混凝土知识及配合比优秀课件.ppt
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1、混凝土知识及配合比第1页,本讲稿共74页混凝土强度检验评定及混凝土配合比设计 第四章 混凝土之四第2页,本讲稿共74页4.5.1 与强度有关的概念强度分布强度平均值强度标准差变异系数强度保证率概率度几个与混凝土强度有关的基本概念第3页,本讲稿共74页强度/MPa次数32.5533.0633.5834.01234.5935.0735.55强度分布n52当n时强度如何分布?4.5.1 与强度有关的概念第4页,本讲稿共74页强度分布4.5.1 与强度有关的概念第5页,本讲稿共74页强度平均值4.4.1 与强度有关的概念第6页,本讲稿共74页强度平均值的计算前例:混凝土的强度4.5.1 与强度有关的概
2、念第7页,本讲稿共74页强度标准差4.5.1 与强度有关的概念第8页,本讲稿共74页强度标准差的计算前例:混凝土的强度4.5.1 与强度有关的概念第9页,本讲稿共74页问题:比较以上两个混凝土工程的施工水平4.5.1 与强度有关的概念第10页,本讲稿共74页变异系数前例:混凝土的强度4.5.1 与强度有关的概念第11页,本讲稿共74页强度保证率指混凝土强度总体中,强度不低于设计的强度等级值的百分率 4.5.1 与强度有关的概念第12页,本讲稿共74页P(t)P(t)95%95%时,时,t t1.6451.645,f fcucu,0 0f fcucu,k k 1.6451.6454.5.1 与强
3、度有关的概念f fcucu,0 0-混凝土试配强度混凝土试配强度第13页,本讲稿共74页4.4.1 混凝土的质量控制砼质量波动的原因:砼质量波动的原因:原材料、施工条件的变化原材料、施工条件的变化一、混凝土的质量控制一、混凝土的质量控制 混凝土生产前的初步控制,主要包括人员配备、设备调试、混凝土生产前的初步控制,主要包括人员配备、设备调试、组成材料的检验及配合比的确定与调整等项内容。组成材料的检验及配合比的确定与调整等项内容。混凝土生产过程中的控制,包括控制称量、搅拌、运输、混凝土生产过程中的控制,包括控制称量、搅拌、运输、浇筑、振捣及养护等项内容。浇筑、振捣及养护等项内容。混凝土生产后的合格
4、性控制。包括批量划分,确定批取混凝土生产后的合格性控制。包括批量划分,确定批取样数,确定检测方法和验收界限等项内容。样数,确定检测方法和验收界限等项内容。第14页,本讲稿共74页二、强度评定二、强度评定方差已知统计法方差已知统计法方差未知统计法方差未知统计法非统计方法评定非统计方法评定生产条件生产条件评定方法评定方法验收组数验收组数稳定稳定方差已知统计法方差已知统计法连续连续 3组组不稳定不稳定方差未知统计法方差未知统计法 10零星零星非统计法非统计法未规定未规定第15页,本讲稿共74页和易性强度等级耐 久 性经济性4.4.2.1 混凝土配合比设计的基本要求4.4.2 混凝土配合比设计满足施工
5、性能满足使用寿命满足强度等级满足经济成本第16页,本讲稿共74页单位用水量水灰比砂率4.4.2.2配合比设计的三个参数水泥浆与骨料间比例关系水泥与水之间的比例关系砂与骨料之间的比例关系4.4.2 混凝土配合比设计第17页,本讲稿共74页1、确定水灰比确定水灰比W/C:(满足(满足强度强度和和耐久性耐久性要求)要求)4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤一.初步配合比第18页,本讲稿共74页(1)计算配制强度(fcu,o)没有历史资料,新公司怎么办?强度保证率为95时概率度4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤混凝土强度等级低于C20 C20-C35高于C35(MPa)4.05.06.0P1281、
6、确定水灰比确定水灰比W/C:第19页,本讲稿共74页(2 2)计算水灰比)计算水灰比4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤(3 3)满足耐久性要求的)满足耐久性要求的W/C 查表得最大水灰比查表得最大水灰比(W/CW/C)maxmax1、确定水灰比确定水灰比W/C:(1)计算配制强度(fcu,o)P80第20页,本讲稿共74页环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用(kg)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住或办公用房屋内部件无规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土或水中的部件0.700.600.60225
7、280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土或水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300P884.4.2.3混凝土配合比设计的步骤第21页,本讲稿共74页(2 2)计算水灰比)计算水灰比4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤(3 3)满足耐久性要求的)满足耐久性要求的W/C 查表得最大水灰比查表得最大水灰比(W/CW/C)maxmax(4 4)综合)综合2 2、3 3取较小值取较小值1、确定水灰比确定水灰比W/C:(1)计算配制强度(fcu,o)
8、第22页,本讲稿共74页2,确定单位用水量(mw0)(1)根据混凝土坍落度及粗骨料查表(p94)得用水量。4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)40102031.5162031.540坍落度(mm)1030355055707590190200210215170180190195160170180185150160170175200210220230185195205215175185195205165175185195掺外加剂时用水量的确定MwsMw0(1)(2 2)计算单位水泥用量()计算单位水泥用量(m mC0C0)为保证混凝土的耐久性,由上
9、式计算得出的水泥用量还要满足规定的最小水泥用量的要求第23页,本讲稿共74页 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量(kg)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住或办公用房屋内部件无规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土或水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土或水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.50
10、0.50300300300注:当用活性掺合料取代部分水泥时,表中的最大水灰比及最小水泥有量即为替代前的水灰比和水泥用量。配制C15级及其以下等级的混凝土,可不受本表限制。P88第24页,本讲稿共74页3,确定砂率(S),计算砂石用量(1)选取砂率合理砂率值应根据混凝土拌合物的坍落度、粘聚性及保水性等特征来确定。4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤查表获得P95水灰比(W/C)碎石最大粒径(mm)卵石最大粒径(mm)1620401020400.400.500.600.7030-3533-3836-4139-4429-3432-3735-4038-4327-3230-3533-3836-4126-
11、3230-3533-3836-4125-3129-3432-3735-4024-3028-3331-3634-39第25页,本讲稿共74页(2)计算粗、细骨料的用量(mg0和ms0)A,重量法 B,体积法4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤3,确定砂率(S),计算砂石用量(1)查表选取砂率为混凝土含气量,在不使用引气剂的情况下,取1。第26页,本讲稿共74页4.4.2.3混凝土配合比设计的步骤以上步骤将水、水泥、砂、石子的用量全部求出得到初步配合比初步配合比可表示为C:S:G:Wx:y:z:w或1:y:z:w或者C:S:G1:x:yW/C?第27页,本讲稿共74页原理一:用鲍罗米公式确定水灰比
12、原理二:细骨料体积略大于粗骨料的堆积孔隙以利于流动,确定合理砂率;原理三:用恒定用水量法则,确定单位用水量;原理四:1立方米混凝土的质量或体积是各组分材料的质量或体积之和。根据这四个原理,建立四元一次方程组,计算求出1立方米混凝土所需各组分材料的用量4.4.2.3 配合比设计的步骤汇总第28页,本讲稿共74页 基准配合比基准配合比初步计算配合比评定_工作性调整_工作性(保持w/c不变)不合格基准配合比合格每m3砼材料用量4.5.3.4 混凝土配合比试配、调整、确定第29页,本讲稿共74页4.5.3.4 混凝土配合比试配、调整、确定和易性不满足要求坍落度太小坍落度太大保持水灰比不变,适当增加水泥
13、浆的量(C+W)保持砂率不变,适量增加砂石的用量(S+G)第30页,本讲稿共74页基准配合比 实验室配合比实验室配合比弃实验室配合比W0,(w/c)0 0.05,砂率1W0,(w/c)00.05,砂率1强度复核第31页,本讲稿共74页用作图法求出与混凝土配制强度对应的灰水比,并确定每立方米混凝土的材料用量。用水量一定,重新计算水泥用量。4.5.3.4 混凝土配合比试配、调整、确定(C/W)0得到一个新的配合比:该配合比称为实验室配合比C:S:G1:x:yW/C?fcu,0第32页,本讲稿共74页校正系数应该了解:前面表观密度计算值c,c 为经验假设。根据实验室配合比实测c,t按下式计算混凝土配
14、合比校正系数:若不超过2,配合比不变;超过2,每项材料用量分别乘以校正系数。4.5.3.4 混凝土配合比试配、调整、确定WHY?HOW?为什么要进行校正?第33页,本讲稿共74页4.5.3.4 混凝土配合比试配、调整、确定问题:在实际施工工程中,砂石不可能象实验室一样预先干燥,含水怎么办?施工配合比第34页,本讲稿共74页4.5.3.4 混凝土配合比试配、调整、确定初步配合比实验室配合比施工配合比根据四个基本要求进行计算根据和易性强度进行试验根据含水率进行换算第35页,本讲稿共74页 1)由于化学外加剂和矿物掺合料已成为必要组份,而且前者对关键参数水胶比的影响非常显著;后者则在许多场合下掺量很
15、大,甚至超过水泥,因此其品质在胶凝材料中起主导作用;2)复杂多变的环境和工程需要多组分复合:多级配的骨料,不同类型的外加剂、矿物掺合料、纤维等。如丹麦的跨海桥梁与隧道工程用混凝土中,胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅粉,外加剂34种,加上骨料组分共十余种。高性能混凝土高强混凝土配合比设计现行配合比设计方法的局限性近些年来,计算机和神经网络等技术已经开始用于混凝土配合比设计,引起广泛的关注,对于多组份材料混凝土的配合比设计,必定有很好的推动作用与广阔的应用前景。第36页,本讲稿共74页已知某混凝土设计强度等级为C30,其基准配合比为Cj=422,Wj=190,Sj=564,Gj=1215,若掺入减水率
16、为18%的高效减水剂,并保持混凝土坍落度和强度不变,实测混凝土表观密度h2400kg/m3。求掺减水剂后混凝土的配合比。1m3混凝土节约水泥多少千克?例 题第37页,本讲稿共74页1)减水率18%,则实际需水量为:W190-19018%156kg2)保持强度不变,即保持水灰比不变,则实际水泥用量为 C=156/0.45=347kg3)掺减水剂后混凝土配合比如下 各材料总用量347+156+564+1215=22824)每立方米混凝土水泥的量变为:3472400/2282365kg5)实际每立方米混凝土节约水泥:422-365=57kg解答第38页,本讲稿共74页作业:混凝土配合比设计作业:混凝
17、土配合比设计某工程采用现浇混凝土梁柱结构,最小截面尺寸为300 mm,钢筋最小净距为60 mm。混凝土设计强度等级为C25,采用机械搅拌,插入式振动棒浇捣,施工时要求混凝土坍落度为30-50 mm。施工单位的强度标准差为2.5 MPa(不受风雪影响,无历史资料)。所用材料:42.5级普通硅酸盐水泥,实测28d强度为49.4 MPa,密度c=3 150 kg/m3;中砂:符合区级配,s=2 600 kg/m3;卵石:粒级5-40,0g=2 650 kg/m3;对普通混凝土配合比进行配合比设计。第39页,本讲稿共74页1,混凝土强度检验:要求掌握判定混凝土强度是否满足要求的几种方法。2,混凝土配合
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