普通混凝土配合比设计课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五节 普通混凝土配合比设计,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五节 普通混凝土配合比设计,宋岩丽,第五节 普通混凝土配合比设计宋岩丽,1,复习相关概念,混凝土强度概率的正态分布,在实际工程中，由于原材料、施工条件及试验条件等许多复杂的因素，混凝土的强度会有所波动。,强度平均值、标准差、强度保证率,正态分布曲线,当t为0时，仅有50%保证率；当t为1.645保证率为95%。,复习相关概念混凝土强度概率的正态分布 在实际工程中，由于原材,2,引入,普通混凝土是由 水泥、砂、石和水组成，其间的数量关系直接影响着混凝土的拌合物的和易性、强度及耐久性。,如何确定各材料间数量关系？,引入如何确定各材料间数量关系？,3,1.定义：,是指混凝土各组成材料之间的数量关系。,2.表示方法：,1)单位体积混凝土内各项材料的用量，,如：m,c,=270.0；m,s,=706.1kg；,m,g,=1255.3；m,w,=180。,2)单位体积内各项材料用量的比值。,如：水泥：砂子：石子=1：2.3：4.0，W/C=0.63,清水混凝土,一、普通混凝土配合比设计的表示方法,清水混凝土一、普通混凝土配合比设计的表示方法,4,基本要求,和易性,经济性,强度,耐久性,二、配合比设计基本要求：,基本要求和易性经济性强度耐久性二、配合比设计基本要求：,5,1.了解混凝土的设计强度等级f,cu.k,，坍落度要求,2.了解耐久性要求；,3.了解钢筋配筋间距和结构的断面尺寸，确定骨料的最大粒径D,max,三、混凝土配合比设计的资料准备,1.了解混凝土的设计强度等级fcu.k，坍落度要求三、混凝土,6,4.了解施工管理水平、施工方法等，以便正确选择混凝土的各项参数；,5.了解各项原材料的物理参数。,水泥的品种、标号、密度；,砂、石骨料的种类、表观密度、级配、石子、最大粒径；,拌和用水的水质情况；,混凝土强度,概,率,分,布,4.了解施工管理水平、施工方法等，以便正确选择混凝土的各项参,7,四、混凝土配合比设计的三参数,混凝土：四个基本变量：,水泥、水、砂子、石子,三个关系:,（1）水和水泥的关系（水灰比）,（2）砂和石子的关系（砂率）,（3）水泥浆与骨料的关系（单位用水量）,三参数与混凝土的各项性能之间有着密切的关系,四、混凝土配合比设计的三参数混凝土：四个基本变量：三参数与混,8,水 泥,水,水 泥 浆,砂,石 子,骨 料,W,s,W/C,受最大水灰比限制(耐久性),决定了强度,受粗骨料种类及规格的影响,决定了工作性,受w/c及粗骨料的种类规格影响,决定了工作性与经济性,水 泥 水水 泥 浆砂石 子 骨 料sW/C受最大水,9,充分密实的砼,手工捣实,混凝土强度与水灰比的关系,影响混凝土强度的因素,W/C,抗压强度,不完全密实砼,振动,水灰比定律,在材料相同的条件下，砼强度值随水灰比的增大而减小，其变化规律呈近似双曲线形状。,充分密实的砼手工捣实混凝土强度与水灰比的关系影响混凝土强度的,10,混凝土强度经验公式(又称鲍罗米公式)：,式中,：,C,/,W,灰水比；,f,cu,混凝土28d抗压强度；,f,ce,水泥的28d抗压强度实测值.,a,、,b,经验系数；,碎石 ,a,=0.46;,b,=0.07,卵石 ,a,=0.48;,b,=0.33,影响混凝土强度的因素,混凝土强度经验公式(又称鲍罗米公式)：式中：C/W灰水比,11,基本原则是：,（,1）在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比。取大值（省水泥）,（2）在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格，确定混凝土的单位用水量。越小越好,（3）砂在细骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定。砂率越小越好,基本原则是：,12,初步配合比,基准配合比,设计配合比,施工配合比,五、混凝土配合比设计的步骤,根据普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000)所规定的步骤进行设计,强度调整,和易性调整,含水率调整,初步配合比基准配合比设计配合比施工配合比五、混凝土配合比设计,13,1.,确定配制强度(f,cu,o,),为什么要加1.645,1)当施工单位有25组以上近期该种混凝土的试验资料时：,(一)初步配合比的确定,1.确定配制强度(fcu,o)为什么要加1.6451)当施,14,2)当施工单位不具有统计资料时：,混凝土强度等级,C20,C20C35,C35,值(N/,2,),4.0,5.0,6.0,当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的小于2.5MPa，则取=2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于C25时，如计算得到小于3.0MPa，则取=3.0MPa。,2)当施工单位不具有统计资料时：混凝土强度等级C20C2,15,2.确定水灰比值(W/C,),系数,碎石,卵石,a,0.46,0.48,b,0.07,0.33,复核耐久性,2.确定水灰比值(W/C)系数碎石卵石a0.460.48,16,环境条件,结构物类别,最大水灰比值,最小水泥用量,干燥环境,正常的居住或办公用房屋内,素混凝土,钢筋混凝土,预应力混凝土,素混凝土,钢筋混凝预应力,预应力混凝土,不作规定,0.65,0.60,200,260,300,潮湿环境,无冻害,高湿度的室内、室外部件在非侵蚀性和（或）水中的部件,0.70,0.60,0.60,225,280,300,有冻害,经受冻害；室外部件,在非侵蚀性土和（或）水中经受冻害的部件高湿度且经受冻害中的室内部件,0.55,0.55,0.55,250,280,300,有冻害和除冻剂的潮湿环境,经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件,0.50,0.50,0.50,300,300,300,混凝土最大水灰比和最小水泥用量,环境条件结构物类别最大水灰比值最小水泥用量干燥环境正常的居住,17,3.确定用水量(m,wo,),1)干硬性和塑性混凝土用水量,水灰比在0.400.80范围时，通过查表确定。,拌合物稠度,卵石最大粒径(mm),碎石最大粒径(mm),项目,指标,10,20,40,16,20,40,维勃稠度(s),1620,175,160,145,180,170,155,1115,180,165,150,185,175,160,510,185,170,155,190,180,165,干硬性混凝土,3.确定用水量(mwo)1)干硬性和塑性混凝土用水量水灰比,18,塑性混凝土的用水量(kg/m,3,),拌合物稠度,卵石最大粒径(mm),碎石最大粒径(mm),项目,指标,10,20,31.5,40,16,20,31.5,40,坍落度(mm),1030,190,170,160,150,200,185,175,165,3550,200,180,170,160,210,195,185,175,5570,210,190,180,170,220,205,195,185,7590,215,195,185,175,230,215,205,195,水灰比小于0.4的混凝土及采用特殊工艺的混凝土，通过试验确定,塑性混凝土的用水量(kg/m3)拌合物稠度卵石最大粒径(mm,19,2)流动性和大流动性混凝土用水量,拌合物稠度,卵石最大粒径(mm),碎石最大粒径(mm),项目,指标,10,20,31.5,40,16,20,31.5,40,坍落度(mm),1030,190,170,160,150,200,185,175,165,3550,200,180,170,160,210,195,185,175,5570,210,190,180,170,220,205,195,185,7590,215,195,185,175,230,215,205,195,未掺外加剂时，以90mm为基础，每增大20mm，水量增加5kg,掺外加剂时，按下式计算：,m,wa,=m,w0,(1-),2)流动性和大流动性混凝土用水量拌合物稠度卵石最大粒径(mm,20,4.,计算混凝土的单位水泥用量(m,co,),复核耐久性,5.确定合理砂率(),1)应根据混凝土的和易性要求试验取得。,2)按坍落度、水灰比及骨料最大粒径查表选取。,4.计算混凝土的单位水泥用量(mco)复核耐久性5.确定合理,21,混凝土的砂率(%),水灰比,卵石最大粒径(mm),碎石最大粒径(mm),10,20,40,16,20,40,0.40,2632,2531,2430,3035,2934,2732,0.50,3035,3934,2833,3338,3237,3035,0.60,3338,3237,3136,3641,3540,3338,0.70,3641,3540,3439,3944,3843,3641,混凝土的砂率(%)水灰比卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(m,22,6.确定1m,3,混凝土的砂石用量（体积法）,质量法,6.确定1m3混凝土的砂石用量（体积法）质量法,23,1m,3,砼材料用量：水泥：砂：石：水=1：x:y:z，W/C=z,7.得出初步配合比,1m3砼材料用量：水泥：砂：石：水=1：x:y:z,24,【例】某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为3550mm，混凝土为机械搅拌和机械振捣，该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下：,水泥,：强度等级42.5的普通水泥，水泥强度等级值的富余系数为1.13，密度,c,=3.1g/cm,3,；,中砂,：级配合格，细度模数2.7，表观密度,os,=2650kg/m,3,堆积密度为,os,=1450 kg/m,3,；,碎石,：级配合格，最大粒径为40mm，表观密度,og,=2700kg/m,3,，堆积密度为,og,=1520 kg/m,3,水,：自来水。,试求：混凝土的初步配合比。,【例】某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施,25,1.确定配制强度(f,cu,o,),2.确定水灰比(W/C),3.确定用水量(m,wo,),查表，则1m,3,混凝土的用水量可选用m,wo,=175。,初步配合比,1.确定配制强度(fcu,o)2.确定水灰比(W/C)3,26,4.确定水泥用量(m,co,),5.确定砂率(),由W/C=0.64，碎石最大粒径为40mm，查表525，取合理,砂率为36%。,6.计算砂石用量(m,so,，m,go,),解得：m,so,=702，m,go,=1248。,1)体积法,4.确定水泥用量(mco)5.确定砂率(,27,2)质量法,假定混凝土拌合物的表观密度为2400/m,3,，则：,m,so,+m,go,=2400175273,解得：m,so,=702，m,go,=1250,初步配合比为：m,wo,=175，m,co,=273，,m,so,=702，m,go,=1250。,2)质量法 mso+mgo=2400175,28,2.配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率。,(二)基准配合比的确定-和易性调整,1.试配：称取15l或25l拌合物，检查和易性；,砼拌和物和易性调整方法有,1）若坍落度不满足：,坍落度过小应保持W/C 不变，增加水泥浆量；,坍落度过大保持砂率不变，增加骨料用量。,2）若粘聚性、保水性不满足要求时，应保持骨料总量不变，调整砂率。,2.配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率。(二),29,基准配合比,3.和易性合格后，测出该拌合物的实际表观密度(,c,t,)，,基准配合比 3.和易性合格后，测出该拌合物的实际表观密度(,30,(三)设计配合比的确定-混凝土强度调整,m,c0,、,m,s0、,m,g0,、,m,w0,m,c0、,m,s0、,m,g0、,m,w0,m,c0,、,m,s0、,m,g0,、,m,w0,和易性合格,f,28,C/W,f,cu,o,C/W,设计灰水比,(三)设计配合比的确定-混凝土强度调整mc0、ms0、m,31,按下列原则确定每m,3,混凝土的材料用量。,