水泥混凝土組成設計

1、L/O/G/O普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計請同學們思考以下問題1.2.3.普通水泥混凝土的組成材料有哪些？ 如果要配制水泥混凝土，你如何做？為什么要進行混凝土的組成設計？普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計一、混凝土組成設計的概念一、混凝土組成設計的概念1、定義定義 混凝土中各組成材料用量之比即為混凝土的配合比?；炷恋呐浜媳仍O計就是根據(jù)原材料的性能和對混凝土的技術(shù)要求，通過計算和試配調(diào)整，確定出滿足工程技術(shù)經(jīng)濟指標的混凝土各組成材料的用量。 2、配合比表示方法、配合比表示方法單位用量表示方法： 以每1m3混凝土中

2、各種材料的 用量表示(例如水泥:水:細集料:粗集 料 =333kg:150kg:706kg:1264kg).相對用量表示方法： 以水泥的質(zhì)量為1，并按“水泥：細集料：粗集料：水灰比”的順序 排列表示 （例如1：2.12：3.80；W/C=0.45）.基本要求基本要求普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計二、混凝土組成設計的基本要求二、混凝土組成設計的基本要求滿足結(jié)構(gòu)設計強度的要求滿足結(jié)構(gòu)設計強度的要求滿足施工工作性的要求滿足施工工作性的要求滿足環(huán)境耐久性的要求滿足環(huán)境耐久性的要求滿足經(jīng)濟的要求滿足經(jīng)濟的要求普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計三、混凝土組成設計的三個重要參

3、數(shù)三、混凝土組成設計的三個重要參數(shù)1、 水灰比（ W/C ）：用水量與水泥用量之間的對比關(guān)系, 用小數(shù)表示。 水灰比水灰比是確定混凝土強度強度和耐久性耐久性的重要參數(shù)，也是影響混凝土工作性工作性的重要因素。2、砂率（s ）：砂的用量與石子用量之間的對比關(guān)系。 通常以砂用量占砂、石總量的百分數(shù)表示(即砂率)。 砂率砂率是影響混凝土工作性工作性的重要參數(shù)3、單位用水量（mW） 用水量用水量主要影響混凝土工作性工作性和強度強度。 按照強度及耐久性要求 初步確定1m3混凝土四 種材的用量比例 按照初步配合比進行試拌， 調(diào)整工作性符合設計要求 按照三個不同水灰比， 制作試件，測定強度， 找出符合強度要求

4、的 最經(jīng)濟水灰比 按照施工現(xiàn)場砂石料的實際 含水率對試驗室配合比進行 調(diào)整 四、混凝土組成設計的步驟四、混凝土組成設計的步驟普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計請同學們思考在設計的四個步驟中我們分別要完成什么任務？計算“初步配合比初步配合比”：提出“基準配合比基準配合比”:確定“試驗室配合比試驗室配合比”：換算“施工配合比施工配合比”:普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計(一)計算“初步配合比初步配合比”：1、確定混凝土的試配強度試配強度 fcu,ofcu,ofcu,k+1.645fcu,o 為混凝土的配制(MPa)fcu,k 混凝土設計強度等級（MPa）混凝土強度標準

5、差（MPa）2、計算水灰比水灰比 W/CcebaocuceafffCW.按強度要求計算： fce 為水泥的實際強度值（MPa） a、b 為 混凝土強度回歸系 數(shù)，可采用下表數(shù)值 W/C 指 混凝土所要求的水灰比 按耐久性要求查表普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計集料類別回歸系數(shù)集料類別回歸系數(shù)abab碎石0.460.07卵石0.480.33回歸系數(shù)回歸系數(shù)a、b選用表選用表如果在無法取得水泥實際強度時，采用的水泥強度按下式計算：其中 fce,k 水泥強度等級的標準值（MPa） c 水泥強度等級值的富余系數(shù)， 通常取c = 1.001.13。kcecceff,滿足強度要求的水灰比還

6、要滿足耐久性要求滿足強度要求的水灰比還要滿足耐久性要求 (查表查表)3、選擇單位用水量單位用水量 mwo(查表)普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計4、計算單位水泥用量單位水泥用量 mco 普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計（1）按強度要求計算 由1 m3混凝土用水量 ，根據(jù)水灰比值計算水泥用量 ，即：（2）按耐久性要求校核（查表） 按照強度要求計算出的水泥用量，應當根據(jù)混凝土所處 環(huán)境條件與滿足耐久性要求所規(guī)定的最大水灰比值進行比 較， 選取較大值使用，以保證混凝土的耐久性。CWmmWoco砂率砂率 按坍落度、骨料的規(guī)格、品種、水灰比按坍落度、骨料的規(guī)格、品種、水灰

7、比普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計5、選擇砂率砂率 s（1）坍落度為1060mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品 種最大粒徑和混凝土拌和物的水灰比，查表確定。（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率按表各中的坍落度每增 大 20mm，砂率增大1%的幅度調(diào)整。（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應經(jīng)試驗確定。水灰比 W/C卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）1020401620400.40263225 3124 3030 3529 3427 320.5030 3529 3428 3333 3832 3730 350.6033 3832 3731 3636 4135 4033 38

8、0.7036 4135 4034 3939 4438 4336 41混凝土砂率（ s ）選擇表6、計算粗細集料的用量粗細集料的用量（ mgo 、 mso）普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計（1）質(zhì)量法(假定表觀密度法) 假定1m3混凝土拌合物的質(zhì)量為一定值。cpwosogocommmmm%100gosososmmmmcp 每立方米混凝土拌和物的假定表觀密度（kg/m3），其值可根據(jù)施工單位歷史試驗資料確定。缺乏資料時，在下表中按23502450kg/m3范圍內(nèi)選定。 混凝土假定濕表觀密度參考表混凝土假定濕表觀密度參考表混凝土強度等級C7.5 C15C20 C30C40假定濕表觀密

9、度（kg/m3）2300 23502350 24002450（2）體積法普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計6、計算粗細集料的用量粗細集料的用量（ mgo 、 mso）101. 0ggossowwoccommmmsgososommm100假定混凝土拌合物的體積等于各組成材料絕假定混凝土拌合物的體積等于各組成材料絕對體積和所含空氣體積之總和。對體積和所含空氣體積之總和。石子的視密度砂的視密度水的密度水泥的密度gswc 一般在2900 3100Kg/cm3 之間可取1000Kg/cm3 通過試驗測定含氣率，不摻引氣劑時取1（即1%）普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計7、初

10、步配合比、初步配合比 由6步可解出1cm3混凝土中水泥、水、砂和石的單位用量。最后得出初步配合比為： mco : mwo : mso : mgo普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計(二)提出“基準配合比基準配合比”：1、試拌、試拌試配材料要求試配材料要求 試配混凝土所用各種原材料，要與實際工程使用的材料相同， 粗、細集料的稱量均以干燥狀態(tài)為基準。檢驗拌和量：檢驗拌和量： 混凝土試配的最小攪拌量混凝土試配的最小攪拌量集料最大粒徑（mm）拌合物數(shù)量（L）集料最大粒徑（mm）拌合物數(shù)量（L）31.5以下154025按計算出的初步配合比進行試配時，以校核混凝土拌合物的工作性。在保證水灰比不

11、變的條件下相應調(diào)整用水量或砂率，直到符合要求為止。2、調(diào)整、調(diào)整 校核工作性，確定基準配合比校核工作性，確定基準配合比普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計 按計算出的初步配合比進行試配時，以校核混凝土拌合物的 工作性。在保證水灰比不變的條件下相應調(diào)整水泥漿用量或砂 率，直到工作性符合要求為止。（T每增加每增加10mm。水和水泥約。水和水泥約增加原用量的增加原用量的12%。T每減少每減少10mm。砂和石子約增加原用量的。砂和石子約增加原用量的25%。）。）(二)提出“基準配合比基準配合比”：2、調(diào)整、調(diào)整 校核工作性，確定基準配合比校核工作性，確定基準配合比3、基準配合比、基準配合比

12、mcb : mwb : msb : mgb1、檢驗強度 以符合工作性要求的配合比為標準，制作三組試塊：一組按基準配合比；另兩組水灰比分別增加和減少0.05，用水量不變，砂率可增加或減少1%。養(yǎng)護28天。測定強度。2、強度、工作性調(diào)整 a、由試驗得出的各灰水比及其對應的砼強度關(guān)系，用作圖法或計算法求出砼配制強度相對應的灰水比。普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計(三)確定“實驗室配合比實驗室配合比”：b、按基準配合比制作試件滿足和易性確定用水量，再確定水泥用量。c、粗細骨料取基準配合比的用量，按灰水比進行適當調(diào)整。3、表觀密度的校正表觀密度的校正c，c混凝土的計算濕表觀密度混凝土的計

13、算濕表觀密度 混凝土的修正系數(shù)混凝土的修正系數(shù)c，t混凝土的實測濕表觀密度混凝土的實測濕表觀密度普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計(三)確定“實驗室配合比實驗室配合比”：wsgcccmmmm.cctc. 實實實實wgscmmmm:cctccc.當2%時，不調(diào)整。當2%時，各項材料。cctccc.其設計配合比：其設計配合比：C實實=C基基 S實實=S基基 G實實=G基基 W實實=G基基1、考慮骨料的含水率，對單位用水量進行調(diào)整考慮骨料的含水率，對單位用水量進行調(diào)整 假定砂含水率為假定砂含水率為a（%），石含水率為），石含水率為b（%）施施 工配合比為：工配合比為：)01. 01 (

14、ammss)01. 01 (bmmggbmammmgsww01. 001. 0wgscmmmm:ccmm 普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計(四)換算“施工配合比施工配合比”：普通水泥混凝土的組成設計普通水泥混凝土的組成設計設計資料：某建筑物用鋼筋混凝土（受冰雪影響）， 混凝土設計強度等級C30，要求強度保證率為95， 混凝土由機械拌和振搗施工要求坍落度為3550mm。組成材料：水泥： 普通硅酸鹽水泥32.5級，實測28d抗壓強度為36.8MPa， 密度c3.1g/cm3; 砂： 中砂,表觀密度s2.65g/cm3，施工現(xiàn)場砂含水率為2； 碎石: 最大粒徑31.5mm，表觀密度G

15、2.7g/cm3， 施工現(xiàn)場碎石含水率為1； 水: 自來水。例題：設計要求：計算初步配合比計算初步配合比 若經(jīng)過試拌，測得拌合物的塌落度若經(jīng)過試拌，測得拌合物的塌落度 為為30mm，應該如何調(diào)整工作性，應該如何調(diào)整工作性一、計算初步配合比一、計算初步配合比1、確定試配強度 fcu.o fcu.k 1.645 = 30+1.6455=38.22MPa2、計算水灰比 = 0.43按耐久性校核水灰比0.43280kg/m3 mc0=430kg/m35、選擇砂率 s=30%6、體積法計算ms0、mg0ms0= 538kg/m3 mg0=1250kg/m3101. 0ggossowwoccommmmsg

16、ososommm100二、提出基準配合比二、提出基準配合比初步配合比：1、試拌15L混凝土水泥 4300.015=6.45kg水 1850.015=2.78kg砂 5380.015=8.07kg石子 12500.015=18.75kg2、調(diào)整工作性 增加2%的水泥漿含量，測塌落度為40mmmco : mwo : mso : mgo=430:185:538:1250二、提出基準配合比二、提出基準配合比水泥 6.45（1+0.02）=6.58kg水 2.78（1+0.02）=2.84kg砂 8.07kg石子 18.75kg3、提出基準配合比為：mcb : mwb : msb : mgb=439 :

17、189 : 538 : 1250 =1：1.23 ：2.85 ：W/C=0.43三、確定實驗室配合比三、確定實驗室配合比采用水灰比0.38、0.43、0.47的三組配合比，分別拌制三組混凝土拌合物。測得三組的28d立方體抗壓強度為45.3MPa、39.5MPa、34.2MPa。由圖可知，相應混凝土配置強度fcu.o=38.22MPa的水灰比為0.44三、確定實驗室配合比三、確定實驗室配合比 用水量 W實=189kg 水泥用量 C實=189/0.44=430kg S實=535kg G實=1244kg101. 0ggossowwoccommmmsgososommm100三、確定實驗室配合比三、確定實驗室配合比 計算濕表觀密度c，c = 189+430+535+1244=2398kg/m3c，t = 2450kg/m3=2450/2398=1.02 =2.2%2%,故需要按表觀密度校正各種材料用量故需要按表觀密度校正各種材料用量cctccc.三、確定實驗室配合比三、確定實驗室配合比C實實=C實實 =1.02430=439kg S