水泥混凝土 (2)幻灯片.ppt

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1、水泥混凝土第1页，共45页，编辑于2022年，星期日水泥混凝土特点水泥混凝土特点水泥混凝土特点水泥混凝土特点资源丰富，就地取材，成本低资源丰富，就地取材，成本低可满足不同工程的要求可满足不同工程的要求可制成不同形状和尺寸的结构可制成不同形状和尺寸的结构与钢筋具有牢固的粘结力与钢筋具有牢固的粘结力呈脆性呈脆性第2页，共45页，编辑于2022年，星期日 水泥混凝土水泥混凝土水泥混凝土水泥混凝土分类分类分类分类按表观密度分按表观密度分轻混凝土：轻混凝土：1900kg/m3普通混凝土普通混凝土：=19002500kg/m3（一般（一般2400kg/m3）重混凝土：重混凝土：2600kg/m3按强度分按

2、强度分（28天抗压强度天抗压强度R28）低强度混凝土：低强度混凝土：R2820MPa普通强度混凝土普通强度混凝土：R28=2060MPa高强度混凝土：高强度混凝土：R2860MPa超高强度混凝土：超高强度混凝土：28d抗压强度，抗压强度，R281050MPa按特性分按特性分纤维加强混凝土、喷射混凝土、聚合物混凝土纤维加强混凝土、喷射混凝土、聚合物混凝土第3页，共45页，编辑于2022年，星期日水泥混凝土路面水泥混凝土路面水泥混凝土路面水泥混凝土路面道路类型道路类型公路：高速公路、一级四级公路、等外公路、乡公路：高速公路、一级四级公路、等外公路、乡村道路村道路城市道路：快速路、主干路、支路城市道

3、路：快速路、主干路、支路路面等级路面等级高级路面：沥青混凝土路面、水泥混凝土路面高级路面：沥青混凝土路面、水泥混凝土路面次高级路面：沥青表处、水泥路面等次高级路面：沥青表处、水泥路面等中级路面：稳定土类中级路面：稳定土类低级路面：砂石路面低级路面：砂石路面第4页，共45页，编辑于2022年，星期日水泥混凝土路面特点水泥混凝土路面特点水泥混凝土路面特点水泥混凝土路面特点承载能力大承载能力大稳定性好稳定性好舒适性较差舒适性较差维修困难维修困难第5页，共45页，编辑于2022年，星期日水泥混凝土路面水泥混凝土路面美国：已建成的高速公路网：美国：已建成的高速公路网：51%；新建道路中：高速公路新建道路

4、中：高速公路55%一级公路：一级公路：22%英国主干道（英国主干道（70年代后修建）：年代后修建）：22%加拿大：加拿大：1975年年5.5、1982年年10%第6页，共45页，编辑于2022年，星期日我国水泥混凝土路面比例我国水泥混凝土路面比例我国水泥混凝土路面比例我国水泥混凝土路面比例年份年份水泥混凝土路面水泥混凝土路面里程（里程（km）高级、次高级路面高级、次高级路面里程（里程（km）水泥混凝土路水泥混凝土路面比例面比例(%)1970200229760.87198016001578511.011990113732599584.3719943554935314210.07200011575

5、459551219.44200115017767218022.34第7页，共45页，编辑于2022年，星期日 3.1 普通水泥混凝土普通水泥混凝土3.1.1 普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的主要技术性质（新拌混凝土混合料、硬化混凝土新拌混凝土混合料、硬化混凝土）3.1.1.1新拌混凝土的施工和易性新拌混凝土的施工和易性（又称混凝土拌和物的工作性）又称混凝土拌和物的工作性）1)和易性的概念：易于施工操作的性能和易性的概念：易于施工操作的性能质量均匀、密实成型，质量均匀、密实成型，流动性：克服内摩阻力产生流动，均匀密实地填满模板的能力流动性：克服内摩阻力产生流动，均匀密实地填满模板的能力可捣实

6、性：易密性可捣实性：易密性稳定性：粘聚性、保水性稳定性：粘聚性、保水性离析、泌水离析、泌水图图3-1混合料分层现象混合料分层现象2)和易性的测定方法和易性的测定方法坍落度试验坍落度试验图图3-2坍落度测试坍落度测试维勃稠度试验维勃稠度试验图图3-3V.B稠度仪稠度仪第8页，共45页，编辑于2022年，星期日3 3）影响施工和易性的主要因素）影响施工和易性的主要因素）影响施工和易性的主要因素）影响施工和易性的主要因素水泥浆的稠度水泥浆的稠度水灰比水灰比W/CW/C，流动性，流动性，工作性，工作性W/C，流动性，流动性稳定性稳定性，离析或泌水，离析或泌水水泥浆的数量水泥浆的数量W/C不变，水泥浆不

7、变，水泥浆，流动性，流动性稳定性稳定性标准：以满足流动性的要求为准，不宜过量标准：以满足流动性的要求为准，不宜过量砂率砂率式中：式中：S砂质量；砂质量；G石质量石质量 图图3-4-1砂率与坍落度砂率与坍落度 图图3-4-2 3-4-2 水泥用量与砂率水泥用量与砂率 水泥品种和集料性质水泥品种和集料性质 外加剂外加剂 温度和时间温度和时间图图3-53-5坍落度与温度图坍落度与温度图3-63-6坍落度与时间坍落度与时间第9页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-1 3-1 混合料分层现象示意图混合料分层现象示意图混合料分层现象示意图混合料分层现象示意图第10页，共45页，编辑于2022年

8、，星期日图图图图3-2 3-2 坍落度测试示意图坍落度测试示意图坍落度测试示意图坍落度测试示意图测测定定混混合合料料流流动动性性，并并通通过过目目测检查混合料的可捣性及稳定性。测检查混合料的可捣性及稳定性。测定单位：测定单位：mm适用范围：适用范围：集料集料dmax 40mm坍落度坍落度 10mm第11页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-3 V.B3-3 V.B稠度仪示意图稠度仪示意图稠度仪示意图稠度仪示意图测试方法测试方法单位：单位：V.B稠度值，以稠度值，以s计计适用范围：适用范围：dmax 40mmV.B稠度值稠度值=332s第12页，共45页，编辑于2022年，星期日图图

9、图图3-4-1 3-4-1 砂率与坍落度的关系曲线砂率与坍落度的关系曲线砂率与坍落度的关系曲线砂率与坍落度的关系曲线 图图图图3-4-2 3-4-2 水泥用量与砂率的关系水泥用量与砂率的关系水泥用量与砂率的关系水泥用量与砂率的关系最优砂率最优砂率在相同水泥量下，混合料工作性最好的砂率在相同水泥量下，混合料工作性最好的砂率满足工作性要求条件下，水泥浆用量最小的砂率满足工作性要求条件下，水泥浆用量最小的砂率第13页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-53-5坍落度与温度的关系曲线坍落度与温度的关系曲线坍落度与温度的关系曲线坍落度与温度的关系曲线 图图图图3-63-6坍落度与时间的关系曲

10、线坍落度与时间的关系曲线坍落度与时间的关系曲线坍落度与时间的关系曲线（相同时间）（相同时间）（相同时间）（相同时间）（相同温度）（相同温度）（相同温度）（相同温度）第14页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.1.2 3.1.1.2 硬化后混凝土的强度特征硬化后混凝土的强度特征硬化后混凝土的强度特征硬化后混凝土的强度特征1）混凝土强度分布）混凝土强度分布曲线曲线正态分布函数特征参数：平均值特征参数：平均值、标准差、标准差、变异系数、变异系数Cv2）强度（压、拉、弯、剪、扭、折和握裹强度等）强度（压、拉、弯、剪、扭、折和握裹强度等）立方体抗压强度立方体抗压强度fcu（单轴）（单轴）强度标准

11、值强度标准值强度等级：强度等级：fcu,k以以106PaMPa计，前面加上符号计，前面加上符号“C”C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60如：如：C25表示混凝土立方体抗压强度标准值表示混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k=25MPa。混凝土的轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）混凝土的轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）fcp钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构混凝土的抗折强度混凝土的抗折强度fcf道路路面结构道路路面结构图3-8抗折强度测试混凝土的劈裂抗拉强度混凝土的劈裂抗拉强度fts确定确定ftsfcf图3-9劈裂强度第15页，共45页，编辑于202

12、2年，星期日图图图图3-7 3-7 正态分布曲线正态分布曲线正态分布曲线正态分布曲线平均值平均值标准差标准差变异系数变异系数Cv第16页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-8 3-8 抗折强度测试示意图抗折强度测试示意图抗折强度测试示意图抗折强度测试示意图目的：混凝土结构设计参数（确定路面板厚）目的：混凝土结构设计参数（确定路面板厚）混凝土施工质量控制质量混凝土施工质量控制质量第17页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-9 3-9 劈裂强度示意图劈裂强度示意图劈裂强度示意图劈裂强度示意图石灰岩、花岗岩、碎石混凝土为：石灰岩、花岗岩、碎石混凝土为：fts=1.868 fc

13、f0.871玄武岩碎石混凝土为：玄武岩碎石混凝土为：fts=3.035fcf0423第18页，共45页，编辑于2022年，星期日3 3）影响混凝土强度的因素）影响混凝土强度的因素）影响混凝土强度的因素）影响混凝土强度的因素图图3-103-10水泥混凝土受力破坏示意图水泥混凝土受力破坏示意图 组成材料的影响组成材料的影响水泥强度等级与水灰比水泥强度等级与水灰比水灰比公式水灰比公式图图3-11灰水比与强度关系灰水比与强度关系集料特性（影响到骨料与水泥浆界面强度）集料特性（影响到骨料与水泥浆界面强度）l水泥强度及水灰比相同的条件下，碎石比砾石混凝土强度高水泥强度及水灰比相同的条件下，碎石比砾石混凝土

14、强度高lW/C0.4时，碎石混凝土强度比砾石混凝土强度高时，碎石混凝土强度比砾石混凝土强度高38左右左右lW/C，二者差距逐渐缩小，二者差距逐渐缩小lW/C0.65时，二者差距已不明显时，二者差距已不明显l集料数量：集灰比集料数量：集灰比强度强度(在水灰比一定的条件下）在水灰比一定的条件下）养护条件养护条件（温度和湿度）的影响（温度和湿度）的影响湿度湿度图3-12 湿度条件温度温度图3-13 养护温度龄期龄期图3-14 混凝土强度与龄期试验条件试验条件第19页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-10 3-10 水泥混凝土受力破坏示意图水泥混凝土受力破坏示意图水泥混凝土受力破坏示意图

15、水泥混凝土受力破坏示意图第20页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-11 3-11 灰水比与混凝土强度关系示意图灰水比与混凝土强度关系示意图灰水比与混凝土强度关系示意图灰水比与混凝土强度关系示意图水灰比公式水灰比公式水灰比公式水灰比公式：抗压强度：抗压强度：抗压强度：抗压强度：f fcu,28cu,28A A f fcece （C/WC/WB B）抗折强度：抗折强度：抗折强度：抗折强度：f fcf,28cf,28C CD D f fcefcefE E C/WC/W水灰比定则水灰比定则水灰比定则水灰比定则：f fcece f fcucu；C/WC/Wf fcucuW/CW/Cf fc

16、ucu 第21页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-12 3-12 湿度条件对混凝土强度的影响湿度条件对混凝土强度的影响湿度条件对混凝土强度的影响湿度条件对混凝土强度的影响1 1空气中养护空气中养护2 2九个月后水中养护九个月后水中养护3 3三个月后水中养护三个月后水中养护4 4标准湿度下养护标准湿度下养护第22页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-13 3-13 养护温度对混凝土强度的影响养护温度对混凝土强度的影响养护温度对混凝土强度的影响养护温度对混凝土强度的影响第23页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-14 3-14 混凝土强度与龄期的关系混凝土强度

17、与龄期的关系混凝土强度与龄期的关系混凝土强度与龄期的关系强度随龄期增长，早期快，后期慢强度随龄期增长，早期快，后期慢对数公式：对数公式：f28=fn(n3d龄期龄期)斯拉特公式：斯拉特公式：f28=f7+k第24页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.1.3 3.1.1.3 混凝土的变形特性混凝土的变形特性混凝土的变形特性混凝土的变形特性 混凝土变形类型：混凝土变形类型：弹性变形弹性变形 、徐变变形、温度变形、干燥收缩变形、徐变变形、温度变形、干燥收缩变形1）弹性变形）弹性变形静力弹性模量静力弹性模量图图3-15混凝土弹性模量混凝土弹性模量影响因素：影响因素：粗集料的弹性模量；粗集料的弹

18、性模量；混凝土强度混凝土强度混凝土动弹性模量混凝土动弹性模量2)徐变变形徐变变形图图3-16混凝土的徐变和恢复曲线混凝土的徐变和恢复曲线3)温度变形温度变形温度膨缩系数约为温度膨缩系数约为：（1014）10-6/对工程的影响：大体积工程、温差较大季节施工混凝土结构对工程的影响：大体积工程、温差较大季节施工混凝土结构4)混凝土的干燥收缩变形混凝土的干燥收缩变形图图3-17混凝土的干湿变形混凝土的干湿变形影响因素：影响因素：水泥品种及用量、单位用水量水泥品种及用量、单位用水量集料用量集料用量 施工、养护条件施工、养护条件第25页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-15 3-15 混凝土

19、弹性模量分类混凝土弹性模量分类混凝土弹性模量分类混凝土弹性模量分类初始切线弹性模量初始切线弹性模量(0)割线弹性模量割线弹性模量(1)切线弹性模量切线弹性模量(2)第26页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-16 3-16 混凝土的徐变和恢复曲线混凝土的徐变和恢复曲线混凝土的徐变和恢复曲线混凝土的徐变和恢复曲线变形特征：变形特征：弹性变形弹性变形徐变变形徐变变形瞬间恢复的变形瞬间恢复的变形徐变恢复徐变恢复永久变形（也称残余变形）永久变形（也称残余变形）第27页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-17 3-17 混凝土的干湿变形混凝土的干湿变形混凝土的干湿变形混凝土的干湿

20、变形第28页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.1.43.1.1.4耐久性耐久性耐久性耐久性 混凝土抵抗环境介质作用而保持其形状、质量和适用性的能力混凝土抵抗环境介质作用而保持其形状、质量和适用性的能力混凝土抵抗环境介质作用而保持其形状、质量和适用性的能力混凝土抵抗环境介质作用而保持其形状、质量和适用性的能力 1)混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性：混凝土对液体或气体渗透的抵抗能力：混凝土对液体或气体渗透的抵抗能力影响因素：混凝土的密实度（孔隙率）及孔隙结构特征影响因素：混凝土的密实度（孔隙率）及孔隙结构特征改善措施：改善措施：降低水灰比（采用减水剂）以减少混凝土内部毛细管通道降低水灰比（采

21、用减水剂）以减少混凝土内部毛细管通道 防止由于离析、泌水导致在混凝土内形成空隙防止由于离析、泌水导致在混凝土内形成空隙 加强养护及防止出现施工缺陷加强养护及防止出现施工缺陷2)混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性：混凝土抵抗冻融循环作用的能力：混凝土抵抗冻融循环作用的能力影响因素：同抗渗性影响因素：同抗渗性改善措施：改善措施：掺加引气剂，在混凝土中形成均匀分布的不连通微孔掺加引气剂，在混凝土中形成均匀分布的不连通微孔3)混凝土的抗化学侵蚀性混凝土的抗化学侵蚀性4)耐磨性耐磨性：混凝土抵抗表层损伤的能力：混凝土抵抗表层损伤的能力影响因素：混凝土的强度等级；集料硬度影响因素：混凝土的强度等级；集料硬度第2

22、9页，共45页，编辑于2022年，星期日5)5)混凝土中的碱集料反应混凝土中的碱集料反应混凝土中的碱集料反应混凝土中的碱集料反应碱集料反应条件：碱集料反应条件：水泥中的碱（水泥中的碱（Na2O和和K2O）含量较高）含量较高集料中含有碱活性物质：集料中含有碱活性物质：SiO2和和Al2O3等等水水两种类型的碱集料反应：两种类型的碱集料反应：碱碱硅反应：水化物为碱硅酸凝胶，体积增大近硅反应：水化物为碱硅酸凝胶，体积增大近3倍倍碱碱碳酸盐反应：生成物由白云石碳酸盐反应：生成物由白云石水镁石，体积增大近水镁石，体积增大近1.5倍倍耐久性小结耐久性小结混凝土的耐久性在很大程度上与其密实度有关混凝土的耐久

23、性在很大程度上与其密实度有关混凝土的密实度主要取决于水灰比和水泥用量混凝土的密实度主要取决于水灰比和水泥用量现行国标中规定了混凝土的最大水灰比和最小水泥用量现行国标中规定了混凝土的最大水灰比和最小水泥用量第30页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.3 外加剂外加剂外加剂是在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量外加剂是在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量外加剂是在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量外加剂是在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量5%5%5%5%（特殊情况下除（特殊情况下除（特殊情况下除（特殊情况下除外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物

24、质外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物质外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物质外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物质 3.1.3.1外加剂分类外加剂分类1)按其主要功能分类按其主要功能分类2)按化学成分分类按化学成分分类(1)无机化合物无机化合物如：早强剂如：早强剂CaCl2和和Na2SO4等，主要是无机电解质盐类等，主要是无机电解质盐类(2)有机化合物有机化合物如：表面活性剂类和某些有机化合物及复盐如：表面活性剂类和某些有机化合物及复盐表面活性现象表面活性现象图图3-18表面活性现象表面活性现象分子组成特点分子组成特点图图3-19表面活性分子模型表面活性分子模型亲油端（憎水基）、

25、亲水端（亲水基）亲油端（憎水基）、亲水端（亲水基）离子型：阳离子型离子型：阳离子型阴离子型阴离子型非离子型非离子型第31页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.3.2 3.1.3.2 常用混凝土外加剂常用混凝土外加剂常用混凝土外加剂常用混凝土外加剂1)减水剂减水剂在不影响混凝土工作性的条件下，具有减水及增强作用外加剂在不影响混凝土工作性的条件下，具有减水及增强作用外加剂(1)减水剂的品种减水剂的品种l普普通通减减水水剂剂（具具有有5以以上上减减水水、增增强强作作用用）：木木质质素素磺磺酸酸盐盐类类l缓凝减水剂（兼具缓凝功能）：糖蜜类缓凝减水剂（兼具缓凝功能）：糖蜜类l引气减水剂（兼有引气

26、作用）引气减水剂（兼有引气作用）l高高效效减减水水剂剂（又又称称超超塑塑化化剂剂或或流流化化剂剂，具具有有12以以上上减减水水、增增强强作用）：多环芳香族磺酸盐类、水溶性树脂类作用）：多环芳香族磺酸盐类、水溶性树脂类l复合减水剂：复合减水剂：(2)减水剂的作用机理：发生在水减水剂的作用机理：发生在水水泥的界面上水泥的界面上图图3-20减水剂作用机理减水剂作用机理第32页，共45页，编辑于2022年，星期日2)2)引气剂引气剂引气剂引气剂经搅拌能在混凝土拌和物中引入大量分布均匀的独立微小气泡，经搅拌能在混凝土拌和物中引入大量分布均匀的独立微小气泡，以改善其工作性，并在其硬化后能保留微小气泡以改善

27、其抗冻融以改善其工作性，并在其硬化后能保留微小气泡以改善其抗冻融耐久性的物质耐久性的物质引气剂的主要品种引气剂的主要品种松香热聚物类、烷基苯磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐类松香热聚物类、烷基苯磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐类引气剂的作用原理：引气剂的作用原理：发生在水发生在水空气界面上空气界面上作用功能作用功能增加混合料流动性增加混合料流动性提高混凝土耐久性提高混凝土耐久性混凝土弹性模量降低混凝土弹性模量降低强度有所降低：引气量以强度有所降低：引气量以68为宜为宜第33页，共45页，编辑于2022年，星期日3)缓凝剂缓凝剂能延缓混凝土凝结时间，并对其后期强度无不良影响的外加剂能延缓混凝土凝结时间，并对其后期强

28、度无不良影响的外加剂缓缓凝凝剂剂的的主主要要品品种种：糖糖类类、木木质质素素磺磺酸酸盐盐类类、羟羟基基羧羧基基及及其其盐盐类类、无无机盐类、氯盐类机盐类、氯盐类缓凝剂缓凝的机理：水泥初期水化速度变慢缓凝剂缓凝的机理：水泥初期水化速度变慢4)早强剂早强剂能提高混凝土早期强度并对后期强度无影响的外加剂能提高混凝土早期强度并对后期强度无影响的外加剂早强剂主要品种有：氯盐类、硫酸盐类和有机胺类早强剂主要品种有：氯盐类、硫酸盐类和有机胺类机理分析机理分析增加水泥浆体中固相比例，有助于水泥石结构的形成增加水泥浆体中固相比例，有助于水泥石结构的形成如：如：CaCl2Ca(OH)2氧氯化钙氧氯化钙不溶性不溶性

29、Na2SO4Ca(OH)2硫酸钙硫酸钙高分散性高分散性氯盐类早强剂不得用于大部分钢筋混凝土工程氯盐类早强剂不得用于大部分钢筋混凝土工程第34页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3 3-18 18 表面活性现象表面活性现象表面活性现象表面活性现象图图3-19表面活性分子模型表面活性分子模型第35页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3 320 20 减水剂作用机理示意图减水剂作用机理示意图减水剂作用机理示意图减水剂作用机理示意图减水剂定向吸附于水泥颗粒表面减水剂定向吸附于水泥颗粒表面水泥颗粒相互分散水泥颗粒相互分散延缓水泥水化延缓水泥水化第36页，共45页，编辑于2022年，星

30、期日3.1.4 普通混凝土的组成设计普通混凝土的组成设计 组成设计内容组成设计内容确定原材料：明确强度、和易性、耐久性要求确定原材料：明确强度、和易性、耐久性要求配合比设计：确定各组成材料用量配合比设计：确定各组成材料用量混凝土配合比的常用表示方法混凝土配合比的常用表示方法l以以1m3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330kg，水，水185kg，砂，砂598kg，石子，石子1281kgl以水泥质量为以水泥质量为1表示其它各项材料用量的相对关系表示表示其它各项材料用量的相对关系表示水泥：砂：石子水泥：砂：石子1：1.81：3.88；水灰比；水灰比0.56水泥混凝土配合

31、比设计的主要步骤水泥混凝土配合比设计的主要步骤初步配合比初步配合比基准配合比基准配合比设计配合比设计配合比施工配合比施工配合比第37页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.4.23.1.4.2普通混凝土配制强度的确定普通混凝土配制强度的确定普通混凝土配制强度的确定普通混凝土配制强度的确定1)混凝土抗压配制强度（混凝土抗压配制强度（fcu,0）：）：fcu,0fcu,k1.6452)混凝土配制抗折强度（混凝土配制抗折强度（fcf,0）：）：fcf,0 kfcf,k3.1.4.3混凝土初步配合比设计混凝土初步配合比设计1)混凝土配合比计算的数学模型混凝土配合比计算的数学模型混凝土体积组成图混

32、凝土体积组成图2)配合比设计三要素的确定配合比设计三要素的确定水灰比水灰比W/C的确定：由的确定：由“水灰比定则水灰比定则”经验公式经验公式抗压强度：抗压强度：fcu,28A fce（C/WB）抗折强度：抗折强度：fcf,28CD fcefE C/W耐久性校核：最大水灰比耐久性校核：最大水灰比单位用水量单位用水量mw0教材教材P76表表3-22砂率砂率 S教材教材P76表表3-23第38页，共45页，编辑于2022年，星期日3)3)初步配合比的计算步骤初步配合比的计算步骤初步配合比的计算步骤初步配合比的计算步骤按设计要求强度等级计算混凝土的配制强度按设计要求强度等级计算混凝土的配制强度fcu,

33、0按配制强度计算出相应的水灰比按配制强度计算出相应的水灰比W/C，并进行耐久性校核，并进行耐久性校核查表选定查表选定1m3中混凝土的单位用水量中混凝土的单位用水量mw0计算计算1m3中混凝土的水泥用量中混凝土的水泥用量，并进行耐久性校核，并进行耐久性校核查表确定砂率查表确定砂率 S计算粗集料和细集料的用量：绝对体积法或表观密度法计算粗集料和细集料的用量：绝对体积法或表观密度法得出混凝土的初步配合比为：得出混凝土的初步配合比为：水泥：水：砂：石子水泥：水：砂：石子mc0：mw0：ms0：mg0第39页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-21 3-21 水泥混凝土体积组成示意图水泥混凝

34、土体积组成示意图水泥混凝土体积组成示意图水泥混凝土体积组成示意图 绝对体积法绝对体积法方程组：方程组：表观密度法表观密度法方程组：方程组：第40页，共45页，编辑于2022年，星期日用水量确定方法用水量确定方法用水量确定方法用水量确定方法（教材教材教材教材P76P76表表表表3-223-22）依据：坍落度或维勃稠度；碎石或卵石最大粒径依据：坍落度或维勃稠度；碎石或卵石最大粒径l当水灰比在当水灰比在0.40.8范围时，范围时，查表（查表（教材教材P76表表3-22）l水水灰灰比比0.4或或0.8的的混混凝凝土土及及采采用用特特殊殊成成型型工工艺艺混混凝凝土土用用水水量量应通过试验确定应通过试验确

35、定l流动性、大流动性混凝土的用水量应按下列步骤计算：流动性、大流动性混凝土的用水量应按下列步骤计算：未未掺掺外外加加剂剂时时，混混凝凝土土的的用用水水量量以以表表3-22中中坍坍落落度度90mm的的用用水水量量为为基基础础，按按坍坍落落度度每每增增大大20mm用用水水量量增增加加5kg的原则计算。的原则计算。掺外加剂时，混凝土用水量按照下式计算：掺外加剂时，混凝土用水量按照下式计算：mwa=mwo（1 ad）第41页，共45页，编辑于2022年，星期日砂率的确定方法砂率的确定方法砂率的确定方法砂率的确定方法(教材教材教材教材P76P76表表表表3-23)3-23)依据：粗集料品种、最大粒径及水

36、灰比依据：粗集料品种、最大粒径及水灰比l坍落度在坍落度在1060mm范围混凝土砂率，可根据按表范围混凝土砂率，可根据按表3-23选用选用l坍坍落落度度100mm的的混混凝凝土土砂砂率率，应应在在表表3-23的的基基础础上上，按按坍坍落落度度每每增大增大20mm，砂率增大，砂率增大1%的幅度予以调整的幅度予以调整l坍坍落落度度10mm或或在在60100mm内内的的混混凝凝土土及及掺掺用用外外加加剂剂和和掺掺合合料的混凝土，其砂率应经试验确定料的混凝土，其砂率应经试验确定第42页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.4.4 3.1.4.4 混凝土配合比的试配、调整与确定混凝土配合比的试配、调

37、整与确定混凝土配合比的试配、调整与确定混凝土配合比的试配、调整与确定1)基准配合比基准配合比检查混凝土拌合物的施工和易性检查混凝土拌合物的施工和易性配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率2)设计配合比设计配合比(1)确定水灰比与强度的关系确定水灰比与强度的关系l28d强度检验：基准配合比用水灰比强度检验：基准配合比用水灰比W/C，W/C0.05（0.03）l试拌混合料的和易性检测符合要求试拌混合料的和易性检测符合要求(2)设计配合比的确定设计配合比的确定l强度试验强度试验l由配制强度由配制强度fcu,0灰水比灰水比C/W图图3-22强度

38、与水灰比的关系强度与水灰比的关系l设计配合比：用水量设计配合比：用水量mw、水泥用量、水泥用量mc、粗细集料用量、粗细集料用量mg和和ms(3)混凝土组成材料用量的调整混凝土组成材料用量的调整l表观密度计算值表观密度计算值 c,cmcmwmsmgl表观密度实测值表观密度实测值 c,tl设计配合比：水泥：水：砂：石子设计配合比：水泥：水：砂：石子 mc：mw：ms：mg第43页，共45页，编辑于2022年，星期日图图图图3-22 3-22 强度与水灰比的关系强度与水灰比的关系强度与水灰比的关系强度与水灰比的关系第44页，共45页，编辑于2022年，星期日3.1.4.5 3.1.4.5 施工配合比施工配合比施工配合比施工配合比水泥：水泥：mc=mc0砂：砂：ms=ms（1+Ws%）碎石：碎石：mg=mg（1+Wg%）水：水：mw=mw（msWs%mgWg）第45页，共45页，编辑于2022年，星期日