《建筑材料》46158.pdf

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1、教学科目：建筑材料 教学课题：6 6 普通混凝土配合比设计 教学课时：45min*2 教学班级：11（1）、11（2）、11（3）教学目的：使学生掌握配合比设计的四个阶段、混凝土初步计算配合比和施工配合比的计算方法。教学重点：混凝土初步计算配合比和施工配合比的计算方法。教学难点：混凝土初步计算配合比。教学方法：采用多媒体课件教学。教学过程：复习及引入下文上一节课主要介绍了混凝土外加剂及其分类。有些同学可能就问混凝土在实际运用时如何配制所需标号的混凝土，如C20、C30？下面我们就学习普通混凝土配合比设计。（5min）一、混凝土的配合比（2min）1、定义：是指混凝土各组成材料之间的比例关系。2

2、、表示方法：主要有“质量比”和“体积比”两种表示方法。工程中常用“质量比”表示。二、配合比设计的过程（5min）1、配合比设计的四个阶段 、初步计算配合比；、基准配合比；、实验室配合比；、施工配合比。2、概念：初步配合比：主要是依据设计的基本条件，参照理论和大量试验提供的参数进行计算，得到基本满足强度和耐久性要求的配合比；基准配合比：是在初步计算配合比的基础上，通过实配、检测，进行工作性的调整，对配合比进行修正。实验室配合比：是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，确定一水泥用量最少的方案，从而进一步调整配合比。施工配合比：是考虑实际砂、石的含水对配合比的影响，对配合比最后的修正，是

3、实际应用的配合比。3、配合比设计的要求 、满足结构设计的强度等级要求；、满足混凝土施工所要求的和易性；、满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；、符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。三、混凝土配合比设计的基本资料（5min）在进行混凝土的配合比设计前，需确定和了解的基本资料，即设计的前提条件，主要有以下几个方面。混凝土设计强度等级和强度的标准差。材料的基本情况：包括水泥品种、强度等级、实际强度、密度；砂的种类、表观密度、细度模数、含水率；石子种类、表观密度、含水率；是否掺外加剂，外加剂种类。运输、施工等对混凝土的工作性要求，如坍落度指标。与工程耐久性要求有关的环境条件：如冻融状况、地下水情

4、况等。工程特点及施工工艺：如构件几何尺寸、钢筋的疏密、浇筑振捣的方法等。四、混凝土配合比设计基本参数的确定（10min）1、混凝土的配合比设计：实际上就是单位体积混凝土拌合物中水、水泥，粗骨料（石子），细骨料（砂）四种材料用量的确定。2、四种组成材料之间所确定的三个基本参数：即水和水泥之间的比例：水灰比；砂和石子间的比例；砂率 骨料与水泥浆之间的比例：单位用水量。3、水灰比的确定主要取决于混凝土的强度和耐久性。从强度角度看，水灰比应小些，水灰比可根据混凝土的强度公式来确定。从耐久性角度看，水灰比小些，水泥用量多些，混凝土的密实度就高，耐久性则优良。当强度和耐久性都已满足的前提下，水灰比应取较大

5、值，以获得较高的流动性。4、砂率主要应从满足工作性和节约水泥两个方面考虑。在水灰比和水泥用量（即水泥浆量）不变的前提下，应取坍落度最大时的砂率。在工作性满足的情况下，砂率尽可能取小值以达到节约水泥的目的。5、单位用水量：在水灰比和水泥用量不变的情况下，实际反映的是水泥浆量与骨料用量之间的比例关系。水泥浆量要满足包裹粗、细骨料表面并保持足够流动性的要求，但用水量过大，会降低混凝土的耐久性。五、初步计算配合比（45min）1.混凝土施工配制强度 fcu,0 说明:fcu,0混凝土配制强度，MPa；fcu,k混凝土设计强度等级，MPa；混凝土强度标准差，MPa。、混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计

6、资料确定，符合以下规定：、计算时，强度试件组数不应少于 25 组；、当有同类混凝土强度的资料时，混凝土强度等级为 C20 和 C25 级，其强度标准差计算值2.5MPa 时，取2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于 C30 级，其强度标准差计算值3.0MPa 时，取3.0MPa；、当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204）的规定取用。2.确定水灰比W/C（1）按混凝土强度要求计算水灰比（P133）a、b回归系数；说明：碎石混凝土 a0.46，b0.07；卵石混凝土 a0.48，b0.33。fce水泥 28d 抗压强度实测值，MPa。f

7、ce=rcfce,g 说明：rc 水泥强度等级的富余系数 fce,g 水泥强度等级值，MPa.fcu,0混凝土配制强度，MPa；（2）复核耐久性 为了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合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。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、粒径及施工要求的坍落度，按下表选取。（P106）（2）水灰比小于 0.40 的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。（3）掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：mw，amw，0（1）式中：mw，

8、a掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；mw，0未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；外加剂的减水率，应经试验确定。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的最小水泥用量比较（P131 表 6 21）如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量，则耐久性合格；否则耐久性不合格，此时应取规定的最小水泥用量。5.确定砂率s（P131 表 6 22）（1）坍落度为 1060mm 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。（2）坍落度大于 60mm 的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表基础上，坍落度每增大 20mm，砂率增大 1确定。（3）坍落度小于 10mm

9、的混凝土，其砂率应经试验确定。6.计算砂、石子用量ms0、mg0 （1）体积法 又称绝对体积法。1m3 混凝土中的组成材料水泥、砂、石子、水经过拌合均匀、成型密实后，混凝土的体积为 1m3，即：Vc+Vs+Vg+Vw+Va 1 解方程组，可得ms0、mg0。c、s、g、w分别为水泥的密度、砂的表观密度、石子的表观密度、水的密度，kg/m3。c 水泥的密度可取 29003100kg/m3；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取1。（2）质量法 假定混凝土拌合物的质量为mc，p，kg。可取 23502450kg/m3。mc，0、ms，0、mg，0、mw，01m3 混凝土中水泥、砂、石子

10、、水的用量，kg；mc，p1m3 混凝土拌合物的假定质量，kg。可取 23502450kg/m3。s混凝土砂率。cpw0g0s0c0mmmmm六.基准配合比（5min）、按初步计算配合比称取材料进行试拌。、混凝土拌合物搅拌均匀后测坍落度，并检查其粘聚性和保水性能的好坏。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。、当试拌工作完成后，记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际表观密度（c，t）。此满足和易性的配比为基准配合比。七、实验室配合比（5min）1.试配 按基准配合比称取一

11、定质量的组成材料，拌制 15L 或 25L 混凝土，分别测定其和易性、强度。2.调整（）调整和易性，确定基准配合比 测拌合物坍落度，并检查其粘聚性和保水性能：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。记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度（c,t）。（2）强度调整 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 0.05，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积密度。各种配比制作两组强度试块，标准养护 28d 进行强度测定。八、施工配合比（3min）假定现场砂、石子的含水率分别为 Ws 和 Wg，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+Ws）mg（1+Wg）mwmsamgb 施工配合比可表示为：九、课后小结和作业：（5min）1、小结：、配合比设计的四个阶段；、混凝土配合比设计的基本资料。、初步计算配合比的步骤。、施工配合比。2、作业：、请简述配合比设计的可分为哪四个阶段？、请简述初步计算配合比的步骤。cmsmgmwm