普通砼设计﹑试配﹑与确定讲义.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流普通砼设计试配与确定讲义.精品文档.普通砼配合比设计试配与确定一、普通砼配合比设计1、计算试配强度fcu,ofcu,ofcu,k +1.645其中：fcu,k为砼立方体抗压强度标准值。 为砼强度标准差。代表砼强度的稳定性，由生产控制 水平决定。砼强度的分布状态服从正态分布（如图1所 示）。位于正态分布曲线的反弯点上。 +1.645代表砼强度保证率为95%。 以下均以C30砼为例进行计算。 fcu,o=30+1.6455=38.225（Mpa） 注：的取值在无统计资料可参考时，可按下表选取。砼强度等级C25C25C0 表示正相关， B0 表示负

2、相关。 r=0.988 r为相关系数。其值小于0.85时表示相关性 较差，回归方程不宜采用。 将回归方程变为：W/C=30.15/（R28+19.71） 确定配合比时，试配强度fcu,o即为R28（预测强度）。 W/C=30.15/（R28+19.71） 图4：回归方程曲线 通过这一关系我们可以确定曲线内各强度等级所需的水灰比：强度等级C20C25C30C35C40试配强度（Mpa）26.5833.22538.22544.8749.87水灰比0.650.570.520.470.43 由于C20砼的水灰比在曲线外，因此不宜采用。 这样我们可以确定以下配合比：强度等级水灰比砂率（%）W (kg/m

3、3)C (kg/m3)S (kg/m3)G (kg/m3)C250.57361903336791208C300.52351903656531212C350.47341853946291222C400.43331854306021223 X采用一元线性回归确定配合比的优点： 通过一元线性回归可以找出灰水比与强度的准确线性关 系，而作图法所找出的线性关系误差较大。 通过一元性回归可消除部分试验误差。 可确定多个配合比。二、掺加外加剂、掺合料及流动性砼配合比设计上述砼配合比设计是在没有外加剂、没有掺和料，坍落度90mm的情况下进行的。对于掺有外加剂、掺合料的流动性砼的设计与上述设计有所不同。砼的分类

4、（按稠度）： 干硬性砼。以维勃稠度表示其干硬程度。 塑性砼。坍落度在10 mm 90mm之间。 流动性砼。坍落度100mm。 常用商品砼设计时一般都应考虑以下特点： 一般情况下都掺加外加剂，以改善砼的某些性能。如：缓 凝、防冻、早强等。 通常都使用掺合料，如：粉煤灰、矿渣、硅灰等。 多数为大流动性砼，一般砼的出盘坍落度在200mm以上。 具体设计过程如下（同样以C30砼为例）：1、计算试配强度 fcu,o=38.225Mpa 2、计算水灰比 W/C=0.53 3、确定用水量mwa 选择用水量。以砼坍落度90mm为基础，从JGJ/T55中选 取。对于C30砼，选择用水量为190kg/m3。 根据

5、设计坍落度的大小计算用水量mw0。按坍落度每增加 20mm，用水量增加5kg计算(假定设计坍落度为220mm)。 mw0=190+（220-90）/205=222.5（kg/m3）。 计算加入外加剂后的用水量mwa 假设外加剂的掺量为1.5%时的减水率为21.5%。 mwa=mw0(1-b)=222.5(1-21.5%)=175（kg/m3）。 注：b为外加剂的减水率。 关于外加剂的减水率 外加剂的标准减水率是按照有关标准的要求，用标准 水泥和统一的配合比下经试验测得的。标准减水率主要 用于衡量外加剂的减水效果。 由于外加剂与水泥存在相适应的问题，因此外加剂对非标 准水泥所测得的减水率与标准减

6、水率是不一样的。 试配时所用的减水率是在外加剂掺量一定的情况下，以当 时试配所用的原材料为准测得的。这个减水率才对试配有 指导作用。 萘系减水剂的减水率随掺量的增加而增加，因此砼的出 盘坍落度相同时，用水量随外加剂的增加而减少。因此， 试配时要使砼达到相同坍落度可采取两种不同的方法： 一种是固定用水量，通过调整外加剂的掺量来达到设计的 坍落度；另一种是固定外加剂的掺量，通过调整用水量来 达到设计的坍落度。比较这两种方法，我们会发现：第一 种方法可以保证砼的计算水灰比不变，原设计配合比中的 原材料仅外加剂的用量有变化，登记试配记录时比较简 单。但采用这种方法时，必须保证外加的掺量在允许的最 大掺

7、量之内。第二种方法水灰比在不断变化，在登记试配 记录时必须对设计配合比进行重新计算，比较烦琐。因此， 一般情况下，建议采用第一种方法。 4、确定水泥用量mca mca=mwa/(W/C)=175/0.53=330(kg/m3) 5、确定砂率bsa 选择砂率。以砼坍落度100mm为基础，从JGJ/T55中选 取。对于C30砼，选择砂率为35%。 根据设计坍落度的大小计算砂率bsa。按坍落度每增加 20mm，砂率增加1%计算 （假定设计坍落度为220mm）。 bsa=35%+(220-100)/201%=41%。 6、确定砂石用量msa 、mga 假定容重仍为2420 kg/m3msa+mga=m

8、cp-（mwa+mca）=2420-（175+330）=1915(kg/m3)msa=191541%=785(kg/m3)mga=1915-785=1130(kg/m3)如果考虑10%的砂含石，则：msa=785(1+10%)=864(kg/m3) mga=1915-864=1051(kg/m3)通过以上设计，基准配合比确定为(kg/m3)：WCSGA17533078511304.95 注：外加剂A=3301.5%=4.95(kg/m3)7、试拌、试配及确定配合比同前。8、掺加掺合料的配合比设计掺合料分为活性掺合料和非活性掺合料，我们常用的掺合料多数为活性掺合料，比如：粉煤灰、矿渣、硅灰等。X

9、活性掺合料的作用：活性掺合料在砼中主要是通过火山灰效应，在砼内部进行二 次水化，形成凝胶体，构成砼强度的一部分。由于大多数掺合料的细度较水泥大，因此在砼内部可以起到物理填充作用，增加砼的密实度，改善砼的和易性。节约水泥，降低成本。改善砼的其他性能。比如：掺加粉煤灰、矿渣等可以降低水泥的水化热，利于大体积砼的浇筑；可以降低砼碱含量，抑制碱集料反应等。掺加掺合料的砼配合比设计，主要考虑胶凝材料的变化，其 设计过程与上述过程基本相同。 等量取代水泥，如：矿渣、硅灰、膨胀剂（属于外加剂，但 在配合比设计时按掺合料对待）。掺合料等量取代水泥时，胶凝 材料的总量不变。比如： 矿渣取代水泥35%，那么： 矿

10、渣的用量为：33035%=115(kg/m3) 水泥的用量为：330-115=215(kg/m3) 基准配合比变为(kg/m3)：WCSGSLA17521578511301154.95 超量取代水泥。主要用于粉煤灰的配合比设计。比如：粉煤 灰取代水泥15%，则： 水泥用量为：330-33015%=280(kg/m3) 粉煤灰得用量为：33015%1.3=65(kg/m3) 其中：1.3为超量系数，即用1.3kg的粉煤灰取代1kg的水 泥，其目的是为了保证粉煤灰取代后的配合比和原 配合比具有同样的强度。对于超量系数，GBJ146 中是这样规定的：粉煤灰等级超量系数1.1 1.41.3 1.71.

11、52.0 粉煤灰取代水泥后，砼的容重将有所减小。这时我们可以根据 经验适当将容重减小10 kg/m320 kg/m3，也可以通过以下计算 求得： 假设水泥的比重为3100kg/m3 ，粉煤灰的比重为2200 kg/m3， 砂 石比重均为2650 kg/m3，则 175/1000+280/3100+65/2200+ms+g/2650=175/1000+330/3100 +1915/2650 ms+g=(330/3100)+(1915/2650)-(280/3100)-(65/2200)2650 =1879(kg/m3) 这是砼的容重变为：175+280+65+1879=2399(kg/m3)比原

12、来减少 2420-2399=21(kg/m3) 由于加入粉煤灰后胶凝材料的总体积增加，砂率应适当的下调。 我们将砂率由41%减为40%。msa=187940%=752(kg/m3) msg=1879-752=1127(kg/m3) 这时基准配合比变为(kg/m3)：WCSGFAA1752807521127655.18 注：假设粉煤灰的需水量比为100%。 外加剂A=（280+65）1.5%=5.18(kg/m3)设计配合比时，不要过多的考虑超量系数，主要应考虑胶 凝材料的总量，砼的和易性，以及砼的容重等因素。因为 砼的强度可以通过调整水灰比来实现，不一定通过超量系 数来实现。三、试配时应注意的

13、问题1、试配前应作好充分准备 作试配计划： 比如：a. C+A1 C10 C30 b. C+FA+A1 C10 C30c. C+FA+UEA+A1 C10 C30d. C+A2 C35 C50e. C+FA+A2 C35 C50 f. C+FA+UEA+A2 C35 C50 其中：C水泥；FA粉煤灰；UEA膨胀剂；A1普通减 水剂；A2高效减水剂。 准备原材料：应有足够量的干砂、干石、水泥、粉煤灰、 外加剂。 对所有的原材料要进行单独的试验，试验的结果将作为原 材料质量控制的依据。 2、进行充分的试拌，通过试拌找出砼性能最理想的基准配合比。 然后设计出系列配合比进行试配。 3、试配后应留取所有原材料的试样，以便配合比使用过程中出现 问题时作对比试验，查找原因。 4、应充分相信试配结果。确有异常时应重新试配，以检查试配结 果的重现性。