普通混凝土的配合比设计和质量控制.ppt

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1、第六章第六章 混凝土混凝土内容：内容：6.1 6.1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 6.1.16.1.1 水泥水泥水泥水泥 6.1.26.1.2 骨料骨料骨料骨料 6.1.36.1.3 混凝土拌合及养护用水混凝土拌合及养护用水混凝土拌合及养护用水混凝土拌合及养护用水 6.1.46.1.4 外外外外加剂及掺合料加剂及掺合料加剂及掺合料加剂及掺合料 6.2 6.2 普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的主要技术性质 6.3 6.3 普通混凝土的配合比设计和质量控制普通混凝土的配合比设计和质量控制 6.4 6.4 其他品种混凝土其他品种混凝土 6.5 6.5 砂浆砂浆复习思考题复习思考题复

2、习思考题复习思考题6.3 6.3 普通水泥混凝土配合比设计普通水泥混凝土配合比设计一、一、混凝土配合比表示方法混凝土配合比表示方法 （1 1）单位用量表示法）单位用量表示法 以每以每1m1m3 3混凝土中各种材料的质量表示：混凝土中各种材料的质量表示：水泥水泥:水水:砂砂:石子石子=300kg:180kg:720kg:1200kg=300kg:180kg:720kg:1200kg（2 2）相对用量表示法）相对用量表示法 以各种材料的质量比来表示（以水泥质量为以各种材料的质量比来表示（以水泥质量为1 1）水泥水泥:水水:砂砂:石子石子1 1：0.60.6：2.42.4：4 4二、混凝土配合比设计

3、的基本要求二、混凝土配合比设计的基本要求 、达到混凝土结构设计的强度等级；、达到混凝土结构设计的强度等级；、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；、满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久、满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求；性的要求；、符合经济原则，节约水泥，降低成本。、符合经济原则，节约水泥，降低成本。三、混凝土配合比设计的三参数三、混凝土配合比设计的三参数 水灰比水灰比、单位用水量单位用水量、砂率砂率是混凝土配合比设计的三是混凝土配合比设计的三个基本参数，它们与混凝土各项性质之间有着非常密个基本参数，它们与混凝土各项性质之间有着非常密切的关系。切的关系。

4、水灰比水灰比对混凝土的强度和耐久性起决定作用；对混凝土的强度和耐久性起决定作用；砂率砂率对新拌混凝土的和易性有很大影响；对新拌混凝土的和易性有很大影响；单位用水量单位用水量是影响新拌混凝土流动性的最主要因素。是影响新拌混凝土流动性的最主要因素。在配合比设计中，只要能正确地确定这三个参数，就在配合比设计中，只要能正确地确定这三个参数，就能设计出经济合理的混凝土配合比。能设计出经济合理的混凝土配合比。四、混凝土配合比设计的准备资料（依据）四、混凝土配合比设计的准备资料（依据）(1)(1)了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确定混凝土配制强度；定混凝土配制强

5、度；(2)(2)了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以便确定所配制混凝土的适宜水泥品种、最大水灰比便确定所配制混凝土的适宜水泥品种、最大水灰比和最小水泥用量；和最小水泥用量；(3)(3)了解结构断面尺寸及钢筋配置情况，以便确定了解结构断面尺寸及钢筋配置情况，以便确定混凝土骨料的最大粒径；混凝土骨料的最大粒径；(4)(4)了解混凝土施工方法及管理水平，以便选择混了解混凝土施工方法及管理水平，以便选择混凝土拌和物坍落度及骨料的最大粒径；凝土拌和物坍落度及骨料的最大粒径；(5)(5)掌握原材料的性能指标。掌握原材料的性能指标。五、混凝土配合比设计的步骤五、混

6、凝土配合比设计的步骤 （1 1）计算）计算初步配合比（计算配合比）初步配合比（计算配合比）；（2 2）试拌调整，确定）试拌调整，确定基准配合比基准配合比；（3 3）检验强度，提出）检验强度，提出试验室配合比（设计配合比）试验室配合比（设计配合比）；（4 4）按现场砂、石含水情况，换算）按现场砂、石含水情况，换算施工配合比施工配合比 。六、混凝土配合比设计方法六、混凝土配合比设计方法1.1.确定混凝土确定混凝土配制强度配制强度 式中：式中：fcu,0fcu,0混凝土配制强度（混凝土配制强度（MPaMPa）fcu,kfcu,k混凝土立方体抗压强度标准值（混凝土立方体抗压强度标准值（MPaMPa）混

7、凝土强度标准差（混凝土强度标准差（MPaMPa）。）。的确定：的确定：（1 1）施工单位有强度历史资料时，按公式计算。）施工单位有强度历史资料时，按公式计算。当当混混凝凝土土强强度度为为C20C20或或C25C25时时，若若计计算算值值小小于于2.5MPa2.5MPa时时，取取2.5MPa2.5MPa；当强度等级大于当强度等级大于C30C30时，若计算值小于时，若计算值小于3.0MPa3.0MPa，取取3.0MPa3.0MPa。（2 2）施工单位无强度历史资料时，按下表取用。）施工单位无强度历史资料时，按下表取用。标准差标准差值值强度等级强度等级 (Mpa)(Mpa)低于低于C20C20C20

8、-C35C20-C35高于高于C35C35标准差标准差(Mpa)(Mpa)4.04.05.05.06.06.0 2.2.初步确定水灰比（初步确定水灰比（W/CW/C）根据已确定的混凝土配制强度根据已确定的混凝土配制强度fcu,ofcu,o，按下式计算水灰比：，按下式计算水灰比：式中式中:fcu,0 fcu,0混凝土试配强度混凝土试配强度,papa；fcefce水泥水泥28d28d的实测强度的实测强度,papa；a,ba,b混凝土强度公式的回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，可混凝土强度公式的回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，可通过试验求得。通过试验求得。普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合

9、比设计规程(JGJ55(JGJ552000)2000)提供的提供的a a、b b 经验值为：经验值为：采用碎石：采用碎石：a=0.46 ba=0.46 b0.070.07 采用卵石：采用卵石：a=0.48 b=0.33a=0.48 b=0.33为了满足耐久性要求，计算所得混凝土水灰比值应与课本表为了满足耐久性要求，计算所得混凝土水灰比值应与课本表 中的规定值进行复核。如果计算所得水灰比大于表中的规定中的规定值进行复核。如果计算所得水灰比大于表中的规定值，应按表中规定取值。值，应按表中规定取值。3.3.选取每立方米混凝土的用水量选取每立方米混凝土的用水量（mwo）设计混凝土配合比时，应该力求采用

10、最小单位用设计混凝土配合比时，应该力求采用最小单位用水量，应按骨料品种、粒径、施工要求的流动性指水量，应按骨料品种、粒径、施工要求的流动性指标标(如：坍落度如：坍落度)等，根据本地区或本单位的经验数等，根据本地区或本单位的经验数据选用。据选用。1m1m3 3混凝土拌合物的用水量，一般应根据选定的混凝土拌合物的用水量，一般应根据选定的坍落度选用。坍落度选用。|注注：本本表表用用水水量量系系采采用用中中砂砂时时的的平平均均取取值值，采采用用细细砂砂时时，每每立立方方米米混混凝凝土用水量可增加土用水量可增加510，采用粗砂则可减少，采用粗砂则可减少510。|掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整

11、。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。对流动性和大流动性混凝土的用水量的确定，按对流动性和大流动性混凝土的用水量的确定，按下列步骤进行：下列步骤进行：1 1、以以表表中中坍坍落落度度为为90mm90mm的的用用水水量量为为基基础础，按按坍坍落落度每增加度每增加20mm20mm用水量增加用水量增加5kg5kg计算；计算；2 2、掺外加剂时的混凝土用水量、掺外加剂时的混凝土用水量mw：mw mwo(1-)(1-)式中：式中：mwo 未掺外加剂时混凝土的用水量未掺外加剂时混凝土的用水量 外加剂的减水率，外加剂的减水率，4.4.计算每立方米混凝土的水泥用量计算每立方米混凝土的水泥用量(mco)

12、根据已确定的用水量、水灰比计算水泥用量，即根据已确定的用水量、水灰比计算水泥用量，即 式中：式中：mco 水泥用量，水泥用量，kg/mkg/m3 3；mwo 用水量，用水量，kg/mkg/m3 3。为保证混凝土耐久性，应进行复核，由上式计算为保证混凝土耐久性，应进行复核，由上式计算所得的水泥用量若小于规定的最小水泥量时，应按所得的水泥用量若小于规定的最小水泥量时，应按表中规定的最小水泥用量选取。表中规定的最小水泥用量选取。5.5.选取合理砂率选取合理砂率s s 应当根据混凝土拌合物的和易性，通过试验求出合应当根据混凝土拌合物的和易性，通过试验求出合理砂率。如无试验资料，可按集料品种、粒径及混凝

13、理砂率。如无试验资料，可按集料品种、粒径及混凝土的水灰比，按课本表土的水灰比，按课本表6-286-28规定的范围选用。规定的范围选用。6 6、计算砂、石用量、计算砂、石用量 （mso、mgo）（1 1）体积法）体积法(绝对体积法绝对体积法)假设混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和所含空气体假设混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和所含空气体积之总和。积之总和。式中：式中：c水泥密度水泥密度,可取可取290029003100 3100（kg/mkg/m3 3）g g粗骨料的表观密度（粗骨料的表观密度（kg/mkg/m3 3）；）；s s细骨料的表观密度（细骨料的表观密度（kg/mkg/

14、m3 3）；）；w w水的密度水的密度,可取可取10001000（kg/mkg/m3 3）；）；混混凝凝土土的的含含气气量量百百分分数数，在在不不使使用用引引气气型型外外加加剂剂时时，可取为可取为1 1，引气混凝土，引气混凝土=3-5=3-5，加气混凝土，加气混凝土可达几十。可达几十。（2 2）质量法）质量法根据经验，先假定根据经验，先假定1m1m3 3混凝土拌和物的质量，根据各材混凝土拌和物的质量，根据各材料之间的质量关系，计算各材料的用量。料之间的质量关系，计算各材料的用量。式中：式中：mco每立方米混凝土的水泥用量（每立方米混凝土的水泥用量（kgkg）mgo每立方米混凝土的粗骨料用量（每

15、立方米混凝土的粗骨料用量（kgkg mso每立方米混凝土的细骨料用量（每立方米混凝土的细骨料用量（kgkg）s 砂率（）砂率（）mcp1m1m3 3混混凝凝土土拌拌和和物物的的假假定定质质量量，其其值值可可取取235023502450kg2450kg（为其湿表观密度值）。（为其湿表观密度值）。7.7.初步配合比（计算配合比）初步配合比（计算配合比）经上述计算，即可取得初步配合比，即经上述计算，即可取得初步配合比，即1m1m3 3混凝土各组混凝土各组成材料用量成材料用量mco、mso、mgo、mwo，也可求出以水泥，也可求出以水泥用量为用量为1 1的各材料的比值。的各材料的比值。以上混凝土配合比

16、计算公式和表格，均以干燥状态集以上混凝土配合比计算公式和表格，均以干燥状态集料（指含水率小于料（指含水率小于0.5%0.5%的细集料或含水率小于的细集料或含水率小于0.2%0.2%的的粗集料）为基准。当以饱和面干集料为基准进行计算粗集料）为基准。当以饱和面干集料为基准进行计算时，则应做相应的修正。时，则应做相应的修正。8.8.试验室配合比设计试验室配合比设计 (试配和调整试配和调整)（1 1 1 1）试拌、调整，提出基准配合比）试拌、调整，提出基准配合比）试拌、调整，提出基准配合比）试拌、调整，提出基准配合比在初步配合比设计过程中，各组成材料的用量是借助在初步配合比设计过程中，各组成材料的用量

17、是借助于经验公式、经验表格和经验参数得到的，还需要通于经验公式、经验表格和经验参数得到的，还需要通过试拌检验，经调整后得出满足施工和易性要求的混过试拌检验，经调整后得出满足施工和易性要求的混凝土基准配合比。凝土基准配合比。1 1）试拌）试拌 2 2）校核工作性、调整配合比）校核工作性、调整配合比当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下相应聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。调整用水量或砂率，直到符合要求为止。（2 2 2 2）确定试验室配合

18、比）确定试验室配合比）确定试验室配合比）确定试验室配合比试验室配合比按以下三个步骤进行检验与确定试验室配合比按以下三个步骤进行检验与确定1 1）制作试件、检验强度）制作试件、检验强度为校核混凝土强度，至少应采用三个不同水灰比的配合比，其为校核混凝土强度，至少应采用三个不同水灰比的配合比，其中一个为基准配合比，另两个配合比是以基准配合比的水灰比中一个为基准配合比，另两个配合比是以基准配合比的水灰比为准，在此基础上水灰比分别增加和减少为准，在此基础上水灰比分别增加和减少0.050.05，其用水量应与，其用水量应与基准配合比相同，但砂率值应增加和减少基准配合比相同，但砂率值应增加和减少1 1。制作检

19、验混凝土强度的试件时，尚应检验拌合物的坍落度（或制作检验混凝土强度的试件时，尚应检验拌合物的坍落度（或维勃稠度）、粘聚性、保水性，并测出各自的维勃稠度）、粘聚性、保水性，并测出各自的“湿表观密度实湿表观密度实测值测值”，以供最后修正材料用。，以供最后修正材料用。检验混凝土强度，每种配合比至少制作一组（检验混凝土强度，每种配合比至少制作一组（3 3块）试件，在块）试件，在标准养护标准养护28d28d条件下进行抗压强度测试，以此为依据调整配合条件下进行抗压强度测试，以此为依据调整配合比。比。（2 2 2 2）确定试验室配合比）确定试验室配合比）确定试验室配合比）确定试验室配合比试验室配合比按以下三

20、个步骤进行检验与确定：试验室配合比按以下三个步骤进行检验与确定：用水量用水量mw ，取基准配合比中的用水量值，并根据制作强度试，取基准配合比中的用水量值，并根据制作强度试块时测得坍落度值加以适当调整；块时测得坍落度值加以适当调整；水泥用量水泥用量mc，取用水量乘以由强度一灰水比关系直线上定出，取用水量乘以由强度一灰水比关系直线上定出的为达到试配强度的为达到试配强度(fcu,o)(fcu,o)所必须的灰水比值；所必须的灰水比值；砂、石用量砂、石用量ms、mg，在基准配合比中的砂、石用量的基础上，在基准配合比中的砂、石用量的基础上，按按fcu,oC/W关系曲线确定的配制强度相对应的水灰比进行调整后

21、确定。2 2）确定试验室配合比）确定试验室配合比根据强度试验结果，建立灰水比与混凝土强度的关系，选定根据强度试验结果，建立灰水比与混凝土强度的关系，选定与混凝土配制强度与混凝土配制强度(fcu,o)相对应的灰水比相对应的灰水比（C/W），并按下并按下列步骤确定经混凝土强度检验的各组成材料用量：列步骤确定经混凝土强度检验的各组成材料用量：由此确定出经混凝土强度检验的配合比由此确定出经混凝土强度检验的配合比试验室配合比试验室配合比（或称设计配合比）（或称设计配合比）3 3）根据实测拌合物表观密度）根据实测拌合物表观密度(单位体积质量单位体积质量)修正配合比修正配合比其比值，混凝土配合比校正系数其比

22、值，混凝土配合比校正系数值值当当2%时，不需调整；时，不需调整；当当2%时，将混凝土配合比中每项材料用量均乘以修正时，将混凝土配合比中每项材料用量均乘以修正校正系数校正系数，即得到最终确定的设计配合比（试验室配合，即得到最终确定的设计配合比（试验室配合比）。比）。9.9.换算施工配合比换算施工配合比 设计配合比设计配合比是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂、是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂、石的水分随着气候的变化。所以现场材料的实际称量应石的水分随着气候的变化。所以现场材料的实际称量应按按工地砂、石的含水情况进行修正工地砂、石的含水情况进行修正，修正后的配合比，叫做，修正后的配合比，叫做施工配合比。施工配合比。现现假假定定工工地地存存放放砂砂的的含含水水率率为为WsWs（%），石石子子的的含含水水率率为为WgWg（），则则将将设设计计配配合合比比换换算算为为施施工工配配合合比比，其其材料称量为：材料称量为：