普通混凝土配合比設(shè)計講稿

1、重慶市建筑科學(xué)研究院重慶市建筑科學(xué)研究院肖保懷肖保懷20110318|混凝土應(yīng)用技術(shù)混凝土應(yīng)用技術(shù) 混凝土實踐經(jīng)驗混凝土實踐經(jīng)驗 混凝土理論知識混凝土理論知識|第一部分 普通混凝土配合設(shè)計（jgj55-2000）|第二部分 新標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)情況| 普通混凝土配合比設(shè)計普通混凝土配合比設(shè)計混凝土配合比，是指單位體積的混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例。確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作，稱為混凝土配合比設(shè)計。 混凝土配合比設(shè)計必須達(dá)到以下四項基本要求，即： (1) 滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級要求； (2）滿足混凝土施工所要求的和易性； （3）滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求； （4）符合經(jīng)濟(jì)原則，節(jié)約水泥以降低混凝

2、土成本，同時要就地取材，減少運輸費用。|混凝土配合比設(shè)計基本參數(shù)確定的原則混凝土配合比設(shè)計基本參數(shù)確定的原則水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù)。 混凝土配合比設(shè)計中確定三個參數(shù)的原則是：在滿足混凝土強度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水灰比；在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定單位用水量；砂率應(yīng)以砂在骨料中的數(shù)量填充石子空隙后略有富余的原則來確定。混凝土配合比設(shè)計以計算1m3混凝土中各材料用量為基準(zhǔn)，計算時骨料以干燥狀態(tài)為準(zhǔn)。|普通混凝土配合比設(shè)計基本原理普通混凝土配合比設(shè)計基本原理|（1）絕對體積法 絕對體積法的基本原理是：假定剛澆搗完畢的混凝土

3、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。|（）重量法（假定表觀密度法）。 如果原材料比較穩(wěn)定，可先假設(shè)混凝土的表觀密度為一定值，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。 |混凝土試配強度按下式計算645. 1,0,kcucuff式中：fcu,0混凝土配制強度（mpa) fcu,k混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值（mpa) 混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差（mpa)|提高混凝土配制強度的情況1、現(xiàn)場條件與試驗室條件有顯著差異；2、c30級及其以上強度等級的混凝土，采用非統(tǒng)計方法評定時。 根據(jù)混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)gb50107-2010，2010年12月1日實施，采用

4、非統(tǒng)計方法評定時，強度平均值對于c60以下，不低于1.15倍強度標(biāo)準(zhǔn)值，對于c60及以上強度等級混凝土，不低于1.1倍。 以c50為例，采用非統(tǒng)計方法評定時，則強度平均值不低于57.5mpa為合格，按公式計算，c50配制強度為59.9mpa是保證混凝土強度不低于50mpa的概率為95%，要使強度不低于57.5mpa的概率為95%，按非統(tǒng)計方法評定時，則c50配制強度應(yīng)達(dá)到67.4mpa。 |案例 某混凝土公司一次澆注c50柱混凝土250方，取樣3組，強度體表值分別為55.6mpa，56.2mpa，54.5mpa，強度平均值為55.4mpa，按非統(tǒng)計方法評定，低于1.15倍的c50強度標(biāo)準(zhǔn)值，評

5、定為該批混凝土不合格。 通過取芯對實體進(jìn)行檢測，推定混凝土強度為53.3mpa，判定混凝土合格。 如混凝土公司提高配制強度，按c55配合比設(shè)計，就可能不會出現(xiàn)混凝土被判定不合格的情況。|每立方米混凝土用水量的確定 1、干硬性與塑性混凝土用水量，jgj55-2000給出了采用中砂時的用水量表，采用細(xì)砂或粗砂時，用水量可相應(yīng)增加或減少510kg。 2、流動性和大流動性混凝土的用水量 先計算未摻外加劑用水量，再根據(jù)外加劑減水率 計算摻外加劑用水量。混凝土砂率的確定 混凝土砂率是一經(jīng)驗值，標(biāo)準(zhǔn)給了不同水灰比，不同骨料類型、粒徑的砂率范圍，實際應(yīng)用中以經(jīng)驗和試配為主。 外加劑和摻合料的摻量應(yīng)通過試驗確定

6、，并應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范gbj119、粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)范jgj28、粉煤灰應(yīng)用技術(shù)規(guī)程gbj146、用于水泥和混凝土中?；郀t礦渣粉gb/t18046等的規(guī)定。 在gbj146-90中規(guī)定粉煤灰混凝土設(shè)計強度等級的齡期，地上工程宜為28 d，地面工程宜為28d 或60d，地下工程宜為60d或90d，大體積混凝土工程宜為90d或180d。在實際應(yīng)用中比較有用。|配合比設(shè)計案例 以案例講解jgj55-2000設(shè)計步驟|1、混凝土技術(shù)要求 用中砂配制強度等級c40，拌合物坍落度35-50mm的混凝土|2、原材料情況 水泥：某水泥公司42.5普通硅酸鹽水泥 （實測

7、強度48.0mpa），水泥密度c為3100kg/m3； 粗骨料：小泉5-20mm石灰?guī)r碎石，表觀密度g為2700kg/m3； 中砂：細(xì)度模數(shù)2.7，s為2700kg/m3； |3、確定配制強度fcu,0|c40的fcu,k為40mpa，混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差取5mpa| fcu,o = fcu,k + 1.645 = 40 + 1.645 5 = 48.2mpa|4、計算水灰比|w/c = 0.46fce/(fcu,o+0.460.07fce)| = 0.4648/(48.2+0.450.0748)=0.44|5、確定用水量 按表4.0.1-2選用水量w0為195kg/m3；|6、計算水泥用量 c0

8、 = (c/w)w0 = (1/0.44)195 = 443kg/m3；|7、確定混凝土砂率 根據(jù)表4.0.2選用砂率s為30%|8、計算粗、細(xì)骨料用量 |（1）當(dāng)用重量法時，先假定取混凝土的容重為2400kg/m3； 則 mc0 + mg0 + ms0 + mw0 = 2400kg/m3 s = ms0/(mg0+ms0) = 30% mc0= 443kg/m3 , m w0 = 195kg/m3 通過上面的公式可計算得出粗骨料用量mg0為1233kg/m3，細(xì)骨料用量ms0為529kg/m3,。|按重量法計算混凝土配合比為 mc0：ms0：mg0：mw0 = 443：529：1233：19

9、5 = 1：1.19：2.78：0.44|（2）用體積法計算 mc0 /c + ms0 /s + mg0 /g + mw0 /w +0.01a = 443/3100+ms0/2700+ mg0 /2700+195/1000+0.01=1 (a取1) s = ms0 /(mg0 +m s0 ) = 30%|計算得粗骨料用量mg0 為1232kg/m3，細(xì)骨料用量ms0為528kg/m3。|按體積法計算混凝土配合比為： mc0：ms0：mg0：mw0 = 443：528：1232：195 = 1：1.19：2.78：0.44體積法、重量法計算配合比基本一致。|經(jīng)理論計算得出配合比后，需按jgj55

10、-2000普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程進(jìn)行 試配、調(diào)整與確定|（）調(diào)整和易性，確定基準(zhǔn)配合比 按初步計算配合比稱取材料進(jìn)行試拌?；炷涟韬衔飻嚢杈鶆蚝鬁y坍落度，并檢查其粘聚性和保水性能的好壞。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。當(dāng)試拌工作完成后，記錄好各種材料調(diào)整后用量，并測定混凝土拌合物的實際表觀密度（c，t）。此滿足和易性的配比為基準(zhǔn)配合比。|（）檢驗強度和耐久性，確定試驗室配合比 基準(zhǔn)配合比能否滿足強度要求，需進(jìn)行強度檢驗。一般采用三個不同的配合比，其中一個為基準(zhǔn)配合比，另外兩個

11、配合比的水灰比值，應(yīng)較基準(zhǔn)配合比分別增加及減少0.05，其用水量應(yīng)該與基準(zhǔn)配合比相同，但砂率值可做適當(dāng)調(diào)整并測定表觀密度。各種配比制作三組強度試塊，如有耐久性要求，應(yīng)同時制作有關(guān)耐久性測試指標(biāo)的試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d天進(jìn)行強度測定。|（3）配合比的確定 確定混凝土初步配合比根據(jù)試驗得出的各灰水比及其相對應(yīng)的混凝土強度關(guān)系，用作圖或計算法求出與混凝土配制強度（fcu,0）相對應(yīng)的灰水比值，并按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量：用水量（）取基準(zhǔn)配合比中的用水量，并根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度，進(jìn)行調(diào)整；水泥用量（）取用水量乘以選定出的灰水比計算而得；粗、細(xì)骨料用量（、）取基準(zhǔn)配合比中

12、的粗、細(xì)骨料用量，并按定出的灰水比進(jìn)行調(diào)整。 至此，得出混凝土初步配合比。| 確定混凝土正式配合比在確定出初步配合比后，還應(yīng)進(jìn)行混凝土表觀密度較正，其方法為：首先算出混凝土初步配合比的表觀密度計算值（c，c），即|c，c= 十十十|再用初步配合比進(jìn)行試拌混凝土，測得其表觀密度實測值（c，t），然后計算校正系數(shù)|當(dāng)混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的時，則上述得出的初步配合比即可確定為混凝土的正式配合比設(shè)計值。若二者之差超過時，則須將初步配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)得值，即為最終定出的混凝土正式配合比設(shè)計值，通常也稱實驗室配合比。|5. 混凝土施工配合比換算 混凝土實驗室

13、配合比計算用料是以干燥骨料為基準(zhǔn)的，但實際工地使用的骨料常含有一定的水分，因此必須將實驗室配合比進(jìn)行換算，換算成扣除骨料中水分后、工地實際施工用的配合比。其換算方法如下： 設(shè)施工配合比1 m3混凝土中水泥、水、砂、石的用量分別為c、；并設(shè)工地砂子含水率為a，石子含水率為b。則施工配合比1 m3混凝土中各材料用量為c=cs=s (1+a%)g=g (1+b%)w=wsa%gb%|以前面計算配比為例進(jìn)行試配調(diào)整：|c: 443kg, w:195kg, s:528kg, g:1232kg, w/c=0.44|15升用量：c:6.64kg,w:2.92kg,s:7.92kg,g:18.48kg|第二組

14、：w/c=0.44+0.05=0.49: w:195kg|mc0=195/0.49=398kg|砂率：31%|計算：s=560kg, g=1247kg, w=195kg, c=398kg|15升用量：c:5.97kg,w:2.92kg,s:8.4kg,g:18.7kg|第三組：w/c=0.440.05=0.39， w:195kg|mc0=195/0.39=500kg|砂率：29%|計算：s=494kg, g=1211kg, w=195kg, c=500kg|15升用量：c:57.5kg,w:2.92kg,s:7.41kg,g:18.16kg|每 種配比制作三組強度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d進(jìn)行強度測

15、定。|通過28d強度，確定混凝土配合比為：|1m3混凝土中各材料用量為：水泥： 443，水 ：195，|砂：528，碎石：1232。以質(zhì)量比表示即為：|水泥：砂：石：水=：1.19 ：2.78，0.44| 2確定施工配合比|假設(shè)現(xiàn)場砂含水率為 ，石含水率為1，則施工配合比為：|水泥 mc施 = mc0=443|砂 s施 = s0（1+3%）=528（1+3%）=544|石子g施 = g0（1+1%）=1232（1+1%）=1244|水 w施= mw0s03%g01%|=1955443%12441%=166|施工配合比為：|水泥： 443，水 ：195，砂：544，碎石：1244。|規(guī)程規(guī)范配套

16、： 混凝土施工質(zhì)量驗收應(yīng)遵守gb50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 混凝土施工質(zhì)量控制遵守gb50164-1992混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 混凝土工程的分部、分項工程評定及驗收，應(yīng)執(zhí)行g(shù)b50300-2001建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)|混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 gb50204-2002規(guī)定： 結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件強度為依據(jù)，按現(xiàn)行混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)gbj50107-2010的規(guī)定分批檢驗評定 結(jié)構(gòu)實體混凝土強度以同條件養(yǎng)護(hù)試件強度為依據(jù)，按現(xiàn)行混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)gbj50107-2010進(jìn)行檢驗評定|混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)gbj50107規(guī)定：混凝土強度檢

17、驗評定應(yīng)分批進(jìn)行，對方差已知統(tǒng)計法每連續(xù)3組為一批，方差未知統(tǒng)計法10組以上為一批，非統(tǒng)計法適用于不足10組的情況|混凝土立方體試件，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)成型方法、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件、標(biāo)準(zhǔn)強度試驗方法|1、與2000年以后頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行了協(xié)調(diào) 新的普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程與普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)gb/t50080-2002、普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)gb/t50081-2002和普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)gb/t50082 -2009、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gb50010-2002、 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范gb50204-2002等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了協(xié)調(diào)，也引用水工混凝土方面的

18、標(biāo)準(zhǔn)，如混凝土拌合物中水溶性氯離子含量測定引用了現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水運工程混凝土試驗規(guī)程jtj 270中混凝土拌合物中氯離子含量的快速測定方法。 |2 增加了混凝土耐久性要求的規(guī)定|例：對于有預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)設(shè)計要求的工程，混凝土中最大堿含量不應(yīng)大于3.0kg/m3，并宜摻用適量粉煤灰等礦物摻合料；對于礦物摻合料堿含量，粉煤灰堿含量可取實測值的1/6，?；郀t礦渣粉堿含量可取實測值的1/2。 3 修訂了普通混凝土試配強度的計算公式和強度標(biāo)準(zhǔn)差 （1） 新標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k取設(shè)計混凝土強度等級值（mpa） （2）修訂強度標(biāo)準(zhǔn)差，對于強度等級不大于c30的混凝土：當(dāng)計算

19、值不小于3.0mpa時，應(yīng)按照計算結(jié)果取值；當(dāng)計算值小于3.0mpa時，應(yīng)取3.0mpa。對于強度等級大于c30且不大于c60的混凝土：當(dāng)計算值不小于4.0mpa時，應(yīng)按照計算結(jié)果取值；當(dāng)計算值小于4.0mpa時，應(yīng)取4.0mpa。原標(biāo)準(zhǔn)c30以下，取值不小于2.5mpa，c30及以上，取值不小于3.0mpa 對于無統(tǒng)計資料時，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值c20c25c45c50 c554.05.06.0混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值低于c20c25c35高于 c354.05.06.0原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定新標(biāo)準(zhǔn)對于c40、c45降低了強度標(biāo)準(zhǔn)值，體現(xiàn)了混凝土質(zhì)量控制水平的提高。4 修訂了混凝土水膠比計算公式中的膠砂強度取值以及回歸系數(shù)a和b； 原標(biāo)準(zhǔn)水灰比計算公式中只有水泥28d抗壓強度，其取值為水泥28d抗壓強度實測值，或取水泥強度等級值乘強度富余系數(shù)。 新標(biāo)準(zhǔn)水灰比計算公式中為膠凝材料（水泥與礦物摻合料按使用比例混合）28d膠砂強度（mpa），試驗方法按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂強度檢驗方法（iso法