第六节 混凝土配合比设计.ppt

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1、第六节 混凝土配合比设计一、混凝土配合比设计概念q1、混凝土配合比设计的任务、混凝土配合比设计的任务确确定定满满足足设设计计性性能能要要求求的的，经经济济的的混混凝凝土土中中各各组组成材料数量之间的比例关系。成材料数量之间的比例关系。q2、混凝土配合比设计的任务（基本要求）：、混凝土配合比设计的任务（基本要求）：满足和易性要求；满足和易性要求；满足设计强度等级要求；满足设计强度等级要求；满足混凝土耐久性或设计的其他性能要求；满足混凝土耐久性或设计的其他性能要求；在在满满足足性性能能要要求求的的前前提提下下，尽尽可可能能节节约约材材料料，降降低低成成本。本。第二节第二节混凝土配合比设计混凝土配合

2、比设计3、配合比的表示方法一、混凝土配合比设计概念一、混凝土配合比设计概念n以每以每1m3混凝土中各组成材料的质量（混凝土中各组成材料的质量（kg/m3)表示表示:材料名称水泥掺合料砂石外加剂水Kg/m330010071411188170n以单位质量水泥（以单位质量水泥（1.00）与各种材料之间的比例水灰）与各种材料之间的比例水灰比表示比表示:材料名称水泥掺合料砂石外加剂水比例 1.000.332.383.730.0270.57n以每搅拌一盘砼的各种材料用量表示，便于施工管理以每搅拌一盘砼的各种材料用量表示，便于施工管理和质量控制。和质量控制。每种方每种方法的用法的用途？途？二、配合比设计前所

3、需基本资料q设计混凝土的强度等级、耐久性要求等：设计混凝土的强度等级、耐久性要求等：C30P12F150q设计混凝土的工作性要求设计混凝土的工作性要求:SL:180-220mmq施工环境（温度、湿度）：冬季施工、夏季施工；施工环境（温度、湿度）：冬季施工、夏季施工；q混凝土工程特点（大体积、大面积等）；混凝土工程特点（大体积、大面积等）；q混凝土工程部位（桩基、地下、地上等）；混凝土工程部位（桩基、地下、地上等）；q施工条件（振捣方法）、施工管理水平及强度标准差等；施工条件（振捣方法）、施工管理水平及强度标准差等；q了了解解结结构构构构件件断断面面尺尺寸寸及及配配筋筋情情况况，以以便便确确定定

4、混混凝凝土土骨骨料的最大粒径；料的最大粒径；q各原材料性质及技术指标。各原材料性质及技术指标。第二节第二节混凝土配合比设计混凝土配合比设计三、混凝土配合比设计步骤第二节第二节混凝土配合比设计混凝土配合比设计n1、混凝土配合比设计中的三个基本（重要）参数三个基本（重要）参数：水与水泥（胶凝材料）之间的比水与水泥（胶凝材料）之间的比例关系：水灰比（水胶比）。例关系：水灰比（水胶比）。砂与石子之间的比关系：砂与石子之间的比关系：砂率表示。砂率表示。水泥浆与骨料之间的比例关系：水泥浆与骨料之间的比例关系：单位体积用水量。单位体积用水量。调节强度调节强度调节流动性调节流动性调节和易性调节和易性2、三个参

5、数的确定基本原则：n在在满满足足混混凝凝土土强强度度和和耐耐久久性性的的基基础础上上，确确定定混混凝凝土土的的水水灰灰比比水水灰灰比比定定则则（鲍鲍罗罗米公式）米公式）n在在满满足足混混凝凝土土施施工工要要求求的的和和易易性性基基础础上上，根根据据粗粗骨骨料料的的种种类类和和规规格格确确定定混混凝凝土土的的单位用水量单位用水量需水量定则需水量定则n砂砂在在骨骨料料中中的的数数量量应应以以填填充充石石子子空空隙隙后后略有富余的原则来确定砂率略有富余的原则来确定砂率拨开系数拨开系数三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤3、混凝土配合比设计的步骤初步计算配合比初步计算配合比 实验室配合比实

6、验室配合比 基准配合比基准配合比 施工配合比施工配合比调整坍落度调整坍落度校核强度、耐久性校核强度、耐久性扣减工地砂石含水量扣减工地砂石含水量三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤4、初步计算配合比计算步骤：计算步骤：计算步骤：计算步骤：第一步：确定混凝土配制强度第一步：确定混凝土配制强度第一步：确定混凝土配制强度第一步：确定混凝土配制强度(f fcucu,0,0)第二步：确定水灰比第二步：确定水灰比第二步：确定水灰比第二步：确定水灰比(w/c)w/c)第三步：确定用水量第三步：确定用水量第三步：确定用水量第三步：确定用水量WW00第四步：确定水泥用量第四步：确定水泥用量第四步：确定

7、水泥用量第四步：确定水泥用量C C00第五步：确定砂率第五步：确定砂率第五步：确定砂率第五步：确定砂率 ss第六步：确定砂石用量第六步：确定砂石用量第六步：确定砂石用量第六步：确定砂石用量S S00，GG00三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤第一步：混凝土配制强度的确定第一步：混凝土配制强度的确定v依据混凝土强度保证率依据混凝土强度保证率95的原则：的原则：fcu.0 fcu.k+1.645v的确定：的确定：施工单位有强度历史资料时，统计法确定；施工单位有强度历史资料时，统计法确定；施施工工单单位位无无强强度度历历史史资资料料时时，查查表表确确定定（P118P118）：C20 C

8、35 C35时：时：=6.0=6.0 4、初步计算配合比、初步计算配合比第二步、初步确定水灰比（第二步、初步确定水灰比（W/C）n依据依据鲍罗米公式鲍罗米公式公式（公式（C/W=1.2-2.5)：fcu,o=afce(C/W-b b)W/C=afce/(fcu,o+a.b bfce)nn耐久性校核：耐久性校核：水水灰灰比比还还不不得得大大于于P109表表412中中规规定定的的最大水灰比值最大水灰比值n结果结果两者取最小值。两者取最小值。4、初步计算配合比、初步计算配合比第三步第三步拌合用水量（拌合用水量（mwo)确定确定需水量定则需水量定则n需需水水量量定定则则：在在不不用用外外加加剂剂的的情

9、情况况下下，当当骨骨料料（石石子子）最最大大粒粒经经一一定定时时，混混凝凝土土坍坍落落度度（流流动动度度）主主要要取取决决于于单单方方混混凝凝土土用用水水量量，而而与与水水泥泥用用量量（水水泥泥用用量量相相差差50100kg/m3范范围围内内）的的变化无关。变化无关。n坍坍落落度度9090mmmm时时：根根据据所所用用粗粗骨骨料料的的种种类类、最最大大粒粒径径及及施施工工所所要要求求的的坍坍落落度度值值，查查P86表表4-4、4-5选取选取1m3混凝土的用水量。混凝土的用水量。n坍坍落落度度90mm时时：先先确确定定坍坍落落度度90mm时时的的用用水水量量，然然后后每每增增加加20mm坍坍落落

10、度度，增增加加5kg/m3水。水。n4、初步计算配合比、初步计算配合比塑性和干硬性混凝土的用水量（塑性和干硬性混凝土的用水量（kg/m3）(普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000)表表612项目指标卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）102040162040坍 落 度 mm1030190170150200185165305020018016021019517550702101901702202051857090215195175230215195维勃稠度152017516014518017015510151801651501851751605101851701

11、55190180165掺外加剂的用水量确定n先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水率，确定掺外加剂的实际用水量mwa：n 第四步第四步水泥用量（水泥用量（mco）的确定的确定n计计算算根根据据确确定定的的水水灰灰比比（W/C）和和选选用用的的单单位位用用水水量量（mwo），可可计计算算出出水水泥泥用用量量（mco）：）：n校校核核为为保保证证混混凝凝土土的的耐耐久久性性，由由上上式式计计算算得得出出的的水水泥泥用用量量还还应应满满足足P109表表412规规定定的的最小水泥用量的要求；最小水泥用量的要求；n取值取值两者最大值。两者最大值。4、初步计算配合比、初步计算配合比第五步第五

12、步 砂率值（砂率值（s s）的确定的确定 、根根据据混混凝凝土土拌拌和和物物和和易易性性要要求求，通通过过试试验验求求出出合合理理砂砂率率：以以流流动动度度最最大大，或或相相同同流流动动度下，水泥用量最少确定合理砂率；度下，水泥用量最少确定合理砂率；、根根据据骨骨料料特特性性，水水灰灰比比大大小小，查查表表确确定定砂砂率（率（P87P87）；、根根据据骨骨料料合合理理级级配配原原则则，即即砂砂子子填填充充石石子子空空隙隙，并并稍稍有有富富余余（拨拨开开）系系数数原原则则，通通过过计算确定。计算确定。4、初步计算配合比、初步计算配合比第六步第六步砂、石用量（砂、石用量（mso）及（及（mgo）确

13、定确定vv绝对体积法绝对体积法：假假假假定定定定混混混混凝凝凝凝土土土土拌拌拌拌和和和和物物物物的的的的体体体体积积积积等等等等于于于于各各各各组组组组成成成成材材材材料料料料绝绝绝绝对对对对体体体体积积积积和和和和混混混混凝凝凝凝土土土土拌拌拌拌和和和和物物物物中中中中所所所所含含含含空空空空气气气气体体体体积积积积之之之之总总总总和。和。和。和。vv假定质量法假定质量法：假假假假定定定定混混混混凝凝凝凝土土土土拌拌拌拌合合合合物物物物的的的的表表表表观观观观密密密密度度度度mmcpcp(kg/m(kg/m33)接接接接近近近近一一一一个个个个固固固固定定定定值值值值。则则则则所所所所有有有

14、有组组组组成成成成材材材材料料料料质质质质量量量量加加加加在在在在一一一一起等于起等于起等于起等于mmcpcp。4、初步计算配合比、初步计算配合比5、基准配合比的确定n目的：目的：初步计算配合比求出的各材料用量，是初步计算配合比求出的各材料用量，是借助于一些经验公式和数据计算出来的，或借助于一些经验公式和数据计算出来的，或是利用经验资料查得的，因而不一定能够完是利用经验资料查得的，因而不一定能够完全符合设计要求的混凝土拌合物的和易性。全符合设计要求的混凝土拌合物的和易性。因此，必须通过试拌对初步计算配合比进行因此，必须通过试拌对初步计算配合比进行调整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求调整，直到

15、混凝土拌合物的和易性符合要求为止，然后提出供检验强度用的基准配合比。为止，然后提出供检验强度用的基准配合比。三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤5、基准配合比的确定n原则：原则：在初步计算配合比的基础上，假定在初步计算配合比的基础上，假定w/c不变，通过试不变，通过试拌、调整，以使拌合物满足设计的和易性要求。拌、调整，以使拌合物满足设计的和易性要求。n调整方法调整方法：按初步计算配合比配制约：按初步计算配合比配制约20L拌合物拌合物当坍落度或维勃稠度低于设计要求时，保持当坍落度或维勃稠度低于设计要求时，保持w/c不变，不变，适当增加水泥浆量；适当增加水泥浆量；当坍落度或维勃稠度高于

16、设计要求时，保持砂率不变，当坍落度或维勃稠度高于设计要求时，保持砂率不变，适当增大骨料用量；适当增大骨料用量；当粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条当粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下适当调整砂率，直到符合要求为止。件下适当调整砂率，直到符合要求为止。然后提出供检验强度用的然后提出供检验强度用的基准配合比基准配合比。三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤6、试验室配合比的确定目的：通过调整的基准配合比，和易性已满足设计要求，但w/c不一定满足强度设计要求。因此，需要通过调整w/c，使配合比满足强度设计要求。三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤6、试验

17、室配合比的确定n方法方法：n采用采用3个不同的配合比，其一为基准配合比，另外两个配合比个不同的配合比，其一为基准配合比，另外两个配合比的的W/C较基准配合比分别增加或减少较基准配合比分别增加或减少0.05；水用量取；水用量取mw=mw基基，砂率分别，砂率分别增加或减少增加或减少1，得到，得到3个配合比。个配合比。n每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到28d时时进行强度测试。进行强度测试。n作作3个配合比的个配合比的28d强度与强度与c/w直线，由作图法或直线拟合直线，由作图法或直线拟合法法得到与设计强度相对应的得到与设计强度相对应的c/w

18、，即即w/c。n以得到的满足设计强度要求的以得到的满足设计强度要求的w/c为基础，并取为基础，并取mw=mw基基、ms=ms基基、mg=mg基基，求出，求出1m3混凝土的各组成材料用量混凝土的各组成材料用量mc、ms、mg、mw，试拌并实测本合物表观密度试拌并实测本合物表观密度，同时求出计算表观密度同时求出计算表观密度。nn三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤试验室配合比确定n校正系数 n试验室配合比：三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤7、施工配合比、施工配合比现场砂石含水量的扣减现场砂石含水量的扣减n设设计计配配合合比比是是以以干干燥燥材材料料为为基基准准的的，而而

19、工工地地存存放放的的砂砂、石石的的水水分分随随着着气气候候的的变变化化。所所以以现现场场材材料料的的实实际际称称量量应应按按工工地地砂砂、石石的的含含水水情情况况进进行行修修正正，修修正正后后的的配配合合比，叫做施工配合比。比，叫做施工配合比。n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a%，石石子子的的含含水水率率为为b，则则将将试试验验室室配配合合比比换换算算为为施施工工配配合合比比，其其材材料料用量为：用量为：mc施施=mc试试（kg/m3）ms施施=ms试试(1+a%)（kg/m3）mg施施=mg试试(1+b%)（kg/m3）mw施施=mw试试-a%ms-b%mg（kg/m3

20、）三、混凝土配合比设计步骤三、混凝土配合比设计步骤【例题】某某框框架架结结构构工工程程现现浇浇钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁，混混凝凝土土的的设设计计强强度度等等级级为为C30，施施工工要要求求坍坍落落度度为为3050mm（混混凝凝土土由由机机械械搅搅拌拌，机机械械振振捣捣），根根据据施施工工单单位位历历史史统统计资料，混凝土强度标准差计资料，混凝土强度标准差4.8MPa。采采用用的的原原材材料料：P.O42.5R水水泥泥（实实测测28天天强强度度56.7MPa），密密度度c3100kg/m3；中中砂砂，表表观观密密度度s=2650 kg/m3；碎碎石石，表表观观密密度度g2700 kg/m3，最大粒径最大粒径Dmax=20mm；自来水。自来水。要求：要求：1、试设计混凝土配合比（按干燥材料计算）。、试设计混凝土配合比（按干燥材料计算）。2、施施工工现现场场砂砂含含水水率率3，碎碎石石含含水水率率1，求求施施工配合比。工配合比。