普通混凝土配合比設計、管理與應用.ppt

1、莆田砼實驗室培訓課件之 普通混凝土配合比設計、管理與應用 黃啟龍 2016年8月,1,目錄,目錄 概述 34 設計要領 5 設計流程 6 設計參數(shù)及運算 727 試配、調整及確定 2835 配合比的管理 36,2,概述,3,普通混凝土的定義 目前我國普通混凝土的定義是按干靜觀密度范圍確定的，即干表觀密度為2000Kg/m32800Kg/m3的抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、高強混凝土、泵送混凝土和大體積混凝土等均屬于普通混凝土范疇。簡稱混凝土，是指水泥混凝土。 設計原則 經濟性、和易性、強度、耐久性 設計依據(jù) JGJ55-2011 普通混凝土配合比設計規(guī)程 華潤混凝土管理手冊之“配合比管理指引”,概述

2、,4,設計原理 水灰比（水膠比）定律：對于給定的材料，強度只取決于一個因素即水灰比（水膠比） 設計公式 fcu，o=Afce（C/W-B） 設計的工作內容 為什么稱之為“配合比設計”而不叫“配合比計算”呢？這是因為混凝土是多材料組合，它要滿足以下要求： 1、保證混凝土硬化后的結構強度和所要求的其他性能和耐久性 2、滿足施工工藝易于操作而又不留隱患的工作性； 3、符合上述兩項要求下選用合適的材料和計算各種材料的用量； 4、對上述設計的結果進行試配、調整，使之達到工程的要求； 5、在達到要求的同時，設法降低成本。,設計要領,5,四種基本材料 水、膠凝材料、砂子、石子 三個比例 水膠比：水和膠凝材料

3、之比 砂率：砂子和總骨料之比 膠骨比：膠凝材料和骨料之比 基本規(guī)律 1、決定混凝土強度的基本因素是水泥（膠凝材料）的強度和水膠比，膠凝材料確定之后，水膠比是決定因素； 2、水膠比確定后，由用水量決定水泥（膠凝材料）的用量； 3、砂子和石子是混凝土的骨架，是主體，其用量占混凝土用料量的三分之二以上。砂率由石子的空隙率和水膠比確定。,設計流程,6,第一階段 根據(jù)設計圖及施工單位的工藝條件，結合當?shù)禺敃r的具體條件，提出要求，為第二階段作準備。 第二階段 選用材料、選用設計參數(shù)，這是整個設計的基礎。材料和參數(shù)的選擇，決定配合比設計是否合理。 第三階段 計算材料用量?？捎弥亓糠ɑ蝮w積法計算。 第四階段

4、對配合比設計的初步結果，進行試配、調整并加于確定（生產前，應根據(jù)庫存的砂石含水率作必要的調整，并根據(jù)攪拌機的規(guī)格確定每盤的投料量）。,設計參數(shù)及運算,7,各參數(shù)與混凝土性能的關系 三個基本參數(shù)：水膠比、用水量、砂率 三個主要性能：強度、耐久性、和易性 水膠比 強度 用水量 耐久性 砂率 和易性,注：粗實線表示直接關系，細實線表示主要關系，虛線表示次要關系。做配合比設計時要掌握主線照顧次線，做好選擇。,設計參數(shù)及運算,8,強度標準差 1、近13個月強度資料，同一品種、同一強度等級、不小于30組 強度等級不大于C30時，標準差取計算值或3.0Mpa； 強度等級大于C30且不小于C60時，標準差取計

5、算值或4.0Mpa。 2、當沒有近期強度資料時，標準差按下表取值：,設計參數(shù)及運算,9,配制強度 1、當設計強度等級小于C60時，配制強度按下式計算 例如：C30，配制強度30+1.6455=38.2Mpa 2、當設計強度等級不小于C60時，配制強度按下式計算 例如：C60，配制強度1.1560=69.0Mpa,設計參數(shù)及運算,10,水膠比 當混凝土強度等級小于C60時，水膠比按下式計算,設計參數(shù)及運算,11,回歸系數(shù)的確定 1、通過試驗建立強度與水膠比關系式確定； 2、當不具備上述試驗資料時，可按下表選用：,設計參數(shù)及運算,12,膠凝材料28天強度的確定 1、通過試驗實測確定； 2、當無實測

6、值時，可按下式計算：,設計參數(shù)及運算,13,3、粉煤灰和礦渣粉的影響系數(shù)：,設計參數(shù)及運算,14,例如：設計強度等級為C30；所用水泥為P.O42.5；粉煤灰為II級灰，摻量為20%；礦粉為S95級，摻量為20%；粗骨料為碎石。試計算水膠比參數(shù)。 解：1、回歸系數(shù) 分別為0.53和0.20； 2、配制強度 為301.645538.2 Mpa ； 3、膠凝材料28天強度為 0.851.0（1.16 42.5） 41.90（Mpa） 注：粉煤灰和礦粉影響系數(shù)可以保守取值，如：0.80和0.95,設計參數(shù)及運算,15,4、水膠比為： （0.5341.90）/38.2+0.530.2041.9 22.

7、21/42.64 0.52,設計參數(shù)及運算,16,水膠比的限制 同時應符合GB500102010混凝土結構設計規(guī)范要求,設計參數(shù)及運算,17,礦物摻合料最大摻量的限制,福建省地方標準預拌混凝土質量管理標準中的規(guī)定,設計參數(shù)及運算,18,用水量（未摻外加劑）,設計參數(shù)及運算,19,用水量（摻有外加劑） 注：外加劑中水的成分須計算到用水量中 用水量的限制： DBJ/T13-42:,設計參數(shù)及運算,20,膠凝材料用量 膠凝材料用量的限制：見下頁,設計參數(shù)及運算,21,膠凝材料用量的限制： 最?。?最大：,設計參數(shù)及運算,22,外加劑用量 概念：注意“外加劑用量”與“外加劑摻量”的區(qū)別，后面說到的礦物

8、摻合料也一樣。,設計參數(shù)及運算,23,礦物摻合料用量 水泥用量,設計參數(shù)及運算,24,砂率 1、根據(jù)骨料的技術指標、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有的歷史資料確定 2、當無歷史資料時，可按以下方式選?。?設計參數(shù)及運算,25,粗骨料和細骨料用量 粗骨料用量和細骨料用量的計算有“質量法”和“體積法”，大家明確一點的是：無論是質量法或體積法，均是在計算完以上材料用量之后再進行計算。 質量法,設計參數(shù)及運算,26,體積法 下面看個體積法的例子,設計參數(shù)及運算,27,體積法例子（各材料的靜觀密度經實驗確定） 360/3100+80/2400+mg/2640+ms/2640+175/1000+0.0

9、1=1 ms/(ms+mg)=0.45 計算結果：水泥360；摻合料80；水175 砂792；石966 注：舉例為了簡化，摻合料未區(qū)分煤灰和礦粉，外加劑未計入，因為計算過程都是一樣的。,試配、調整及確定,28,試配 混凝土配合比設計完成后必須進行試配，其作用是檢驗配合比是否與設計要求相符。如不相符，應進行調整。試配工作應注意以下幾點： 1、所用的設備及工藝方法應與生產時的條件相同； 2、所使用的骨料應處于干燥狀態(tài)（砂 0.5%，石 0.2%）； 3、每盤的拌合量應攪拌機公稱容量的1/4且不大于公稱容量，最少不能小于20L； 4、試驗項目次序：稠度強度用料量，每個項目符合要求后方可安排下個項目的

10、試配和調整。,試配、調整及確定,29,調整 塌落度調整 如塌落度小，則一是可以維持原水膠比不變，略微增加用水量（即水泥用量也相關增加）；二是略微提高砂率。 如塌落度大，則調整方法與上述相反。 粘聚性調整 粘聚性不好一般有兩個原因，一是粗骨料過多，水泥砂漿不足；二是水泥砂漿過多（應該是說砂率過大）。應對原配合比仔細分析，針對原因采取調整方法。,試配、調整及確定,30,調整 泌水性的調整 泌水性大，有可能會降低混凝土強度，調整措施是減少用水量，但不減水泥用量。 注意調整幅度：調整時，每次調整幅度應以1%為限，一次未能解決的，則多次逐步調整，直到符合要求，且每次調整后應重新計算各材料用量。 和易性調

11、整合格后，即作為基準配合比，另在基準配合比的基礎上以水膠比0.05再各拌制一組試件（砂率可視情況調整），該3組試件的強度將作為后期確定最終水膠比的依據(jù)。,試配、調整及確定,31,配合比的確定 水膠比的確定 根據(jù)上述制作的三組試件的28強度（也可按早期強度推定），繪制強度與膠水比關系圖（也可用插值法計算），從而確定水膠比,試配、調整及確定,32,配合比的確定 水膠比的確定 結果為0.529， 稍保守取0.52,38.2Mpa,膠水比1.89，即水膠比0.529,也可用這個公式計算，結果也是膠水比1.89，即水膠比0.529,試配、調整及確定,33,配合比的確定 各材料用量的計算 根據(jù)以上確定的水膠比（即0.52），計算各原材料用量，并以本配合比拌制驗證拌合物表觀密度，如實測的表觀密度與計算表觀密度差值的絕對值不大于2%時，則計算配合比不用調整，若大于2%，則需將各原材料用量再乘以校正系數(shù)進行調整。,試配、調整及確定,34,配合比的確定 水溶性氯離子的測定 配合比調整后，應測定拌合物的水溶性氯離子含量，且其含量應符合下表要求：,試配、調整及確定,35,配合比的確定 一些特殊要求 對于抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、高強混凝土、泵送混凝土、大體積混凝土，需注意規(guī)范中對諸如骨料含泥量等指標的特殊要求。,配合比的管理,36,日