混凝土配合比设计学习课件

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1、 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计 学习交流课件学习交流课件 - -钱宝军钱宝军 20182018年年4 4月月 一、混凝土配合比设计概念 混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料 的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混 凝土配合比设计。 q1、混凝土配合比设计的任务： 满足和易性要求（工作性）； 满足设计强度等级要求（设计要求）； 满足混凝土耐久性或设计的其他性能要求； 在满足性能要求的前提下，尽可能节约材料，降低成 本。 一、混凝土配合比设计 2 2、配合比的表示方法、配合比的表示方法 ： 一、混凝土配合比设计概念 n以每1m3混凝土中各组成材料的质量（kg/m3)表

2、示: 材料名称水泥掺合料砂石外加剂水 Kg/m330010072011208.0170 n以单位质量水泥（1.00）与各种材料之间的比例水灰 比表示: 材料名称水泥掺合料砂石外加剂水 比例 1.000.332.403.730.0270.57 n以每搅拌一盘砼的各种材料用量表示，便于施工管理 和质量控制。 二、配合比设计前所需基本资料 q设计依据：普通混凝土配合比设计规程（JGJ 55-2011） q设计混凝土的强度等级、耐久性要求等； q设计混凝土的工作性要求； q施工环境（温度、湿度）：冬季施工、夏季施工； q混凝土工程特点（大体积、大面积等）； q混凝土工程部位（梁、平台板、柱、桩、地下、

3、地上等）； q施工条件（振捣方法、养护方式）、施工管理水平等； q结构构件断面尺寸及配筋情况，确定使用的最大粒径； 第二节 混凝土配合比设计 二、配合比设计基本要求 各种原材料的技术要求应符合规范的要求。 尽可能地选择与混凝土强度等级相匹配的水泥。 1、配置高强度砼时，应采用高强度水泥；配置低强度砼时，宜采 用低强度等级水泥。 2、用高强度等级水泥配制低强度等级砼时，会使每立方米砼的水 泥用量偏少，影响砼的和易性及密实性。 3、用低强度等级的水泥配制高强度等级的砼时，会使每立方米砼 的水泥用量过多，影响到砼的可操作性和耐久性能。 三、混凝土配合比设计步骤 第二节 混凝土配合比设计 n1、混凝土

4、配合比设计中的三个基本参数： 水胶比：水与胶凝材料之间的比 例关系。 砂率：砂与石子之间的比例 关系。 单位体积用水量：水泥浆与骨 料之间的比例关系： 。 确定强度 获得流动性 调整和易性 2、三个参数的确定基本原则： n在满足混凝土设计强度和耐久性的基础上， 确定混凝土的水胶比鲍罗米公式； n在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根 据粗骨料的种类和规格确定混凝土的单位体 积用水量需水量定则； n砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有 富余的原则来确定砂率。 三、混凝土配合比设计步骤 3、 混凝土配合比设计的步骤 、初步计算配合比 、理论配合比 、 基准配合比 、 生产配合比 校核强度、和易性

5、、耐 久性 扣减砂、石含水量 三、混凝土配合比设计步骤 4、初步计算配合比 计算步骤： 第一步：确定混凝土配制强度(fcu,0) 第二步：确定水胶比(w/B) 第三步：确定用水量W0 第四步：确定胶凝材料用量B0 第五步：确定水泥用量C0和掺和料用量F0 第六步：确定砂率s 第七步：确定砂石用量S0，G0（质量法、体积法） 三、混凝土配合比设计步骤 第一步：混凝土配制强度的确定 v满足混凝土强度保证率达到95的原则： fcu.0 fcu.k + 1.645 v的确定： 施工单位有强度历史资料时，统计法确定； 施工单位无强度历史资料时，查表确定 ： 4、初步计算配合比 第二步、初步确定水灰比（W

6、/B） n依据鲍罗米公式公式： W/B= a fce/(fcu,o+ a .b fce) n式中fcu.o 混凝土试配强度； fce 水泥28d的实测强度； a、b 回归系数，与骨料品种、水泥品种 有关，其数值可通过试验求得。规范JGJ55-2011 中已给出了经验值： 4、初步计算配合比 第三步：单单位体积积用水量（mwo)确定需水量定则 n1、需水量定则：当粗骨料（石子）最大粒径一定时，混凝土坍落度主 要取决于单方混凝土用水量。 n2、坍落度90mm时：根据所用粗骨料的种类、最大粒径及施工所要求 的坍落度值，查表选取1m3混凝土的用水量。 n3、坍落度90mm时：先确定坍落度90mm时的用

7、水量，然后每增加20mm 坍落度，增加5kg/m3水。 n4、塑性混凝土的用水量选取表（kg/m3）： 4、初步计算配合比 项目指标卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm） 102031.540162031.540 坍 落 度 mm 1030190170160150200185175165 3550200180180160210195185175 5570210190180170220205195185 7590215195185175230215205195 第四步 胶凝材料用量（mbo）的确定 n根据确定的水胶比（W/B）和 n选取的单位体积用水量（mwo）， n可计算出胶凝材料用量： 第

8、五步：确定水泥用量mC0和掺和料用量mF0： n根据掺和料的掺量f，确定掺和料用量mF0： n确定水泥用量mc0： 4、初步计算配合比 第六步 砂率值（s）的确定 、通过试验确定：根据混凝土拌和物和易性要求， 通过试验，以流动度最大，或相同流动度下，水泥 用量最少确定合理砂率； 、通过查表确定：根据粗细骨料特性、规格，水胶 比大小，通过查表确定砂率； 、通过计算确定：根据骨料合理级配原则，即砂子 填充石子空隙，并稍有富余（拨开）系数原则，通 过计算确定。 4、初步计算配合比 试验法确定砂率： 需要比较准确地确定合理砂率的范围或需要了解砂率变 化对混凝土拌和物性能的影响时，应经试验来确定合理砂率

9、 ，其步骤如下： 1、拌制五组不同砂率的砼拌和物，它们的用水量及胶凝材料用 量均相同，保持混凝土每方的容重不变，砂率值以每组2% 3%的变动，测定每组拌和物的坍落度和工作性。 2、用坐标纸作出坍落度-砂率关系图，如图中有极大值，则极 大值所对应的砂率即为该拌和物的合理砂率值。如果因粘聚 性能不好而得不出极大值，则合理砂率值应为粘聚性及保水 性能保持良好而混凝土坍落度最大时的砂率值。 查表法确定砂率： 砂率的计算公式： 计算法确定砂率： 砂率的采用原则： 1、粗骨料的粒径增大砂率应减小，粗骨料粒径减小砂率应增大。 2、采用细砂时的砂率比中砂小，采用粗砂时砂率比中砂大。 3、采用卵石时砂率比采用碎

10、石时小。 4、水胶比小时砂率减小，水胶比增大时砂率应增大。 5、胶凝材料用量大时砂率应减小，胶凝材料用量少时砂率应增 大 第六步 砂、石用量（ mso ）及（ mgo ）确定 1、体积法：假定混凝土拌和物体积和混凝土拌和物中所含空气体 积之总和为1。 4、初步计算配合比 2、质量法：假定混凝土拌合物的表观密度mcp(kg/m3)接近 一个固定值。 即c0g0s0w0 cp 基准配合比的确定： n目的： 初步计算配合比求出的各材料用量，是借助于一些经 验公式和数据计算出来的，或是利用经验资料查得的，因 而不一定能够完全符合设计要求的混凝土拌合物的和易 性。因此，必须通过试拌对初步计算配合比进行调

11、整，直 到混凝土拌合物的和易性符合要求为止，然后提出供检验 强度用的基准配合比。 三、混凝土配合比设计步骤 n原则： 在初步计算配合比的基础上，假定水胶比不变，通过 试拌、调整，以使拌合物满足设计的和易性要求。 n调整方法：按初步计算配合比配制约20L拌合物 当坍落度低于设计要求时，保持水胶比不变，适当增 加胶凝材料浆用量； 当坍落度高于设计要求时，保持砂率不变，适当增大 骨料用量； 当粘聚性和保水性不良时，应在保持水胶比不变的情 况下适当调整砂率，直到符合要求为止。 然后提出供检验强度用的基准配合比。 三、混凝土配合比设计步骤 试验室配合比的确定： 目的： 通过调整的基准配合比，和易性已满足

12、设计要 求，但w/B不一定满足强度设计要求。因此，需要 通过调整w/B，使配合比满足强度设计要求。 三、混凝土配合比设计步骤 试验室配合比的确定： 确定方法： n采用3个不同的配合比，其一为基准配合比，另外两个配合 比的W/B较基准配合比分别增加或减少0.05；水用量与基 准相同，砂率分别增加或减少1，得到3个配合比。 n每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到28d时 进行强度测试。 n作3个配合比的28d强度与B/W直线，由作图法得到与设计 强度相对应的B/W，即W/B。 n以得到的满足设计强度要求的W/B为基础，并取mw=mw基 、ms=ms基、mg=mg基，求出1m3混凝土的各组

13、成材料用 量mc、mf、 ms、mg 、mw，试拌后实测拌合物表观密度 （c.t ），与设计计算的表观密度（c.c ）进行校正。 三、混凝土配合比设计步骤 试验室配合比确定： n配合比校正： n校正系数： n试验室配合比： 三、混凝土配合比设计步骤 确定施工配合比： n设计配合比是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂 、石的水分随着气候而变化。所以现场材料的实际称 量应按砂、石的实际含水情况进行修正，修正后的配 合比，叫做施工配合比。 n假定工地存放砂的含水率为a%，石子的含水率为b ，则将试验室配合比换算为施工配合比，其材料用 量为： mc施 =mc试 （kg/m3） mf施 =mf试 （kg

14、/m3） ms施=ms试(1+a%) （kg/m3） mg施=mg试(1+b%) （kg/m3） mw施=mw试-a%ms-b%mg （kg/m3） 三、混凝土配合比设计步骤 v 例:某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 30， 施工要求混凝土坍落度为3050，根据施工单位历史资料统计，混凝 土强度标准差5MPa。 v 所用原材料情况如下： v 水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，水泥强度 等级标准值的富余系数为1.08； v 砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm； v 石：530mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3； v 试求： v 混凝土计算配合比； v 2若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知 现场砂子含水率为 ，石子含水率为1，试计算混凝土施工配合比. 。 应用实例 v混凝土配合比设计的过程是一个理论、经验和试 验相结合的过程。 v除非采用正确地浇筑、抹面和养护，否则，即使 是一个“完善的”配合比，也不能正确的实现。 v配合比设计时应充分考虑到现场施工时的不利因 素以及试验室与工地（拌合场地）的环境差异。 小结： 学习完毕，谢谢大家！