最新普通混凝土配合比設(shè)計PPT

1、 普通混凝土是由水泥、砂、石和水組成，它們之 間的數(shù)量關(guān)系直接影響著混凝土的拌合物的和易 性、強(qiáng)度及耐久性。 如何確定各 材料間數(shù)量 關(guān)系？ 引入引入 1.定義： 是指混凝土各組成材料之間的數(shù)量關(guān)系。 2.表示方法： 1)單位體積混凝土內(nèi)各項材料的用量， 如：mc=270.0； ms=706.1kg； mg=1255.3；mw=180。 2)單位體積內(nèi)各項材料用量的比值。 如：水泥：砂子：石子=1：2.3：4.0，w/c=0.63 一、普通混凝土配合比設(shè)計的表示方法 基本要求 和易性經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)度耐久性 二、配合比設(shè)計基本要求：二、配合比設(shè)計基本要求： （一）和易性（工作性） 混凝土拌合物便于施工

2、操作，能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻、 成型密實的性能。 和易性主要包括流動性、粘聚性和保水性： 和易性粘聚性 保水性 流動性 易達(dá)結(jié)構(gòu)均勻 易成型密實 好 好 在本身自重或施工機(jī)械振 搗作用下，能產(chǎn)生流動并 且均勻密實地填滿模板的 性能。 各組成材料之間具有一定的內(nèi) 聚力，在運輸和澆注過程中不 致產(chǎn)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。 具有一定的保持內(nèi) 部水分的能力，在 施工過程中不致發(fā) 生泌水現(xiàn)象的性質(zhì)。 保證混凝土硬 化后的質(zhì)量 影響和易性的因素 水泥水砂石子外加劑 水泥漿骨料 混凝土拌合物 c w m m 水灰比100% gs s s mm m 砂率 水泥漿數(shù)量和單位用水量； 骨料的品種、級配和粗細(xì)程度； 砂率

3、 ； 外加劑 。 1.組成材料及其用量之間的關(guān)系 影響和易性的因素 合理砂率是指在水泥漿數(shù)量一定的條件下，能使拌合 物的流動性（坍落度t）達(dá)到最大，且粘聚性和保水 性良好時的砂率；或者是在流動性（坍落度t）、強(qiáng) 度一定，粘聚性良好時，水泥用量最小的砂率。 t，mm s合理砂率 水泥漿數(shù)量一定坍落度、強(qiáng)度一定 合理砂率 mc，kg s 合理砂率的確定 影響和易性的因素 2.施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等。 （二）強(qiáng)度 滿足混凝土工程結(jié)構(gòu)設(shè)計或工程進(jìn)度的 強(qiáng)度要求 強(qiáng)度 o 混凝土強(qiáng)度的種類 混凝土強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度 握裹強(qiáng)度 軸心抗壓強(qiáng)度 立方體抗壓強(qiáng)度 鋼筋與混凝土 的粘結(jié)強(qiáng)度 （

4、1）水泥的強(qiáng)度和水灰比 振動 手工搗實 充分密實的混凝土 不完全密實的混凝土 fcu mw/mc fcu mc/mw n 當(dāng)混凝土水灰比值在0.400.80之間時越大，則混凝土的強(qiáng)度越低； n 水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越高。 n 水灰比定律：在材料相同的條件下，砼強(qiáng)度值隨水灰比的增大而減小， 其變化規(guī)律呈近似雙曲線形狀。 影響混凝土強(qiáng)度的因素 o 碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水 泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較高； o 卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石 的粘結(jié)強(qiáng)度較低。 o 在水泥石強(qiáng)度及其它條件相同時，碎石混凝 土的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。 影響混凝土強(qiáng)度的因素 （2）粗集料的品種 影響混

5、凝土強(qiáng)度的因素 （3）養(yǎng)護(hù)條件 混凝土澆筑完畢后，必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持適當(dāng) 的溫度和濕度，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。 在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結(jié)硬化 速度越快，早期強(qiáng)度越高； 低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當(dāng)溫度低至0 以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險。 o 在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期的 增加而不斷發(fā)展，在714d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展較快，以 后逐漸減慢，28d后強(qiáng)度發(fā)展更慢。 o 當(dāng)采用普通水泥拌制的、中等強(qiáng)度等級的混凝土， 在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度與其齡期的 對數(shù)成正比。 28lglg 28n f n f n3 影響混凝土強(qiáng)度的因素 （4）齡期：齡期

6、是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng) 歷的時間。 式中： fn、f28分別為n、28天齡期的抗壓強(qiáng)度 影響混凝土強(qiáng)度的因素 （5）外加劑 減水劑減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝 土的強(qiáng)度 早強(qiáng)劑提高混凝土早期強(qiáng)度，對后期強(qiáng)度無明 顯影響 引氣劑減小抗壓強(qiáng)度，但提供混凝土的抗折強(qiáng) 度，當(dāng)含氣量為35時，抗折強(qiáng)度 提高1020 （三）耐久性保證混凝土在自然環(huán)境及 使用條 件下的耐久性要求 耐久性的主要內(nèi)容 抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力 水滲透的能力 抗凍性混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水 狀態(tài)下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞， 強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì) 抗侵蝕性 混凝土的抗侵蝕性主要取決于水

7、泥石的抗侵 蝕性 抗碳化性 混凝土的碳化主要指水泥石的碳化 堿集料反應(yīng) 堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成 物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕 環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨 脹反應(yīng)。 耐久性 提高混凝土耐久性的措施 （1）合理選擇混凝土的組成材料 根據(jù)混凝土工程特點或所處環(huán)境條 件，選擇水泥品種；選擇質(zhì)量良好、 技術(shù)要求合格的骨料。 （2）提高混凝土制品的密實度 嚴(yán)格控制混凝土的水灰比和水泥用量。 選擇級配良好的骨料及合理砂率，保證 混凝土的密實度。 摻入適量減水劑，提高混凝土的密實度。 嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工操作。 提高混凝土耐久性的措施 （3）改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu) 在混凝

8、土中摻入適量引氣劑，可改善 混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，封閉孔隙的存 在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍 性及抗侵蝕性。 提高混凝土耐久性的措施 （四）經(jīng)濟(jì)性 在保證混凝土工程質(zhì)量的前提下，合理地 使用材料，降低成本 三、混凝土配合比設(shè)計的資料準(zhǔn)備 1.了解混凝土的設(shè)計強(qiáng)度等級fcu.k，坍落 度要求 2.了解耐久性要求； 3.了解鋼筋配筋間距和結(jié)構(gòu)的斷面尺寸， 確定骨料的最大粒徑dmax 4.了解施工管理水平、施工方法等，以便正確 選擇混凝土的各項參數(shù)； 5.了解各項原材料的物理參數(shù)。 水泥的品種、標(biāo)號、密度； 砂、石骨料的種類、表觀密度、級配、 石子、最大粒徑； 拌和用水的水質(zhì)情況； 四、混凝土配合

9、比設(shè)計的三參數(shù) 水泥、水、砂子、石子 （1）水和水泥的關(guān)系（水灰比） （2）砂和石子的關(guān)系（砂率） （3）水泥漿與骨料的關(guān)系（單位用水量） 四個基本變量： 三個關(guān)系: 水 泥 水 水 泥 漿 砂石 子 骨 料 w w ssw/cw/c 受 最 大 水 灰 比限制(耐久 性) 決定了強(qiáng)度 受 粗 骨 料 種 類 及 規(guī) 格的影響 決 定 了 工作性 受w/c及粗骨 料 的 種 類 規(guī) 格影響 決定了工作 性與經(jīng)濟(jì)性 初步配合比基準(zhǔn)配合比實驗配合比 施工配合比 五、混凝土配合比設(shè)計的步驟 根據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程(jgj55-2000)所規(guī) 定的步驟進(jìn)行設(shè)計 強(qiáng)度調(diào) 整 和易性 調(diào)整 含水率

10、調(diào)整 1.1.確定配制強(qiáng)度(fcu,o) 645.1 , kcucuo ff 混凝土強(qiáng)度 等級 c20c20c35c35 值( n/2 )4.05.06.0 （一）、確定初步配合比（一）、確定初步配合比 2.確定水灰比值(w/c) ) 系數(shù) 碎石卵石 a0.460.48 b0.070.33 cebaocu cea ff f c w , )( ,bceaocu w c ff 復(fù)核耐久性 為了使混凝土耐久性符合要求，按強(qiáng)度 要求計算的水灰比值不得超過規(guī)定的最 大水灰比值，否則混凝土耐久性不合格， 此時取規(guī)定的最大水灰比值作為混凝土 的水灰比值。 環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比值最小水泥用量 干燥環(huán)境

11、 正常的居住或辦公用 房屋內(nèi) 素混 凝土 鋼筋 混凝 土 預(yù)應(yīng) 力混 凝土 素混 凝土 鋼筋混 凝預(yù)應(yīng) 力 預(yù)應(yīng)力 混凝土 不作 規(guī)定 0.650.60200260300 潮濕 環(huán)境 無凍 害 高濕度的室內(nèi)、室外 部件在非侵蝕性和 （或）水中的部件 0.700.600.60225280300 有凍 害 經(jīng)受凍害；室外部件 在非侵蝕性土和（或 ）水中經(jīng)受凍害的部 件高濕度且經(jīng)受凍害 中的室內(nèi)部件 0.550.550.55250280300 有凍害和除凍 劑的潮濕環(huán)境 經(jīng)受凍害和除冰劑作 用的室內(nèi)和室外部件 0.500.500.50300300300 混凝土最大水灰比和最小水泥用量 3.確定用水量

12、(mwo) （1)干硬性和塑性混凝土用水量 水灰比在0.400.80范圍時，通過查表確定。 拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm) 項目指標(biāo)102040162040 維勃稠度 (s) 1620175160145180170155 1115180165150185175160 510185170155190180165 干硬性混凝土 塑性混凝土的用水量(kg/m3) 拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm) 項 目 指標(biāo)102031.540162031.540 坍 落 度 (m m) 1030190170160150200185175165 3550200180170160

13、210195185175 5570210190180170220205195185 7590215195185175230215205195 水灰比小于0.4的混凝土及采用特殊工藝的混凝土， 通過試驗確定 （2)流動性和大流動性混凝土用水量 拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm) 項目指標(biāo)102031.540162031.540 坍落 度 (mm) 1030190170160150200185175165 3550200180170160210195185175 5570210190180170220205195185 7590215195185175230215205195 未摻

14、外加劑時，以90mm為基礎(chǔ)，每增大20mm，水量增加5kg 摻外加劑時，按下式計算：mwa=mw0(1-) 4.4.計算混凝土的單位水泥用量(mco) w c mm wc 00 復(fù)核耐久性 將計算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用 量比較：如計算水泥用量不低于規(guī)定的最 小水泥用量，則耐久性合格；否則耐久性 不合格，此時應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量。 5.確定合理砂率( ) 1)應(yīng)根據(jù)混凝土的和易性要求試驗取得。 2)按坍落度、水灰比及骨料最大粒徑查表選取。 s 混凝土的砂率(%) 水灰 比 卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm) 102040162040 0.402632253124303035293

15、42732 0.50303539342833333832373035 0.60333832373136364135403338 0.70364135403439394438433641 6.確定1m3混凝土的砂石用量 101.0 w wo g go s so c co m m mm %100 goso so s mm m %100 g0s0 s0 s cp0s0w0c0 mm m mmmmm g 質(zhì)量法 體積法 假定剛澆搗完畢的混凝土拌合物的體積，等于其各組 成材料的絕對體積及混凝土拌合物中所含少量空氣體 積之和。 絕對體積法 絕對體積法的基本原理是： 如果原材料比較穩(wěn)定，可先假設(shè)混凝土的表觀

16、密度 為一定值，混凝土拌合物各組成材料的單位用量之 和即為其表觀密度。 重量法（假定表觀密度法） 重量法的基本原理是： 1m3砼材料用量：水泥：砂：石：水=1：x : y : z 7.得出初步配合比 （二）確定混凝土基準(zhǔn)配合比 1.試配 按初步計算配合比稱取一定質(zhì)量的組成材 料，拌制15l或25l混凝土，分別測定其和 易性、強(qiáng)度。 2.調(diào)整 調(diào)整和易性，確定基準(zhǔn)配合比測拌合物坍 落度，并檢查其粘聚性和保水性能如實測 坍落 度小于或大于設(shè)計要求，可保持水 灰比不變，增加或減少適量水泥漿 如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當(dāng)提高砂率；每 次調(diào)整后再試拌，直到符合要求為止。 記錄好各種材料調(diào)整后用量，并

17、測定混凝土拌合物 的實際體積密度（o,h）。計算調(diào)整后混凝土試樣 總質(zhì)量（ mcb+msb+mgb+mwb=mqb) 由此得出基準(zhǔn)配合比（調(diào)整后1m3混凝土中各材料 用量） （二）確定混凝土基準(zhǔn)配合比 （三）確定實驗室配合比 （1）強(qiáng)度試驗檢驗：基準(zhǔn)配合比工作性 已滿足，還需以強(qiáng)度試驗檢驗。 （2）比（mc/mw）關(guān)系，用作圖法或計算 法求出與混凝土配制強(qiáng)度（fcu,0） 相對應(yīng)的灰水比，確定1m3混凝土中 的組成材料用量： 單位用水量（mw）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比用水量的基礎(chǔ) 上，根據(jù)制作強(qiáng)度試件時測得的坍落度或維勃稠度 進(jìn)行調(diào)整確定； 水泥用量（mc）應(yīng)以用水量乘以選定出來的灰水 比計算確定； 粗集料和細(xì)集料用量（ms、mg）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比 的用量基礎(chǔ)上，按選定的灰水比進(jìn)行調(diào)整后確定。 （3）經(jīng)試配確定配合比后，按下列步驟進(jìn)行校正： 按上述方法確定的各組成材料用量按下式計算 混凝土的體積密度計算值c,c： c,cmc+ ms+mg+mw （二）確定實驗室配合比 應(yīng)按下式計算混凝土配合比校正系數(shù)： 式中： c,t混凝土