C30 C30级，其强度标准 级，其强度标准差计算值 差计算值 3.0MPa 3.0MPa时，取 时，取 3.0MPa 3.0MPa；n n 当无统计资料计算混凝土强度标准差时，当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按 其值按 下表选用 下表选用强度等级 C20 C20C35 C35标准差，MPa 4.0 5.0 6.0混凝土强度(qingd)标准差（一）确定(qudng)初步配合比第 13页/共 34页第十三页，共34页。2.确定(qudng)水灰比mw/mc（1）按混凝土强度要求计算水灰比式中：a、b 回归系数；应根据工程所用的水泥、集料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定(qudng)；当不具备上述试验统计资料时，采用P84 表4-13。fce 水泥28d 抗压强度实测值，MPa。（一）确定(qudng)初步配合比第 14页/共 34页第十四页，共34页。（2 2）复核耐久性）复核耐久性 为了 为了(wi le)(wi le)使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的 使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不 水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。（一）确定(qudng)初步配合比第 15页/共 34页第十五页，共34页。3.确定单位用水量mw（1）水灰比在0.400.80范围内时，根据粗集料的品种(p nzh ng)、粒径及施工要求的坍落度，按下表选取。拌合物稠度 卵石最大粒径，mm 碎石最大粒径，mm项目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40坍落度，mm1030 190 170 160 150 200 185 175 1653550 200 180 170 160 210 195 185 1755570 210 190 180 170 220 205 195 1857590 215 195 185 175 230 215 205 195塑性(sxng)混凝土的单位用水量，kg（一）确定(qudng)初步配合比第 16页/共 34页第十六页，共34页。（2）水灰比小于0.40的混凝土以及(y j)采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。拌合物稠度 卵石最大粒径，mm 碎石最大粒径，mm项目 指标 10 20 40 16 20 40维勃稠度，s1620 175 160 145 180 170 1551115 180 165 150 185 175 160510 185 170 155 190 180 165干硬性(yngxng)混凝土的单位用水量，kg（一）确定初步(chb)配合比第 17页/共 34页第十七页，共34页。（3）掺外加剂时混凝土的单位(dnwi)用水量可按下式计算：mwamw0（1）式中：mwa掺外加剂时混凝土的单位(dnwi)用水量，kg；mw0未掺外加剂时混凝土的单位(dnwi)用水量，kg；外加剂的减水率，应经试验确定。（一）确定(qudng)初步配合比第 18页/共 34页第十八页，共34页。4.计算水泥用量mc（1）计算（2）复核耐久性将计算出的水泥用量与规定(gudng)的最小水泥用量比较：如计算水泥用量不低于规定(gudng)的最小水泥用量，则耐久性合格；否则耐久性不合格，此时应取规定(gudng)的最小水泥用量。（一）确定初步(chb)配合比第 19页/共 34页第十九页，共34页。5.5.确定砂率 确定砂率s s（1 1）坍落度为）坍落度为10 10 60mm 60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按下表选取。粒径及水灰比按下表选取。（2 2）坍落度大于）坍落度大于60mm 60mm的混凝土砂率，可经试验确定；也可 的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表基础 在下表基础(jch(jch)上，坍落度每增大 上，坍落度每增大20mm 20mm，砂率增大，砂率增大1 1确定。确定。（3 3）坍落度小于）坍落度小于10mm 10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。的混凝土，其砂率应经试验确定。水灰比 mw/mc卵石最大粒径，mm 碎石最大粒径，mm10 20 40 16 20 400.40 2632 2531 2430 3035 2934 27320.50 3035 2934 2833 3338 3237 30350.60 3338 3237 3136 3641 3540 33380.70 3641 3540 3439 3944 3843 3641混凝土砂率，（一）确定(qudng)初步配合比第 20页/共 34页第二十页，共34页。6.6.计算砂、石子用量 计算砂、石子用量ms0 ms0、mg0 mg0（1 1）体积法）体积法 又称绝对体积法。又称绝对体积法。1m3 1m3混凝土中的组成材料 混凝土中的组成材料 水泥 水泥(shu(shu n)n)、砂、石子、水经过拌合均匀、成型密实后，混凝土、砂、石子、水经过拌合均匀、成型密实后，混凝土的体积为 的体积为1m3 1m3，即：，即：Vc+Vs+Vg+Vw+Va Vc+Vs+Vg+Vw+Va 1 1（一）确定(qudng)初步配合比第 21页/共 34页第二十一页，共34页。n n 解方程组，可得ms0、mg0。n n 式中：c、s、g、w分别为水泥(shu n)的密度、砂的表观密度、石子的表观密度、水的密度，kg/m3。水泥(shu n)的密度可取29003100kg/m3；n n 混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取1。n n（2）质量法n n 质量法又称为假定体积密度法。假定混凝土拌合物的质量为mcp，kg。（一）确定(qudng)初步配合比第 22页/共 34页第二十二页，共34页。n n 解方程组可得解方程组可得ms0ms0、mg0mg0。n n式中：式中：mc0 mc0、ms0ms0、mg0mg0、mw0mw0分别为分别为1m31m3混凝混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，土中水泥、砂、石子、水的用量，kgkg；n n mcp1m3 mcp1m3混凝土拌合物的假定质量，混凝土拌合物的假定质量，kgkg。可取可取235023502450kg/m32450kg/m3。n n s s混凝土砂率。混凝土砂率。n n7.7.计算初步配合比计算初步配合比n n（11）以）以1m31m3混凝土中各组成材料的实际混凝土中各组成材料的实际(shj)(shj)用用量表示。量表示。n n（22）以组成材料用量之比表示：）以组成材料用量之比表示：mc0mc0：ms0ms0：mg0mg011：xx：yy，mw/mc mw/mc？。？。（一）确定初步(chb)配合比第 23页/共 34页第二十三页，共34页。（二）试配、工作性检验、调整（二）试配、工作性检验、调整(tiozhng)(tiozhng)，确定基准配合比，确定基准配合比1.试配、工作性检验 按初步配合比称取一定质量的组成材料，拌制15L或25L混凝土，分别测定其和易性。测拌合物坍落度，并检查(ji nch)其粘聚性和保水性能：2.调整工作性确定基准配比如实测坍落度小于或大于设计要求，可保持水灰比不变，增加或减少适量水泥浆；如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。第 24页/共 34页第二十四页，共34页。1.1.强度检验 强度检验 一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外 一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少 两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05 0.05，其，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定体 用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定体积密度 积密度(md)(md)。各种配比制作两组强度试块，标准养护。各种配比制作两组强度试块，标准养护28d 28d进行强 进行强度测定。度测定。（三）强度复核（三）强度复核(fh)(fh)、密度校正，确定设计配合比、密度校正，确定设计配合比第 25页/共 34页第二十五页，共34页。2.设计配合比的确定（1）根据试验得出的混凝土强度与其相应的灰水比（mc/mw）关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（fcu,0）相对应的灰水比，确定1m3混凝土中的组成(z chn)材料用量：单位用水量（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）应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定；粗集料和细集料用量（ms、mg）应在基准配合比的用量基础上，按选定的灰水比进行调整后确定。（三）强度复核、密度（三）强度复核、密度(md)(md)校正，确定设计配合比 校正，确定设计配合比第 26页/共 34页第二十六页，共34页。（2）经强度检验确定配合比后，按下列步骤(bzhu)进行校正：按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体积密度计算值c,c：c,cmc+ms+mg+mw应按下式计算混凝土配合比校正系数：式中：c,t混凝土体积密度实测值，kg/m3；c,c混凝土体积密度计算值，kg/m3。当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2时，按（1）条确定的配合比即为设计配合比；当二者之差超过2时，应将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数，得到设计配合比。（三）强度复核、密度校正（三）强度复核、密度校正(jiozhng)(jiozhng)，确定设计配合比，确定设计配合比第 27页/共 34页第二十七页，共34页。（四）计算施工(sh gng)配合比 假定现场(xinch ng)砂、石子的含水率分别为a和b%，则施工配合比中1m3混凝土的各组成材料用量分别为：mc ms（1+a）mg（1+b）mwmsamgb 施工配合比可表示为：第 28页/共 34页第二十八页，共34页。配合(pih)比计算例题n n 例题 n n 某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30。施工采用机械拌合和振捣，选择的混凝土拌合物坍落度为3050mm。施工单位无混凝土强度统计资料。所用原材料如下：n n 水泥：普通水泥，强度等级42.5MPa，实测(sh c)28d抗压强度48.0MPa，密度c3.1g/cm3;n n 砂：中砂，级配2区合格。表观密度s2.65g/cm3;n n 石子：卵石，540mm。表观密度g2.60g/cm3;n n 水：自来水，密度w1.00g/cm3。n n 试用体积法和质量法计算该混凝土的初步配合比。第 29页/共 34页第二十九页，共34页。n n 解:n n 1.计算混凝土的施工配制强度fcu,0：n n 根据题意可得：fcu,k30.0MPa，查表3.24取5.0MPa，则n n fcu,0 fcu,k+1.645n n 30.0+1.6455.038.2MPan n 2.确定(qudng)混凝土水灰比mw/mc n n（1）按强度要求计算n n 根据题意可得：fce48.0MPa，a0.48，b0.33，则：n n（2）复核耐久性：经复核，耐久性合格。配合比计算(j sun)例题第 30页/共 34页第三十页，共34页。3.确定用水量mw0 根据(gnj)题意，骨料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表取mw0160kg。4.计算水泥用量mc0（1）计算：（2）复核耐久性 经复核，耐久性合格。5.确定砂率s 根据(gnj)题意，采用中砂、卵石（最大粒径40mm）、水灰比0.50，查表s2833，取s30。6.计算砂、石子用量ms0、mg0配合(pih)比计算例题第 31页/共 34页第三十一页，共34页。（1）体积法将数据代入体积法的计算公式，取1，可得：解方程组，可得ms0570kg、mg01330kg。（2）质量(zhling)法 假定混凝土拌合物的质量(zhling)为mcp2400kg，将数据代入质量(zhling)法计算公式，得：ms0+mg02400320160 解方程组，可得ms0576kg、mg01344kg。配合比计算(j sun)例题第 32页/共 34页第三十二页，共34页。7.计算(j sun)初步配合比（1）体积法 mc0:ms0:mg0320:570:13301:1.78:4.16，mw/mc 0.50；（2）质量法 mc0:ms0:mg0320:576:13441:1.80:4.20，mw/mc 0.50。配合比计算(j sun)例题第 33页/共 34页第三十三页，共34页。感谢您的观看(gunkn)！第 34页/共 34页第三十四页，共34页。