混凝土建筑材料試驗與檢測課件

混凝土的概述工程材料試驗與檢測單元四混凝土通過本章的學習：1.掌握混凝土組成材料技術要求及選用。2.掌握混凝土技術性質(zhì)及檢測、調(diào)整方法。3.

熟練普通混凝土的配合比設計方法。4.了解混凝土外加劑的種類及工程應用；了解其他混凝土種類及工程應用。教學目標新拌混凝土的和易性31混凝土概述2普通混凝土的組成材料硬化混凝土的強度、耐久性4本章內(nèi)容單元四混凝土普通混凝土的配合比設計5其它種類混凝土6澆筑中的混凝土混凝土概述感知到的硬化后的混凝土混凝土概述《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ55-2011)中術語規(guī)范術語普通混凝土ordinaryconcrete干表觀密度為2000kg/m3～2800kg/m3的混凝土01干硬性混凝土

stiffconcrete拌合物坍落度小于10mm且須用維勃稠度(s)表示其稠度的混凝土02塑性混凝土

plasticconcrete拌合物坍落度為10mm～90mm的混凝土03流動性混凝土flowingconcrete拌合物坍落度為100mm～150mm的混凝土04混凝土概述規(guī)范術語大流動性混凝土highflowingconcrete拌合物坍落度不低于160mm的混凝土05抗?jié)B混凝土impermeableconcrete抗?jié)B等級不低于P6的混凝土06抗凍混凝土Frost-resistantconcrete抗凍等級不低于F50的混凝土07高強混凝土

highstrengthconcrete強度等級不低于C60的混凝土08《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ55-2011)中術語混凝土概述規(guī)范術語泵送混凝土pumpedconcrete可在施工現(xiàn)場通過壓力泵及輸送管道進行澆筑的混凝土09大體積混凝土massconcrete體積較大、由膠凝材料水化熱引起的溫度應力導致有害裂縫的結構砼10膠凝材料

binder混凝土中水泥和活性礦物摻合料的總稱11水膠比water-binderratic混凝土中用水量與膠凝材料用量的質(zhì)量比。12《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ55-2011)中術語混凝土概述規(guī)范術語礦物摻合料摻量percentageofmineraladmixture混凝土中礦物摻合料用量占膠凝材料用量的質(zhì)量百分比。13外加劑摻量percentageofchemicaladmixture混凝土中外加劑用量相對于膠凝材料用量的質(zhì)量百分比。14《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ55-2011)中術語混凝土概述混凝土分類水泥混凝土石膏混凝土瀝青混凝土水玻璃混凝土纖維混凝土聚合物混凝土按凝膠材料分結構混凝土裝飾混凝土防水混凝土耐熱混凝土按用途分混凝土概述按表觀密度分重混凝土普通混凝土(

0=2400Kg/m3)輕混凝土混凝土分類按施工工藝分泵送混凝土噴射混凝土真空脫水混凝土熱拌混凝土混凝土概述按強度等級分混凝土分類普通混凝土：C15-C100高強混凝土：C100-120超高強混凝土：大于C120混凝土概述混凝土特點優(yōu)點1成本較低2可塑性好3抗壓強度高4耐久性好5與鋼筋共同工作性好（鋼筋混凝土是建筑主要承重材料）混凝土概述混凝土特點缺點1自重大2抗拉強度低、脆性材料3養(yǎng)護時間長：齡期28天梁的破壞裂縫形態(tài)混凝土概述重要名稱——鋼筋混凝土承重梁柱柱混凝土概述重要名稱——鋼筋混凝土混凝土中鋼筋的種類箍筋架立鋼筋縱向鋼筋彎起鋼筋思考問題硬化前澆筑不密實硬化后強度低硬化前、硬化后都有施工技術標準普通混凝土組成材料——骨料工程材料試驗與檢測一、砂砂：粒徑小于4.75mm的巖石顆粒。定義1、按形成條件分類人工砂一、砂海砂河砂山砂天然砂一、砂海砂河砂山砂天然砂一、砂海砂河砂山砂天然砂一、砂依據(jù)：《建筑用砂》（GB/T14684-2011）2、砂中的有害物質(zhì)限制類別ⅠⅡⅢ含泥量（按質(zhì)量計）/%≤1.0≤3.0≤5.0泥塊含量（按質(zhì)量計）/%0≤1.0≤2.0云母（按質(zhì)量計）/%≤1.0≤2.0輕物質(zhì)（按質(zhì)量計）/%≤1.0有機物合格硫化物及硫酸鹽（按SO3質(zhì)量計）/%≤0.5氯化物（以氯離子質(zhì)量計）/%≤0.01≤0.02≤0.06貝殼（按質(zhì)量計）/%≤3.0≤5.0≤8.0一、砂顆粒級配指不同粒徑的砂搭配組合情況。（見《材料檢測》6、7動畫視頻）3、顆粒級配與砂的粗細粒級數(shù)少

空隙率高水泥用量多粒級數(shù)多

強度較低總表面積大最佳級配

孔隙率較小總表面積較低顆粒級配一、砂混凝土用砂應符合Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)的顆粒級配要求。（詳見《材料檢測》7）Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)級配區(qū)范圍篩孔尺寸（mm）累計篩余（％）Ⅰ區(qū)（粗砂）Ⅱ區(qū)（中砂）Ⅲ區(qū)（細砂）9.500004.7510～010～010～02.3635～525～015～01.1865～3550～1025～00.6085～7170～4140～160.3095～8092～7085～550.15100～90100～90100～90顆粒級配一、砂砂的粗細用細度模數(shù)（Mx）表示，根據(jù)下式計算：粗砂Mx=3.1～3.7中砂Mx=3.0～2.3細砂Mx=2.2～1.6砂的規(guī)格：砂的粗細一、砂干燥狀態(tài)飽和面干狀態(tài)濕潤狀態(tài)水界面氣干狀態(tài)砂粒4、含水率二、石子由天然巖石經(jīng)機械破碎、篩分制成。石子：粒徑4.75~40mm的巖石顆粒。定義1、按表面形體分類碎石二、石子卵石河卵石海卵石山卵石★碎石混凝土骨料之間咬合力、摩阻力大，強度高；卵石混凝土流動性較好。二、石子依據(jù)：《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）2.有害雜質(zhì)(含泥量、針片狀顆粒量等)類別ⅠⅡⅢ含泥量（按質(zhì)量計）/%≤0.5≤1.0≤1.5泥塊含量（按質(zhì)量計）/%0≤0.2≤0.5針、片狀顆粒總含量（按質(zhì)量計）/%≤5≤10≤15硫化物及硫酸鹽（按SO3質(zhì)量計）/%≤0.5≤1.0≤1.0質(zhì)量損失/%≤5≤8≤12用途Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土Ⅱ類宜用于強度等級C30～C60及抗凍、抗?jié)B要求的混凝土Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土二、石子3、顆粒級配不宜超過板厚的1/2，且不超過50mm。03不得大于鋼筋間最小凈距的3/4。02二、石子根據(jù)《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》GB50204-2015規(guī)定最大粒徑：4、最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的1/4。01泵送混凝土，骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不大于1：3，卵石不大于1：2.5。04二、石子強度(抗壓強度、壓碎指標)堅固性（硫酸鈉溶液法測損失值）壓碎指標測定儀5、強度和堅固性★檢測方法見《材料檢測》19動畫視頻。普通混凝土的組成材料工程材料試驗與檢測普通混凝土的組成材料通過本章的學習：1、掌握混凝土組成材料技術要求及選用。教學目標水泥

cement砂子sand石子Gravel水water普通混凝土基本組成成分：普通混凝土的組成材料各組成材料的作用：石子骨架作用砂子填充作用水泥漿潤滑與粘結作用（骨料界面）孔隙影響強度及耐久性★1、粘接強度影響混凝土強度；2、氣孔越多，混凝土強度越低。普通混凝土的組成材料混凝土結構組成石子砂子水泥漿孔隙普通混凝土的組成材料水泥品種選擇見第三單元。①混凝土強度較低時，水泥強度是混凝土的1.5～2倍。②混凝土強度較高時，水泥強度是混凝土的0.9～1.5倍。1、水泥水泥品種的選擇水泥強度等級的選擇普通混凝土的組成材料具體按《混凝土用水標準》（JGJ63-2006）規(guī)定使用。飲用水、清潔的天然水，都可拌制和養(yǎng)護混凝土。海水、工業(yè)廢水慎用。2、水普通混凝土的組成材料按功能分類

引氣劑、加氣劑、泡沫劑等調(diào)節(jié)混凝土含氣量外加劑

減水劑、引氣劑、泵送劑等改善混凝土流動性外加劑

緩凝劑、速凝劑、早強劑等調(diào)節(jié)混凝土凝結硬化性能的外加劑

防水劑、阻銹劑、抗凍劑等改善混凝土耐久性外加劑

防凍劑、膨脹劑、著色劑、泵送劑提供混凝土特殊性能的外加劑3、外加劑普通混凝土的組成材料常見外加劑普通混凝土的組成材料常見外加劑普通混凝土的組成材料常見外加劑混凝土拌合物和易性試驗工程材料試驗與檢測CONTENTS目錄試驗檢測采用的標準取樣方法及設備主要儀器設備拌和方法坍落度法試驗檢測采用的標準《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T50080—2002）取樣方法及設備在試驗室制備混凝土拌合物時，拌合時試驗室的溫度應保持在20±5℃，所用材料的溫度應與試驗室溫度保持一致，砂、石骨料用量均以飽和面干狀態(tài)下的質(zhì)量為準。試驗室拌合混凝土時，材料用量應以質(zhì)量計。稱量精度：骨料為±1%；水、水泥、摻和料、外加劑均為±0.5%.1取樣方法2試樣制備混凝土拌合物試驗用料應根據(jù)不同要求，從同一盤或同一車混凝土中取出；在實驗室用機械或人工拌制。混凝土工程施工中取樣進行混凝土試驗時，其取樣方法和原則應按有關規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。主要儀器設備1混凝土攪拌機：容量30~100L，轉速18~22r/min；2拌和鋼板：平面尺寸不小于1.5mx2.0m，厚5mm左右；3磅秤：稱量50~100kg，感量50g；4臺秤：稱量10kg，感量5g；5托盤天平：稱量1kg，感量0.5g；6電子天平、量筒、盛料容器和鐵鏟等。拌和方法①人工拌和在鋼板上進行，拌和前應將鋼板及鐵鏟清洗干凈，并保持表面潤濕。②將稱好的砂、膠凝材料（水泥和摻合料預先拌均勻）倒在鋼板上，用鐵鏟翻拌至顏色均勻，再放入稱好的石料與之拌合，至少翻版三次，然后堆成錐形。將中間扒成凹坑，加入拌和用水（外加劑一般先溶于水），小心拌合，至少翻拌六次，每翻拌一次后，用鐵鏟將全部混凝土鏟切一次，拌和從加水完畢時算起，應在10min完成。人工拌和一般用于拌和較少量的混凝土；機械拌合一次拌合量不宜少于攪拌機容量的20%。人工拌和

01拌和方法①機械拌合在攪拌機中進行。拌合前應將攪拌機沖洗干凈，并預拌少量同種混凝土拌合物或水膠比相同的砂漿，使攪拌機內(nèi)壁掛漿。②將稱好的石子、膠凝材料、砂、水（外加劑一般先溶于水）依次加入攪拌機，開動攪拌機攪拌2~3min。③將拌好的混凝土拌合物卸在鋼板上，刮出黏結在攪拌機上的拌合物，用人工翻拌2~3次，使之均勻。機械拌合02①坍落度筒：用2~3mm厚的鐵皮制成，筒內(nèi)壁必須光滑：②搗棒：直徑16mm、長650mm，一端為彈頭形的金屬棒；③鋼尺、篩、裝料漏斗、鏝刀、小鐵鏟、溫度計等。（2）主要儀器設備坍落度法測定塑性混凝土拌合物的和易性，以評定混凝土拌合物的質(zhì)量，供調(diào)整混凝土試驗配合比用。適用于骨料最大粒徑不超過40mm，坍落度不小于10mm的混凝土拌合物稠度測定。（1）試驗目的坍落度法（3）試驗步驟②把按要求取得的混凝土試樣用小鐵鏟分三層裝入筒內(nèi)，使搗實后每層高度為筒高的1/3左右。①濕潤坍落度筒及底板，在坍落度筒內(nèi)壁和底板上應無明水。把筒放在底板中心，雙腳踏緊踏板；每層用搗棒插搗25次，插搗應沿螺旋方向由外向內(nèi)中心進行，各次插搗應在截面上均勻分部。插搗筒邊混凝土時，搗棒可以稍稍傾斜。插搗底層時，混凝土應灌到高出筒口。插搗過程中，如混凝土沉落到低于筒口，則應該隨時添加。頂層插搗完后，刮去多余混凝土，并用抹刀抹平。坍落度法③清除筒邊底板上的混凝土后，豎直平穩(wěn)地提起坍落度筒。坍落度筒的提離過程應在5~10s內(nèi)完成，從開始裝科到提坍落度筒的整個過程應不間斷地進行，并應在150s內(nèi)完成；④提起坍落度筒后，測量筒高于坍落后混凝土試體最高點之間的高度差，即為該混凝土拌合物的坍落度值。坍落度法4）坍落度試驗結果評定名稱低塑性混凝土塑性混凝土流動性混凝土大流動性混凝土坍落度/mm10~4050~90100~150≥1601混凝土按坍落度值分級，見表7：表7混凝土按坍落度分級（GB50164—1992）坍落度法4混凝土拌和物的坍落度和坍落擴展度值以mm為單位，測量精確至1mm，結果表達取整至5mm；2坍落度筒提高后，如混凝土發(fā)生崩坍或一邊剪壞現(xiàn)象，則應重新取樣另行測定；如第二次試驗仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則表示該混凝土和易性不好，應予記錄備查；3觀察坍落后的混凝土試體的黏聚性及保水性3當混凝土拌和物的坍落度大于220mm時，用鋼尺測量混凝土擴展后最終的最大直徑和最小直徑，在這兩個直徑之差小于50mm的條件下，用算術平均值作為坍落擴展度值，否則，此次試驗無效；新拌混凝土的和易性工程材料試驗與檢測CONTENTS目錄新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性1、和易性概念和易性又稱工作性，指混凝土拌合物在攪拌、運輸、澆筑、振搗施工環(huán)節(jié)，易于流動，且均勻、密實填充的性能。新拌混凝土的和易性2、和易性內(nèi)容流動性產(chǎn)生流動的能力粘聚性粘附、聚合的能力保水性水分均勻存在能力新拌混凝土的和易性

和易性評測通常用坍落度法（見《材料檢測》10、11動畫視頻部分）

搗棒料斗坍落度桶坍落度值測定3、和易性測評新拌混凝土的和易性施工現(xiàn)場混凝土和易性檢測（塌落度法）新拌混凝土的和易性構

件

種

類坍落度（mm）

基礎或地面等的墊層、無配筋的大體積結構（擋土墻、

基礎等）或配筋稀疏的結構10～30

板、梁和大型及中型截面的柱子等

30～50

配筋密列結構（薄壁、斗倉、簡倉、細柱等）50～70

配筋特密的結構70～90混凝土澆筑時的坍落度硬化混凝土的強度、耐久性工程材料試驗與檢測CONTENTS目錄硬化混凝土的強度、耐久性硬化混凝土的強度、耐久性施工現(xiàn)場砼試塊留置混凝土立方體抗壓強度標準試件：150×150×150mm養(yǎng)護條件：20±2℃，

相對濕度95%以上養(yǎng)護時間：28d（加水開始計時）測定強度：抗壓強度（fcu、k）硬化混凝土的強度、耐久性抗壓強度測定混凝土立方體抗壓強度試驗見《材料檢測》12

動畫視頻部分。硬化混凝土的強度、耐久性混凝土強度等級確定依據(jù)：依據(jù)混凝土立方體抗壓強度標準值（95％保證率）確定。等級劃分：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80（單位：MPa）硬化混凝土的強度、耐久性影響混凝土強度的因素：①膠凝材料強度和水膠比②骨料特征③養(yǎng)護條件④齡期：3d達40%;7d達60%;14d達80%；28d達100%

⑤試驗條件硬化混凝土的強度、耐久性提高混凝土強度的施工：選用適宜環(huán)境的水泥品種摻入外加劑采用最佳砂率：符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)增加膠凝材料用量、降低水膠比提高施工質(zhì)量硬化混凝土的強度、耐久性混凝土軸心抗壓（拉）強度標準值混凝土軸心抗壓強度標準值（N/mm2）強度混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fck10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2混凝土軸心抗拉強度標準值（N/mm2）強度混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80ftk1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11混凝土立方體抗壓強度試驗工程材料試驗與檢測CONTENTS目錄試驗檢測采用的標準取樣方法混凝土立方體抗壓強度試驗試件養(yǎng)護抗壓強度試驗步驟試驗結果計算試驗結果評定試驗檢測采用的標準《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204—2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081—2002取樣方法混凝土立方體抗壓強度試驗應以三個試件為一組，每組試件所用的拌合物根據(jù)不同要求應從同一盤攪拌或同一車運送的混凝土中取出，或在試驗室用機械或人工單獨拌制。用以檢驗現(xiàn)澆混凝土工程或預制構件質(zhì)量的試件分組及取樣原則應按現(xiàn)行《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204—2002）以及其他有關規(guī)定執(zhí)行，要求如下：（1）每拌制100盤且不超過100m3的同配合比的混凝土取樣不得少于一次。（2）每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤時，取樣不得少于一次。（3）當一次連續(xù)澆筑超過1000m3時，同一配合比的混凝土每200m3取樣不得少于一次。取樣方法混凝土立方體抗壓強度試驗應以三個試件為一組，每組試件所用的拌合物根據(jù)不同要求應從同一盤攪拌或同一車運送的混凝土中取出，或在試驗室用機械或人工單獨拌制。用以檢驗現(xiàn)澆混凝土工程或預制構件質(zhì)量的試件分組及取樣原則應按現(xiàn)行《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204—2002）以及其他有關規(guī)定執(zhí)行，要求如下：（4）每一樓層、同一配合比的混凝土取樣不得少于一次。（5）每次取樣應至少留置一組標準養(yǎng)護試件，同條件養(yǎng)護試件的留置組數(shù)應根據(jù)實際需要確定?；炷亮⒎襟w抗壓強度試驗1、試驗目的測定混凝土立方體抗壓強度，以檢驗材料的質(zhì)量，確定、校核混凝土配合比，供調(diào)整混凝土實驗室配合比用。檢驗硬化后混凝土的強度性能，為控制施工質(zhì)量提供依據(jù)。2、主要儀器設備壓力試驗機或萬能試驗機；試件的預計破壞荷載應在試驗機全量程的20%~80%?；炷翉姸鹊燃墶軨60時，試件周圍應設防潮崩裂網(wǎng)罩；其尺寸比試件承壓面稍大，平整度誤差不大于邊長的0.02%；混凝土立方體抗壓強度試驗骨料最大粒徑（mm）試模尺寸（mm）31.5100x100x10040.0150x150x15063.0200x200x200骨料最大粒徑（mm）試模尺寸（mm）鋼制墊板規(guī)格視骨料最大粒徑按表8確定。試模表8骨料最大粒徑與試模規(guī)格混凝土立方體抗壓強度試驗3、試件制作制作試驗前應將試模清擦干凈，并在其內(nèi)壁上刷一層礦物油或其它脫模劑。按本規(guī)程“混凝土拌合物室內(nèi)拌合方法”拌制混凝土拌合物。如果混凝土拌合物骨料最大粒徑超過試模最小邊長的1/3時，大骨料用濕篩法篩除?；炷量箟簭姸仍囼炓?個試件為一組，試件所用的混凝土拌合物應由同一次拌合物中取出。混凝土立方體抗壓強度試驗試件的成型方法應根據(jù)混凝土拌合物的坍落度而定。坍落度不大于70mm的混凝土宜用振動振實；大于70mm的宜用搗棒人工搗實。采用振動臺成型時，應將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時應用抹刀沿試模內(nèi)壁略加插搗并使混凝土拌合物高出試模上口，振動應持續(xù)到混凝土表面出漿為止。采用人工插搗時，混凝土拌合物應分兩層裝入模內(nèi)，每層的裝料厚度大致相等；插搗應按螺旋方向從邊緣向中心均勻進行，插搗底層時，搗棒應達到試模底面，插搗上層時，搗棒應穿至下層20~30mm,插搗時搗棒應保持垂直，同時，還應用抹刀沿試模內(nèi)壁插入數(shù)次。每層的插搗次數(shù)一般每100cm2不少于12次（以插搗密實為準）。插搗后應用橡皮錘輕輕敲擊試模四周，直至插搗棒留下的空洞消失為止。刮除試模上口多余的混凝土，待混凝土臨近初凝時，用抹刀抹平。試件養(yǎng)護1試件成型后應立即用不透水的薄膜覆蓋表面。2采用標準養(yǎng)護的試件，應在溫度為20±5℃的環(huán)境中靜置一晝夜至二晝夜，然后編號、拆模。拆模后的試件應立即放入溫度為20±2℃，相對濕度為95%以上的標準養(yǎng)護室中養(yǎng)護，或在溫度為20±2℃的不流動的Ca(OH)2飽和溶液中養(yǎng)護。在標準養(yǎng)護室內(nèi)試件應放在架上，彼此間隔10~20mm，試件表面應保持潮濕，并不得被水直接沖淋。3同條件養(yǎng)護試件的拆模時間可與實際構件的拆模時間相同，拆模后，試件仍需保持同條件養(yǎng)護。4標準養(yǎng)護齡期為28d（從攪拌加水開始計時）。抗壓強度試驗步驟試件從養(yǎng)護地點取出后及時進行試驗，將試件表面與上下承壓板面擦干凈。試驗前應測量試件尺寸，并檢查其外觀，當試件有嚴重缺陷時，應廢棄；01將試件放在試驗機下壓板或墊板上，試件的承壓面應與成型時的頂面垂直。試件的中心應與試驗機下壓板中心對準，開動試驗機，當上壓板與試件或鋼墊板接近時，調(diào)整球座，使試件受壓均勻。02在試驗過程中應連續(xù)均勻地加荷，混凝土強度等級＜C30時，加荷速度取0.3~0.5MPa/s；混凝土強度等級≥C30且＜C60時，取0.5~0.8MPa/s；混凝土強度等級≥C60時，取0.8~1.0MPa/s；03當試件接近破壞急劇變形時，應停止調(diào)整試驗機油門，直至試件破壞，然后記錄破壞荷載。04試驗結果計算混凝土立方體抗壓強度按下式計算，精確至0.1MPa。fcc混凝土立方體抗壓強度值，（MPa）；F試件破壞荷載，（N）；A試件承壓面積，（mm2）。試驗結果評定1以三個試件測值的算術平均值作為該組試件的強度值，精確至0.1MPa；2當三個試件強度的最大值或最小值中有一個與中間值的差值超過中間值的15%時，則把最大值及最小值一并設除，取中間值作為該組試件的抗壓強度值。3最大值和最小值與中間值的差均超過中間值15%時，該組試驗結果無效。4混凝土強度等級＜C60時，用非標準試件測得的強度值均應乘以尺寸換算系數(shù)，其值為對200mm×200mm×200mm試件為1.05；對100mm×100mm×100mm試件為0.95；當混凝土強度等級≥C60時，宜采用標準試件；使用非標準試件時，尺寸換算系數(shù)應有試驗確定。普通混凝土的配合比設計工程材料試驗與檢測CONTENTS目錄普通混凝土配合比設計計算依據(jù)本次課內(nèi)容及學習目標普通混凝土的配合比設計1、熟練普通混凝土的配合比設計方法。學習重點一、普通混凝土配合比設計水泥

cement砂子sand石子Gravel水water混凝土組成材料代表符號（以英文第一個字母作為縮寫代表）一、普通混凝土配合比設計

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）用量之間的比例關系。

混凝土配合比設計是指確定混凝土中水泥、砂、石、水等各組成材料最佳比例的過程。一、普通混凝土配合比設計

1、混凝土配合比表示方法

砼單位體積用量表示法

以1㎡混凝土中各種材料的用量（kg）表示。

如：某混凝土梁，1㎡使用

水泥mc

=300

kg砂ms

=720

kg石子mg

=1200kg水mw

=180

kg相對水泥用量表示法

一、普通混凝土配合比設計2、配合比設計的基本要求滿足和易性要求（硬化前性能）01滿足強度要求（硬化后性能）02滿足耐久性要求（使用過程中性能）03滿足經(jīng)濟的要求（節(jié)約水泥，降低成本）04一、普通混凝土配合比設計①砼性能要求（圖紙、規(guī)范）：例，強度等級、坍落度值等。②

工程特點（圖紙）：如構件幾何尺寸、鋼筋疏密。③混凝土構件環(huán)境條件（圖紙、地質(zhì)資料）：如凍融狀況等。④原材料購買情況：包括水泥品種、強度等級；砂的種類、細度模數(shù)、含水率；石子種類、含水率；外加劑種類等。⑤施工工藝：澆筑振搗的方法等。3、配合比設計的資料準備一、普通混凝土配合比設計

01初步配合比計算配合比

02基準配合比滿足和易性要求

03實驗室配合比滿足強度要求

04施工配合比符合現(xiàn)場砂、石實際含水率4、配合比設計的過程二、計算依據(jù)

計算依據(jù)：《普通混凝土配合比設計規(guī)程》（JGJ55—2011）二、計算依據(jù)式中fcu,0

—

砼配制強度（考慮施工人為等因素造成砼強度降低），MPa；

fcu,k

—

砼強度等級（設計強度），MPa；

σ

—

砼強度標準差（經(jīng)驗系數(shù)），MPa；若無統(tǒng)計資料按下表取值。①

當砼強度小于C60時按下式計算：

fcu,0≥fcu,k+1.645σ②當砼強度不小于C60時，按下式計算：

fcu,0≥1.15fcu,k1、計算“初步配合比”（1）計算混凝土配制強度（fcu,0）混凝土強度等級≤C20C25～C45C50～C55σ（Mpa）4.05.06.0二、計算依據(jù)①計算水灰比（滿足強度要求）式中

W/B—混凝土水膠比（水泥砼為W/C）；

αaαb—回歸系數(shù)，查下表；

fcu,0

—混凝土配制強度(MPa)；

fb—膠凝材料強度（MPa）。粗骨料品種/系數(shù)碎石卵石αa0.530.49αb0.200.13（2）計算初步水膠比（W/B）（水泥砼為W/C）水泥強度等級值32.542.552.5富余系數(shù)1.121.161.10二、計算依據(jù)式中

yf、ys

—粉煤灰、?；郀t礦渣粉影響系數(shù)，可按下表選用；

fce—水泥實際強度，也可按規(guī)程(第4條)選用。摻量（%）/種類粉煤灰影響系數(shù)yf粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)ys01.001.00100.90～0.951.00200.80～0.850.95～1.00300.70～0.750.90～1.00………………96fb=yfysfce

當水泥無實測值時，可按下式計算：式中：

γc

—

水泥強度等級值的富余系數(shù)，也可按下表選用；

fce，g

—

水泥強度等級值(MPa)。fce=ycfce，g二、計算依據(jù)28d抗?jié)B等級水灰比28d抗凍等級普通混凝土引氣混凝土P2P4P6P8＜0.750.60～0.650.55～0.600.50～0.55F50F100F150F2000.600.55——0.650.600.550.50抗?jié)B等級允許的最大水灰比

抗凍等級允許的最大水灰比②滿足耐久性要求的水灰比依據(jù)規(guī)范查出滿足抗?jié)B性、抗凍性要求的水灰比值，與下表對照，取三者中小值作為滿足耐久性要求的水灰比。

（2）計算初步水膠比（W/B）（水泥砼為W/C）二、計算依據(jù)W/C

=

0.4

～

0.8時，塑性砼按下表選取單位砼用水量。拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項目指標102031.540162031.540坍落度（mm）10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195塑性混凝土用水量（kg/m3）（3）確定1m3混凝土用水量（mwo）二、計算依據(jù)為了保證砼的耐久性，規(guī)范規(guī)定水泥應符合下表中最小膠凝材料用量的要求，最終取兩值中大者作為1m3混凝土的水泥用量。最大水灰比最小膠凝材料用量（kg/m3）素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330（4）計算1m3混凝土水泥用量（mC0）二、計算依據(jù)水灰比（W/C）卵石最大粒徑/mm碎石最大粒徑/mm1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～41混凝土的砂率（%）（JGJ55-2011）坍落度為10mm~

60mm的混凝土按下表選取。（5）確定砂率（βs）二、計算依據(jù)式中

mgo

—

每立方米混凝土的石子的用量，kg；

mSo

—

每立方米混凝土的砂的用量，kg；

βs

—

砂率，%。

mcp

—

每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量，取2350～2450kg/m3；

mCo

—

每立方米混凝土的水泥用量，kg；

mwo

—

每立方米混凝土的水的用量，kg；

mfo

—

每立方米混凝土的礦物摻合料用量，kg；①質(zhì)量法：（6）計算1m3混凝土的砂、石用量（mSo、mｇo）二、計算依據(jù)式中

ρc、ρw、ρf—

分別對應水泥、水的密度（kg/m3）；

ρs、ρg

—

砂、石的表觀密度（kg/m3）；

α

—

混凝土含氣量百分數(shù)，不使用引氣劑時，可取α=1（6）計算1m3混凝土的砂、石用量（mSo、mｇo）②體積法：二、計算依據(jù)2、計算“基準配合比”試拌按初步配合比計算結果配制15L～30L混凝土拌和物。測試測定坍落度，同時觀察粘聚性和保水性。調(diào)整若不符合要求，進行配合比調(diào)整。調(diào)整原則①

若流動性太大，砂率不變，增加砂、石用量。②若流動性太小，保持水灰比不變，增加水和水泥量。

③粘聚性和保水性不良時，降低或增大砂率。二、計算依據(jù)式中

mwj、mcj、msj、mgj

—

基準配合比水、水泥、細骨料和粗骨料用量，kg；

ρcp

—

混凝土拌和物表觀密度實測值，kg/m3

；

mwb、mCb、mSb、mgb

—

調(diào)整和易性后水、水泥、砂、石子用量，kg；則基準配合比計算公式為：二、計算依據(jù)3、計算“實驗室配合比”方案一：基準配合比水灰比方案二：水灰比比基準配合比增加0.05方案三：水灰比比基準配合比減少0.05求出與砼配制強度（fcu，o）相對應灰水比。采用三組水灰比不同的配合比試驗測得混凝土強度二、計算依據(jù)Csh=Cb·δWsh=Wb·δSsh=Sb·δGsh=Gb·δ計算試驗室配合比：①用水量Wb。以基準配合比中水量值，根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度調(diào)整確定。②水泥用量Cb。以用水量乘以通過試驗確定的與配制強度相對應的灰水比值。③砂、石用量Sb、Gb。取基準配合比中的砂、石用量，按定出的水灰比作適當調(diào)整。④計算校正系數(shù)，計算出試驗室配合比。二、計算依據(jù)

假設施工現(xiàn)場砂的含水率為a%；石子的含水率為b%，則施工配合比按下列各式計算：4、計算“施工配合比”新型混凝土工程材料試驗與檢測CONTENTS目錄抗?jié)B混凝土大體積混凝土抗凍混凝土高強混凝土泵送混凝土新型混凝土通過本章的學習：1.了解其他混凝土種類及工程應用。教學目標一、抗?jié)B混凝土1水泥宜采用普通硅酸鹽水泥。2相骨料宜采用連續(xù)級配，其最大公稱粒徑不宜大于40.0mm，含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.5%。3細骨料宜采用中砂，含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%。4抗?jié)B混凝土直摻用外加劑和礦物摻合料，粉煤灰等級應為I級或Ⅱ級。

抗?jié)B混凝土的原材料應符合下列規(guī)定∶一、抗?jié)B混凝土

抗?jié)B混凝土配合比應符合下列規(guī)定∶設計抗?jié)B等級最大水膠比C20～C30C30以上P60.600.55P8～P120.550.50>P120.500.45最大水膠比應符合下表的規(guī)定∶砂率宜為35%～45%。每立方米混凝土中的膠凝材料用量不宜小于320kg。一、抗?jié)B混凝土③摻用引氣劑或引氣型外加劑的抗?jié)B混凝土，應進行含氣量試驗，含氣量值控制在3.0%~5.0%。

配合比設計中混凝土抗?jié)B技術要求應符合下列規(guī)定∶①配制抗?jié)B混凝土要求的抗?jié)B水壓值應比設計值提高0.2MPa。②擾滲試險結果應滿足下式要求∶Pt≥P/10+0.2式中∶Pt——6個試件中不少于4個未出現(xiàn)滲水時的最大水壓值（MPa）。P——設計要求的抗?jié)B等級值。二、大體積混凝土

大體積混凝土的原材料應符合下列規(guī)定∶1水泥宜采用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，水泥3d和7d水化熱應符合現(xiàn)行國家標準《中熱硅酸鹽水泥低熱硅酸鹽水泥低熱礦渣硅酸鹽水泥》GB200規(guī)定。當采用硅酸鹽水混或普通硅酸鹽水泥時，應摻礦物摻合料，膠凝材料的3d和7d水化熱分別不宜大于240kJ/kg和270/kg.水化熱試獫方法應按現(xiàn)行國家標準《水泥水化熱測定方法》GB/T12959執(zhí)行。二、大體積混凝土

大體積混凝土的原材料應符合下列規(guī)定∶2粗骨料宜為連續(xù)級配，最大公稱粒徑不宜小于31.5mm，含泥量不應大于1.0%。3細骨料宜采用中砂，含泥量不應大于3.0%。4宜摻用礦物摻合料和緩凝型減水劑。5當采用混凝土60d或90d齡期的設計強度時，宜采用標準尺寸試件進行抗壓強度試驗。二、大體積混凝土①水膠比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3。②在保證混凝土性能要求的前提下，宜提高每立方米混凝土中的粗骨料用量;砂率宜為38%～42%。③在保證混凝土性能要求的前提下，應減少膠凝材科中的水泥用量，提高礦物摻合料摻量，礦物摻合料摻量應符合有關規(guī)定。④在配合比試配和調(diào)整時，控制混凝土絕熱溫升不宜大于50℃。⑤大體積混凝土配合比應滿足施工對混凝土凝結時間的要求。

大體積混凝土配合比應符合下列規(guī)定∶三、抗凍混凝土抗凍混凝土的原材料應符合下列規(guī)定∶1水泥應采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。2粗骨料宜選用連續(xù)級配，其含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.5%。3細骨料含泥量不得大于3.0