混凝土配合比的設(shè)計及控制培訓(xùn)學(xué)習(xí)會.ppt

1、,中交一公局仙桃項目工地試驗室,（混凝土配合比的設(shè)計及控制）,目 錄,一、砼配合比簡介 二、砼配合比設(shè)計的依據(jù) 三、砼配合比設(shè)計的過程 四、砼配合比在拌合站拌合時的控制 五、砼配合比在施工澆筑時的控制 六、砼強(qiáng)度波動控制圖,仙洪一標(biāo)工地試驗室,混凝土配合比的簡介,一、混凝土的定義： 混凝土是一種由粗細(xì)集料、膠凝材料加水和外加劑按照適當(dāng)?shù)谋壤渲?，?jīng) 過均勻拌合、密實(shí)成型、及養(yǎng)護(hù)硬化后所形成的人造石材。 二、混凝土的特點(diǎn) 1、混凝土材料在建筑工程中得到廣泛應(yīng)用是因為與其他材料相比且有許多優(yōu)點(diǎn)： a.材料來源廣泛： b.性能可調(diào)整范圍大： c.易于加工成型： d.匹配性好，維修費(fèi)用少。 2、混凝土

2、的缺點(diǎn) a.自重大，比強(qiáng)度?。?b.抗拉強(qiáng)度低，變形能力差而易產(chǎn)生裂縫： c.硬化時間長，在施工中影響質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量波動較大。,中交第一公路工程局有限公司,混凝土配合比的簡介,三、混凝土的基本要求 a.混凝土拌和物有一定的和易性，便于施工，并獲得均勻密實(shí)的混凝土。 b.要滿足結(jié)構(gòu)安全所要求的強(qiáng)度及承受的荷載。 c.要有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。 d.在保證質(zhì)量的前提下，盡量節(jié)省水泥，滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。,中交第一公路工程局有限公司,混凝土配合比的簡介,四、混凝土的分類 按和易性分為：干硬性砼、 半干硬性砼、 塑性砼、流動性砼、高流動性砼、流態(tài)砼等。 按膠凝材料分為:水泥砼、瀝青砼、石膏砼及

3、聚合物砼等； 按表觀密度分為:重砼、普通砼、輕砼； 按使用功能分為:結(jié)構(gòu)用砼、道路砼、水工砼、耐熱砼、耐酸砼及防輻射砼等； 按施工工藝分為：噴射砼、泵送砼、碾壓砼、振動灌漿砼等。 按強(qiáng)度分為：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C70，C80，C100等。 為了克服砼抗拉強(qiáng)度低的缺陷，出現(xiàn)了鋼筋砼，預(yù)應(yīng)力砼，各種纖維增強(qiáng)砼及聚合物浸漬砼等。,中交第一公路工程局有限公司,混凝土配合比的簡介,四、混凝土的分類 此外，隨著砼的發(fā)展和工程的需要，還出現(xiàn)了膨脹砼，加氣砼，纖維砼等各種特殊功能的砼。泵送砼，商品砼以及新的施工工藝給混凝土施工帶來方便。 目前，混凝

4、土仍向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能、高效能的方向發(fā)展，發(fā)展復(fù)合材料，不斷擴(kuò)大資源，發(fā)展預(yù)制混凝土和使混凝土商品化也是今后發(fā)展的重要方向。 先介紹一下普通混凝土,中交第一公路工程局有限公司,混凝土配合比的設(shè)計依據(jù),首先按照普通砼配合比設(shè)計規(guī)程設(shè)計，將設(shè)計出的結(jié)果再對照公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中的混凝土的最大水膠比，最少水泥用量及最大氯離子含量,中交第一公路工程局有限公司,三、混凝土配合比的設(shè)計過程,1.混凝土配合比的設(shè)計時要通過試驗和結(jié)合圖紙設(shè)計及施工工藝取得以下參數(shù)： a.粗集料最大粒徑、表觀密度 b.細(xì)集料細(xì)度模數(shù)、表觀密度 c.水泥的強(qiáng)度、密度 d.外加劑的減水率 e.根據(jù)施工部位工藝查表選用砂率、單

5、位用水量 2.混凝土計算過程 a.混凝土試配強(qiáng)度:cu，0 cu，k+1.645 b.混凝土水膠比計算：W/B= ce cu，0+bce c.混凝土單位用水量的確定：根據(jù)粗集料粒徑及坍落度查表確定 d.單位用水量查表 e.單位用水泥量計算 f.砂率查表 g.砂石用量計算,中交第一公路工程局有限公司,普通混凝土的組成材料,石在混凝土中起骨架作用，故也稱骨料或集料。水泥和水組成水泥漿，包裹在砂石表面并填充砂石空隙，在拌和物中起潤滑作用，賦予混凝土拌和物一定的流動性，使混凝土拌和物容易施工；在硬化過程中膠結(jié)砂、石，將集料顆粒牢固地黏結(jié)成整體，使混凝土有一定的強(qiáng)度?；炷恋慕M成及各材料的大致比例如表一

6、。 混凝土組成及各組分材料絕對體積比,水泥,水泥品種的正確選擇 水泥是混凝土的膠結(jié)材料，混凝土的性能很大程度上取決于水泥的質(zhì)量和數(shù)量，在保證混凝土性能的前提下，就盡量節(jié)約水泥，降低工程造價。首先根據(jù)工程特點(diǎn)、所處環(huán)境氣候條件，特別是工程竣工后可能遇到的環(huán)境因素以及設(shè)計、施工的要求進(jìn)行分析，并考慮當(dāng)?shù)厮嗟墓?yīng)情況選用行當(dāng)品種的水泥。 水泥強(qiáng)度等級的正確選擇 水泥的強(qiáng)度等級，應(yīng)與混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級相適應(yīng)。用高強(qiáng)度等級的水泥配低強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，水泥用量偏少，會影響和易性及強(qiáng)度，可摻適量混和材料（火山灰、粉煤灰、礦渣等）予以改善。反之，如水泥強(qiáng)度等級選用過低，則混凝土中水泥用量太多，非但不經(jīng)濟(jì)，而

7、且降低混凝土的某些技術(shù)品質(zhì)（如收縮率增大等）。 一般情況下（C30以下），水泥強(qiáng)度為混凝土強(qiáng)度的1.5-2.0倍較合適（高強(qiáng)度混凝土可取0.9-1.5）。若采用某些措施（如摻減水劑和摻合材料），情況則大不相同，用42.5級的水泥也能配制C60-C80的混凝土，其規(guī)律主要受水灰比定則控制。 水泥用量的確定 為保證混凝土的耐久性，水泥用量滿足有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小和最大水泥用量的要求。如果水泥用量少于規(guī)定的最小水泥用量，則取規(guī)定的最小水泥用量值；如果水泥用量大于規(guī)定的最大的水泥用量，應(yīng)選擇更高強(qiáng)度等級的水泥或采用其他措施使水泥用量滿足規(guī)定要求。水泥的具體用量由混凝土的配合比設(shè)計確定。,細(xì)集料砂,在

8、混凝土中粗細(xì)集料的總體積占混凝土體積的70%-80%，因些混凝土用集料的性能對于所配制的混凝土的性能有很大的影響。集料按粒徑大小分為細(xì)集料和粗集料，粒徑在0-4.75mm之間的集料稱為細(xì)集料，粒徑大于4.75mm的集料稱為粗集料。根據(jù)集料的密度的大小集料又可分為普通集料、輕集料及重集料。 細(xì)集料的質(zhì)量要求 混凝土用砂要求砂粒的質(zhì)地堅實(shí)、清潔、有害雜質(zhì)含量要少。 砂按技術(shù)要求分為類、類、類。 密度和空隙率要求 密度ps2.5g/cm3；堆積密度pos1400kg/m3；空隙率Ps45%。 含泥量、泥塊含量和石粉含量 含泥量是指砂中粒徑小于75um的巖屑、淤泥和黏土顆粒總含量的百分?jǐn)?shù)。泥塊含量是顆

9、粒粒徑大于1.18mm，水侵碾壓后可成為小于600um塊狀黏土在淤泥顆粒的含量。石粉含量是人工砂生產(chǎn)過程中不可避免的粒徑小于75um的顆粒的含量，粉料徑雖小，但與天然砂中的泥成分不同，粒徑分布（40-75um）也不同，含量要求應(yīng)符合表二。 有害雜質(zhì)含量 砂在生產(chǎn)過程中，由于環(huán)境的影響和作用，?；煊袑炷列再|(zhì)有害的物質(zhì)，主要有黏土、淤泥、黑云母、輕物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、硫化物和硫酸鹽、氯鹽等。云母為光滑的小薄片，與水泥的黏結(jié)性差，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性；硫化物和硫酸鹽對水泥有腐蝕作用等。 砂的粗細(xì)程度 砂的粗細(xì)程度，是指不同粒徑砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨?xì)程度。砂子通常分為粗砂、中砂、細(xì)砂三種規(guī)格。在混

10、凝土各種材料用量相同的情況下，若砂過粗，砂顆粒的表面積較小，混凝土的黏聚性、保水性較差；若砂過細(xì)，砂子顆粒表面積過大，雖黏聚性、保水性好，但因砂的表面積大，、需較多水泥漿來包裹砂粒表面，當(dāng)水泥漿用量一定時，富裕的用于潤滑的水泥漿較少，混凝土攪和物的流動性差，甚至還會影響混凝土的強(qiáng)度。所以，拌混凝土用的砂，不宜過粗，也不不宜過細(xì)。顆粒大小均勻的砂是級配不良的砂。砂的粗細(xì)程度通常用細(xì)度模數(shù)（MX）表示 砂的顆粒級配 砂的顆粒級配是指不同粒徑的顆?；ハ啻钆浼敖M合的情況。級配良好的砂，其大小顆粒的含量適當(dāng)，一般有較多的粗顆粒，并且適當(dāng)數(shù)量的中等顆粒及少量的細(xì)顆粒填充其空隙，砂的總表面積及空隙率均較小。

11、使用級配良好的砂，填充空隙用的水泥漿較少，不僅可以節(jié)省水泥，而且混凝土的和易性好，強(qiáng)度耐久性也較高。,粗集料石子,粗集料是指粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。常用的粗集料有卵石（礫石）和碎石。由人工破碎而成的石子稱為碎石，或人工石子；由天然形成的石子稱為卵石。通常，卵石的用量很大，故應(yīng)按就地取材的原則給予選用。卵石的表面光滑，混凝土拌和物比碎石流動性要好，但與水泥砂漿黏結(jié)力差，故強(qiáng)度較低。 拌和混凝土中集料的最大粒徑加大，總表面減小，單位用水量有效減少。在用水量和水灰比固定不變的情況下，最大粒徑加大，集料表面包裹的水泥漿層加厚，混凝土拌和物可獲較高的流動性。若在工作性一定的前提下， 可減小水灰比

12、，使強(qiáng)度和耐久性提高。通常加大粒徑可獲得節(jié)約水泥的效果。但最大粒徑過大（大于150mm）不但節(jié)約水泥的效率不再明顯，而且會降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，會對施工質(zhì)量，甚至對攪拌機(jī)械造成一定的損害。 根據(jù)規(guī)定；混凝土用的粗集料，其最大粒徑不得超過構(gòu)件截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小凈間距的3/4.對混凝土的實(shí)心板，集料的最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得超過400mm。 顆粒級配 粗集料與細(xì)集料一樣，也要有良好的顆粒級配，以減小空隙率，增強(qiáng)密實(shí)性， 從而節(jié)約水泥，保證混凝土和和易性及強(qiáng)度。特別是配制高強(qiáng)度混凝土，粗集料級配特別重要。 粗集料的顆粒級配按供應(yīng)情況分為連續(xù)和單粒粒級。按實(shí)際使用情況

13、分為連續(xù)級配和間斷級配兩種。連續(xù)級配是石子的粒徑從大到小連續(xù)分級，每一級都占適當(dāng)?shù)谋壤＿B續(xù)級配的顆粒大小搭配連續(xù)合理（最小粒徑為4.75mm起），顆粒上下限粒徑之比接近2，用其配制的混凝土拌和物工作性好，不易發(fā)生離析，在工程中應(yīng)用較多。但其缺點(diǎn)是，當(dāng)最大粒徑較大（大于37.5mm）時，天然形成的連續(xù)級配往往與理論最佳值有偏差，且在運(yùn)輸，堆放過程中易發(fā)生離析，影響到級配的均勻合理性。實(shí)際應(yīng)用時，除直接采用級配理想的天然連續(xù)級配外，常采用預(yù)先分級篩分形成的單粒粒級進(jìn)行摻配組合成人工連續(xù)級配。 間斷級配是石子粒級不連續(xù)，人為剔去某些中間粒級的顆粒而形成的級配方式。間斷級配更有效降低石子顆粒間的空隙

14、率，使水泥達(dá)到最大很度的節(jié)約，但由于粒徑相差較大，故混凝土拌和物易發(fā)生離析，間斷級配需按設(shè)計進(jìn)行摻配而成。 強(qiáng)度 粗集料在混凝土中要形成緊實(shí)的骨架，故其強(qiáng)度要滿足一定的要求。粗集料的強(qiáng)度有立方體擠壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)值兩種。 壓碎指標(biāo)是對粒狀粗集料強(qiáng)度的另一種測定方法。該各方法是將氣干狀態(tài)下9.5-13.5mm的石子按規(guī)定方法填充于壓碎指標(biāo)測定儀（內(nèi)徑152mm的圓筒）內(nèi)，其上放置壓頭，在壓力面試驗上均勻加荷到200KN并穩(wěn)荷5s，卸荷后稱量試樣質(zhì)量（m1），然后再用孔徑為2.36mm的篩進(jìn)行篩分，稱其篩余量（m2）；壓碎指標(biāo)值越大，說明集料的強(qiáng)度越小。 卵石和碎石的壓碎指標(biāo) 項目指標(biāo) 類（C60

15、以上）類（C60-C30）類（C30以下） 碎石壓碎指標(biāo)（%）102030 卵石壓碎指標(biāo)（%）121616 針片狀顆粒 為提高混凝土強(qiáng)度和減小骨料間的空隙，粗集料顆粒的理想形狀應(yīng)為三維長度相等或相近的立方體形或球形顆粒。但實(shí)際集料產(chǎn)品中常會出現(xiàn)顆粒長度大于平均粒徑4倍的針狀顆粒和厚度小于平均粒徑0.4倍的片狀顆粒。針片狀顆粒的外形和較低的抗折能力，會降低混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，并使其工作性變差，故其含量應(yīng)予以控制，針、片狀顆粒含量按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的針狀規(guī)準(zhǔn)儀來逐粒測定，凡顆粒長度大于針狀規(guī)準(zhǔn)儀上相應(yīng)間距者為針狀顆粒；顆粒厚度小于片狀規(guī)準(zhǔn)儀上相應(yīng)孔寬者，為片狀顆粒。 含泥量和泥塊含量 卵石、碎石的含泥量

16、是指粒徑小于75um的顆粒含量；泥塊含量粒徑大于4.75mm經(jīng)水洗，手捏后小于2.36mm顆粒含量。,水,拌和用水 混凝土拌和用水按水源分為飲用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企業(yè)設(shè)備洗刷水和海水。拌制宜采用飲用水。對混凝土拌和用水的質(zhì)量要求是所含物質(zhì)對混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土不應(yīng)產(chǎn)生以下有害作用； 影響混凝土的工作性及凝結(jié)。 有礙于混凝土強(qiáng)度發(fā)展。 降低混凝土的耐久性，加快鋼筋腐蝕及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷。 污染混凝土表面。 根據(jù)以上要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活用水（自來水、河水、江水、湖水）可直接拌制各種混凝土。混凝土拌和用水水質(zhì)要求應(yīng)符合表十的規(guī)定。 對于使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土

17、，氯離子含量不超過500mg/L；對使用鋼絲或經(jīng)熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土，氯離子含量不超過350mg/L。 被檢驗水樣應(yīng)與飲用水樣進(jìn)行水泥凝結(jié)時間對比試驗。對比試驗的水泥初凝時間差及終凝時間差均不應(yīng)大于30min；同時初凝時間應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 被檢驗水樣應(yīng)與飲用水樣進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度對比試驗，被檢驗水樣配制的水泥膠砂3d和28d強(qiáng)度不低于飲用水配制的水泥膠砂3d和28d強(qiáng)度的90%。,外加劑,按主要功能分為四類： 1)改善混凝土拌合物和易性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等； (2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等； (3)改善混凝土耐久性的

18、外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等； (4)改善混凝土其他性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。 總體來說，外加劑在改善混凝土的性能方面具有以下作用： ( 1 )可以減少混凝土的用水量.或者不增加用水量就能增加混凝土的流動度。 ( 2 )可以調(diào)整混凝土的凝結(jié)時間。 ( 3 )減少泌水和離析.改善和易性和抗水淘洗性。 ( 4 )可以減少坍落度損失.增加泵送混凝土的可泵性。 ( 5 )可以減少收縮.加人膨脹劑還可以補(bǔ)償收縮。 ( 6 )延緩混凝土初期水化熱.降低大體積混凝土的溫升速度，減少裂縫發(fā)生。 ( 7 )提高混凝土早期強(qiáng)度.防止負(fù)溫下凍結(jié)。 ( 8 )提高強(qiáng)度

19、，增加抗凍性、抗?jié)B性、抗磨性、耐腐蝕性。 ( 9 )控制堿一骨料反應(yīng).阻止鋼筋銹蝕，減少氯離子擴(kuò)散。 ( 10 )制成其他特殊性能的混凝土等。 在混凝土中加人外加劑后，由于品種不同，產(chǎn)生的作用也各異，多數(shù)是產(chǎn)生物理作用，例如吸附于水泥粒子表面形成吸附膜，改變了電位，產(chǎn)生不同的吸力或斥力;有的會破壞絮凝結(jié)構(gòu)，提高水泥擴(kuò)散體系的穩(wěn)定性，改善水泥水化的條件：有的能形成大分子結(jié)構(gòu)，改變水泥粒子表面的吸附狀態(tài);有的會降低水的表面張力和表面能等：還有少數(shù)直接參與化學(xué)反應(yīng)，與水泥生成新的化合物。,四、砼配合比在拌合站實(shí)用與控制,中交第一公路工程局有限公司,1.現(xiàn)場技術(shù)人員根據(jù)施工部位、設(shè)計標(biāo)號、施工工藝等情況填寫混凝土澆筑申請單到試驗室，試驗人員按照通知單中的條件要求，及時對已檢砂石料進(jìn)行含水率試驗，按照批復(fù)的配合比填寫施工配合比，交給拌合站負(fù)責(zé)人，并監(jiān)督拌合站操作人員輸入配合比進(jìn)行核對，進(jìn)行首盤試拌，對首盤進(jìn)行和易性及坍落度試驗，滿足施工要求同意繼續(xù)拌合，如不滿足施工要求，需保持水膠比不變的情況下進(jìn)行調(diào)整直至滿足要求為止