混凝土配合比設計的方法課件

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1、一、項目要求一、項目要求 某現澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級C30，施工要求坍落度為3550mm，使用環境為無凍害的室外使用。根據施工單位歷史資料統計，混凝土強度標準差5MPa。所用的原材料情況如下：水泥：42.5級普通水泥，實測28d抗壓強度46.0MPa，密度c=3100kgm3；砂：級配合格，f=2.7的中砂，表觀密度s=2650kgm3；石子：520mm的碎石，表觀密度g=2720 kgm3。試求：施工現場砂的含水率為3，碎石的含水率為1時的施工配合比?；炷僚浜媳仁侵富炷林懈鹘M成材料用量之間混凝土配合比是指混凝土中各組成材料用量之間的比例關系。的比例關系?；炷僚浜媳韧ǔＳ酶鞣N

2、材料質量的比例關系表示(即質量比質量比)。常用的表示方法有兩種：一是以每立方米混凝土中各種材料的質量來表示，如水泥300kg，水180kg，砂600kg，石子1 200kg；二是以每立方米混凝土各組成材料的質量之比表示，如：水泥 砂 石子1 2 4，水灰比W/C0.6。(一)混凝土配合比設計的方法混凝土配合比設計的方法 混凝土配合比設計通常采用計算試驗法。組成混凝土的4種材料，即水泥、水、砂、石子的用量之間有3個對比關系。水用量與水泥之間的對比關系用水灰比表示；砂與石子用量之間的對比關系用砂率表示；水泥漿與骨料用量之間的對比關系，稱為漿骨比，但通常用每立方米混凝土用水量，即單位用水量來表示。水

3、灰比、砂率和單位用水量是混凝土水灰比、砂率和單位用水量是混凝土配合比的配合比的3個重要參數。個重要參數。用計算試驗法確定混凝土配合比，是先根據對混凝土的強度等級及耐久性要求，初步確定水灰比；根據對混凝土拌和物和易性的要求初步確定砂率及單位用水量。然后加上一個補充條件，計算出混凝土的“初步計算配合比”。按初步配合比試拌混凝土，對用水量及砂率進行調整，得出“基準配合比”。然后進行強度耐久性復核，并對水灰比進行調整，確定“試驗室配合比”。最后根據施工現場材料的具體條件，對試驗室配合比進行換算，得到“施工配合比”，并用于混凝上的施工配料。由于補充條件的不同，在計算初步配合比時，又有絕對體積法及假定容重

4、法兩種方法。(二二)項目步驟項目步驟第一步：初步配合比計算的具體步驟：第一步：初步配合比計算的具體步驟：1.確定混凝土的試配強度（fcu,o）2.計算水灰比(WC)3.選擇單位用水量(m w0)4.計算單位水泥用量(m c0)5.選擇砂率(s)6.計算粗 細骨料的單位用量(m G0,m S0)1.確定混凝土的試配強度（確定混凝土的試配強度（fcu,o）按標準差法計算混凝土配制強度 fcu,o fcu,k+1.645式中：fcu,o混凝土配制強度，MPa；fcu,k混凝土立方體抗壓強度標準值，MPa；混凝土強度標準差，MPa。查表確定強度標準差查表確定強度標準差 查表確定查表確定混凝土配制強度混

5、凝土配制強度fcu,o2、選擇水灰比選擇水灰比(WC)（1）根據強度要求計算水灰比。）根據強度要求計算水灰比。WC=afce（fcu,o+ab fce）式中：fcu,o混凝土配制強度，MPa；a、b回歸系數，對碎石取a=0.46，b=0.07（2）（）大幅度（2）按耐久性要求校核）按耐久性要求校核按強度要求計算出的水灰比，應當與技術規范所規按強度要求計算出的水灰比，應當與技術規范所規定的定的最大水灰比值最大水灰比值進行比較，選取最小值使用（見進行比較，選取最小值使用（見表表20-1）。）。水泥實際強度（水泥實際強度（fce）的確定：）的確定：理論鏈接理論鏈接 3 最大水灰比和最小水泥用量最大水

6、灰比和最小水泥用量3、確定單位用水量確定單位用水量(mwo)1)水灰比在0.400.80范圍時，根據粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌和物稠度，其用水量可按塑性和干硬性混凝土的用水量表選用。見表20-2（p201)影響混凝土拌合用水量的因素：影響混凝土拌合用水量的因素：集料的品種；集料的最大粒徑；施工要求的坍落度或維勃稠度。2)水灰比小于0.4的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土用水量應通過試驗確定。3)流動性和大流動性混凝土的用水量宜按下列步驟計算：mwa=mwo(1一)4、確定單位水泥用量確定單位水泥用量（mco）按強度要求計算：按強度要求計算：mco=mwo（WC）按耐久性要求校核：

7、按耐久性要求校核：每立方米混凝土的水泥用量mco可按上式計算，并通過表表20-1查驗該水泥用量是否滿足耐久性，選取較大值使用。5、選擇砂率選擇砂率（s）（1）坍落度為1060mm 的混凝土砂率，可根據粗骨料品種、粒徑及水灰比按混凝土砂率表混凝土砂率表20-3選取。（2）坍落度大于60 mm的混凝土砂率，可經試驗確定，也可按混凝土砂率表的基礎上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以調整。（3）坍落度小于10 mm的混凝土或使用外加劑的混凝土，其砂率應經試驗確定。6、計算砂石用量計算砂石用量（mso、mgo）砂石用量的計算有絕對體積法及假定容重法。（1）用質量法時，按下式計算：mco+m

8、so+mgo+mwo=mcp s=mso（mso+mgo）（2）用體積法時，按下式計算：mcoc+mgog+msos+mwow+0.01=1 s=mso（mso+mgo）7、得出初步配合比 這樣就得到初步配合比為水泥：水：砂：石=mco：mwo：mso：mgo第二步基準配合比計算第二步基準配合比計算(40分鐘分鐘)初步配合比設計得到的結果，僅僅依靠的是一種經驗方式，其結果必須通過實際檢驗來看 看工作性是否滿足施工和易性要求，必要時進行調整，提出符合工作性要求的基準配合比。按計算的配合比進行試配時，首先應進行試拌以檢查拌和物的性能。當試拌得出的拌和物坍落度或維勃稠度不能滿足要求，或黏聚性和保水性

9、不好時，應在保證水灰比不變的條件下相應調整用水量或砂率，直到符合要求為止。然后提出供混凝土強度試驗用的基準配合比。工作性調整思路:通過具體的坍落度(或維勃稠度)試驗，混凝土的工作性檢測結果會有以下幾種可能:1、坍落度值(或維勃稠度)達到設計要求，且混凝土的黏聚性和保水性良好，則原有初步配合比無需調整，得到的基準配合比與初步配合比一致。2、混凝土的坍落度或維勃稠度不能滿足設計要求，但黏聚性和保水性較好時，此時應在保持原有水灰比不變的條件下，調整水和水泥用量，直至通過試驗證實工作性滿足要求。這樣得到的基準配合比中，砂、石用量仍未發生變化，但水泥、水的用量改變。3、當試拌實測之后，發現流動性能夠達到

10、設計要求，但黏聚性和保水性卻不好，此時保持原有水泥和水的用量，在維持砂石總量不變的條件下，適當調整砂率改變混凝土的黏聚性和保水性，直至坍落度、黏聚性和保水性均滿足要求。經過調整，得到的基準配合比同初步配合比對照，其中水泥和水的用量可能未變。4、試拌實測后，如發現拌和物的坍落度(或維勃稠度)不能滿足要求，且黏聚性和保水性也不好，則應水灰比和砂石總量維持不變的條件下，改變用水量和砂率，直至符合設計要求為止。此時提出的基準配合比與初步配合比完全不同。無論出現以上何種情形，基準配合比為水泥：水：砂：石=mco：mwo：mso：mgo第三步試驗室配合比計算第三步試驗室配合比計算(45分鐘分鐘)混凝土強度

11、試驗時至少應采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時，其中一個應為所確定的基準配合比，另外兩個配合比的水灰.比，宜較基準配合比分別增加和減少0.05個百分點;用水量應與基準配合比相同，砂率可分別增加和減少1個百分點。當不同水灰比的混凝土拌和物坍落度與要求值的差超過允許偏差時，可通過增、減用水量進行調整。制作混凝土強度試驗試件時，應檢驗混凝土拌和物的坍落度或維勃稠度、黏聚性、保水性及拌和物的表觀密度，并以此結果作為代表相應配合比的混凝土拌和物的性能。進行混凝土強度試驗時，每種配合比至少應制作一組(三塊)試件，標準養護到28d時試壓。根據試驗得出的混凝土強度與其相應的灰水比(C/W)關系，用

12、作圖法或計算法求出與混凝土配制強度(fcu,o)相對應的灰水比，并應按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量:1、用水量(mw)應在基準配合比用水量的基礎上，根據制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行調整確定。2、水泥用量(mc)應以用水量乘以選定出來的灰水比計算確定。3、粗集料和細集料用量(mg和ms)應在基準配合比的粗集料和細集料用量的基礎上，按選定的灰水比進行調整后確定?；炷僚浜媳鹊拿芏日{整方法如下。應根據前述所確定的材料用量按下公式計算混凝土的表觀密度計算值c,c:c,c=mc+mw+ms+mg 應按下公式計算混凝土配合比校正系數：=c,t/c,c 式中:c,t混凝土表觀密度實測值(

13、kg/m3)c,c混凝土表觀密度計算值(kg/m3)。當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2%時，按前述確定的配合比即為確定的設計配合比;當二者之差超過2%時，應將配合比中每項材料用量均乘以校正系數，即為混凝土最終試驗室配合比為水泥：水：砂：石=mcb：mwb：msb：mgb混凝土的配合比是在實驗室根據混凝土的配制強度經過試配和調整而確定的，稱為試驗室配合比。試驗室配合比所有用砂、石都是不含水分的，而施工現場砂、石都有一定的含水率，且含水率大小隨氣溫等條件不斷變化,為保證混凝土的質量，施工中應按砂、石實際含水率對原配合比進行調整。根據現場砂、石含水率調整后的配合比稱為施工配

14、合比。第四步施工配合比計算第四步施工配合比計算(15分鐘分鐘)設試驗室配合比為：水泥 砂 石=1 x y，水灰比W/C，現場砂、石含水率分別為Wx、Wy，則 施工配合比為：水泥 砂 石=1 x(1+Wx)y(1+Wy)，水灰比W/C不變，但加水量應扣除砂、石中的含水量。勞動組織形式勞動組織形式 本項目實施中，對學生進行分組，學生3-4人組成一個工作小組。組長對每名組員進行任務分配，任務分配表見教材表11-5。項目評價項目評價 按時間、質星、安全、文明、環保要求進行考核。學生按照教材表11-6進行項目考核評分，先自評，在自評的基礎上，由木組的同學互評，最后由教師進行總結評分。問題問題1每立方米混

15、凝土的水泥用量mco按教材公式11-5計算，但計算出的結果小于教材表11-1查驗的水泥用量。解決措施解決措施 舍去按公式11-5計算的結果,按表11-1查驗該水泥用量。問題問題2 混凝土強度標準差(MPa),施工單位自己的歷年統計資料確定，但出現無歷史資料可查。解決措施解決措施 施工單位自己無歷年統計資料，應按現行國家標準混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50202-2002)的規定取用。某混凝土實驗室配合比為1 2 4.45，水灰比W/C=0.6，每立方米混凝土水泥用量mC=290kg，現場測得砂、石含水率分別為3%、1%，求施工配合比及每立方米混凝土各種材料用量。某框架結構工程現澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為30，施工要求混凝土坍落度為，根據施工單位歷史資料統計，混凝土強度標準差5MPa。所用原材料情況如下：水泥：42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，水泥強度等級標準值的富余系數為1.08；砂：中砂，級配合格，砂子表觀密度s=2.60/cm；石：530mm碎石，級配合格，石子表觀密度g=2.65/cm3；減水劑：HSP高效減水劑，減水率：20%;試求：混凝土試驗室配合比?