第04章 混凝土下課件

1、niifnf1,cucu1112,cu2,cunf nfniii (4.11) 評(píng)定指標(biāo)生產(chǎn)單位生產(chǎn)管理水平混凝土強(qiáng)度等級(jí)cufcuf式中：fcu,i第i組混凝土試件的立方體抗壓強(qiáng)度值，MPa；n驗(yàn)收批混凝土試件組數(shù)。2.2.非統(tǒng)計(jì)法非統(tǒng)計(jì)法對(duì)試件數(shù)量有限，不具備按統(tǒng)計(jì)法評(píng)定混凝土強(qiáng)度條件的工程可采用非統(tǒng)計(jì)法評(píng)定混凝土強(qiáng)度，其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿足下列要求：3.3.判別及處理判別及處理 若按上述方法檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不滿足合格條件時(shí)，則該批混凝土強(qiáng)度判為不合格。對(duì)不合格批混凝土制成的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行鑒定，對(duì)不合格的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件必須及時(shí)處理。當(dāng)對(duì)混凝土試件強(qiáng)度的代表性有懷疑時(shí)，可采用從結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中鉆取試樣的方法

2、或采用非破損檢驗(yàn)方法，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行推定。4.6.3 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟普通混凝土配合比設(shè)計(jì)分三步進(jìn)行。第一步，計(jì)算初步配合比。第二步，對(duì)初步配合比進(jìn)行試配、調(diào)整，包括：和易性調(diào)整確定混凝土的基準(zhǔn)配合比；強(qiáng)度調(diào)整確定混凝土的實(shí)驗(yàn)室配合比。第三步，計(jì)算混凝土施工配合比。1. 計(jì)算初步配合比普通混凝土初步配合比設(shè)計(jì)依據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程(JGJ 552011)進(jìn)行，見表4.21，用該表確定的是1m3混凝土各材料的用量(kg)。計(jì)算時(shí)要注意各表的“說明”和“注”。表表4.21 4.21 普通混凝土初步配合比設(shè)計(jì)普通混凝土初步配合比設(shè)計(jì)表表4.21 4.21

3、 普通混凝土初步配合比設(shè)計(jì)續(xù)普通混凝土初步配合比設(shè)計(jì)續(xù)表表4.21 4.21 普通混凝土初步配合比設(shè)計(jì)續(xù)普通混凝土初步配合比設(shè)計(jì)續(xù)表4.22 結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性基本要求表4.23 混凝土單位用水量選用表(kg/m3)(JGJ 552011)注： 塑性混凝土的用水量系采用中砂時(shí)的取值。采用細(xì)砂時(shí)，1m3混凝土用水量可增加5kg10kg；采用粗砂則可減少5kg10kg； 塑性混凝土摻用礦物摻合料和外加劑時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整； 摻外加劑時(shí)，每立方米流動(dòng)性或大流動(dòng)性混凝土的用水量（W0）可按公式 計(jì)算。式中 是指未摻外加劑時(shí)推定的滿足實(shí)際坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），以本表塑性混凝土

4、中90mm坍落度的用水量為基礎(chǔ)，按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5kg/m3用水量來計(jì)算，當(dāng)坍落度增大到180mm以上時(shí)，隨坍落度相應(yīng)增加的用水量可減少。式中 為外加劑的減水率（%）。表4.24 混凝土的最小膠凝材料用量(kg/m3)(JGJ 552011)注：C15及其以下強(qiáng)度等級(jí)的混凝土不受本表最小膠凝材料用量限制。表4.25 鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量(%)(JGJ 552011)注:采用其他通用硅酸鹽水泥時(shí)，宜將水泥混合材摻量20%以上的混合材量計(jì)入礦物摻合料；復(fù)合摻合料各組分的摻量不宜超過單摻時(shí)的最大摻量； 在混合使用兩種或兩種以上礦物摻合料時(shí)，礦物摻合料總摻量應(yīng)符合表中復(fù)合摻合料

5、的規(guī)定。對(duì)基礎(chǔ)大體積混凝土，粉煤灰、?；郀t礦渣粉和復(fù)合摻合料的最大摻量可增加5%。 采用摻量大于30%的C類粉煤灰的混凝土應(yīng)以實(shí)際使用的水泥和粉煤灰摻量進(jìn)行安定性檢驗(yàn)。表4.26粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)注：采用級(jí)、級(jí)粉煤灰宜取上限值。采用S75級(jí)粒化高爐礦渣粉宜取下限值，采用S95級(jí)粒化高爐礦渣粉宜取上限值，采用S105?；郀t礦渣粉可取上限值加0.05。當(dāng)超出表中的摻量時(shí)，粉煤灰和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。表4.27 混凝土砂率選用表(%)(JGJ 552011)注： 本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對(duì)細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減小或增大砂率； 采用人工砂配制混凝土?xí)r，砂率可適

6、當(dāng)增大； 只用一個(gè)單粒級(jí)粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大； 本表適用于坍落度10mm60mm的混凝土。對(duì)于坍落度大于60mm的混凝土，應(yīng)在上表的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以調(diào)整。坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。2) 測(cè)定和易性滿足設(shè)計(jì)要求的混凝土拌合物的體積密度3) 計(jì)算混凝土基準(zhǔn)配合比(結(jié)果為1m3混凝土各材料用量，kg)。oc實(shí)測(cè)（2)強(qiáng)度復(fù)核確定實(shí)驗(yàn)室配合比基準(zhǔn)配合比能否滿足強(qiáng)度要求尚未知，須進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，按下列方法進(jìn)行調(diào)整。1) 調(diào)整水膠比。檢驗(yàn)強(qiáng)度時(shí)至少用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)是基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比較基準(zhǔn)配合比分別增加和減

7、少0.05，用水量與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可分別增加或減少1%。測(cè)定每個(gè)配合比的和易性及體積密度，并以此結(jié)果代表這一配合比的混凝土拌合物的性能，每個(gè)配合比按標(biāo)準(zhǔn)方法至少應(yīng)制作1組試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至28d或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期時(shí)試壓。注：每個(gè)配合比亦可同時(shí)制作兩組試塊，其中1組供快速檢驗(yàn)或較早齡期時(shí)試壓，以便提前定出混凝土配合比，供施工使用，另1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d試壓。2) 確定達(dá)到配制強(qiáng)度時(shí)各材料的用量。根據(jù)混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，繪制強(qiáng)度和膠水比線性關(guān)系圖或插值法確定略大于配制強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的膠水比。最后按下列原則確定1m3混凝土各材料用量。用水量(Wq)在基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上，用水量和外加劑用量應(yīng)根據(jù)確定的水膠比作

8、調(diào)整。膠凝材料用量(Bq)用Wq乘以選定的膠水比計(jì)算確定。礦物摻合料用量(Fq)用Bq乘以摻合料摻量（%）計(jì)算確定。水泥用量(Cq)用Bq-Fq計(jì)算確定。砂、石用量(Sq 、Gq)應(yīng)根據(jù)用水量和膠凝材料用量進(jìn)行調(diào)整。3) 確定實(shí)驗(yàn)室配合比。上述配合比還應(yīng)進(jìn)行混凝土體積密度校正。根據(jù)其混凝土拌合物的實(shí)測(cè)體積密度oc實(shí)力和計(jì)算體積密度oc計(jì)算，計(jì)算校正系數(shù)()。 oc計(jì)算和計(jì)算方法如下：當(dāng)混凝土拌合物體積密度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過計(jì)算值的2%時(shí)，其調(diào)整的配合比可維持不變；當(dāng)二者之差超過2%時(shí)，應(yīng)將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)。3.3.確定混凝土施工配合比確定混凝土施工配合比上述混凝

9、土實(shí)驗(yàn)室配合比是以干燥材料為基準(zhǔn)計(jì)算得到的，而施工工地的砂石一般含有一定的水分，且含水率經(jīng)常變化。為保證混凝土質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的骨料含水率對(duì)配合比進(jìn)行修正，換算為施工配合比。否則將使混凝土實(shí)際用水量增大、骨料用量減少，從而導(dǎo)致混凝土的水膠比增大，引起混凝土強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和耐久性等一系列技術(shù)性能降低。設(shè)工地砂子含水率為a%，石子含水率為b%，則施工配合比如下：式中C施、F施、S施、G施、W施分別為混凝土施工配合比中，水泥、礦物摻合料、砂子、石子和水的用量。骨料的含水狀態(tài)有干燥狀態(tài)、氣干狀態(tài)、飽和面干狀態(tài)和濕潤(rùn)狀態(tài)四種情況，如圖5.29所示。干燥狀態(tài)指骨料含水率等于或接近于零時(shí)的含水狀態(tài)；氣

10、干狀態(tài)指骨料在空氣中風(fēng)干，含水率與大氣濕度相平衡時(shí)的含水狀態(tài)；飽和面干狀態(tài)指骨料表面干燥而內(nèi)部孔隙含水達(dá)飽和時(shí)的含水狀態(tài)；濕潤(rùn)狀態(tài)指不僅骨料內(nèi)部孔隙充滿水，而且表面還附有一層表面水時(shí)的含水狀態(tài)。圖4.18 骨料的含水狀態(tài) 飽和面干骨料既不從混凝土中吸取水分，也不向混凝土拌合物中釋放水分，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，如果以飽和面干骨料為基準(zhǔn)，則不會(huì)影響混凝土的用水量和骨料用量，因此一些大型水利工程、道路工程常以飽和面干骨料為基準(zhǔn)。因堅(jiān)固骨料的飽和面干吸率一般在1%以下，因而在建筑工程中混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，以干燥狀態(tài)骨料為基準(zhǔn)，這種方法使混凝土實(shí)際水膠比有所降低，有利于保證混凝土的強(qiáng)度。細(xì)骨料的自然堆積體積會(huì)

11、隨含水率的變化而增大或縮小。氣干狀態(tài)的砂隨著其含水率的增大，砂子顆粒表面吸附了一層水膜，水膜推擠砂粒分開而引起砂子的自然堆積體積增大，產(chǎn)生所謂的“容脹”現(xiàn)象(粗骨料因顆粒較大，不存在容脹現(xiàn)象)。當(dāng)含水率達(dá)到5%7%時(shí)，砂子的自然堆積體積增至最大，膨脹率達(dá)25%30%。如果含水率繼續(xù)增大。砂子的自然堆積體積將不斷減小。含水率達(dá)到20%左右時(shí)，濕砂體積與干砂體積相近，當(dāng)砂子處于含水飽和狀態(tài)，濕砂體積比干砂體積減少10%左右。因此，在混凝土施工時(shí)，砂子的計(jì)量應(yīng)采用質(zhì)量法，不能用體積法，以免引起混凝土用砂量的不足。4.6.5 4.6.5 混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例【例4.1】 某工程結(jié)構(gòu)

12、采用“T”型梁，最小截面尺寸為100mm，鋼筋最小凈距為40mm。要求混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，采用機(jī)械攪拌機(jī)械振搗，坍落度為3550mm,，采用的材料規(guī)格如下：水泥：普通水泥，強(qiáng)度等級(jí)42.5，實(shí)測(cè)28d膠砂抗壓強(qiáng)度47.9MPa，密度3.10g/cm3。礦物摻合料：S95粒化高爐礦渣粉，密度2.85g/cm3。砂子：河中砂，級(jí)配合格，表觀密度為2 630kg/m3。石子：碎石，粒徑5mm20mm，級(jí)配合格，表觀密度為2 710kg/m3。水：自來水。試確定該混凝土的配合比。解：依題意知，應(yīng)首先判斷原材料是否符合要求。用42.5級(jí)水泥配制C30混凝土是合適的。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)

13、收規(guī)范GB 502042002的規(guī)定，混凝土粗骨料的最大粒徑不得超過截面最小尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋最小凈距的3/4，以此為依據(jù)進(jìn)行判斷：100 mm1/4=25 mm 20mm40mm3/4=30mm 20mm因此，選用粒徑5mm20mm的碎石符合要求。1. 1. 計(jì)算初步配合比計(jì)算初步配合比（1) 確定混凝土配制強(qiáng)度(fcu,o )題中無混凝土強(qiáng)度歷史資料，因此按表4.18選取 ， =5.0MPa。根據(jù)JGJ 552011規(guī)定，取P(%)=95%，相應(yīng)的t值為1.645。 MPa（2) 確定水膠比( )1）確定膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度值 水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度值 fce=47.9M

14、P。對(duì)于C30混凝土，其水膠比大于0.40，查表4.25可知，水膠比大于0.40時(shí)，用普通水泥配制的鋼筋混凝土，其?；郀t礦渣粉最大摻量為45%。cu,ocu,k301.645 5.038.23fftWB查表4.26，確定S95?；郀t礦渣粉摻量為30%，s影響系數(shù) 取1.00。那么，膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度值 fb如下：MPaffcesb9 .479 .4700. 1)WBbcu,o0.5347.90.5938.230.530.2047.9aabbfWBff “T”型梁處于干燥環(huán)境，查表4.20知，最大水膠比為0.60，因此水膠比0.59符合耐久性要求。（3) 確定單位用水量(W0) 根據(jù)

15、結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的大小、配筋的疏密和施工搗實(shí)的方法來確定，混凝土拌合物的坍落度取35mm50mm。查表4.21，對(duì)于最大粒徑為20mm的碎石配制的混凝土，當(dāng)所需坍落度為3550mm時(shí)，1m3混凝土的用水量選用W0=195kg。（4) 計(jì)算膠凝材料用量(B0)查表4.22，最大水膠比為0.60時(shí)對(duì)應(yīng)的鋼筋混凝土最小膠凝材料用量為280kg，因此B0=331kg符合耐久性要求。（5）計(jì)算粒化高爐礦渣粉用量(F0) ?；郀t礦渣粉摻量 為30%，則（6) 計(jì)算水泥用量（C0）（7) 確定砂率(Sp)查表4.25，對(duì)于最大粒徑為20mm碎石配制的混凝土，當(dāng)水膠比為0.59時(shí)，其砂率值可選取Sp =36

16、%。線性內(nèi)插法：查表4.25，當(dāng)水膠比為0.50時(shí)，砂率宜為32%37%，取中值34.5%；)水膠比為0.60時(shí)，砂率宜為35%40%，取中值37.5。按線性內(nèi)插法當(dāng)水膠比為0.59時(shí)，砂率應(yīng)為：Sp=34.5+0.9（37.5-34.5）=37.2（%），取37%。（8) 計(jì)算砂、石用量(S0、G0)1) 體積法)解此聯(lián)立方程得，S0=661kg，G0=1 175kg2) 質(zhì)量法解此聯(lián)立方程得，S0=675kg，G0=1 200kg由上面的計(jì)算可知，用體積法和重量法計(jì)算，結(jié)果有一定的差別，這種差別在工程上是允許的。在配合比計(jì)算時(shí)，可任選一種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，無需同時(shí)用兩種方法計(jì)算。用重量法設(shè)計(jì)時(shí)

17、，計(jì)算快捷簡(jiǎn)便，但結(jié)果欠準(zhǔn)確；用體積法設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算略顯復(fù)雜，但結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確（9) 列出混凝土初步配合比(用體積法的結(jié)果)1m3混凝土各材料用量為：水泥232kg，?；郀t礦渣粉99kg，砂子661kg，碎石1 175kg，水195kg。質(zhì)量比為：水泥礦渣粉：砂石水=10.432.855.06：0.84，2. 2. 確定基準(zhǔn)配合比確定基準(zhǔn)配合比按照初步配合比計(jì)算出20L混凝土拌合物所需材料的用量(用體積法的結(jié)果)。水泥2320.020=4.64kg，礦渣粉990.020=1.98kg，砂子6610.020=13.22kg石子1 1750.020=23.50kg，水1950.020=3.90kg攪

18、拌均勻后測(cè)定試拌混凝土拌合物的坍落度為60 mm，不滿足設(shè)計(jì)要求（35 50mm），須進(jìn)行調(diào)整。砂率保持不變，將砂子、石子各增加5%，即砂子增加0.66kg，石子1.18kg。攪拌均勻后重測(cè)坍落度為50 mm，符合設(shè)計(jì)要求。然后測(cè)定混凝土拌合物表觀密度為2390kg/m3。59. 0BW該混凝土的基準(zhǔn)配合比為1 0.42 2.99 5.32 0.84，59. 0BW3. 3. 確定實(shí)驗(yàn)室配合比確定實(shí)驗(yàn)室配合比配制3個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)是基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.05，水與基準(zhǔn)配合比相同?？紤]到基準(zhǔn)配合比拌合物的和易性良好，因此不調(diào)整砂率，砂子和石子的用量均采用基準(zhǔn)配合比用量。測(cè)定每個(gè)配合比拌合物的坍落度和實(shí)測(cè)表觀密度oc實(shí)例之后將每個(gè)配合比制作1組標(biāo)準(zhǔn)試件，試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，測(cè)定抗壓強(qiáng)度fcu。表4.28是三個(gè)配合比的相關(guān)數(shù)據(jù)。表4.28 確定實(shí)驗(yàn)室配合比的相關(guān)數(shù)據(jù)（相關(guān)系數(shù)0.985），將配制強(qiáng)度值38.23M