混凝土配合比设计、质量控制PPT课件

1、混凝土配合比设计、质量控制本章学习内容1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料2 普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的主要技术性质3 普通混凝土的配合比设计普通混凝土的配合比设计4 普通混凝土的质量控制普通混凝土的质量控制5 混凝土外加剂及特种混凝土混凝土外加剂及特种混凝土6 砂浆砂浆普通混凝土的配合比设计混凝土配合比设计目的：目的：合理选择并确定各组成材料数量之间的比例关系合理选择并确定各组成材料数量之间的比例关系常用的表示方法：常用的表示方法：以每立方砼中各材料的质量表示：以每立方砼中各材料的质量表示：水泥（水泥（mc）300 kg、水（、水（mw）180 kg、砂（、砂（ms）720

2、 kg、石子（、石子（mg）1200 kg；以各项材料的质量比来表示（以水泥质量为以各项材料的质量比来表示（以水泥质量为1） 水泥：砂：石子：水水泥：砂：石子：水1：2.4 : 4.0 : 0.60设计的基本要求1、满足强度等级要求、满足强度等级要求结构设计结构设计2、满足和易性的要求、满足和易性的要求混凝土施工混凝土施工3、满足耐久性（或其它性能）要求、满足耐久性（或其它性能）要求工程环境工程环境4、满足经济性的要求、满足经济性的要求节约水泥、尽可能采用地方材料节约水泥、尽可能采用地方材料配比设计中的三个基本参数水与水泥之间的比例关系水与水泥之间的比例关系用水灰比表示；用水灰比表示；砂与石子

3、之间的比例关系砂与石子之间的比例关系用砂率表示；用砂率表示；水泥浆与骨料间比例关系水泥浆与骨料间比例关系用单位用水量（每用单位用水量（每m3混凝土用水混凝土用水量）反映量）反映配合比设计的资料准备了解工程设计要求的混凝土强度等级了解工程设计要求的混凝土强度等级了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求了解施工部位、断面尺寸及配筋情况了解施工部位、断面尺寸及配筋情况了解混凝土施工方法及管理水平了解混凝土施工方法及管理水平掌握原材料的性能指标。掌握原材料的性能指标。 水水 泥泥品种、强度等级、密度；品种、强度等级、密度； 砂石骨料砂石骨料种类、表观密度、级配、最大粒径

4、等；种类、表观密度、级配、最大粒径等； 拌和用水拌和用水水质情况；水质情况； 外加剂外加剂品种、性能、适宜掺量；品种、性能、适宜掺量； 掺和料掺和料粉煤灰、矿渣、硅粉等。粉煤灰、矿渣、硅粉等。混凝土配合比设计的步骤混凝土配合比设计的步骤初步计算配合比初步计算配合比 实验室配合比实验室配合比 基准配合比基准配合比 施工配合比施工配合比调整坍落度调整坍落度校核强度、耐久性校核强度、耐久性扣减工地砂石含水量扣减工地砂石含水量理论及经验公式、表格理论及经验公式、表格I、初步计算配合比、初步计算配合比计算步骤：计算步骤：第一步：第一步：确定配制混凝土强度确定配制混凝土强度第二步：第二步：确定水灰比确定水

5、灰比第三步：第三步：确定用水量确定用水量第四步：第四步：确定水泥用量确定水泥用量第五步：第五步：确定砂率确定砂率第六步：第六步：确定砂石用量确定砂石用量混凝土强度的波动规律混凝土强度的波动规律正态分布曲线正态分布曲线第一步：第一步： 混凝土配制强度的确定混凝土配制强度的确定依据公式：依据公式：fcu.0 fcu.k + 1.645式中：式中：f fcu.0cu.0混凝土配制强度（混凝土配制强度（MPaMPa） f fcu.kcu.k混凝土立方体抗压强度标准值；混凝土立方体抗压强度标准值； 混凝土强度标准差（混凝土强度标准差（MPaMPa）。）。的确定：的确定：A A、施工单位有强度历史资料时，

6、依公式计算；、施工单位有强度历史资料时，依公式计算；B B、施工单位无强度历史资料时，查表取用。、施工单位无强度历史资料时，查表取用。第二步：第二步： 初步确定水灰比（初步确定水灰比（W/C）依公式计算满足强度要求的水灰比：依公式计算满足强度要求的水灰比：fcu,o=Afce(C/W-B)W/C=Afce/(fcu,o+ABfce)耐久性校核耐久性校核不得大于表不得大于表4-25中规定的最大水灰比值中规定的最大水灰比值结果结果两者取最小值。两者取最小值。第三步：第三步： 选取每选取每M M3 3混凝土的用水量（混凝土的用水量（m mwowo) ) 根据所用粗骨料的种类、最大粒根据所用粗骨料的种

7、类、最大粒径及施工所要求的坍落度值，采径及施工所要求的坍落度值，采用经验公式或查表选取用经验公式或查表选取1 M3混凝混凝土的用水量。土的用水量。塑性和干硬性混凝土的用水量（kg/m3）(普通混凝土配合比设计规程）16518019015517018551016017518515016518010151551701801451601751520维勃维勃稠度稠度1952152301751952157090185205220170190210507017519521016018020030501651852001501701901030坍坍落落度度mm402016402010碎石最大粒径（碎石最大粒

8、径（mm）卵石最大粒径（卵石最大粒径（mm）指标指标项目项目16518019015517018551016017518515016518010151551701801451601751520维勃维勃稠度稠度1952152301751952157090185205220170190210507017519521016018020030501651852001501701901030坍坍落落度度mm402016402010碎石最大粒径（碎石最大粒径（mm）卵石最大粒径（卵石最大粒径（mm）指标指标项目项目第四步：第四步： 计算计算1M1M3 3混凝土的水泥用量（混凝土的水泥用量（m mcoco）计

9、算计算根据确定的水灰比（根据确定的水灰比（W/C）和选）和选用的单位用水量（用的单位用水量（mwo），可计算出水泥用），可计算出水泥用量（量（mco）。）。mco=mwo/(W/C)校核校核为保证混凝土的耐久性，由上式计为保证混凝土的耐久性，由上式计算得出的水泥用量还应满足表算得出的水泥用量还应满足表4-24规定的规定的最小水泥用量的要求；最小水泥用量的要求；取值取值两者最大值。两者最大值。第五步：第五步： 选取合理砂率值（选取合理砂率值（s s）方法：方法：、依据填充理论和砂石状态参数，计算砂率；、依据填充理论和砂石状态参数，计算砂率；、根据混凝土拌和物的和易性，通过试验求出、根据混凝土拌和

10、物的和易性，通过试验求出合理砂率合理砂率坍落度最大的最小砂率；坍落度最大的最小砂率；、如无试验资料，可根据骨料品种、规格和水、如无试验资料，可根据骨料品种、规格和水灰比，按表选用。灰比，按表选用。混凝土的砂率（）水灰比水灰比（W/C）卵石最大粒径（卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（碎石最大粒径（mm）1020401620400.42632253124303035293427320.53035293428333338323730350.63338323731363641354033380.7413635403439394438433641第六步：第六步： 计算粗、细骨料的用量计算粗、细骨料的用量

11、A 质量法：质量法：若原材料情况比较稳定，所配制的若原材料情况比较稳定，所配制的混凝土拌和物的表观密度将接近一混凝土拌和物的表观密度将接近一个固定值。个固定值。B 体积法：体积法：假定混凝土拌和物的体积等于各组假定混凝土拌和物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌和物中成材料绝对体积和混凝土拌和物中所含空气体积之总和。所含空气体积之总和。A A、质量法（假定表观密度法）：、质量法（假定表观密度法）：假设假设1M3混凝土拌和物的质量为某一确混凝土拌和物的质量为某一确定值定值mcp （1m3混凝土拌和物的假定混凝土拌和物的假定质量质量,其值可取其值可取24002450kg） ，则可列方程：则可列方

12、程：%100gomsomsomscpmwomsomgomcomB B、绝对体积法、绝对体积法假定混凝土拌和物的体积等于各组成材料绝对假定混凝土拌和物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌和物中所含空气体积之总和，体积和混凝土拌和物中所含空气体积之总和，可列出下式：可列出下式： 混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，又可取又可取1。%100100010gosososwwossoggoccommmmmmmIIII、基准配合比、基准配合比和易性的调整和易性的调整按初步计算配合比称取实际工程中使用的按初步计算配合比称取实际工程中使用的材料进行试拌，

13、混凝土的搅拌方法，应与材料进行试拌，混凝土的搅拌方法，应与生产时使用的方法相同。混凝土搅拌均匀生产时使用的方法相同。混凝土搅拌均匀后，检查拌和物的性能。后，检查拌和物的性能。当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不良时，应满足要求，或粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下相应调整用水在保持水灰比不变的条件下相应调整用水量和砂率，直到符合要求为止。量和砂率，直到符合要求为止。然后提出供检验强度用的基准配合比。然后提出供检验强度用的基准配合比。 、实验室配合比、实验室配合比强度校验强度校验采用三个不同的配合比，其一为基准配合采用

14、三个不同的配合比，其一为基准配合比，另外两个配合比的比，另外两个配合比的W/C较基准配合较基准配合比分别增加或减少比分别增加或减少0.05。每种配合比至少制作一组（三块）试件，每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到标准养护到28d时进行强度（或耐久性）时进行强度（或耐久性）测试。测试。由试验得出的各灰水比及其对应的混凝土由试验得出的各灰水比及其对应的混凝土的强度（和耐久性）关系，用作图法或计的强度（和耐久性）关系，用作图法或计算法求出与配制强度（算法求出与配制强度（fcu,o）相对应的灰）相对应的灰水比水比,并按下列原则确定出设计配合比。并按下列原则确定出设计配合比。实验室配合比的确定

15、原则实验室配合比的确定原则 用水量（用水量（m mw w）在基准配合比的用水量在基准配合比的用水量的基础上，根据制作强度试块时测得的坍的基础上，根据制作强度试块时测得的坍落度或维勃稠度进行调整。落度或维勃稠度进行调整。 水泥用量（水泥用量（m mc c）由用水量乘以经试验由用水量乘以经试验选定出的灰水比计算确定。选定出的灰水比计算确定。 粗、细骨料用量（粗、细骨料用量（m mg g和和m ms s）在基准配在基准配合比中的粗、细骨料用量的基础上，按选合比中的粗、细骨料用量的基础上，按选定的灰水比作适当调整后确定。定的灰水比作适当调整后确定。 实验室配合比的确定原则实验室配合比的确定原则 将混凝

16、土表观密度的实测值与表观密度计算值进行比较，当二者之差超过2时，计算校正系数，将已定出的混凝土配合比中每项材料用量均乘以校正系数，即为确定的设计配合比。 计算实测hh00 、施工配合比换算、施工配合比换算现假定工地存放砂的含水率为现假定工地存放砂的含水率为a（%），），石子的含水率为石子的含水率为b（），则将设计配合（），则将设计配合比换算为施工配合比，其材料称量为：比换算为施工配合比，其材料称量为： m/c =mc （kg）；）； m/s =ms(1+a%) （kg）；）； m/g =mg(1+b%) （kg） m/w=mw-a%ms-b%mg(kg)。混凝土的质量控制与评定混凝土的质量通常

17、是指能用数量指标表示混凝土的质量通常是指能用数量指标表示出来的性能，如混凝土的强度、坍落度、出来的性能，如混凝土的强度、坍落度、含气量等。含气量等。在混凝土的各项质量指标中，混凝土的强在混凝土的各项质量指标中，混凝土的强度与其他性能有较好的相关性，能较好地度与其他性能有较好的相关性，能较好地反映混凝土的质量情况，因此，通常以混反映混凝土的质量情况，因此，通常以混凝土强度作为评定和控制质量的指标。凝土强度作为评定和控制质量的指标。这些性能在正常稳定连续生产的情况下，这些性能在正常稳定连续生产的情况下，其指标可用随机变量描述。因此，可用数其指标可用随机变量描述。因此，可用数理统计方法来控制、检验和

18、评定其质量。理统计方法来控制、检验和评定其质量。质量控制的内容初步控制初步控制生产控制生产控制合格控制合格控制指混凝土强度的验收评定指混凝土强度的验收评定混凝土强度的波动规律混凝土强度的波动规律正态分布曲线正态分布曲线合格控制：强度的验收评定混凝土强度应分批检验评定。一个验收批混凝土强度应分批检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。土组成。 评定方法评定方法统计法：标准差已知方案和标准差未知方案统计法：标准差已知方案和标准差未知方案非统计法非统计法统计法标准差已知方案当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种混凝土的强度变异性保持稳定时，应由连续的三组试件组成一个验收批，其强度应同时满足下列要求0kcu,mincu,0kcu,cu0.7ff0.7ff验收批混凝土立方体抗压强度的标准差，应根据前一个检验期内（不应超过三个月）同一品种混凝土试件的强度确定统计法标准差已知方案当混凝土强度等级不高于C20时，其强度的最小值还应满足下列要求：kcu,mincu,f0.85f当混凝土强度等级高于