第四章水泥混凝土

1、第一节第一节. .砼概述砼概述一、混凝土的定义：一、混凝土的定义： 混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造定时间硬化而成的人造 石材。石材。 基本要求基本要求 土木工程对混凝土质量的基本要求是：土木工程对混凝土质量的基本要求是：具有符合设计要求的具有符合设计要求的强度强度；具有与施工；具有与施工条件相适应的条件相适应的和易性和易性；具有与工程环境；具有与工程环境相适应的相适应的耐久性耐久性。材料组成。材料组成经济合理经济合理、生产制作节约能源。生产制作节约能源。第四章第四章 水

2、泥混凝土水泥混凝土(concrete)二二. .砼分类砼分类 三三. .砼特点砼特点 1.1.优点优点 就地取材；造价低；可塑性好；耐久性高；与钢筋就地取材；造价低；可塑性好；耐久性高；与钢筋有牢固的粘结；性能可调整。有牢固的粘结；性能可调整。 2.2.缺点缺点 自重大；比强度小；抗拉强度低，性脆；导热系数自重大；比强度小；抗拉强度低，性脆；导热系数大；硬化慢；生产周期长。大；硬化慢；生产周期长。重砼(02800kg/m3);普通砼(2000kg/m3 0 2800kg/m3);轻砼(01950kg/m3 ) 按表观密度按表观密度按抗压强度按抗压强度低强砼(fcu30MPa);中强砼(fcu=

3、 =30-50MPa)高强砼(fcu50MPa);超高强砼(fcu100MPa)四四. .砼中各组成材料的作用砼中各组成材料的作用砼组成材料砼组成材料 胶凝材料胶凝材料 、水、细骨料和粗骨料，以及适量外加剂、水、细骨料和粗骨料，以及适量外加剂 胶凝材料（胶凝材料（ binder ） 包括包括水泥、掺合料水泥、掺合料 掺合料掺合料 又称辅助胶凝材料（又称辅助胶凝材料（ supplementary binder ） 掺合料掺合料 主要包括：粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、天然火山灰质材主要包括：粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、天然火山灰质材 料、磨细煤矸石、偏高岭土等。其中料、磨细煤矸石、偏高岭土等。其中粉煤

4、灰粉煤灰和和（磨细）矿（磨细）矿 渣粉渣粉应用最为普遍应用最为普遍 胶凝材料胶凝材料 砼未硬化前砼未硬化前(fresh concrete) 起润滑作用起润滑作用 水泥浆水泥浆 水水 砼硬化后砼硬化后(concrete) 起胶结作用起胶结作用砼砼 细骨料细骨料 起起骨架骨架作用、抗风化作用、抗风化 骨料骨料 粗骨料粗骨料 抑制水泥浆收缩抑制水泥浆收缩、耐磨、耐磨第二节第二节. .砼组成材料砼组成材料 品种 水泥( (cement) ) 强度等级 分类 水( (water) ) 洁净水 泥、泥块；有害物质 粗细程度 细骨料( (fine-aggregate) ) 颗粒级配 砼 坚固性 分类Conc

5、rete 碱活性 泥、泥块；有害物质 粗骨料 ( ( coarse - aggregate) ) 最大粒径 定义、分类 颗粒形状 外加剂( (admixture) ) 作用 颗粒级配 减水剂、引气剂 强度 掺合料( (additive) ) 定义、分类 作用 粉煤灰、磨细矿渣一一. .水泥水泥( (cement) ) 1. 1.品种品种 依据工程结构特点、使用环境及水泥特性选择依据工程结构特点、使用环境及水泥特性选择 2. 2.强度等级强度等级 水泥强度等级应与砼强度等级相适应水泥强度等级应与砼强度等级相适应 （1 1）中、低）中、低强度等级砼（强度等级砼（C60C60），水泥强度等级水泥强度

6、等级=(1.5-2.5)=(1.5-2.5)砼强度等级砼强度等级 （2 2）高）高强度等级砼（强度等级砼（C60C60），水泥强度等级水泥强度等级=(0.8-1.5)=(0.8-1.5)砼强度等级砼强度等级二二. .水水(water)(water) 1. 1.基本要求基本要求 不影响不影响砼的凝结和硬化；砼的凝结和硬化；无损于无损于砼强度发展和耐久性；砼强度发展和耐久性； 不加快不加快钢筋锈蚀钢筋锈蚀; ;不引起不引起预应力钢筋脆断预应力钢筋脆断; ;不污染不污染砼表面砼表面. . 2. 2.满足满足 混凝土用水标准混凝土用水标准JGJ 63 2006 。凡是能引用的水和洁净。凡是能引用的水和

7、洁净 的天然水，均可用于砼拌合和养护。的天然水，均可用于砼拌合和养护。三三. .细骨料细骨料(fine-aggregate) (fine-aggregate) 1.1.定义定义 粒径在粒径在0.15mm-4.75mm0.15mm-4.75mm的骨料称为细骨料，常称作砂的骨料称为细骨料，常称作砂。2.2.分类分类 按产源分按产源分 天然砂天然砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂 人工砂人工砂机制砂、混合砂机制砂、混合砂 按细度模数分按细度模数分 粗砂、粗砂、中中砂、细砂砂、细砂3.3.泥、泥块、有害物质泥、泥块、有害物质 含泥量含泥量-粒径小于粒径小于0.075mm0.075m

8、m的颗粒；的颗粒； 石粉含量石粉含量-人工砂中粒径小于人工砂中粒径小于0.075mm0.075mm的颗粒；的颗粒； 泥块含量泥块含量-粗（细）集料中粒径大于粗（细）集料中粒径大于4.754.75（1.181.18），水洗），水洗 后小于后小于2.232.23（0.60.6）mmmm的颗粒的颗粒 (2)(2)有害物质有害物质 包括云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸包括云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸 盐、氯盐等盐、氯盐等 (3) (3)危害危害 (4)(4)要求要求符合普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准符合普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 522006的要求的要求泥泥, ,泥块泥

9、块, ,云母云母, ,轻物质轻物质 粘附在砂的表面粘附在砂的表面, ,妨碍水泥与砂的妨碍水泥与砂的粘结粘结, , 降低砼的降低砼的强度强度, ,增加砼的增加砼的用水量用水量, ,加大砼加大砼 的的收缩收缩, ,降低砼的降低砼的抗渗性和抗冻性抗渗性和抗冻性。硫化物及硫酸盐硫化物及硫酸盐对水泥有对水泥有( (硫酸盐硫酸盐) )腐蚀作用腐蚀作用有机物有机物会分解出有机酸对水泥有腐蚀作用会分解出有机酸对水泥有腐蚀作用氯盐氯盐对钢筋有腐蚀作用。对钢筋有腐蚀作用。 4. 4.粗细程度粗细程度 (1)(1)定义定义不同粒径的砂粒混合在一起后的平均（总体）粗不同粒径的砂粒混合在一起后的平均（总体）粗 细程度细

10、程度 (2)(2)目的目的使砂的使砂的总表面积总表面积较小较小, ,包裹砂粒表面的水泥浆较少包裹砂粒表面的水泥浆较少, , 从而节约水泥用量从而节约水泥用量 (3)(3)测定测定用筛分析方法用筛分析方法( (简称筛析法简称筛析法) )测定测定 (4)(4)指标指标细度模数细度模数 (5)(5)分类分类 f f = = 3.1-3.7为粗砂，为粗砂，f f = = 2.3-3.0为中砂，为中砂， f f = = 1.6-2.2为细砂，为细砂，f f = =0.7-1.5为特细砂为特细砂 配制砼时优先选用配制砼时优先选用中粗砂中粗砂 5.5.颗粒级配颗粒级配 (1)(1)定义定义砂中不同粒径颗粒的

11、搭配情况砂中不同粒径颗粒的搭配情况11654321005AAAAAAAf 海砂应按海砂应按海砂混凝土应用技术规范海砂混凝土应用技术规范（JGJ206-2010）进行进化处理后方可使用，砂中水溶性氯离子）进行进化处理后方可使用，砂中水溶性氯离子含量不得超过含量不得超过0.03%。 预应力混凝土不得用海砂。预应力混凝土不得用海砂。 海砂中贝壳的最大尺寸不应超过海砂中贝壳的最大尺寸不应超过4.75mm，贝壳含量应，贝壳含量应满足书满足书P83表表4-4要求。要求。 人工砂石粉含量应满足书人工砂石粉含量应满足书P83表表4-4要求。要求。 (2) (2)目的目的使砂的使砂的总空隙率总空隙率较小，填充砂

12、粒空隙的水泥浆较较小，填充砂粒空隙的水泥浆较 少，从而节约水泥用量。少，从而节约水泥用量。 (3)(3)测定测定用筛分析方法用筛分析方法( (简称筛析法简称筛析法) )测定测定 (4)(4)评定评定 按按0.6mm0.6mm筛孔累计筛余百分率分成三个级配区筛孔累计筛余百分率分成三个级配区 I I、 IIII、 IIIIII区。区。 (5)(5)级配合格的标志级配合格的标志 各筛孔累计筛余百分率各筛孔累计筛余百分率(Ai)(Ai)落在任一级配区落在任一级配区, ,级配合格级配合格 除除4.75mm4.75mm、0.6mm0.6mm外，外，允许有少量超出，但超出总量不大允许有少量超出，但超出总量不

13、大于于 5%，级配合格，级配合格 配制砼时优先选用配制砼时优先选用IIII区区砂砂 图图 砂的砂的1 1、2 2、3 3级配区曲线级配区曲线 标准筛标准筛砂的筛分析试验砂的筛分析试验 (1)标准筛孔(方孔)4.75, 2.36, 1.18,0.6,0.3 ,0.15 (2)标准试样 M = = 500g 4.752.361.180.60.30.15 筛底细度模数细度模数 f =(28+52+82+95+99)-510/(100-10)=3.4,属粗砂 A0.6=82,按区评定。经检查所有筛孔Ai i均落在区,则该砂为区砂，级配合格。 例某干砂例某干砂500g500g的筛分结果如下表所列。试计算

14、该的筛分结果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级配砂的细度模数并评定其级配教材教材P157P157习题习题4.44.4 细砂的细度与级配细砂的细度与级配11654321005AAAAAAA细度模数 细010005984925105= 1.87对比教材P81表4-2知：0.6 mm累计筛余落在区，按区评定。但0.3 mm累计筛余未落在区，超分界线5549%= 6%5%，级配不合格，细砂细砂不能单独用于配制砼。 粗砂的细度与级配粗砂的细度与级配细度模数粗 = = = 3.78对比教材P81表4-2知： 0.6 mm累计筛余落在区，按区评定，但2.36 mm和1.18 mm累计筛余均未落在区，

15、超分界线4035%+7065% = 10%5% ，级配不合格，粗砂粗砂不能单独用于配制砼。1010010510095857040 混合砂中粗细砂的比例混合砂中粗细砂的比例 设细砂在混合砂中比例为x，则粗砂的比例为1 x。以P81表4-2中区为目标：4.75mm ：0 0 x + 10(1x) 10 0 x 12.36mm ：0 5x + 40(1x) 25 0.43 x 1.441.18mm ：10 10 x + 70(1 x) 50 0.33 x 10.60mm ：41 25x + 85(1x) 70 0.25 x 0.730.30mm ：70 49x + 95(1x) 92 0.065 x

16、 0.540.15mm ：90 98x + 100(1 x) 100 0 x 5 上述六个不等式的共同区界为 0.43 x 0.54 故混合砂中细砂粗砂细砂粗砂 = 11的比例相配较为合适。 6.坚固性(1)定义定义砂在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力 集料在长期受到各种自然因素的综合作用下，其物理力力学性能会逐渐下降。这些自然因素包括温度变化、干湿变化和冻融循环等，其中，冻融循环的破坏作用占主导地位。因此，常以抗冻性作为坚固性的衡量指标。一般采用直接冻融法和硫酸盐浸泡法测定集料的坚固性。由于硫酸盐浸泡法简易、快捷，通常采用硫酸钠溶液法检验集料的坚固性。(2)检测检测 天然砂的

17、坚固性采用Na2SO4溶液法进行检验，砂样经5次循环后其质量损失应符合国家标准标定。其中I类、II类砂质量损失均小于8，II类砂质量损失均小于10。 使Na2SO4溶液渗入骨料中的孔隙中，然后取之试样进行烘烤，使孔隙中的溶液结晶而产生膨胀作用，如此反复循环5次。 人工砂的坚固性用压碎指标检验。7.碱活性碱集料反应是指水泥、外加剂等混凝土构成物及环境中的碱与集碱集料反应是指水泥、外加剂等混凝土构成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的开裂破坏的膨胀反应。膨胀反应。碱集料反应包括碱一碱集料反应包括碱一硅酸反应硅酸反应

18、和碱一和碱一碳酸盐反应碳酸盐反应。骨料中若含有骨料中若含有无定形二气化硅无定形二气化硅等活性骨料，当混凝土中有水分存等活性骨料，当混凝土中有水分存在时，它能与水泥中的碱在时，它能与水泥中的碱(Na2O+K2O)(Na2O+K2O)起作用，产生碱一骨料反应，起作用，产生碱一骨料反应，使混凝土发生破坏。对于重要工程混凝土使用的骨料，或者怀疑使混凝土发生破坏。对于重要工程混凝土使用的骨料，或者怀疑骨料中含有无定形二氧化硅可能引起碱一骨料反应时，应进行专骨料中含有无定形二氧化硅可能引起碱一骨料反应时，应进行专门试验，以确定骨料是否可用。门试验，以确定骨料是否可用。 砂中砂中不应含有活性氧化硅不应含有活

19、性氧化硅，因为砂中含有的活性氧化硅，能，因为砂中含有的活性氧化硅，能与水泥中的碱分（与水泥中的碱分（K K2 2O O及及NaNa2 2O O）起作用，产生碱骨料反应，使）起作用，产生碱骨料反应，使混凝土发生混凝土发生膨胀开裂膨胀开裂。 砂按技术要求分为三类：砂按技术要求分为三类： I I类宜用于强度等级类宜用于强度等级C60C60的混凝土的混凝土 IIII类宜用于强度等级类宜用于强度等级C30C30 C60C60的混凝土及的混凝土及有抗冻抗渗或其他要求的混凝土；有抗冻抗渗或其他要求的混凝土； IIIIII类宜用于强度等级类宜用于强度等级C30F400等九个 改善措施：加入减水剂、引气剂和防冻

20、剂（3）抗侵蚀性抗侵蚀性详水泥石的腐蚀（4）抗氯离子渗透）抗氯离子渗透：环境水、土中的氯离子因浓度差会向混凝土中扩散渗透，当氯离子扩散渗透至混凝土结构中钢筋表面并达到一定浓度后，导致钢筋很快锈蚀，严重影响混凝土结构的耐久性。 快速氯离子迁移系数法（RCM法）-氯离子迁移系数，RCM-、； 电通量法电通量，Q-、 ； 氯离子主要是通过水泥石中的孔隙和水泥石与骨料的界面扩散渗透 提高混凝土抗氯离子渗透性的主要途径：提高混凝土的密实度，降低孔隙率，减少孔隙和改善混凝土界面结构掺加硅灰、优质粉煤灰、降低水胶比。（5）碳化定义）碳化定义：空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水 对砼性能

21、影响：使砼碱度降低减弱了对钢筋的保护导致钢筋锈蚀；产生碳化收缩；使砼抗压强度增大，抗拉、抗折强度降低。 C不变，W/C，抗碳化性能；W/C不变，C ，抗碳化性能。（6）碱骨料反应定义）碱骨料反应定义水泥中的碱(Na2O+0.659K2O)与骨料中的活性SiO2反应,生成碱-硅酸凝胶(Na2SiO3),并从周围介质中吸收水分而膨胀,导致砼开裂而破坏的现象 反应具备的条件： 碱含量高； 集料中存在碱活性物，如活性SiO2； 环境潮湿，水分渗入混凝土。 预防措施： 使用含碱量小于0.6%的水泥，以降低混凝土的总碱含量； 混凝土所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验； 使混凝土致密或包覆混凝土表面，防止水

22、分进入混凝土内部； 采用能抑制碱集料反应的掺合料，如粉煤灰、硅灰等。中国美术馆全景中国美术馆全景 美术馆梁钢筋锈蚀情况美术馆梁钢筋锈蚀情况美术馆地下室顶板钢筋锈蚀情况美术馆地下室顶板钢筋锈蚀情况南方某海港码头混凝土被锈蚀南方某海港码头混凝土被锈蚀 北京西直门立交桥桥墩柱落水口一侧钢筋锈蚀北京西直门立交桥桥墩柱落水口一侧钢筋锈蚀 该厂房柱出现大量的该厂房柱出现大量的混凝土保护层破坏、钢混凝土保护层破坏、钢筋锈蚀严重筋锈蚀严重楼板底部钢筋锈蚀严重楼板底部钢筋锈蚀严重(3)提高耐久性的措施合理选用水泥品种控制最大水灰比和最小水泥用量 (W/C)max 与 Cmin选用质量好的砂石骨料掺用引气剂或减水

23、剂加强生产控制 砼的四性能与三参数之间的相互关系 和易性 水灰比 强度 砼四性能 砂率 砼三参数 变形 (单位)用水量 耐久性第四节第四节. .砼的质量控制砼的质量控制 1.由于砼抗压强度的变化能较好的反映砼质量的变化，因此通常以抗压强度作为评定砼质量的主要技术指标。 2.砼质量是随机波动的，因此砼抗压强度也是随机波动的,其波动规律符合正态分布 一一. .砼强度的波动规律砼强度的波动规律正态分布正态分布 概率 1.曲线呈钟形,两边对称,对称轴在强度 平均值处. 2.曲线与水平之间的面积为概率 拐点 总和,即100%. 3.在对称轴两侧的曲线上各有一个 拐点,拐点之间的曲线向下弯曲, 拐点之外的

24、曲线向上弯曲. 强度 4.曲线矮而宽,施工水平差,曲线高 平均强度 而窄,施工水平好。拐点二.砼强度(质量)波动的评定指标 1.强度平均值 f 2.(强度)标准差 均方差 3.(强度)变异系数 Cv 三.强度保证率P(t)P(t) 1.定义 P(t)是指砼强度总体中大于设计强度等级(f fcu,kcu,k)的概率 2.概率度 t 3.强度保证率P(t)与概率度 t 之间是一一对应的关系, 即P(t) t 当P(t)=80%时,t=-0.842；当P(t)=90%时,t=-1.28；当P(t)=95%时,t=-1.645niicucufnf1,11)(1)(1222,12,nfnfnffnicu

25、icunicuicu对应于对称轴不能作为评定砼质量的指标对应于拐点至对称轴的距离可以作为评定砼质量的指标 越小,砼质量越稳定可以作为评定砼质量的指标 Cv越小,砼质量越稳定cuvfC 混凝土的强度保证率混凝土的强度保证率P P（）是指混凝土强度总体中，大于等（）是指混凝土强度总体中，大于等于设计强度等级的概率，在混凝土强度正态分布曲线图中以阴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，见图所示。低于设计强度等级（影面积表示，见图所示。低于设计强度等级（fcu,）的强度所）的强度所出现的概率为不合格率。出现的概率为不合格率。 四四. .砼配制强度砼配制强度( (f fcu,

26、t) ) 1.砼配制强度砼配制强度(fcu,t)，砼设计强度，砼设计强度(fcu,k) 或或 强度标准差强度标准差与施工水平有关；与施工水平有关； fcu,k C30, 3MPa； fcu,k C30, 4MPa。 规范规定规范规定:当当fcu,k C20, =4MPa； C25fcu,kC45, =5MPa C50fcu,kC55, =6MPa 。 C60fcu,k， 2.我国现行砼配合比设计规程规定我国现行砼配合比设计规程规定: 砼强度保证率砼强度保证率P(t) = 95%, 则概率度则概率度 t = -1.645 故故:tffkcucu,0,tff设配1.645设配ff概率强度保证率P(

27、t)f f设设f f配配强度平均强度cu,0cu,k1.15ff 砼设计强度为C20，强度保证率P(t)=95%, (1)当=3MPa时，f配 = ? (2)当 =5.5MPa时,f配 =? (3)若采用42.5的PO水泥,卵石,用水量W=180 kg/m3 则 从5.5MPa 降到 3MPa时,每 m3 砼可节约水泥多少公斤?(已知，胶凝材料中无粉煤灰和矿渣粉gf =1.0，gs =1.0，gc =1.13，a =0.49, b =0.13) 解解: (1)当强度保证率P(t)=95%时,概率度 t = 1.645 f配 = f设+1.645 = 20+1.6453=24.94MPa (2)

28、 f配 = f设+1.645 = 20+1.6455.5=29.05MPa (3) 由鲍罗米公式 f配=f28=fcu= a fb(B/Wb)= a gf gs gc fce,g (B/W b ) 当=3MPa时, 24.94 =0.49111.1342.5(B1/W1 0.13) 得B1/W1 =1.19 同理=5.5MPa时, 29.05=0.49111.1342.5(B2/W2 0.13) 得B2/W2 =1.36 故 B2- B1 = (B2/W2B1/W1 )W =(1.361.19)180=30.6kg 则每m3砼可节约水泥30.6kg例题第五节第五节. .砼配合比设计砼配合比设计

29、(mix proportion design) 一一.定义定义砼中各组成材料之间的（质量）比例关系 二二.表示方法表示方法单位体积（1M3）用量 C:F:W:S:G=300:60:180:660:1260 质量比 C:F:S:G=1:0.2:2.2:4.2，W/C =0.6 三三.配合比设计的四项要求配合比设计的四项要求强度、和易性、耐久性及经济性 三参数三参数水胶比(W/B)、砂率(Sp)、单位用水量(W) 四四.配合比设计的内容配合比设计的内容 1.初步配合比设计公式、定律理论设计得初步配合比 C : F : W : S : G : A 2.实验室配合比设计依据初步配合比在实验室试拌检验强

30、度、和易性等性能 得实验室配合比 C0 : F0 : W0 : S0 : G0 : A0 3.施工配合比设计考虑现场砂、石含水率，调整实验室配合比 得施工配合比 C : F : W : S : G : A 五五.配合比设计的方法配合比设计的方法 1.体积法绝对体积法 2.重量法假定表观密度法10001000gswfcGSWFChGSWFC0混凝土配合比设计基本参数确定的原则混凝土配合比设计基本参数确定的原则 水胶比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的水胶比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数。三个基本参数。 混凝土配合比设计中确定三个参混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在

31、满足混凝土强度和耐久性的基础上，数的原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水胶比；在满足混凝土施工要求的和确定混凝土的水胶比；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单位用易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后水量；砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以计算略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以计算1m1m3 3混凝土中各材料用量为基准，计算时骨料以干混凝土中各材料用量为基准，计算时骨料以干燥状态为准。燥状态为准。六.初步配合比设计1.配制强度配制强度fcu,t(或

32、或f配配)确定确定 f fcu,0cu,0= = f fcu,kcu,k+1.645+1.6452.确定水胶比确定水胶比(W/B)可得可得 W/BW/B，且，且W/BW/BmaxW/BW/Bmax式中式中 a、 b回归系数，碎石回归系数，碎石 a=0.53、 b=0.20 ， 卵石卵石 a=0.49、 b=0.13 ； fb胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合）胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合）28d胶砂强胶砂强 度（度（MPa），试验方法应按现行国家标准），试验方法应按现行国家标准水泥胶砂强度检水泥胶砂强度检 验方法（验方法（ISO法）法）GB/T 17671执行；当无实测值时，

33、可按执行；当无实测值时，可按 下列规定确定：下列规定确定： fb= = g gf g gs fce fce = = g gc fce,g abcu,0abb/fWBff g gc 水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计 资料时：水泥强度等级为资料时：水泥强度等级为32.5、42.5、52.5时分别取时分别取1.12、1.16、1.10。fce,g水泥强度等水泥强度等级值级值（MPa）。）。 3.确定确定1m3砼用水量砼用水量(W) 查表查表表表5.1.3粉煤灰影响系数粉煤灰影响系数g gf和和粒化高炉矿渣粉粒

34、化高炉矿渣粉影响系数影响系数g gs注：注：采用采用级、级、级灰宜取上限值。级灰宜取上限值。 采用采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。 当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。确定。表表3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量混凝土的最小胶凝材料用量表表3.0.5-1 钢筋混凝土中钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量矿物掺合料最大掺量u对于基础

35、大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增对于基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加加5%；采用掺量大于；采用掺量大于30%的的C类粉煤灰混凝土应以实际使用的水泥和粉煤灰掺量进类粉煤灰混凝土应以实际使用的水泥和粉煤灰掺量进行安定性检验。行安定性检验。u采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物以上的混合材量计入矿物掺合料；掺合料；u复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。表表3.0.5-2 预应力预应力混凝土中混凝土

36、中矿物掺合料最大掺量矿物掺合料最大掺量u采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量采用其他通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物以上的混合材量计入矿物掺合料；掺合料；u复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量。p适 用 于 水 胶适 用 于 水 胶比在比在0.4-0.8；p水 胶 比 大 于水 胶 比 大 于0.4时，通过试时，通过试验确定用水量。验确定用水量。掺有减水剂时：掺有减水剂时：W= W(1-b b) W计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3） ； W未掺加外加剂时推定的混凝土及时坍落度要求的每立

37、方米混凝土用水 量（kg/m3），以表5.2.1-2中90mm坍落度用水量为基础，按每增大 20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来计算，当坍落度增大到180mm以 上时，随坍落度相应增加的用水量可减少。4.1m4.1m3 3混凝土外加剂掺量（混凝土外加剂掺量（A）：A= B b ba B每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg/m3） ； ba 外加剂掺量（%），应经混凝土试验确定。5.1m5.1m3 3混凝土胶凝材料用量混凝土胶凝材料用量(B)(B) W/B、W均已知 B=W/(W/B)，且BBmin Bmin 最小胶凝材料用量，详表3.0.46.1m6.1m3 3混凝土掺合料用量混凝土掺合料

38、用量(F)(F) F = B b bf bf 掺合料掺量(% )，满足表3.0.5-1，-2。7. 1m1m3 3混凝土水泥用量混凝土水泥用量(C)(C) C=B-F8.8.确定砂率确定砂率(Sp)(Sp) (1) (1)查表查表 (2) (2)利用砂率公式计算利用砂率公式计算 b 砂浆剩余系数，取1.11.4 9.9.确定砂、石用量确定砂、石用量(S(S、G)G) （1 1）体积法）体积法 （2 2）重量法）重量法 则初步配合比为则初步配合比为C : W : S : GC : W : S : G%100%100000gsspPPGSSSbb%100GSSSp%100GSSSpfoc0g0s0

39、w0cpmmmmmmg0c0fos0w0cfgsw0.011mmmmm（）（）选择合理的砂率值（选择合理的砂率值（s s） 合理砂率可通过试验、计算或查表求得。合理砂率可通过试验、计算或查表求得。 试验是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的试验是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率。砂率为最佳砂率。 也可根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，也可根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，参考表选用。参考表选用。七.实验室配合比设计1.试拌试拌 普通砼配合比设计规程普通砼配合比设计规程(JGJ55 2011)规定：规定： 骨料骨料Dmax31.5mm时，拌合物最小体

40、积为时，拌合物最小体积为20L； 骨料骨料Dmax37.5mm时，拌合物最小体积为时，拌合物最小体积为25L。2.调整调整 和易性和易性当坍落度小于设计要求时，保持水灰比不变，增加水泥浆当坍落度小于设计要求时，保持水灰比不变，增加水泥浆 当坍落度大于设计要求时，保持砂率不变，增加骨料当坍落度大于设计要求时，保持砂率不变，增加骨料 当粘聚性、保水性不良时，增大砂率当粘聚性、保水性不良时，增大砂率 强度强度至少用三个配合比，每个配合比制作一组至少用三个配合比，每个配合比制作一组(3块块)试块，标准养护试块，标准养护28d 试压试压 3.表观密度校正表观密度校正校正系数校正系数（2%才校正才校正）4

41、.实验室配合比实验室配合比 满足和易性、强度等性能的配合比即为满足和易性、强度等性能的配合比即为 实验室配合比实验室配合比 C0 : W0 : S0 : G0八.施工配合比设计 在实验室配合比中，砂、石均按干燥状态计量，而施工现场的砂石含有一定的水分，因此必须扣除砂石中含有的水分，才是施工配合比。 设工地：砂含水率为a%，石子含水率为b%，则 施工配合比 施工配合比公式的用途 已知：实验室配合比 C0: S0 : G0: W0；砂、石含水率a% 、b% 求：施工配合比 C : S : G : W 已知：施工配合比 C : S : G : W ；砂、石含水率a% 、b% 求：实验室配合比 C0: S0 : G0: W0%)1 (%)1 (000000bGaSWWbGGaSSCC 某工地砼施工配合比为：C : S : G : W =308 : 700 :1260 :128（kg)，此时砂含水率为(a)为6.2%，碎石含水率为(b)为3.6%,（1）求该砼实验室配合比。(2)若使用42.5PO水泥（实测28d强度f