普通混凝土配合比设计与应用.ppt

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1、普通混凝土配合比设计和应用 1-1普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计1-2有特殊要求的混凝土配合比设计有特殊要求的混凝土配合比设计 1-3控制碱骨料反应配合比设计要点控制碱骨料反应配合比设计要点 如何设计普通混凝土配合比 普通混凝土配合比设计，一般应根据混凝土强度等级及施工所要求的混凝土拌合物坍落度（或工作度维勃稠度）指标进行。如果混凝土还有其他技术性能要求，除在计算和试配过程中予以考虑外，尚应增添相应的试验项目，进行试验确认。普通混凝土配合比设计应满足设计需要的强度和耐久性。水灰比的最大允许值，可参见下表 1-1普通混凝土配合比设计 1-1-1普通混凝土配合比设计步骤 普通混凝土配合比

2、计算步骤如下：（1）计算出要求的试配强度fcu,0，并计算出所要求的水灰比值；（2）选取每立米混凝土的用水量，并由此计算出每立米混凝土的水泥用量；（3）选取合理的砂率值，计算出粗、细骨料的用量，提出供试配用的计算配合比。以下依次列出计算公式：1计算混凝土试配强度fcu,0，并计算出所要求的水灰比值（W/C）（1）混凝土配制强度 混凝土的施工配制强度按下式计算：fcu,0fcu,k1.645 （10-5）式中 fcu,0混凝土的施工配制强度（MPa）；fcu,k设计的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；施工单位的混凝土强度标准差（MPa）。当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的2.5

3、MPa，取2.5MPa；当混凝土强度等级等于或高于C30时，如计算得到的3.0MPa，取3.0MPa。对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂，其统计周期可取为一个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过三个月。施工单位如无近期混凝土强度统计资料时，可按下表取值 2掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。2）W/C小于0.4的混凝土或混凝土强度等级大于等于 C60级以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过试验确定。3）流动性和大流动性混凝土的用水量可以表10-37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

4、量。4）掺外加剂时的混凝土用水量可按下式计算：mwamw0（1）式中 mwa掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量（kg）；mw0未掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量（kg）；外加剂的减水率（%）。外加剂的减水率应经试验确定。（2）计算每立方米混凝土的水泥用量 每立方米混凝土的水泥用量（mc0）可按下式计算：计算所得的水泥用量如小于表10-33所规定的最小水泥用量时，则应按表10-33取值。混凝土的最大水泥用量不宜大于550kg/m3。2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表10-38的基础上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。3）坍落度小于10mm的混凝土

5、，其砂率应通过试验确定。（2）计算粗、细骨料的用量，算出供试配用的配合比 在已知混凝土用水量、水泥用量和砂率的情况下，可用体积法或重量法求出粗、细骨料的用量，从而得出混凝土的初步配合比。式中 mm0每立方米混凝土的水泥用量（kg/m3）；mg0每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m3）；ms0每立方米混凝土的细骨料用量（kg/m3）；mw0每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；c水泥密度（g/cm3）可取29003100（kg/m3）；g粗骨料的视密度（g/cm3）；s细骨料的视密度（g/cm3）；w水的密度（kg/m3）可取1000（kg/m3）；混凝土含气量百分数（%）在不使用含气型外掺剂时

6、可取1；s砂率（%）。在上述关系式中，g和S应按普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ53-92）及普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ 52-92）所规定的方法测得。式中 mcp每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg/m3），其值可取23502450kg/m3。其他符号同体积法。在上述关系式中mcp，可根据本单位累积的试验资料确定。在无资料时，可根据骨料的密度、粒径以及混凝土强度等级，在23502450kg/m3的范围内选取。1-1-2普通混凝土拌合物的试配和调整 如果试拌的混凝土坍落度不能满足要求或保水性不好，应在保证水灰比条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。然后提出

7、供检验混凝土强度用的基准配合比。混凝土强度试块的边长，应不小于表10-40的规定。制作混凝土强度试块时，至少应采用三个不同的配合比，其中一个是按上述方法得出的基准配合比，另外两个配合比的水灰比，应较基准配合比分别增加或减少0.05，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可分别增加和减少1%。当不同水灰比的混凝土拌合物坍落度与要求值的差超过允许偏差时，可通过增、减用水量进行调整。制作混凝土强度试件时，尚需试验混凝土的坍落度、黏聚性、保水性及混凝土拌合物的表观密度，作为代表这一配合比的混凝土拌合物的各项基本性能。每种配合比应至少制作一组（3块）试件，标准养护28d后进行试压；有条件的单位也可同时制

8、作多组试件，供快速检验或较早龄期的试压，以便提前提出混凝土配合比供施工使用。但以后仍必须以标准养护28d的检验结果为准，据此调整配合比。经过试配和调整以后，便可按照所得的结果确定混凝土的施工配合比。由试验得出的各水灰比值的混凝土强度，用作图法或计算求出混凝土配制强度、（fcu,0）相对应的水灰比 用水量（mw）取基准配合比中的用水量值，并根据制作强度试件时测得的坍落度值或维勃稠度加以适当调整；水泥用量（mc）以用水量乘以经试验选定出来的灰水比计算确定；粗骨料（mg）和细骨料（ms）用量取基准配合比中的粗骨料和细骨料用量，按选定灰水比进行适当调整后确定。按上述各项定出的配合比算出混凝土的表观密度

9、计算值c,c：c,cmcmgmsmw 1-1-3掺矿物掺合料混凝土配合比设计 1设计原则 掺矿物掺合料混凝土的设计强度等级、强度保证率、标准差及离差系数等指标应与基准混凝土相同，配合比设计以基准混凝土配合比为基础，按等稠度、等强度的等级原则等效置换，并应符合（普通混凝土配合比设计规程）（JGJ 55）的规定。2设计步骤（1）根据设计要求，按照普通混凝土配合比设计规程（JGJ 55）进行基准配合比设计；（2）可按表10-41选择矿物掺合料的取代水泥百分率（c）：（3）按所选用的取代水泥百分率（c），求出每立方米矿物掺合料混凝土的水泥用量（mc）：mcmc0（1c）（10-16）（4）按表10-4

10、2选择矿物掺合料超量系数（c）；（5）按超量系数（c）求出每立方米混凝土的矿物掺合料混凝土的矿物掺合料用量（mf）：mfc（mc0-mc）（10-17）式中 c取代水泥百分率（%）；mf每立方米混凝土中的矿物掺合料用量（kg/m3）；c超量系数；mc0每立方米基准混凝土中的水泥用量（kg/m3）；mc每立方米矿物掺合料混凝土中的水泥用量（kg/m3）。（6）计算每立方米矿物掺合料混凝上中水泥、矿物掺合料和细骨料的绝对体积，求出矿物掺合料超出水泥的体积；（7）按矿物掺合料超出水泥的体积，扣除同体积的细骨料用量；（8）矿物掺合料混凝土的用水量，按基准混凝土配合比的用水量取用；（9）根据计算的矿物掺

11、合料混凝土配合比，通过试拌，在保证设计的工作性的基础上，进行混凝土配合比的调整，直到符合要求；（10）外加剂的掺量应按取代前基准水泥的百分比计；（11）矿物掺合料混凝土的水灰比及水泥用量、胶凝材料用量应符合表10-43的要求。1-2有特殊要求的混凝土配合比设计有特殊要求的混凝土配合比设计1-2-1 抗渗混凝土抗渗混凝土1抗渗混凝土所用原材料应符合下列规定：（1）粗骨料宜采用连续级配，其最大粒径不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%；（2）细骨料的含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%；（3）外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂；（4）抗渗

12、混凝土宜掺用矿物掺合料。2抗渗混凝土配合比的计算方法和试配步骤除应遵守普通混凝土配合比设计的规定外，尚应符合下列规定：（1）每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜小于320kg；（2）砂率宜为35%45%；（3）供试配用的最大水灰比应符合表10-44的规定。3掺用引气剂的抗渗混凝土，其含气量宜控制在3%-5%。4进行抗渗混凝土配合比设计时，尚应增加抗渗性能试验，并应符合下列规定：（1）试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa；（2）试配时，宜采用水灰比最大的配合比做抗渗试验，其试验结果应符合下式要求：PtP/100.2 （10-18）式中 Pt6个试件中4个未出现渗水时的最大水压值

13、（MPa）；P设计要求的抗渗等级值。（3）掺引气剂的混凝土还应进行含气量试验，试验结果应符合本节3条的规定。1-2-2 抗冻混凝土抗冻混凝土 1抗冻混凝土所用原材料应符合下列规定：（1）应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥。（2）宜选用连续级配的粗骨料，其含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%。（3）细骨料含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。（4）抗冻等级F100及以上的混凝土所用的粗骨料和细骨料均应进行坚固性试验，并应符合现行行业标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ 53）及普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ 52）的规定

14、。（5）抗冻混凝土宜采用减水剂，对抗冻等级F100及以上的混凝土应掺引气剂，掺用后混凝土的含气量应符合普通混凝土配合比设计的规定。1-2-3 高强混凝土 1配制高强混凝土所用原材料应符合下列规定：（1）应选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。（2）对强度等级为C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于31.5mm，对强度等级高于C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于25mm；针片状颗粒含量不宜大于5.0%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%；其他质量指标应符合现行行业标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ 53）的规定。（3）细

15、骨料的细度模数宜大于2.6，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%。其他质量指标应符合现行行业标准普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ 52）的规定。（4）配制高强混凝土时应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂；并应掺用活性较好的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。2高强混凝土配合比的计算方法和步骤除应按本章规定进行外，尚应符合下列规定：（1）基准配合比中的水灰比，可根据现有试验资料选取；（2）配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定；（3）高强混凝土的水泥用量不应大于550kg/m3；水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。3高强混凝土配

16、合比的试配与确定的步骤应按本章的规定进行。当采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.020.03。4高强混凝土设计配合比确定后，尚应用该配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制强度。1-2-4 泵送混凝土 1泵送混凝土原材料（1）水泥 配制泵送混凝土应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。矿渣水泥保水性稍差，泌水性较大，但由于其水化热较低，多用于配制泵送的大体积混凝土，但宜适当降低坍落度、掺入适量粉煤灰和适当提高砂率。（2）粗骨料 粗骨料的粒径、级配和形状对混凝土拌合物的可泵性有着十分重要的影响。粗骨料的最大粒径与输送管的管径之比有直接的关系，应符合表10-46的规定。泵送混凝土粗细骨料最佳级配图（图10-11、图10-2）说明：1）粗实线为最佳级配线；2）两条虚线之间区域为适宜泵送区；3）粗细骨料最佳级配区宜尽可能接近二条虚线之间范围的中间区域。（3）细骨料 细骨料对混凝土拌合物的可泵性也有很大影响。混凝土拌合物之所以能在输送管