普通水泥砼配合比设计与质量控制

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1、新疆交通职业技术学院 公路工程材料检测技术 项目二 结构工程材料检测技术 （1 1）含义）含义 流动性流动性+ +可塑性可塑性+ +稳定性稳定性+ +易密性易密性 实质是实质是 运输运输 浇筑浇筑 捣实捣实 表面处理表面处理 易于进行，减少离析，保证施工质量易于进行，减少离析，保证施工质量 1-1 新拌混凝土的工作性概述 稳定性稳定性固体重力产生的剪应力不超过液相的屈服应力，固体重力产生的剪应力不超过液相的屈服应力， 不发生按大小分层的泌水现象不发生按大小分层的泌水现象; ; 易密性易密性捣实或振动时，克服内部和表面（和模板之间）捣实或振动时，克服内部和表面（和模板之间） 阻力，以达到完全密实

2、的能力阻力，以达到完全密实的能力. . 可塑性可塑性不为外力作用产生脆断的塑性变形能力，与不为外力作用产生脆断的塑性变形能力，与W/C W/C 及水泥浆或砂浆的含量有关；及水泥浆或砂浆的含量有关； 流动性流动性决定于分散相中固液相的比例，决定于分散相中固液相的比例，W W，流动，流动 优质混凝土具有满足运输和浇捣的要求；优质混凝土具有满足运输和浇捣的要求； 1-1 新拌混凝土的工作性概述 （2 2） 测定方法测定方法 目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法 主要有主要有 主观评定主观评定 坍落度坍落度 压入度试验压入度试验 流动度试

3、验流动度试验 重塑性试验重塑性试验 贯入度试验贯入度试验 搅拌机试验搅拌机试验 其他方法其他方法 我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验 1-2 新拌混凝土的工作性测定方法 1 1）坍落度试验坍落度试验 美国查普曼提出（美国查普曼提出（ChapmanChapman） 分三层装入，每层捣分三层装入，每层捣2525次，刮平，垂直提起圆锥桶，由于垂次，刮平，垂直提起圆锥桶，由于垂 直下落引起变形。直下落引起变形。 图图1 1 混凝土拌合物坍落度的测定混凝土拌合物坍落度的测定 1-2 新拌混凝土的工作性测定方法 1-2 新拌混凝土的工作性测定方法 缺点缺点: : a:

4、a:坍落度仅能表征流动性坍落度仅能表征流动性 b:b:可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃 c:c:仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬 混凝土坍落度混凝土坍落度=0=0 坍落度不是满意坍落度不是满意 的工作性指标的工作性指标 根据混凝土拌合物根据混凝土拌合物 坍落度不同，分为坍落度不同，分为 流态混凝土（坍落度流态混凝土（坍落度80mm)80mm) 流动性混凝土（坍落度流动性混凝土（坍落度=3080mm)=3080mm) 低流动性混凝土（坍落度低流动性混凝土（坍落度1030mm)1030mm) 干硬性混凝土（坍落度干硬性混凝土（坍落度10m

5、m)10mm) 1-2 新拌混凝土的工作性测定方法 2 2）维勃稠度试验（瑞典人提出）维勃稠度试验（瑞典人提出） 运用范围：当坍落度运用范围：当坍落度10mm10mm，干硬性混凝土，干硬性混凝土， d40mmd40mm，维勃值，维勃值5 530s30s 将坍落度筒放在圆筒中，将坍落度筒放在圆筒中， 置于振动台上，拔出坍落度筒置于振动台上，拔出坍落度筒 并在新拌混凝土顶上置一透明并在新拌混凝土顶上置一透明 圆盘，开动振动台，直至水泥圆盘，开动振动台，直至水泥 浆布满圆盘所经历的时间浆布满圆盘所经历的时间(s)(s)。 图图2 2 维勃稠度仪维勃稠度仪 1-2 新拌混凝土的工作性测定方法 将坍落度

6、筒放在锥体一侧混凝土试样一旁，筒顶平放木尺， 用小钢尺量底1至试样顶面最高点的垂直距离，即为该混凝 土拌合物的坍落度，精确至lmm 1-3 新拌混凝土的工作性坍落度试验过程 请同学们观 看试验过程 的演示： 垂直提起量最高处 1-3 新拌混凝土的工作性坍落度试验过程 轻击侧面量最高处 1-3 新拌混凝土的工作性坍落度试验过程 （1）混凝土立方体抗压强度： 按照标准的制作方法制成边长 为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（成型时温度 205，相对湿度大于50%；养护时温度202，相对湿度 95%以上）下，养护至28d龄期，按照标准的测定方法测定其抗压 强度值，即为混凝土立方体抗压强度（简称

7、立方体抗压强度），以 表示，按式1-57计算，以Mpa计。 1.抗压强度标准值和强度等级 2-1 硬化后混凝土的力学性质-概述 （2）立方体抗压强度标准值： 混凝土立方体抗压强度标准值 ，按照我国现行标准混凝土结构设计规 范（GBJ 10-89）的定 义是按照标准的方法制作和养护的边长为 150mm的立方体试件， 在28d龄期，用标准试验 方法测得的具有95%保证率的抗压强度， 以Mpa计，立方体抗压强度标准值以表示。 2-1 硬化后混凝土的力学性质-概述 （3）强度等级 混凝土强度等级是根据立方体抗 压强度标准值来确定的。强度等级的表示方法 是用符号“C”和立方体抗压强度标准值共同表示 的。

8、例如：“C30”即表示该混凝土立方体强度标 准=30Mpa。 抗压强度标准值划分为：C7.5C10、 C15 C20、C25C30、C35C40、 C45C50 、C55C60等12个强度等级。 2.抗折强度: 道路水泥混凝土抗折强度是以标准制作方 法制备成150mm150mm150mm的梁形试件，在标准 条件下，经养护28d后，按三分点加荷方式，测定其抗 折强度，以Mpa计。 3.轴心抗压强度：采用150mm150mm300mm的棱柱 体作为测定轴心抗压强度的标准试件，轴心抗压强度 ，以Mpa计。 4.劈裂抗拉强度：采用150mm150mm150mm的立方 体作为标准试件，在立方体试件中心面

9、内用圆弧为垫条 施加两个方向相反、均匀分布的压应力。当压力增大至 一定程度时，试件就沿此平面劈裂破坏，这样测 得的强 度称为劈裂抗拉强度，简称劈拉强度，以Mpa计。 2-1 硬化后混凝土的力学性质-概述 2、影响混凝土强度的因素？ 1）材料组成对水泥混凝土强度的影 响 2）养护温度和湿度 3）龄期 4）试验条件 3、提高混凝土强度的措施？ 1）采用高强度的水泥和早强性水泥； 2）增加混凝土的密实度； 3）蒸汽养护和蒸压养护； 4）掺加外加剂。 2-1 硬化后混凝土的力学性质-概述 水泥混凝土立方体抗压强度试验方法 1 目的、适用范围和引用标准 1）本方法规定了测定水泥混凝土抗压极限强度的方法和

10、步骤。本方法可用于确 定水泥混凝土的强度等级，作为评定水泥混凝土品质的主要指标。 2）本方法适于各类水泥混凝土立方体试件的极限抗压强度试验。 3）引用标准： GB/ T 26111992试验机通用技术要求 GB/ T 37221992液压式压力试验机 T05512005水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法 2 仪器设备 1)压力机或万能试验机：应符合T0551中2.3的规定。 2)球座：应符合T0551的2.4规定。 3)混凝土强度等级大于等于C60时，试验机上、下压板之间应各垫一钢垫板，平 面尺寸应不小于试件的承压面，其厚度至少为25mm。钢垫板应机械加工，其平 面度允许偏差0.0

11、4mm，表面硬度大于等于55HRC；硬化层厚度约5mm。试件周 围应设置防崩裂网罩。 2-2 硬化后混凝土的力学性质-测定方法 3 试件制备和养护 1） 试件制备和养护应符合T0551中相关规定。 2） 混凝土抗压强度试件尺寸符合T 0551中表T0551-1规定。 3） 集料公称最大粒径符合T0551中表T0551-1规定。 4） 混凝土抗压强度试件应同龄期者为一组，每组为3个同条件制作和养护的混 凝土试块。 4 试验步骤 1） 至试验龄期时，自养护室取出试件，应尽快试验，避免其湿度变化。 2） 取出试件，检查其尺寸及形状，相对两面应平行。量出棱边长度，精确至 lmm。试件受力截面积按其与压

12、力机上下接触面的平均值计算。在破型前，保持 试件原有湿度，在试验时擦干试件。 3 ）以成型时侧面为上下受压面，试件中心应与压力机几何对中。 4 ）强度等级小于C30的混凝土取0.3MPa/s0.5MPa/s的加荷速度；强度等级大于 C30小于C60时，则取0.5MPa/ s0.8MPa/s的加荷速度；强度等级大于C60的混凝 土取0.8MPa/s1.0MPa/s的加荷速度。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止 调整试验机油门，直至试件破坏，记下破坏极限荷载F(N)。 2-2 硬化后混凝土的力学性质-测定方法 5 试验结果 5.1 混凝土立方体试件抗压强度按下式计算： fcu= F/A fcu

13、-混凝土立方体抗压强度(MPa)； F-极限荷载(N)； A-受压面积(mm2)。 5.2 以3个试件测值的算术平均值为测定值，计算精确至0.1MPa。三个测值中的最 大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15，则取中间值为测定值 ；如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15，则该组试验结果无效。 5.3 混凝土强度等级小于C60时，非标准试件的抗压强度应乘以尺寸换算系数(见 表T0553-1)，并应在报告中注明。当混凝土强度等级大于等于C60时，宜用标准 试件，使用非标准试件时，换算系数由试验确定。 2-2 硬化后混凝土的力学性质-测定方法 请同学们观 看试验过程 的演示： 1

14、、初步配合比的计算 ）确定混凝土的配制强度fcu,o fcu,o=fcu,k+t ）计算水灰比 （W/C） 按混凝土要求强度等级计算水灰比和水泥实际强度，根据已确定的混凝土 配制强度fcu,o，计算水灰比： 根据强度公式计算水灰比： C/W=Afce/（fcu,o+ABfce） 3-1 3-1 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计设计思路设计思路 |注：本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立 方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少510。掺 用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。 ）选定单位用水量（w0） 3-1 3-1 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计设计

15、思路设计思路 ）计算单位水泥用量（co） 1按强度要求计算单位用水量 根据已确定的 W/C和mwo，求1m3混凝土中水泥用量mco： mco=mwoC/W 2按耐久性要求胶合单位用灰量 3-1 3-1 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计设计思路设计思路 ）选定砂率值（s） 混凝土的砂率选用表（%） 水灰比 卵石最大粒径 ()碎石最大粒径 () 102040162040 0.40263225312430303529342732 0.50303529342833333832373035 0.60333832373136364135403338 0.70364135403439394438433641 3-1 3-1 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计设计思路设计思路 6）计算粗、细骨料用量 1.质量法（假定表观密度法）应按下式计算： 2.体积法（绝对体积法）应按下式计算： 3-1 3-1 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计设计思路设计思路 、试拌调整提出基准配合比 3、确定试验室配合比 4、混凝土施工配合比换算 3-1 3-1 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计设计思路设计思路 任务：设计T型梁C30混凝土 -普通水泥混凝土配合比设 计 3-2 3-2 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计设计实例设计实例 题目 试设计