普通混凝土配合比设计管理与应用课件

1、普通混凝土配合比设计管理与应用1 莆田砼实验室培训课件之莆田砼实验室培训课件之 普通混凝土配合比设计、管理与应用普通混凝土配合比设计、管理与应用 黄启龙黄启龙 2016 2016年年8 8月月 普通混凝土配合比设计管理与应用2 目录 目录目录 l概述 34 l设计要领 5 l设计流程 6 l设计参数及运算 727 l试配、调整及确定 2835 l配合比的管理 36 普通混凝土配合比设计管理与应用3 概述 n 普通混凝土的定义 目前我国普通混凝土的定义是按干静观密度范围确定的，即干 表观密度为2000Kg/m32800Kg/m3的抗渗混凝土、抗冻混 凝土、高强混凝土、泵送混凝土和大体积混凝土等均

2、属于普通 混凝土范畴。简称混凝土，是指水泥混凝土。 n 设计原则 经济性、和易性、强度、耐久性 n 设计依据 JGJ55-2011 普通混凝土配合比设计规程 华润混凝土管理手册之“配合比管理指引” 普通混凝土配合比设计管理与应用4 概述 n 设计原理 水灰比（水胶比）定律：对于给定的材料，强度只取决于一个因素即水灰比（ 水胶比） 设计公式 fcu，o=Afce（C/W-B） n 设计的工作内容 为什么称之为“配合比设计”而不叫“配合比计算”呢？这是因为混凝土是多材料 组合，它要满足以下要求： 1、保证混凝土硬化后的结构强度和所要求的其他性能和耐久性 2、满足施工工艺易于操作而又不留隐患的工作性

3、； 3、符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量； 4、对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求； 5、在达到要求的同时，设法降低成本。 普通混凝土配合比设计管理与应用5 设计要领 n 四种基本材料 水、胶凝材料、砂子、石子 n 三个比例 水胶比：水和胶凝材料之比 砂率：砂子和总骨料之比 胶骨比：胶凝材料和骨料之比 n 基本规律 1、决定混凝土强度的基本因素是水泥（胶凝材料）的强度和水胶比，胶凝 材料确定之后，水胶比是决定因素； 2、水胶比确定后，由用水量决定水泥（胶凝材料）的用量； 3、砂子和石子是混凝土的骨架，是主体，其用量占混凝土用料量的三分之 二以上。砂率由石子的

4、空隙率和水胶比确定。 普通混凝土配合比设计管理与应用6 设计流程 n 第一阶段 根据设计图及施工单位的工艺条件，结合当地当时的具体条件，提出要求， 为第二阶段作准备。 n 第二阶段 选用材料、选用设计参数，这是整个设计的基础。材料和参数的选择，决定 配合比设计是否合理。 n 第三阶段 计算材料用量。可用重量法或体积法计算。 n 第四阶段 对配合比设计的初步结果，进行试配、调整并加于确定（生产前，应根据库 存的砂石含水率作必要的调整，并根据搅拌机的规格确定每盘的投料量） 。 普通混凝土配合比设计管理与应用7 设计参数及运算 n 各参数与混凝土性能的关系 三个基本参数：水胶比、用水量、砂率 三个主

5、要性能：强度、耐久性、和易性 水胶比 强度 用水量 耐久性 砂率 和易性 注：粗实线表示直接关系，细实 线表示主要关系，虚线表示次要 关系。做配合比设计时要掌握主 线照顾次线，做好选择。 普通混凝土配合比设计管理与应用8 设计参数及运算 n 强度标准差 1、近13个月强度资料，同一品种、同一强度等级、不小于30组 强度等级不大于C30时，标准差取计算值或3.0Mpa； 强度等级大于C30且不小于C60时，标准差取计算值或4.0Mpa。 2、当没有近期强度资料时，标准差按下表取值： 强度等级强度等级C20C25C45C50C55 标准差 （Mpa） 4.05.06.0 普通混凝土配合比设计管理与

6、应用9 设计参数及运算 n 配制强度 1、当设计强度等级小于C60时，配制强度按下式计算 例如：C30，配制强度30+1.6455=38.2Mpa 2、当设计强度等级不小于C60时，配制强度按下式计算 例如：C60，配制强度1.1560=69.0Mpa 普通混凝土配合比设计管理与应用10 设计参数及运算 n 水胶比 当混凝土强度等级小于C60时，水胶比按下式计算 普通混凝土配合比设计管理与应用11 设计参数及运算 11 回归系数的确定 1、通过试验建立强度与水胶比关系式确定； 2、当不具备上述试验资料时，可按下表选用： 普通混凝土配合比设计管理与应用12 设计参数及运算 12 胶凝材料28天强

7、度的确定 1、通过试验实测确定； 2、当无实测值时，可按下式计算： 普通混凝土配合比设计管理与应用13 设计参数及运算 13 3、粉煤灰和矿渣粉的影响系数： 普通混凝土配合比设计管理与应用14 设计参数及运算 14 l 例如：设计强度等级为C30；所用水泥为P.O42.5；粉煤灰为II 级灰，掺量为20%；矿粉为S95级，掺量为20%；粗骨料为碎 石。试计算水胶比参数。 解：1、回归系数 分别为0.53和0.20； 2、配制强度 为301.645538.2 Mpa ； 3、胶凝材料28天强度为 0.851.0（1.16 42.5） 41.90（Mpa） 注：粉煤灰和矿粉影响系数可以保守取值，如

8、：注：粉煤灰和矿粉影响系数可以保守取值，如：0.800.80和和0.950.95 普通混凝土配合比设计管理与应用15 设计参数及运算 15 4、水胶比为： （0.5341.90）/38.2+0.530.2041.9 22.21/42.64 0.52 普通混凝土配合比设计管理与应用16 设计参数及运算 16 l 水胶比的限制 同时应符合GB500102010混凝土结构设计规范要求 普通混凝土配合比设计管理与应用17 设计参数及运算 17 l 矿物掺合料最大掺量的限制 福建省地方标准福建省地方标准 预拌混凝土质预拌混凝土质 量管理标准量管理标准中中 的规定的规定 普通混凝土配合比设计管理与应用18

9、 设计参数及运算 18 n 用水量（未掺外加剂） 普通混凝土配合比设计管理与应用19 设计参数及运算 19 n 用水量（掺有外加剂） 注：外加剂中水的成分须计算到用水量中 l 用水量的限制： DBJ/T13-42:DBJ/T13-42: 普通混凝土配合比设计管理与应用20 设计参数及运算 20 n 胶凝材料用量 l 胶凝材料用量的限制：见下页 普通混凝土配合比设计管理与应用21 设计参数及运算 21 l 胶凝材料用量的限制： 最小： 最大： 普通混凝土配合比设计管理与应用22 设计参数及运算 22 n 外加剂用量 概念：注意“外加剂用量”与“外加剂掺量”的区别，后面说 到的矿物掺合料也一样。

10、普通混凝土配合比设计管理与应用23 设计参数及运算 23 n 矿物掺合料用量 n 水泥用量 普通混凝土配合比设计管理与应用24 设计参数及运算 24 n 砂率 1、根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有的历史 资料确定 2、当无历史资料时，可按以下方式选取： 普通混凝土配合比设计管理与应用25 设计参数及运算 25 n 粗骨料和细骨料用量 粗骨料用量和细骨料用量的计算有“质量法”和“体积法”， 大家明确一点的是：无论是质量法或体积法，均是在计算完以 上材料用量之后再进行计算。 质量法 普通混凝土配合比设计管理与应用26 设计参数及运算 26 体积法 下面看个体积法的例子 普通

11、混凝土配合比设计管理与应用27 设计参数及运算 27 体积法例子（各材料的静观密度经实验确定） 360/3100+80/2400+mg/2640+ms/2640+175/1000+0.01=1 ms/(ms+mg)=0.45 计算结果：水泥360；掺合料80；水175 砂792；石966 注：举例为了简化，掺合料未区分煤灰和矿粉，外加剂未计入 ，因为计算过程都是一样的。 普通混凝土配合比设计管理与应用28 试配、调整及确定 28 n 试配 混凝土配合比设计完成后必须进行试配，其作用是检验配合比 是否与设计要求相符。如不相符，应进行调整。试配工作应注 意以下几点： 1、所用的设备及工艺方法应与生

12、产时的条件相同； 2、所使用的骨料应处于干燥状态（砂 0.5%，石 0.2%）； 3、每盘的拌合量应搅拌机公称容量的1/4且不大于公称容量 ，最少不能小于20L； 4、试验项目次序：稠度强度用料量，每个项目符合要求后 方可安排下个项目的试配和调整。 普通混凝土配合比设计管理与应用29 试配、调整及确定 29 n 调整 塌落度调整 如塌落度小，则一是可以维持原水胶比不变，略微增加用水量 （即水泥用量也相关增加）；二是略微提高砂率。 如塌落度大，则调整方法与上述相反。 粘聚性调整 粘聚性不好一般有两个原因，一是粗骨料过多，水泥砂浆不足 ；二是水泥砂浆过多（应该是说砂率过大）。应对原配合比仔 细分析

13、，针对原因采取调整方法。 普通混凝土配合比设计管理与应用30 试配、调整及确定 30 n 调整 泌水性的调整 泌水性大，有可能会降低混凝土强度，调整措施是减少用水量 ，但不减水泥用量。 注意调整幅度：调整时，每次调整幅度应以1%为限，一次未能 解决的，则多次逐步调整，直到符合要求，且每次调整后应重 新计算各材料用量。 和易性调整合格后，即作为基准配合比，另在基准配合比的基 础上以水胶比0.05再各拌制一组试件（砂率可视情况调整） ，该3组试件的强度将作为后期确定最终水胶比的依据。 普通混凝土配合比设计管理与应用31 试配、调整及确定 31 n 配合比的确定 水胶比的确定 根据上述制作的三组试件

14、的28强度（也可按早期强度推定）， 绘制强度与胶水比关系图（也可用插值法计算），从而确定水 胶比 普通混凝土配合比设计管理与应用32 试配、调整及确定 32 n 配合比的确定 水胶比的确定 结果为0.529， 稍保守取0.52 38.2Mp a 胶水比胶水比1.891.89，即，即 水胶比水胶比0.5290.529 也可用这个公式也可用这个公式 计算，结果也是计算，结果也是 胶水比胶水比1.891.89，即，即 水胶比水胶比0.5290.529 普通混凝土配合比设计管理与应用33 试配、调整及确定 33 n 配合比的确定 各材料用量的计算 根据以上确定的水胶比（即0.52），计算各原材料用量，并以 本配合比拌制验证拌合物表观密度，如实测的表观密度与计算 表观密度差值的绝对值不大于2%时，则计算配合比不用调整 ，若大于2%，则需将各原材料用量再乘以校正系数进行调整 。 普通混凝土配合比设计管理与应用34 试配、调整及确定 34 n 配合比的确定 水溶性氯离子的测定 配合比调整后，应测定拌合物的水溶性氯离子含量，且其含量 应符合下表要求： 普通混凝土配合比设计管理与应用35 试配、调整及确定 35 n 配合比的确定 一些特殊要求 对于抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、大 体积混凝土，需注意规范中对诸如骨料含泥量等指标的特殊要 求。 普通混