混凝土配合比设计答辩

1、 建筑材料建筑材料 课程考核课程考核v（(1)混凝土工作性：坍落度要求混凝土工作性：坍落度要求7090mm，粘聚性、保水性良好；粘聚性、保水性良好；v(2)混凝土所处环境：所在区为最冷月元月，混凝土所处环境：所在区为最冷月元月，月平均气温月平均气温-16摄氏度，施工季节摄氏度，施工季节4月月10月，月，一年中统计从一年中统计从+3度度-3度度+3度，总计度，总计98次，次，4月月10月气温为月气温为15度度25度。施工采用机度。施工采用机械拌和、振捣。混凝土最小截面尺寸为械拌和、振捣。混凝土最小截面尺寸为80mm，钢筋净距离，钢筋净距离90mm，搅拌机容量，搅拌机容量500ml。环境水无侵蚀性

2、。环境水无侵蚀性。v(3)大坝高度：大坝高度：79m。v(4)混凝土强度等级：混凝土强度等级：C40普通水泥混凝土，普通水泥混凝土，混凝土强度保证率要求达到混凝土强度保证率要求达到75%。设计题目：设计题目：混凝土大坝上游面水位变化区的外混凝土大坝上游面水位变化区的外部混凝土。部混凝土。v混凝土的配合比：混凝土的配合比： 是根据材料的技术性能、工程要求、结构形式是根据材料的技术性能、工程要求、结构形式和施工条件，来确定混凝土和施工条件，来确定混凝土各组成材料各组成材料之间的之间的配配合比例。合比例。混凝土混凝土配合比配合比设计设计选料选料配料配料根据工程设计和施工要求，根据工程设计和施工要求，

3、选择适合的原材料选择适合的原材料根据混凝土的技术要求，根据混凝土的技术要求，确定各组成材料的用量确定各组成材料的用量v混凝土配合比设计的基本要求混凝土配合比设计的基本要求v混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。配合比设计。 混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即：混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即： （1 1）满足结构设计的强度等级要求；）满足结构设计的强度等级要求； （2 2）满足混凝土施工所要求的和易性；）满足

4、混凝土施工所要求的和易性； （3 3）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； （4 4）符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。）符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。v 设计依据：国家标准设计依据：国家标准 普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000JGJ55-2000 于2001.4.1施行1、确定混凝土各项技术指标初步配合比初步配合比1 1、计算混凝土配制强度、计算混凝土配制强度 f fh h f fh h 混凝土的试配强度混凝土的试配强度, MPa;, MPa; f fd d 设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值设

5、计要求的混凝土立方体抗压强度标准值, MPa;, MPa; 混凝土强度标准差混凝土强度标准差, MPa, MPa。fh =fd + 0.7=41.4MPa （根据表3，利用公式5-25算得=2.0）确定抗渗等级v参照附表2之附表2-3（P328），表格如下：v由于水位高由于水位高89米，抗渗等级米，抗渗等级W8，由计算，由计算P=pgh=0.88MPa，故抗渗等级至少，故抗渗等级至少W8则水则水灰比灰比0.53、抗冻等级：v该混凝土坝地处严寒地区，为保证混凝土抗冻性该混凝土坝地处严寒地区，为保证混凝土抗冻性及抗风化性，确定其抗冻等级为及抗风化性，确定其抗冻等级为F F2 20000，参照表，参

6、照表2-2-4 4及其附注及其附注1 1、2(P328-329)2(P328-329)4、坍落度v混凝土工作性：坍落度要求混凝土工作性：坍落度要求7090mm，粘聚，粘聚性、保水性良好；性、保水性良好；坍落度及用水量调整原则v流动性过小时：在保持水灰比不变的前提下，流动性过小时：在保持水灰比不变的前提下，同比例的增加水和水泥的用量。同比例的增加水和水泥的用量。v流动性过大时：在保持砂率不变的前提下，流动性过大时：在保持砂率不变的前提下，同比例的增加砂和石子的用量。同比例的增加砂和石子的用量。2、原材料选择及其技术性质v1 1、水泥品种及强度等级。因环境水无侵、水泥品种及强度等级。因环境水无侵蚀

7、性，且为严寒地区水位变化区的外部蚀性，且为严寒地区水位变化区的外部混凝土，故应优先选用硅酸盐水泥，不混凝土，故应优先选用硅酸盐水泥，不用低热矿渣水泥，而硅酸盐水泥用低热矿渣水泥，而硅酸盐水泥42.5P.P42.5P.P为火山灰硅酸盐水泥，该水泥抗冻性及为火山灰硅酸盐水泥，该水泥抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差，干缩现象较耐磨性比矿渣水泥还要差，干缩现象较低热矿渣水泥更为明显，故选用普通硅低热矿渣水泥更为明显，故选用普通硅酸盐水泥酸盐水泥42.5P.042.5P.0，根据工地使用水泥情，根据工地使用水泥情况，取水泥强度富余系数况，取水泥强度富余系数rc=1.0rc=1.0，水泥，水泥密度密度r r

8、c=3.1g/cm3.c=3.1g/cm3.v2. 砂砂v原材料细度模数为原材料细度模数为2.3的粗砂，密度为的粗砂，密度为2.61g/cm3v细度模数：（细度模数：（8.4+18+34+80+93.6-5*1）/（100-1）=2.3v3 3、粗骨料、粗骨料v根据根据DmDm不超过钢筋净距不超过钢筋净距90mm90mm的的2/3-3/42/3-3/4为为60-67.560-67.5，构，构件断面最小尺寸件断面最小尺寸300mm300mm的的1/41/4为为75mm75mm，由给出的石子，由给出的石子（5-205-20）mmmm，故混凝土为一级配，故混凝土为一级配v4 4、水、水v水是自来水，

9、符合混凝土拌和及养护用水要求水是自来水，符合混凝土拌和及养护用水要求3、计算初步配合比1、确定初步水灰比，根据强度要求，由下式fcu=Afce(C/W-B)有：vfcu=fh=0.539fce(C/W-0.459)fcu=fh=0.539fce(C/W-0.459)v根据根据JGJ55-2000JGJ55-2000普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计规程确定规程确定A=0.539 B=0.459A=0.539 B=0.459（书（书P68)P68)v将上述数值代入公式得：将上述数值代入公式得：v41.68=0.53941.68=0.539* *1.01.0* *4 48.68.6（C/W-

10、0.459)C/W-0.459)vW/C=0.4W/C=0.45 5v根据耐久性要求，由抗渗等级至少根据耐久性要求，由抗渗等级至少W8W8，水灰，水灰比比0.50.5（参看（参看P77P77表表5-45-4，由抗冻等级，由抗冻等级F F2 20000水灰比参看水灰比参看P78P78表表5-55-5，水灰比小，水灰比小于于0.0.5 5，再参看，再参看P23P23表表2-62-6，最大允许水，最大允许水灰比灰比0.550.55，从以上强度及耐久性要求，从以上强度及耐久性要求初步确定水灰比为初步确定水灰比为0.40.45 5确定初步水灰比2、初步估计单位用水量，参考表5-12，单位用水量大致为 选

11、取单方用水量175，由于减水剂节水20%W=175-175*21%=138kg/m33、初步估计合理砂率，参考表5-13v混凝土流动性较大时，混凝土流动性较大时，混凝土合理砂率较大，混凝土合理砂率较大，反之，则较小。反之，则较小。v当掺用减水剂时，根当掺用减水剂时，根据水灰比、最大粒径，据水灰比、最大粒径，砂率可减小砂率可减小0.5%-1.0%0.5%-1.0%，调整砂率为调整砂率为35%+35%+4 4* *0.75=0.75=0.0.3838Dm=20mm Dm=20mm 一级配：分一级配：分布更均匀布更均匀4、计算水泥用量v根据水灰比的定义：3(/)137.6 / 0.45305.78/

12、wowococomWmmWCCmCkgmc=175/0.45=357kg5、计算砂、石子用量(基准配比)vs/(s+G)=0.38v绝对体积法绝对体积法c/c+w/w+s/s+G/G+ v 假定假定1m3 新浇注的混凝土各项材料的体积之和为新浇注的混凝土各项材料的体积之和为1m3vc/c+w/w+s/s+G/G+10=1000v查表查表5-14则得新浇混凝土表观密度则得新浇混凝土表观密度 c=2380kg/m3v为混凝土中空气含量查表为混凝土中空气含量查表5-14可得可得=2.0 175+ 389/3.1 +S /S +G /G +10*2.0 =1000S =697Kg G =1133Kg

13、C =357Kg S =697Kg G =1131Kg W =175Kg C : S : G : W = 1 :2.1: 3.36: 0.45外加剂的作用及其用量 外加剂的作用：节约水泥用量在保证混凝土抗压强度和工作外加剂的作用：节约水泥用量在保证混凝土抗压强度和工作强度的基础上减少工时，节约水泥，实现经济性。强度的基础上减少工时，节约水泥，实现经济性。 由公式 ： C1 = W1 /(W/C) W1 =W(1 - a% ) S1 +G1 = rC - C1 -W1S1 = (S1 + G1 )Sp G1 = (S1 + G1 )(1 - Sp )减水剂用量 = C1*b%得出 ：C1=311

14、 Kg W1=140 Kg S1=741Kg G1=1403Kg外加剂用量：为水泥用量（水泥质量）的外加剂用量：为水泥用量（水泥质量）的1%. 3305.781%3.06kg /FDNMmMfnd=311*1%=3.11kg加掺和料的初步配比（实验室）v确定粉煤灰取代水泥率C ,v C = 20%v计算1m3粉煤灰混凝土中水泥用量Cv C= C (1 - C ) =248.8v确定粉煤灰超量系数C， 可查表5-19v C = 1.1v计算1m3混凝土 粉煤灰参量F（kg/cm3）v F = C (C -C) = 68.42v计算粉煤灰超量部分的体积VF， 计算公式v VF = F/F+C/C-

15、C/C = 2.5v用粉煤灰超量体积代替同体积的细骨料，则S为v S= S - VFS =700v粉煤灰混凝土的用水量和石子用量按基准配合比用v W= W = 140 G= G= 1403v C： S：G：W=1：2.81：5.64：0.56比较不加减水剂与加减水剂经济加减水剂水泥少用加减水剂水泥少用76.42kg/m3，减水剂，减水剂3.57kg/m3，由市场价可知，由市场价可知3公斤减水剂大概公斤减水剂大概40元元76.42公斤公斤P.O水泥的价格。故加减水水泥的价格。故加减水剂经济，且混凝土的各项性能都较好。剂经济，且混凝土的各项性能都较好。外加剂：萘系高效减水剂一、萘系高效减水剂的性能

16、特点：一、萘系高效减水剂的性能特点：v1、 在砼强度和坍落度基本相同时，可减少水泥用量在砼强度和坍落度基本相同时，可减少水泥用量10-25%。v2、 在水灰比不变时，使混凝土初始坍落度提高在水灰比不变时，使混凝土初始坍落度提高10cm以上，以上， 减水率可达减水率可达15-25%。v3、 对砼有显著的早强、增强效果，其强度提高幅度为对砼有显著的早强、增强效果，其强度提高幅度为20-60%。v4、 改善混凝土的和易性，全面提高砼的物理力学性能。改善混凝土的和易性，全面提高砼的物理力学性能。v5、 对各种水泥适应性好，与其它各类型的混凝土外加剂配对各种水泥适应性好，与其它各类型的混凝土外加剂配伍良

17、好。伍良好。二、萘系高效减水剂的使用方法：二、萘系高效减水剂的使用方法： 1,、外加剂为粉剂时，将水泥、砂、石、外加剂一起加入搅、外加剂为粉剂时，将水泥、砂、石、外加剂一起加入搅拌机，拌机，干拌均匀后，再加入拌合水干拌均匀后，再加入拌合水，一起搅拌一起搅拌2-3min。 2、外加剂为液体时，将水泥、砂、石，一次投入搅拌机，、外加剂为液体时，将水泥、砂、石，一次投入搅拌机，干拌均匀后，再加入掺入外加剂的拌合水干拌均匀后，再加入掺入外加剂的拌合水，一起搅拌，一起搅拌2-3min。 （溶化减水剂的水是总用水量的其中之一的用水量）（溶化减水剂的水是总用水量的其中之一的用水量）施工配比计算v已测得现场砂的含水率为2%，小石的含水率为0.8%，中石的含水率为0.5%，砂子的超径为4%，小石的超径为6%，逊径为7%；中石的的超径为4%，逊径为3%。试计算施工配合比。v由公式(5-15) : C0 = C vS0 = S( 1 + aa% ) vG0 = G( 1 + ab% ) vW0 = W - Saa% - Gab%v C0= 248.8Kg S0=700Kgv G0 = 1403Kg W0 =140Kg v 砂的校正量 = -45.2Kgv 小石的