混凝土砂浆配合比设计专题培训ppt课件

混凝土砂浆配合比设混凝土砂浆配合比设计计混凝土砂浆配合比设计土木工程对混凝土的基本要求具有符合设计要求的强度：抗压强度、抗弯强度、抗拉强度等与施工条件相适应的和易性：稠度（坍落度、维勃稠度）、可泵性等与使用环境相适应的耐久性：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化(中性化)、碱骨料反应、抗氯离子侵入性等 较好的体积稳定性：自收缩、干燥收缩、徐变、温度系数等 7/6/20242土木工程对混凝土的基本要求具有符合设计要求的强度：8/13/经济性要求经济合理，在保证质量的前提下节约造价7/6/20243经济性要求经济合理，在保证质量的前提下节约造价8/13/204 4 基本规定基本规定混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%。材料以干燥质量为准，计量精确度集料为1%、水泥为0.5%。7/6/202444基本规定混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并4 4 基本规定（基本规定（最大水胶比）4.3 4.3 混凝土的最大水胶比应符合混凝土结构设计规范GB50010的规定。(控制水胶比是保证耐久性的重要手段，水胶比是配比设计的首要参数）混凝土结构设计规范对不同环境条件的混凝土最大混凝土结构设计规范对不同环境条件的混凝土最大水胶比作了规定。水胶比作了规定。7/6/202454基本规定（最大水胶比）4.3混凝土的最大水胶比应符合混凝土结构暴露的环境类别7/6/20246混凝土结构暴露的环境类别8/13/20236混凝土结构暴露的环境类别7/6/20247混凝土结构暴露的环境类别8/13/202374 4 基本规定基本规定4.4 4.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表1的规定，配制C15及其以下强度等级的混凝土，可不受表1的限制。最大水胶比最小胶凝材料用量（kg/m3）素砼钢砼预应力0.602502803000.552803003000.503200.453307/6/202484基本规定4.4混凝土的最小胶凝材料用量应符合表1的4 4 基本规定基本规定7/6/202494基本规定8/13/20239GB/T50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范中有关胶凝材料用量条款7/6/202410GB/T50476-2008混凝土结构耐久性设计规范中有关4 4 基本规定（基本规定（矿物掺合料最大掺量）4.5 4.5 矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定。钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表4.5-1的规定；预应力钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量宜符合表4.5-2的规定。规定矿物掺合料最大掺量主要是为了保证混凝土耐久性能耐久性能。矿物掺合料在混凝土中的实际掺量是通过试验确试验确定定的，在本规程配合比调整和确定步骤中规定了耐久性试验验证，以确保满足工程设计提出的混凝土耐久性要求。当采用超出表4.5-1和表4.5-2给出的矿物掺合料最大掺量时，全然否定不妥，通过对混凝土性能混凝土性能进行全面试验论证，进行全面试验论证，证明结构混凝土安全性和耐久性可以满足设计要求后，还是能够采用的。7/6/2024114基本规定（矿物掺合料最大掺量）4.5矿物掺合料在混钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量4.5-1矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%）采用硅酸盐水泥时采用普通硅酸盐水泥时粉煤灰0.4045350.404030粒化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉-3020磷渣粉-3020硅灰-1010复合掺合料0.4065550.4055457/6/202412钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量4.5-1矿物掺合料种类水胶比预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量4.5-2矿物掺合料种类水胶比最大掺量（%）采用硅酸盐水泥时采用普通硅酸盐水泥时粉煤灰0.4035300.402520粒化高炉矿渣粉0.4055450.404535钢渣粉-2010磷渣粉-2010硅灰-1010复合掺合料0.4055450.4045357/6/202413预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量4.5-2矿物掺合料种类水胶4 4 基本规定（基本规定（水溶性氯离子最大含量）4.6 4.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合表4.6的要求。混凝土拌合物中水溶性氯离子含量应按照现行行业标准水运工程混凝土试验规程JTJ 270中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法进行测定。按环境条件影响氯离子引起钢锈的程度简明地分为四类，并规定了各类环境条件下的混凝土中氯离子最大含量。采用测定混凝土拌合物中氯离子的方法，与测试硬化后混凝土中氯离子的方法相比，时间大大缩短，有利于配合比设计和控制。表4.6中的氯离子含量系相对混凝土中水泥用量的百分比，与控制氯离子相对混凝土中胶凝材料用量的百分比相比，偏于安全。7/6/2024144基本规定（水溶性氯离子最大含量）4.6混凝土拌合物中表4.6环境条件水溶性氯离子最大含量（%，水泥用量的质量百分比）钢砼预应力砼素砼干燥环境0.300.061.00潮湿但不含氯离子的环境0.20潮湿且含有氯离子的环境、盐渍土环境0.10除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环境0.067/6/202415表4.6环境条件水溶性氯离子最大含量（%，水泥用量的质量百分混凝土拌合物氯离子含量测定主要仪器与试剂主要仪器与试剂:分辨值为mv的数字酸度计（含氯离子选择电极、217型双盐饱和甘汞电极）、电子分析天平，试剂均为化学纯，蒸馏水。7/6/202416混凝土拌合物氯离子含量测定主要仪器与试剂8/13/207/6/2024178/13/2023177/6/2024188/13/2023187/6/2024198/13/202319试验步骤（1）用蒸馏水配置三种浓度的NaCl溶液：0.001mol/L、5.510-3mol/L、5.510-4mol/L的NaCl溶液。（2）将氯离子选择电极放入0.001mol/LNaCl溶液中活化2h。（3）开启数字酸度计，预热。（4）将氯离子选择电极、甘汞电极（双盐桥）放入两种浓度的NaCl溶液中，经2min后测量电位值，测得两个电位值，绘制在E-lgc半对数坐标上，其连接线即为电位-氯离子浓度关系曲线。7/6/202420试验步骤（1）用蒸馏水配置三种浓度的NaCl溶液：0电位-氯离子浓度关系曲线坐标图7/6/202421电位-氯离子浓度关系曲线坐标图8/13/202321试验步骤（5）从混凝土拌合物中取出600g左右砂浆，放入烧杯中，测温度，将氯离子选择电极、甘汞电极（通过外盐桥）放入，测定其电位值。（6）从E-lgc半对数坐标推算氯离子浓度。（7）计算氯离子含量。7/6/202422试验步骤（5）从混凝土拌合物中取出600g左右砂浆，放入烧杯计算方法PC混凝土拌合物中氯离子含量，以水泥重计（%）Ccl-相应拌合水中氯离子浓度（mol/L）混凝土的水灰比7/6/202423计算方法8/13/202323氯离子选择电极法测定氯离子方法简单、快速，但稳定性不是很好，测定过程中电位容易漂移，因此整个试验过程应控制好试验条件及相关操作。7/6/202424氯离子选择电极法测定氯离子方法简单、快速，但稳定性不是很好，影响检测结果的准确性的因素主要有以下几方面1、电极的活化。2、甘汞电极的影响。3、溶液浓度的影响。4、温度的影响。5、其他方面。7/6/202425影响检测结果的准确性的因素主要有以下几方面8/13/2021.电极的活化氯离子选择性电极在使用前应在0.001mol/LNaCl溶液中活化2小时方可使用，这样可缩短电极响应时间并改善线性关系；电极响应膜切勿用手指或尖硬的东西碰划，以免沾上油污或损坏，影响测定；使用后立即用蒸馏水反复冲洗，以延长电极使用寿命。7/6/2024261.电极的活化氯离子选择性电极在使用前应在0.001mol/2.甘汞电极的影响双液接甘汞电极在使用前应拔去加在KCl溶液小孔处的橡皮塞，去除气泡，以保持足够的液压差，并检查KCl溶液是否足够；由于测定的是氯离子，为防止电极中的氯离子渗入被测液而影响测定，需要加0.1mol/LKNo3溶液作为外盐桥。由于氯离子不断渗入外盐桥，所以外盐桥内的KNo3溶液不能长期使用，应在每次实验后将其倒掉洗净，放干，在下次使用时重新加入0.1mol/LKNo3溶液。7/6/2024272.甘汞电极的影响双液接甘汞电极在使用前应拔去加在KCl溶3.溶液浓度的影响NaCl溶液浓度配置应准确，否则会直接影响到电位-氯离子浓度关系曲线的建立。7/6/2024283.溶液浓度的影响NaCl溶液浓度配置应准确，否则会直接影4.温度的影响温度的变化会导致电位的变动，按温度每增加1，电位向负移动1mv的比率对电位值进行温度校正。建立电位-氯离子浓度关系曲线时，NaCl溶液的温度应在202，在测试混凝土拌合物氯离子含量时，应先测定拌合物的温度，并进行温度校正。7/6/2024294.温度的影响温度的变化会导致电位的变动，按温度每增加15.其他方面安装电极时，两支电极不要彼此接触，也不要碰到杯底或杯壁。每次测试前，需要少量被测液将电极与烧杯冲洗三次。在两个以上不同浓度的氯离子标准溶液中由稀到浓测试电极电位并进行记录。氯离子引起的钢筋腐蚀是造成混凝土性能劣化的主要原因，氯离子是极强的去钝化剂，一定条件下其浓度达到临界值，钢筋就会去钝化而腐蚀，因此应严格控制混凝土中的氯离子含量，在进行混凝土配合比设计时，对混凝土拌合物中氯离子含量进行准确的试验验证是非常必要的。7/6/2024305.其他方面安装电极时，两支电极不要彼此接触，也不要碰到杯4 4 基本规定（基本规定（最小含气量）4.7 4.7 长期处于潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境、以及盐冻环境的混凝土应掺用引气剂。引气剂掺量应根据混凝土含气量要求经试验确定；掺用引气剂的混凝土最小含气量应符合表4.7的规定，最大不宜超过7.0%。掺掺加加适适量量引引气气剂剂有有利利于于混混凝凝土土的的耐耐久久性性，尤尤其其对对于于有有较较高高抗抗冻冻要要求求的的混混凝凝土土，掺掺加加引引气气剂剂可可以以明明显显提提高高混混凝凝土土的的抗抗冻冻性性能能。引引气气剂剂掺掺量量要要适适当当，引引气气量量太太少少作作用用不不够够，引引气气量量太太多多混混凝凝土土强强度度损损失较大。失较大。7/6/2024314基本规定（最小含气量）4.7长期处于潮湿或水位变动表4.7粗骨料最大公称粒径（mm）混凝土最小含气量（%）潮湿或水位变动的寒冷和严寒环境盐冻环境40.04.55.025.05.05.520.05.56.07/6/202432表4.7粗骨料最大公称粒径（mm）混凝土最小含气量（%）潮湿4 4 基本规定（基本规定（最大碱含量）4.8 4.8 对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，混凝土中最大碱含量不应大于3.0kg/m3.0kg/m3 3，并宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料；对于矿物掺合料碱含量，粉煤灰碱含量可取实测值的1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的1/2。掺加适量粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料，掺加适量粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料，对预防混凝土碱骨料反应具有重要意义。对预防混凝土碱骨料反应具有重要意义。混凝土中碱含量是测定的混凝土各原材料碱含量混凝土中碱含量是测定的混凝土各原材料碱含量计算之和，而实测的粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等计算之和，而实测的粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料碱含量并不是参与碱骨料反应的矿物掺合料碱含量并不是参与碱骨料反应的有效有效碱含量碱含量，对于矿物掺合料中有效碱含量，粉煤灰，对于矿物掺合料中有效碱含量，粉煤灰碱含量取实测值的碱含量取实测值的1/61/6，粒化高炉矿渣粉碱含量取，粒化高炉矿渣粉碱含量取实测值的实测值的1/21/2，已经被混凝土工程界采纳。，已经被混凝土工程界采纳。7/6/2024334基本规定（最大碱含量）4.8对于有预防混凝土碱骨料混凝土配合比设计的目的 混凝土的配合比是指混凝土中各组成材料数量之间的比例关系。配合比设计的目的就是根据混凝土的技术要求、原材料的技术性能及施工条件，合理选择选择混凝土组成材料，并确定出具有满足设计要求的强度等级、便于施工的和易性、与使用环境相适用的耐久性和经济便宜的配合比。7/6/202434混凝土配合比设计的目的混凝土的配合比是指混凝土中混凝土配合比设计中的基本参数混凝土配合比的三个重要参数：水灰（胶）比对混凝土的强度和耐久性的起决定作用砂率新拌混凝土的粘聚性和保水性有很大影响单位用水量影响新拌混凝土流动性的最主要因素在配合比设计中，只要正确地确定这三个参数，就能设计出经济合理的混凝土配合比。7/6/202435混凝土配合比设计中的基本参数混凝土配合比的三个重要参数：8普通混凝土配合比设计的步骤 普通混凝土的配合比应根据原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经试验室试配、调整后确定。7/6/202436普通混凝土配合比设计的步骤普通混凝土的配合比应混凝土配合比的计算：计算配制强度fcu,o并求出相应的水灰比；选取每立方米混凝土的用水量，并计算出每立方米混凝土的水泥用量；选取砂率，计算粗骨料和细骨料的用量，并提出供试配用的计算配合比计算配合比。7/6/202437混凝土配合比的计算：8/13/202337 混凝土的“强度等级”是根据“立方体抗压强度标准值”来确定的。按标准方法制作边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准方法测得的强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以fcu.kcu.k表示。如：C30，表示混凝土立方体抗压强度标准值,fcu,k=30MPa。我国现行GB50010-2002混凝土结构设计规范规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个强度等级。配制强度与强度等级的关系配制强度与强度等级的关系7/6/202438混凝土的“强度等级”是根据“立方体抗压强度标准值”来确定的0.010.020.030.040.050.060.070.080.092468 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46实际频率曲线实际频率曲线频率分布直方图频率分布直方图fcu随机变量概率密度7/6/2024390.010.020.030.040.050.060.070.混凝土的强度保证率（）混凝土的强度保证率（）混凝土的强度保证率混凝土的强度保证率P P（）是指混凝土强度（）是指混凝土强度总体中，大于等于设计强度等级的概率，在混总体中，大于等于设计强度等级的概率，在混凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示，凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示，见图见图 4-6 4-6所示。低于设计强度等级（所示。低于设计强度等级（f fcucu，）的强度所出现的概率为不合格率。的强度所出现的概率为不合格率。混凝土强度保证率混凝土强度保证率混凝土强度保证率混凝土强度保证率7/6/202440混凝土的强度保证率（）混凝土的强度保证率P（满足这个条件的函数就是著名的正态分布密度函数式：f fcucu=U=Ufcufcu取极大值取极大值 f(Uf(Ufcufcu-)=)=f(Uf(Ufcufcu+)f fcucu=时，时，f(f f(fcucu)0)01、一个高峰，中间高，两边低，曲线“单驼峰型”有一个最高点。2、一个对称轴，对称轴直线fcu=Ufcu在曲线高峰处。3、一个渐近线（对称轴fcu曲线无论向左或向右延伸，都越来越接近横轴，但不会和横轴相交这里，x表示随机变量的可能取值；表示平均数，为位置参数；表示标准差，为形状参数，且0；为常数，e为常数，自然对数之底。7/6/202441满足这个条件的函数就是著名的正态分布密度函数式：fcu=U混凝土强度保证率（）的计算方法为：混凝土强度保证率（）的计算方法为：首先根据混凝土设计等级（首先根据混凝土设计等级（f fd d）、混凝土强度）、混凝土强度平均值（平均值（）、标准差（）、标准差（）或变异系数）或变异系数（v v），计算出概率度（），即），计算出概率度（），即强度保证率（）就可由正态分布曲线方强度保证率（）就可由正态分布曲线方程积分求得，即程积分求得，即scuuffcut-=7/6/202442混凝土强度保证率（）的计算方法为：首先根据混凝土设计等级t0.00-0.524-0.842-1.00-1.04-1.28-1.40-1.60P(t)0.5000.7000.8000.8410.8500.9000.9190.945t-1.645-1.800-2.000-2.060-2.330-2.580-2.880-3.000P(t)0.9500.9640.9770.9800.9900.9950.9980.999为计算方便可查表，已知t值可以查得p不同t值的p(t)值返回7/6/202443t0.00-0.524-0.842-1.00-1.04-1.（）混凝土强度标准差（）混凝土强度标准差（）混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为 标准差标准差是正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直是正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直距离，可用以作为评定混凝土质量均匀性的一种距离，可用以作为评定混凝土质量均匀性的一种指标。指标。7/6/202444（）混凝土强度标准差（）混凝土强度标准差又称均方差，其当无资料时混凝土强度等级C354567/6/202445当无资料时混凝土强度等级C3545、混凝土配制强度施工中，由于各种因素的影响，混凝土强度总会产生波动，为使混凝土具有要求的保证率，必须使混凝土的配制强度fcu.0高于混凝土设计强度等级的立方体抗压强度标准值fcu.k。令：则：7/6/2024465、混凝土配制强度8/13/202346从表中可以查出，达到此保证率时，t=-1645。所以混凝土配制强度应为：2.确定水灰比值(W/C)复核耐久性7/6/202447从表中可以查出，达到此保证率时，2.确定水灰比值(W/C)复3.3.确定用水量确定用水量(W(Wo o)根据施工要求的坍落度值和已知的粗骨料种类及最大粒径，通过查表选取单位用水量。|注注：本本表表用用水水量量系系采采用用中中砂砂时时的的平平均均取取值值，采采用用细细砂砂时时，每每立立方方米米混混凝凝土土用水量可增加用水量可增加510，采用粗砂则可减少，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。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。7/6/2024483.确定用水量(Wo)根据施工要求的坍落度值和流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行a.以表6.22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：7/6/202449流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行8/13/7/6/2024508/13/2023504.4.计算混凝土的单位水泥用量(Co)复核耐久性5.确定合理砂率(Sp )根据混凝土具有良好和易性的合理砂率，粗骨料种类及最大粒径及已确实的水灰比，通过查表选取合理砂率。7/6/2024514.计算混凝土的单位水泥用量(Co)复核耐久性5.确定合理砂6.6.确定确定1m1m3 3混凝土的砂石用量（体积法）混凝土的砂石用量（体积法）质量法确定砂石用量7/6/2024526.确定1m3混凝土的砂石用量（体积法）质量法确定砂石用量初步混凝土配合比材料水泥水砂石外加剂单位用量，kg/m3试拌用量，kg7/6/202453初步混凝土配合比材料水泥水砂石外加剂单位用量，试拌用量，8/在初步配合比基础上,进行和易性和强度调整。1、和易性调整得基准配合比：按初步配合比称取一定体积混凝土所需的各种原材料，按规定的方法拌和、进行坍落度或工作度试验。调整砂率砂率：粘聚性、如保水性不良，则增大砂率。调整单位用水量单位用水量：流动性过小，则保持W/C不变，增大水泥浆用量。流动性过大，则保持砂率不变，适当增加砂石的用量。7/6/202454在初步配合比基础上,进行和易性和强度调整。1、和b)严重露石d)严重离析和泌水c)严重发散和泌水a)理想 7/6/202455b)严重露石d)严重离析和泌水c)严重发散和泌水a)理想2、强度校正得实验室配合比：一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定表观密度。各种配比制作两组强度试件，如有耐久性要求，应同时制作有关耐久性测试指标的试件，标准养护28d天进行强度测定。7/6/2024562、强度校正得实验室配合比：8/13/202356配合比的调整与确定 由试验得出的混凝土强度与灰水比（C/W）的关系，用作图法或计算法求出与fcu,o相对应的灰水比，并按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量：用水量（mw）在基准配合比的用水量的基础上，根据制作强度试块时测得的坍落度或维勃稠度进行调整。水泥用量（mc）由用水量乘以经试验选定出的灰水比计算确定。粗、细骨料用量（mg和ms）在基准配合比中的粗、细骨料用量的基础上，按选定的灰水比作适当调整后确定。必要是根据实测的混凝土表观密度校正配合比7/6/202457配合比的调整与确定8/13/202357 假设工地砂、石含水率分别为a%和b%，则施工配合比为：C=CshS=Ssh(1+a%)G=Gsh(1+b%)W=Wsh-Ssha%-Gshb%3、施工配合比的确定 7/6/202458假设工地砂、石含水率分别为a%和b%，则施工配合例 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工要求混凝土坍落度为3050，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差5MPa。所用原材料情况如下：水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，密度=3.10/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为1.16；砂：中砂，级配合格，砂子表观密度os=2.60/cm；石：531.5mm碎石，级配合格，石子表观密度og=2.65/cm3；试求：混凝土计算配合比；2若经试配混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为，石子含水率为1，试计算混凝土施工配合比。7/6/202459例某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C解解求混凝土计算配合比求混凝土计算配合比(1)(1)确定混凝土配制强度（确定混凝土配制强度（f fcu,0cu,0）f fcu,0cu,0=f=fcu,k cu,k+1.645=30+1.6455=38.2 MPa+1.645=30+1.6455=38.2 MPa(2)(2)确定水灰比（确定水灰比（W/CW/C）f fce ce=c c f fce,kce,k=1.16 42.5=49.3MPa=1.16 42.5=49.3MPa由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由表由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由表4-8,干燥环境干燥环境容许最大水灰比为容许最大水灰比为0.65，故可确定水灰比为，故可确定水灰比为0.53。7/6/202460解由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，由表4-8,干燥环境容（3 3）确定用水量（）确定用水量（m mw0w0）查查表表4646，对对于于最最大大粒粒径径为为3030的的碎碎石石混混凝凝土土，当当所所需需坍坍落落度度为为时时,1m,1m3 3混混凝凝土土的用水量可选用的用水量可选用185kg185kg。(4)(4)计算水泥用量（计算水泥用量（m mc0c0）按按表表 4848，对对于于干干燥燥环环境境的的钢钢筋筋混混凝凝土土，最最小小水泥用量为水泥用量为260260，故可取，故可取 m mc0c0 349 3493 3。7/6/2024618/13/202361（5 5）确定砂率（）确定砂率（s s）查查表表4747，对对于于采采用用最最大大粒粒径径为为4040的的碎碎石石配配制制的的混混凝凝土土，当当水水灰灰比比为为0.530.53时时，其其砂砂率率值值可可选选取取32%32%37%37%，采采用用插插入入法法选选定定）现取现取s s=。（）计算砂、石用量（）计算砂、石用量（s0s0、g0g0）用体积法计算，将用体积法计算，将m mc0c0=349=349；m mw0w0=185=185代入方程组代入方程组|解此联立方程，则得：解此联立方程，则得：s0=641，|g0=11927/6/202462（5）确定砂率（s）解此联立方程，则得：s0=641，（7 7）该混凝土计算配合比为：）该混凝土计算配合比为：m m3 3混混凝凝土土中中各各材材料料用用量量为为：水水泥泥：349349，水水 ：185185，砂砂：641641，碎碎石石：11921192。以以质质量量比比表表示示即即为：为：水泥：砂：石水泥：砂：石=：1.84 1.84：3.423.42，0.530.53 2 2确定施工配合比确定施工配合比由由现现场场砂砂子子含含水水率率为为 ，石石子子含含水水率率为为1 1，则则施施工工配合比为：配合比为：水泥水泥 m mc c施施 =m=mc0c0=349=349砂子砂子 s s施施 =s0s0（1+3%1+3%）=641=641（1+3%1+3%）=660=660石子石子 g g施施 =g0g0（1+1%1+1%）=1192=1192（1+1%1+1%）=1204=1204水水 w w施施=m=mw0w0s0s03%3%g0g01%1%=185=1856413%6413%11921%=15411921%=1547/6/202463（7）该混凝土计算配合比为：8/13/202363有特殊要求的混凝土配合比设计7/6/202464有特殊要求的混凝土配合比设计8/13/2023647.1 7.1 抗渗混凝土抗渗混凝土7.1.17.1.1 抗渗混凝土的原材料应符合下列规定：1水泥宜采用普通硅酸盐水泥 4粉煤灰等级应为级或级。大量抗渗混凝土用于地下工程，为了提高抗渗性能和适合地下环境特点，掺加外加剂和矿物掺合料十分有利。在以胶凝材料最小用量作为控制指标的情况下，采用普通硅酸盐水泥有利于提高混凝土耐久性能和进行质量控制。骨料粒径太大和含泥（包括泥块）较多都对混凝土抗渗性能不利。7/6/2024657.1抗渗混凝土7.1.1抗渗混凝土的原材料应符合下7.2 抗冻混凝土7.2.17.2.1 抗冻混凝土的原材料应符合下列规定 6在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得掺用含有氯盐的防冻剂；在预应力混凝土中不得掺用含有亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂。采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制抗冻混凝土是一个基本做法；骨料含泥（包括泥块）较多和骨料坚固性差都对混凝土抗冻性能不利。一些混凝土防冻剂中掺用氯盐，如果采用会引起混凝土中钢筋锈蚀，导致严重的结构混凝土耐久性问题。混凝土外加剂应用技术规范GB50119规定含亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构。7/6/2024667.2抗冻混凝土7.2.1抗冻混凝土的原材料应符合7.2 抗冻混凝土7.2.27.2.2 抗冻混凝土配合比应符合下列规定：1最大水胶比和最小胶凝材料用量（最小胶凝材料用量（增加的）应符合表7.2.2-1的规定 2复合矿物掺合料掺量宜符合表7.2.2-2的规定；其它矿物掺合料掺量宜符合本规程表3.0.5-1的规定（增加）在通常水胶比情况下，混凝土中掺入过量矿物掺合料也对混凝土抗冻性能不利。混凝土中掺用引气剂是提高混凝土抗冻性能的有效方法之一。7/6/2024677.2抗冻混凝土7.2.2抗冻混凝土配合比应符合下7.3 高强混凝土7.3.1 7.3.1 高强混凝土的原材料应符合下列规定1水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（既胶砂强度较高，适合配制高强度等级混凝土；又混合材较少，可掺加较多的矿物掺合料来改善高强混凝土的施工性能。）2粗骨料宜采用连续级配，（对于C60混凝土粗骨料最大粒径不大于31.5）其最大公称粒径不宜大于25.0mm，针片状颗粒含量不宜大于5.0%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不应大于0.2%；3细骨料的细度模数宜为2.63.0（大于2.6），含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%；7/6/2024687.3高强混凝土7.3.1高强混凝土的原材料应符合下7.3 高强混凝土4宜采用减水率不小于25%的高性能减水剂（高效减水剂或缓凝高效减水剂）；5宜复合掺用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料；粉煤灰等级不应低于级；对强度等级不低于C80的高强混凝土宜掺用硅灰。（硅灰掺量一般为38%）（应掺用活性较好的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。）7/6/2024697.3高强混凝土4宜采用减水率不小于25%的高性能减7.3 高强混凝土7.3.2 7.3.2 高强混凝土配合比应经试验确定，在缺乏试验依据的情况下，配合比设计宜符合下列要求（增加）（增加）1水胶比、胶凝材料用量和砂率可按表7.3.2选取，并应经试配确定；2外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试配确定；矿物掺合料掺量宜为25%40%；硅灰掺量不宜大于10%；3水泥用量不宜大于500kg/m3。（水泥不大于550kg/m3，胶凝材料总量不大于600kg/m3）7/6/2024707.3高强混凝土7.3.2高强混凝土配合比应经试验确7.3 高强混凝土7.3.3 7.3.3 在试配过程中，应采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验，其中一个可为依据表7.3.2计算后调整拌合物的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比，宜较试拌配合比分别增加和减少0.02。7.3.4 7.3.4 高强混凝土设计配合比确定后，尚应采用该配合比进行不少于三盘混凝土的重复试验，每盘混凝土应至少成型一组试件，每组混凝土的抗压强度不应低于配制强度。7.3.5 7.3.5 高强混凝土抗压强度宜采用标准试件通过试验测定；使用非标准尺寸试件时，尺寸折算系数应由试验确定。7/6/2024717.3高强混凝土7.3.3在试配过程中，应采用三个不7.4 泵送混凝土7.4.27.4.2 泵送混凝土配合比应符合下列规定：1胶凝材料用量不宜小于300kg/m3；2砂率宜为35%45%；3.3.泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于的总量之比不宜大于0.60;0.60;（删除内容）（删除内容）如果胶凝材料用量太少，水胶比大则浆体太稀，黏度不足，混凝土容易离析，水胶比小则浆体不足，混凝土中骨料量相对过多，这些都不利于混凝土的泵送。7/6/2024727.4泵送混凝土7.4.2泵送混凝土配合比应符合下7.4 泵送混凝土7.4.3 7.4.3 泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算：Tt试配时要求的坍落度值（mm）；Tp入泵时要求的坍落度值（mm）；T试验测得的预计出机到泵送时间段内的坍落度损失值（mm）。泵送混凝土出机到泵送时间段内的坍落度经时损失控制在30mm/h以内比较好。7/6/2024737.4泵送混凝土7.4.3泵送混凝土试配时要求的坍落7.5 大体积混凝土7.5.17.5.1 大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定：1水泥宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，水泥的3d和7d水化热应符合标准规定；当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时应掺加矿物掺合料，胶凝材料的3d和7d水化热分别不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。2粗骨料宜为连续级配，最大公称粒径不宜小于31.5mm，含泥量不应大于1.0%；（考虑限制混凝土变形）3细骨料宜采用中砂，含泥量不应大于3.0%。4宜掺用矿物掺合料和缓凝型减水剂。（缓减温升）7/6/2024747.5大体积混凝土7.5.1大体积混凝土所用的原材7.5 大体积混凝土7.5.2 7.5.2 当设计采用混凝土60d或90d龄期强度时，宜采用标准试件进行抗压强度试验。由于采用低水化热的胶凝材料有利于限制大体积混凝土由温度应力引起的裂缝，所以大体积混凝土中胶凝材料中往往掺用大量粉煤灰等矿物掺合料，使混凝土强度发展较慢，设计采用混凝土60d或90d龄期强度也是合理的。当标准养护时间和标准试件未能两全时，维持标准试件比较合理。7/6/2024757.5大体积混凝土7.5.2当设计采用混凝土60d或7.5 大体积混凝土7.5.37.5.3大体积混凝土配合比应符合下列规定：1水胶比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3。2在保证混凝土性能要求的前提下，宜提高每立方米混凝土中的粗骨料用量；砂率宜为38%42%。3在保证混凝土性能要求的前提下，应减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺合料掺量，矿物掺合料掺量应符合本规程表3.0.5条的规定。7/6/2024767.5大体积混凝土7.5.3大体积混凝土配合比应符合下列7.5 大体积混凝土7.5.57.5.5 在配合比试配和调整时，控制混凝土绝热温升不宜大于50。7.5.6 7.5.6 配合比应满足施工对混凝土凝结时间的要求。可在配合比试配和调整时通过混凝土绝热温升测试设备测定混凝土的绝热温升，或通过计算求出混凝土的绝热温升，从而在配合比设计过程中控制混凝土绝热温升。延迟混凝土的凝结时间对大体积混凝土施工操作和温度控制有利，大体积混凝土配合比设计应重视混凝土的凝结时间。7/6/2024777.5大体积混凝土7.5.5在配合比试配和调整时，控建筑砂浆7/6/202478建筑砂浆8/13/202378定义和分类定义砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按一定比例配制而成的建筑工程材料。分类按用途不同分砌筑砂浆、抹面砂浆、地坪砂浆、特种砂浆等。按胶凝材料分水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆7/6/202479定义和分类定义8/13/202379砌筑砂浆砌筑砂浆定义：将砖、石、砌块等块材经砌筑成为砌体，起粘结、衬垫和传力作用的砂浆。其作用主要是把块状材料胶结成为一个坚固的整体，从而提高砌体的强度、稳定性，并使上层块状材料所受的荷载能均匀地传递到下层。同时，砌筑砂浆填充块状材料之间的缝隙，提高建筑物保温、隔音、防潮等性能。7/6/202480砌筑砂浆定义：将砖、石、砌块等块材经砌筑成为砌体，起粘结砌筑砂浆的组成材料砌筑砂浆的组成材料(1)水泥普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、以及砌筑水泥都可用来配制砌筑砂浆。要注意的是：砌筑砂浆用水泥的强度等级应该根据设计要求进行选择，其强度等级不宜大于32.5级，水泥用量不宜小于200kg/m3。施工时，通常在砂浆中掺加适量石灰膏或电石渣等胶凝材料代替部分水泥，水泥和掺加料总量宜为300350kg/m3。7/6/202481砌筑砂浆的组成材料(1)水泥8/13/202381对于特定的环境应选用相适应的水泥品种(2)掺加料掺加料是为改善砂浆和易性而加入的无机材料。主要有石灰膏、电石膏、粘土膏等。在配制砌筑砂浆时，石灰常用作水泥砂浆的掺合料，但在非承重结构部位，也可用石灰膏或磨细生石灰粉作为拌制石灰砂浆的胶凝材料，这种砂浆具有良好的和易性，但硬化较慢。7/6/202482对于特定的环境应选用相适应的水泥品种(3)细骨料砂子砌筑砂浆用砂应符合建筑用砂的技术性质要求。砌筑砂浆用砂宜选用中砂，其中毛石砌体宜选用粗砂。工业废渣燃烧完全或未燃烧煤分及有害杂质含量较小的工业废渣(如炉渣)、铸造工业的废砂、石屑经筛选后可用作砂浆细骨料，但应经过试验后才能大量使用。7/6/202483(3)细骨料8/13/202383 (4)水水 与混凝土拌和用水要求相同。(5)外加剂外加剂 为了改善或提高砂浆的某些性能，更好地满足施工和使用的要求，可在砂浆中掺入一定量的外加剂。砌筑砂浆中掺入的砂浆外加剂，应具有法定检测机构出具的该产品砌体强度形式检验报告，并经砂浆性能试验合格后，方可使用。7/6/202484(4)水8/13/202384（二）主要技术性质1.和易性砂浆和易性包括流动性和保水性两个方面。（1）流动性指砂浆在自重或外力作用下能产生流动的性能。流动性采用砂浆稠度测定仪测定，以沉入度（mm）表示。7/6/202485（二）主要技术性质1.和易性8/13/202385砌筑砂浆的稠度砌筑砂浆的稠度砌体种类稠度，mm烧结普通砖砌体、粉煤灰砖砌体7090混凝土砖砌体、普通混凝土小型空心砌块砌体、灰砂砖砌体5070烧结多孔砖砌体、烧结空心砖砌体、轻集料混凝土小型空心砌块砌体、蒸压加气混凝土砌块、砌体6080石砌体30507/6/202486砌筑砂浆的稠度砌体种类稠度，mm烧结普通砖砌体、粉煤灰砖（二）主要技术性质（2）保水性新拌砂浆能够保持水分的能力称为保水性。砂浆的保水性用分层度表示。用分层度测定仪测定。详见实验部分。分层度值越小，则保水性越好。砌筑砂浆的分层度以在30mm以内为宜。7/6/202487（二）主要技术性质（2）保水性8/13/202387表4.0.5砌筑砂浆的保水率(%)砂浆种类保水率水泥砂浆80水泥混合砂浆84预拌砂浆887/6/202488表4.0.5砌筑砂浆的保水率(%)砂浆种类保水率水泥砂浆（二）主要技术性质2.强度砂浆强度是以边长为70.7mm70.7mm70.7mm的立方体试块，在温度为203，一定湿度下养护28d，测得的极限抗压强度。详见实验部分。砂浆按其抗压强度平均值分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30等7个强度等级。7/6/202489（二）主要技术性质2.强度8/13/202389（二）主要技术性质3.粘结力砖石砌体是靠砂浆把块状材料粘结成坚固整体的，因此要求砂浆具有一定的粘结力。砂浆粘结力的影响因素：1.粘结力随抗压强度增加而增强；2.粘结力与砖石表面状态有关；3.砖石表面清洁程度、湿润情况有关；4.与施工养护条件有关。7/6/202490（二）主要技术性质3.粘结力8/13/202390混合砂浆的配合比设计1.计算砂浆配制强度m,o 新标准m,0=k2m,o=2+0.645（旧标准）2.计算每立方米砂浆中的水泥用量QC3.计算掺加料用量QDQD=QAQC4.确定每立方米砂浆中砂的用量QS1m3干燥状态砂的堆积密度，即1m3砂浆所用的干砂用量。、砂浆的特征系数，其中=3.03，=-15.09。7/6/202491混合砂浆的配合比设计1.计算砂浆配制强度m,o、表5.1.11 砂浆强度标准差及k值强度等级施工水平强度标准差（MPa）kM5M7.5M10M15M20M25M30优良1.001.502.003.004.005.006.001.15一般1.251.882.503.755.006.257.501.15较差1.502.253.004.506.007.509.001.257/6/202492表5.1.11砂浆强度标准差及k值强度标准差（MP5.确定每立方米砂浆的用水量QW根据砂浆稠度要求可选用210kg310kg6.配合比的试配、调整与确定首先按计算所得配合比进行试拌，测定其分层度和沉入度，根据要求调整材料用量，得到基准配合比。7/6/2024935.确定每立方米砂浆的用水量QW8/13/202393试配与调整试配与调整按计算或查表所得配合比进行试拌时，应测定其拌合物的稠度和分层度，当不能满足要求时，应调整材料用量，直到符合要求为止。然后确定为试配的砂浆基准配合比。试配时至少应采用3个不同的配合比。在保证稠度、分层度合格的条件下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。分别按规定成型试件，测定砂浆强度，并选用符合试配强度要求且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。7/6/202494试配与调整按计算或查表所得配合比进行试拌时，试配与调整试配与调整按计算或查表所得配合比进行试拌时，应测定其拌合物的稠度和分层度，当不能满足要求时，应调整材料用量，直到符合要求为止。然后确定为试配的砂浆基准配合比。试配时至少应采用3个不同的配合比。在保证稠度、分层度合格的条件下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。分别按规定成型试件，测定砂浆强度，并选用符合试配强度要求且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。7/6/202495试配与调整按计算或查表所得配合比进行试拌时，现场拌制水泥砂浆配合比表5.1.21 每立方米水泥砂浆材料用量（kg/m3）强度等级水泥砂用水量M52002301 m3砂的堆积密度值270330M7.5230260M10260290M15290330M20340400 M25360410 M30430480注：1.M15及M15以下强度等级水泥砂浆，水泥强度等级为32.5级；M15以上强度等级水泥砂浆，水泥强度等级为42.5级；2.当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限；3.稠度小于70mm时，用水量可小于下限；4.施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量；5.试配强度应按本规程5.1.1-1计算。7/6/202496现场拌制水泥砂浆配合比表5.1.21每立方米水泥砂浆材砂浆配合比计算实例（旧标准）砂浆配合比计算实例（旧标准）【例题1】要求设计用于砌筑砖墙的水泥混合砂浆配合比。设计强度等级为M7.5，稠度为7090mm。原材料的主要参数，水泥：32.5级矿渣水泥；干砂：中砂，堆积密度为1450kg/m3；石灰膏：稠度120mm；施工水平：一般。【解】(1)计算试配强度fm,ofm,o=f2+0.645式中f2=7.5MPa查表知=1.88MPafm,o=7.5+0.6451.88=8.7MPa7/6/202497砂浆配合比计算实例（旧标准）【例题1】要求设计用于砌(2)计算水泥用量QCQC=1000(fm,o-)/(fce)式中fm,o=8.7MPa=3.03，=-15.09fce=32.5MPaQC=1000(8.7+15.09)/(3.0332.5)=242kg/m3(3)计算石灰膏用量QDQD=QA-QC式中QA=330kg/m3QD=330-242=88kg/m37/6/202498(2)计算水泥用量QC8/13/202398(4)砂子用量QSQS=1450kg/m3(5)根据砂浆稠度要求，选择用水量为300kg/m3砂浆试配时各材料的用量比例：水泥石灰膏砂=242881450=10.365.997/6/202499(4)砂子用量QS8/13/202399【例题2】要求设计用于砌筑砖墙的水泥砂浆，设计强度为M10，稠度7090mm。原材料的主要参数，水泥：32.5级矿渣水泥；干砂：中砂，堆积密度为1400kg/m3；施工水平：一般。【解】(1)根据表6.3选取水泥用量260kg/m3(2)砂子用量QSQS=1400kg/m3(3)查表，选取用水量为290kg/m3砂浆试配时各材料的用量比例：水泥砂=2601400=15.387/6/2024100【例题2】要求设计用于砌筑砖墙的水泥砂浆，设计强混凝土微观结构、性能和材料混凝土微观结构、性能和材料 作者:(美国)梅塔(MehtaP.Kumar)(美国)蒙特罗(MonteiroPauloJ.M.)译者:覃维祖王栋民丁建彤混凝土配合比设计混凝土配合比设计 作者:(意大利)科勒帕蒂(意大利)特洛里译者:刘数华李家正7/6/2024101混凝土微观结构、性能和材料8/13/2023101 谢谢 谢谢 大大 家！家！Thanks!课件邮箱：课件邮箱： 密码：密码：jky123456jky1234567/6/20241028/我的联系方式0531-85595305山东省建筑科学研究院建材所7/6/2024103我的联系方式8/13/2023103