混凝土配合比实用教案

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1、第三讲第三讲 普通混凝土配合普通混凝土配合(pih)(pih)比设计比设计 3.13.1混凝土配置混凝土配置(pizh)(pizh)强度的确定强度的确定 3.23.2混凝土配合比设计的基本要求混凝土配合比设计的基本要求 3.33.3混凝土配合比设计的主要参数混凝土配合比设计的主要参数 3.43.4混凝土配合比设计的方法、步骤及实例混凝土配合比设计的方法、步骤及实例第1页/共36页第一页，共37页。 普通普通(ptng)(ptng)混凝土配合比设计规程（混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000JGJ55-2000） 混凝土配合比设计，是根据材料的技术性能、工程要求、结构形式和施工条件(tioj

2、in)，来确定混凝土各组成材料之间的配合比例。 通常有两种表示方式：一种是以每立方米混凝土中各种材料的用量来表示。另一种是以各种材料相互间质量比来表示(以水泥质量为1)。 第2页/共36页第二页，共37页。3.13.1混凝土配置强度混凝土配置强度(qingd)(qingd)的确定的确定645. 10,cukcuffcuf第3页/共36页第三页，共37页。(1)满足设计要求(yoqi)的强度； (2)满足施工要求(yoqi)的和易性； (3)满足与环境相适应的耐久性； (4)在保证质量的前提下，应尽量节约水泥，降低成本。 3.2 混凝土配合比设计的基本混凝土配合比设计的基本(jbn)要求要求第4

3、页/共36页第四页，共37页。在混凝土配合比中，水灰比、单位用水量及砂率值直接影响混凝土的技术性质和经济效益，是混凝土配合比的3个重要参数。混凝土配合比设计就是要正确(zhngqu)地确定这3个参数。 3.3 混凝土配合混凝土配合(pih)比设计的主要参数比设计的主要参数第5页/共36页第五页，共37页。小例题(lt) 3.1、某材料试验室有一张混凝土用量配方，数字清晰为1：0.61：2.50：4.45，而文字模糊，下列(xili)哪种经验描述是正确的（ ）。 A.水：水泥：砂：石 B. 水泥：水：砂：石 C.砂：水泥：水：石 D. 水泥：砂：水：石 3.2试配混凝土，经计算砂石总重量是188

4、0kg，选用砂率30%，则石子用量为（） kg。 P59 3.3、某混凝土工程，所用配合比为水泥：砂：碎石=1：1.98：3.90，W/C=0.64。已知混凝土拌合物的体积密度为2400 kg/m3，1立方米混凝土中含石（）kg 。第6页/共36页第六页，共37页。小例题(lt)NoImage240064.09 .398.1ccccmmmm第7页/共36页第七页，共37页。 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应(xingyng)的检验)，定出满足设计和施工要

5、求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 3.4 混凝土配合比设计的方法混凝土配合比设计的方法(fngf)、步骤及实、步骤及实例例第8页/共36页第八页，共37页。(1)确定配制强度(qingd)(fcu,o) 配制强度(qingd)按下式计算：(2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： 采用卵石时： 3.4.1 计算计算(j sun)初步配合比初步配合比645. 1cukcuoff)07. 0(46. 0WCffcecuo)07. 0(48. 0WCffcecuo第9页/共36页第九页，共37页。小例题(l

6、t) 3.3（ ）是既满足强度要求又满足工作性要求的配合比设计。 A、初步配合比 B、基本(jbn)配合比 C、试验室配合比 D、工地配合比 3.4如果测得混凝土标准试件28天的抗压强度 标准值为23MPa，其强度等级为 最可能是C20。 3.5、某混凝土预制构件厂，生产钢筋混凝土大量需用设计强度为C30的混凝土，已知混凝土强度标准差为4.0 MPa，则混凝土的配制强度为 （ ）MPa 。P59 3.6某工程的混凝土变异系数为15%，平均强度为23MPa，设计强度等级C20，该工程混凝土的标准差为（ ）MPa。P65 第10页/共36页第十页，共37页。 (3)选择单位用水量(mW0) 干硬性

7、和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.400.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表3.1选取(xunq)。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 第11页/共36页第十一页，共37页。流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行(jnxng) a. 以表3.1中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1)wwomm第12页/共36页第十二页，共37页。(4)计算单位水泥用量(mC0

8、) 根据已选定的单位用水量(mW0)及初步确定的水灰比(W/C)，可计算出单位水泥用量(mC0)： (5)选取(xunq)合理砂率值(S) 一般应通过试验找出合理砂率，也可按骨料种类、规格及混凝土水灰比，参考表3.3选取(xunq)。 /wocommW C第13页/共36页第十三页，共37页。(6)计算砂、石用量(mS0、mG0) 体积法 即将混凝土拌合物的体积，看成是各组成材料(cilio)绝对体积，加上拌合物中所含空气的体积。据此可列关系式： 再根据已选取的砂率值列出关系式： SoSSoGommm101. 00000ammmmwwssggcc第14页/共36页第十四页，共37页。质量法 即

9、假定混凝土拌合物在振捣密实(m shi)状态下每立方米的质量mCP为一固定值，再根据已知砂率，列出关系式下式： coGoSoWoCPmmmmmSoSSoGommm第15页/共36页第十五页，共37页。表表3.1 3.1 塑性和干硬性塑性和干硬性(yngxng)(yngxng)混凝土的单位用水量混凝土的单位用水量(JGJ 552000) (JGJ 552000) 第16页/共36页第十六页，共37页。调整的目的：一是使混凝土拌合物的和易性满足施工需要；二是使水灰比符合混凝土强度(qingd)及耐久性要求。 (1)和易性调整 按初步配合比称取表3.2规定的体积时各组成材料的用量，搅拌均匀后测定其坍

10、落度，同时观察其粘聚性和保水性。 3.4.2 3.4.2 确定确定(qudng)(qudng)试验室配合比试验室配合比第17页/共36页第十七页，共37页。当试样(sh yn)调整工作完成后，应测出混凝土拌合物的实际表观密度mCP(kg/m3)，并按下式重新计算每立方米混凝土的各项材料用量： WccpCmmC拌拌拌拌拌+S +GWwcpCmmC拌拌拌拌拌+S +GWscpCmmC拌拌拌拌拌+S +GWGcpCmmC拌拌拌拌拌+S +G第18页/共36页第十八页，共37页。表表3.2 3.2 混凝土试配时最小拌和混凝土试配时最小拌和(bn hu)(bn hu)量量 骨料最大粒径(mm)拌合物体积

11、(L)31.5以下154025第19页/共36页第十九页，共37页。表3.3 混凝土砂率(%) 水灰比(W/C) 卵石最大粒径(mm) 碎石最大粒径(mm) 1020401020400.400.500.600.70 2632303533383641 2531293432373540 2430283331363439 3035333836413944 2934323735403843 2732303533383641第20页/共36页第二十页，共37页。(2)强度复核 方法是采用调整后的配合比制成3组不同水灰比的混凝土试块：一组采用基准配合比，另外两组配合比的水灰比，宜较基准配合比的水灰比分别增

12、加(zngji)和减少0.05，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加(zngji)和减少1%。 分别将3组试件标准养护28d，根据测得的强度值与相对应的灰水比(C/W)关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度fcu,o相对应的灰水比，并应按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量. 第21页/共36页第二十一页，共37页。用水量(mW)在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定；水泥用量(mC) 以用水量乘选定(xun dn)的灰水比计算确定；粗、细骨料用量(mG、mS)应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上，按选定(xun dn)的灰水比调整后确定。

13、由强度复核之后的配合比，还应根据混凝土拌合物表观密度实测值(c,t)和混凝土拌合物表观密度计算值(c,c)进行校正。校正系数为： ,mc tc tc cmcsGW+m +m第22页/共36页第二十二页，共37页。假定工地上测出砂的含水率为a%、石子含水率为b%，则将上述试验室配合比换算为施工配合比，其材料称量(chn lin)为： 水泥 砂子 石子水 3.3.3 计算施工计算施工(sh gng)配合比配合比(1%)()ssmmakg ()CCmmkg (1%)()GGmmbkg %()wwsGmmm ambkg 第23页/共36页第二十三页，共37页。 【例题】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁

14、，混凝土设计强度等级为C20，施工要求坍落度为3550mm，采用机械振捣。该施工单位无历史统计资料。 采用材料：普通水泥，32.5级，实测强度为34.8MPa，密度为3100kg/m3；中砂，表观(bio un)密度为2650kg/m3，堆积密度为1450kg/m3；卵石，最大粒径20mm，表观(bio un)密度为2.73g/cm3，堆积密度为1500kg/m3；自来水。试设计混凝土的配合比(按干燥材料计算)。若施工现场中砂含水率为3%，卵石含水率为1%，求施工配合比。 第24页/共36页第二十四页，共37页。 【解】 (1) 确定配制强度。 (2) 确定水灰比(W/C) (3) 确定用水量

15、(mW0) (4) 计算水泥(shun)用量(mC0） (5) 确定砂率 (6) 计算砂、石用量mS0、mG0 (7) 计算初步配合比 (8) 配合比调整 (9) 试验室配合比 (10) 施工配合比第25页/共36页第二十五页，共37页。(1)确定配制强度。该施工单位无历史(lsh)统计资料，查表5.21取=5.0MPa。 fcu,o=fcu,k+1.645 =20+8.2 =28.2(MPa) (2)确定水灰比(W/C) 利用强度经验公式计算水灰比： 复核耐久性 查表3-1规定最大水灰比为0.65，因此W/C=0.49满足耐久性要求。 0.49WC)07. 0(48. 0WCffcecuo第

16、26页/共36页第二十六页，共37页。(3)确定用水量(mW0) 此题要求施工坍落度为3550mm，卵石最大粒径为20mm，查表3.3得每立方米混凝土用水量：mW0=180kg (4)计算水泥用量(mC0） mC0=mW0C/W=1802.02364(kg) 查表5.20规定最小水泥用量为260kg，故满足耐久性要求。 (5)确定砂率根据(gnj)上面求得的W/C=0.49，卵石最大粒径20mm，查表3.3，选砂率S=32%。 第27页/共36页第二十七页，共37页。(6)计算(j sun)砂、石用量mS0、mG0 按体积法列方程组 解得 mSO=599kg mGO=1273kg101000c

17、oGoSoWocoGoSWmmmmSoSSoGommm第28页/共36页第二十八页，共37页。 按质量法： 强 度 等 级 C20的 混 凝 土 拌 合 物 计 算 表 观 (bio un)密 度mCP=2400kg/m3，列方程组 解得 mSO=594kg mGO=1262kgcoGoSoWoCPmmmmmSoSSoGommm第29页/共36页第二十九页，共37页。(7)计算初步(chb)配合比 体积法 mC0 mS0 mG0=364 599 1273=1 1.65 3.50W/C=0.49质量法 mC0 mS0 mG0=364 594 1262=1 1.63 3.47W/C=0.49两种方

18、法计算结果相近。 第30页/共36页第三十页，共37页。(8)配合比调整按初步配合比称取15L混凝土拌合物的材料： 水泥 36415/1000=5.46kg砂子 59915/1000=8.99kg石子 127315/1000=19.10kg水 18015/1000=2.70kg和易性调整 将称好的材料均匀(jnyn)拌和后，进行坍落度试验。假设测得坍落度为25mm，小于施工要求的3550mm，应保持原水灰比不变，增加5%水泥浆。再经拌和后，坍落度为45mm，粘聚性、保水性均良好，已满足施工要求。 第31页/共36页第三十一页，共37页。此时各材料实际用量为： 水泥5.46+5.465%=5.7

19、3kg 砂8.99kg 石19.10kg 水2.70+2.705%=2.84kg 并测得每立方米拌合物质量为mCP=2380kg/m3 强度调整(tiozhng)方法如前所述，此题假定W/C=0.49时，强度符合设计要求，故不需调整(tiozhng)。 第32页/共36页第三十二页，共37页。(9)试验室配合比上述基准配合比为： 水泥(shun)砂石=5.738.9919.10=11.573.33W/C=0.49 则调整后1m3混凝土拌合物的各种材料用量为： mC=5.73/(5.73+8.99+19.10+2.84)2380=372kgmS=1.57372=584kgmG=3.33372=1

20、239kgmW=0.49372=182kg第33页/共36页第三十三页，共37页。 试验室配合(pih)比见下表： 材料名称水泥砂卵石水1m3混凝土拌合物各材料用量(kg) 3725841239182质量配合比 11.573.330.49第34页/共36页第三十四页，共37页。(10)施工配合(pih)比1m3拌合物的实际材料用量(kg)： mC=mC=375kgmS=mS(1+a%)=584(1+3%)=602kgmG=mG(1+b%)=1239(1+1%)=1251kgmW=mW-mSa%-mGb%=182-17.5-12.4=152kg 第35页/共36页第三十五页，共37页。谢谢您的观看(gunkn)！第36页/共36页第三十六页，共37页。NoImage内容(nirng)总结第三讲 普通混凝土配合比设计。通常有两种表示方式：一种是以每立方米混凝土中各种( zhn)材料的用量来表示。另一种是以各种( zhn)材料相互间质量比来表示(以水泥质量为1)。(6) 计算砂、石用量mS0、mG0。(6)计算砂、石用量mS0、mG0。水泥5.46+5.465%=5.73kg。砂8.99kg。石19.10kg。水2.70+2.705%=2.84kg。谢谢您的观看第三十七页，共37页。