建筑工程技术专业毕业设计：混凝土配合比设计

1、建筑工程技术专业毕业设计：混凝土配合比设计建筑工程技术专业毕业设计：混凝土配合比设计第一章绪论 随着科学的不断发展，互混凝土其用途也越来越广泛，已经渗入当今社会的各个领域。且混凝土多应用于建设工程的重要结构部位，如何能够保证混凝土的质量是我们的一项重要工作，我们对混凝土配合比设计中应该注意的几个问题进行了分析，并提出相应的防治措施。 普通混凝土配合比设计是确定混凝土中各组成材料质量比。 混凝土作为土木工程最重要的结构材料，其质量的优劣将严重影响建筑物或 构筑物的结构安全性。 混凝土的质量受到原材料、计量、搅拌、运输、成型和养护等诸多环节的影响。 根据混凝土质量产生波动的原因，科学合理的控制混凝

2、土生产过程的各个环 节，可以使混凝土的质量波动控制在一定的范围内，以满足工程应用的要求。 近年来，我国混凝土材料与工程技术发生了很大变化，混凝土工程结构设计在高度、体积和使用环境等方面趋向极端化，这种变化对混凝土性能和质量提出了更高的要求；高效减水剂和矿物掺和料得到普遍使用。然而，混凝土工程质量问题频发，混凝土供需双方在工程质量方面的纠纷不止。此外，长期存在的砂石原材料质量问题，有关标准规范落后于混凝土技术进步的问题等，都对混凝土的配制和质量控制产生了很大影响，因此想要设计出符合工程质量要求的混凝土就必须充分了解混凝土最新的施工技术，以及严格筛选混凝土的原材料，严格控制混凝土施工配合比以及严格

3、按照施工工艺流程才能保证混凝土工程的质量从而保证整个建筑工程的质量。 混凝土质量对工程质量的影响控制简述 混凝土作为土木工程最重要的结构材料，其质量的优劣将严重影响建筑物或构筑物的结构安全性。 混凝土的质量受到原材料、计量、搅拌、运输、成型和养护等诸多环节的影响。因为强度等重要技术指标不能在短期内能知晓，一旦后期发现质量问题，处理起 来将会增加工程投资、拖延工程进度和降低工程质量。 只要根据产生波动的原因，科学合理的控制混凝土生产过程的各个环节，可以使混凝土的质量波动控制在一定的范围内，以满足工程应用的要求，这是可以做到的.作为一名工程技术人员，应懂得影响混凝土质量的主要因素，只有掌握混凝土质

4、量控制的基本内容和基本方法，才能及时发现和处理混凝土施工过程中的质隐患和质量问题。 混凝土质量波动的原因 1材料组成：混凝土是多组分材料混合形成的，原材料的质量、组成配比等因 素都会导致混凝土质量的波动； 2施工工艺：混凝土的施工方法，如：配料、搅拌、运输、浇灌、养护等不会完全一样，至然导致质量的波动； 3.试验条件：试件的制作、养护和测试方法等因素会导致性能测试结构的离散。 混凝土质量控制的内容 混凝土质量控制主要包括原材料质量控制和施工过程质量控制。 1原材料质量控制的内容包括审查原材料生产许可证或使用许可证、产品合格证、质量证明书或质量试验报告单是否满足设计要求。在规定的时间内，对进场

5、原材料按规定的取样方法和检验方法进行复检，审查混凝土配合比通知单，实地查看原材料质量，试拌几盘混凝土(称为开盘鉴定)等。 2施工过程质量控制的内容包括审查计量工具和计量的准确性，确定合适的进 料容量和投料顺序，选定合理的搅拌时间，采用正确的方法来运输、浇筑和捣实 混凝土，充分养护混凝土，控制混凝土模板拆除，检查混凝土外观等。 混凝土拌制前，应测定砂、石含水率并依此确定施工配合比，每工作班检查一次。在拌制和浇筑过程中，应检查组成材料的称量偏差，每一工作班抽查不应少于一次。坍落度的检查在浇筑地点进行，每一工作班至少检查两次。在每一工作班内，如混凝土配合比由于外界影响而有变动时，应及时检查。对混凝土

6、搅拌时间应随时检查，并按要求抽检混凝土强度及其他性能。 混凝土拌合物坍落度捡查是施工现场控制混凝土质量的一种直观而简单易行的方法，它能在很大程度上综合反映混凝土拌合物的和易性，同时，可以验证现场拌制的混凝土是否达到设计配合比的要求。 水灰比是决定混凝土强度最主要因素，在混凝土拌合物和易性满足要求的情况下，若混凝土的水灰比能控制好，混凝土的强度就有了保证。 混凝土强度必须抽查，抽查的频次必须符合相关标准或规范的要求。如有特殊要求，还应对混凝土抗渗性和抗冻性等进行检查。 混凝土抗压强度试件制作有机械法和人工法两种，具体操作如下： （1）机械法 适合于坍落度70mm的混凝土拌合物，根据成型设备，分为

7、振动台法和振捣棒法。 振动台将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。振动时试模不得有任何跳动，振动应持续到表面出浆为止。振动完毕后，刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。 （2）振捣棒。将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。宜用直径25捣棒振捣，捣棒距试模底板10mm20mm且不得触及试模底板。振捣棒拔出时要缓慢，拔出后不得留有孔洞。振捣应持续到表面出浆为止(振捣时间一般为20s)。振捣结束后，刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。 （3）人工法 适合于坍落度7

8、0mm的混凝土拌合物。 将混凝土拌合物分两次装入试模中，每层的装料厚度大致相等，并使混凝土拌合物高出试模口。用捣棒(可用16mm光圆钢筋)按螺旋方向从边缘向中心均匀进行插捣，捣棒应保持垂直，每层均应插透，每层插捣次数按在10000mm截面积内不得少于12次(按此折算，标准试件至少27次层)。之后用抹子的平面沿试模四壁插入摇动数下。最后用橡皮锤轻轻敲击试模四周，直至插捣棒留下的空洞消失为止。刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。混凝土工程施工中，经常需要尽快掌握已成型混凝土强度资料，以便决策，此时可以采用快速评定混凝土强度的方法来控制混凝土的质量。 随着城市建设的快速发展，越

9、来越多的高楼拔地而起，因其直接关系到人民生命及财产的安全，所以高楼的施工质量成为政府及个人关心的对象，而关系到其质量的材料当中的“混凝土”成为重要因素。我作为建筑材料检测员，通过日常检测试验过程，对混凝土的质量因素有了一定的了解，为了提高自身和与同行交流对混凝土配合比设计的几点注意事项作了以下论述。 混凝土配合比设计它牵涉到很多问题主要有：一、保证混凝土的强度和耐久性和所要求的其他性能；二、满足施工工艺易于操作而又要具有施工要求的工作性；三、在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料用量；四、针对上述设计的结果进行试配、调整使之达到工程的要求；五、达到上述要求的同时降低成本。 为了保证以

10、上问题的的正确解决，进行混凝土配合比设计工作时应做到： 1、混凝土配合比设计前应做好准备工作 .1熟悉掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求，主要是各种强度和耐久性要求，及各构件的截面尺寸、钢筋的布臵，以采用水泥品种及石子粒径的大小等参数。 1.2熟练掌握标准规范，我国现行标准规范有：普通混凝土配合比设计规程（jGj55-2000）、普通混凝土用砂质量标准及检验方法（jGj52-92）、普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（jGj55-2000）、普通混凝土拌合物性能试验方法标准（GB/T50080-2002）、普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081-2002）、混凝土长期性能和耐

11、久性能试验方法（GBj82-85）。 我们的混凝土配合比设计人员还应掌握混凝土的施工规范，特种集料的技术规定，这样能保证混凝土配合比设计的技术性及准确性。 .3了解是否有特殊性能要求，便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大小。了解施工工艺，比如运输、浇注的措施，使用机械化的程度，主要是对工作性和凝结时间的要求，便于选用外加剂及其掺量。 掌握了以上这些资料，我们才能合理的选用适当的设计参数进行配合比设计。 2、掌握并检验各种材料的特性及指标 原材料的质量控制及其波动，对混凝土质量及施工工艺有很大影响。如水泥强度的波动，如水泥强度的波动，将直接影响混凝土的强度；各级石子粒径颗粒含量的变化，导致混凝

12、土级配的改变，并将影响新拌混凝土的和易性；骨料含水量的变化，对混凝土的水灰比影响极大。为了保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围内，则会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥的粘结。能与水泥的水化产物进行化学反应，并产生有害的膨胀的物质。如果粘土、淤泥在砂中超过3%，碎石、卵石中超过2%，则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层，妨碍集料与水泥的粘结；它们或者以松散的颗粒出现，大大的增加了需水量。如使用有机杂质的沼泽水、海水等拌制混凝土，则会在混凝土表面形成盐霜。对混凝土集料来说，影响配合比组成

13、变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率，含泥量的变化和石子含粉量的影响。在混凝土生产过程中，对原材料的质量控制，除经常性的检测外，还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律，并拟订相应的对策措施。如砂石的含泥量超出标准要求时，及时反馈给生产部门，及时筛选并采取能保证混凝土的其它有效措施。砂子含水率，通过干炒法，及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用量和集料用量。对于相同标号之间水泥活性的变异，是通过胶砂强度试验的快速测定，根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。 2.1检验水泥的技术指标，掌握不同种水泥的特性。水泥的质量对混凝土的质量

14、起决定性作用。水泥是混凝土的胶凝材料，混凝土的强度、长期性、耐久性是水泥遇水硬化后完成的，所以混凝土配合比设计时应坚持检验水泥的各项技术指标。对于水泥出厂超过三个月的水泥，早强型出厂超过一个月的水泥，立窑水泥必须进行使用前检验。 对不同种水泥的特性，混凝土配合比设计人员应充分了解。如硅酸盐水泥水化热大，早期强度高；矿渣水泥水化热小，早期强度低。抢工期工程应用硅酸盐水泥，大体积混凝土应用矿渣水泥。火山灰水泥抗渗性好，而矿渣水泥抗渗性不好，防水混凝土应用火山灰水泥。 2.2检验混凝土使用的粗细骨料。砂石骨料约占混凝土总体积的70%，是混凝土中的主要材料。砂石骨料含泥量对混凝土强度影响很大，若含泥量

15、增加，在骨料比表面积增加及泥土吸水作用的影响下，含泥量每增加2%，塌落度约减少1厘米。混凝土的用水量、水泥用量及砂率都要根据石子的最大粒径、砂的细度模数进行调整，尽可能的选用连续级配或人工级配的砂石，以求得小空隙率最大容中的粗细骨料。 3、混凝土配合比设计时的调整和施工中的控制 3.1试验室所确定的混凝土配合比，其和易性不一定能与实际施工条件完全适合，或当施工设备、运输方法或运输距离、施工气候等条件发生变化时，所要求的混凝土塌落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求，需将混凝土含水率及用量做适当调整（保持水灰比不变）。1.严格控制混凝土施工时的用水量：在实际生产中，操作者为方便施工，往往

16、追求较大的塌落度，擅自增加用水量而不管强度是否能达到要求；再加上现场质检人员的管理不到位，对水灰比缺少严格的控制等原因，均使混凝土实际用水量大于理论用水量，从而导致混凝土强度的降低。 防治措施：加大质检抽查力度，控制操作者不得随意增加用水量；若发现混凝土工作性能较差，操作者应及时向试验员反馈实际情况，经试验员现场查找原因、分析情况后采取相应对策，并按试验员的指令调整配合比；现场质检人员也应按规范要求经常检查混凝土的质量动态信息，及时进行调整，确保混凝土按要求进行施工。 3.2配合比生产调整时，应准确测量生产现场砂、石的实际含水量；经到现场检查和了解，有部分试验人员没有按规定要求准确测量，而是采

17、用目测法来估计砂、石的实际含水量，这样做会导致生产配合比不准确。 防治措施：砂、石中若含泥量超标，应在混凝土浇注前三天冲洗完毕，并应在施工前按规定要求取样并准备测量砂、石的实际含水量，调整施工配合比以从用水量中扣除水量，补回砂、石量，严禁边冲洗边拌制混凝土。 3.3砂、石材料应准确计量：不少施工单位在生产时，第一车砂、石用磅秤一下，随后就采用在小推车上画线的办法来控制重量，从而导致了砂、石材料的用量偏差。 防治措施：有条件的单位尽量采用混凝土拌和楼，利用电脑准确计量；若实在没有，应不怕麻烦，坚持每车过磅，以控制材料用量。 3.4水泥用量既不宜过多也不能过少。有些配合比设计人员为了保证混凝土的质

18、量而单纯提高水泥用量，无疑是一种浪费。在满足混凝土的流动性、强度要求的前提下节约水泥，降低成本是混凝土配合比设计的一项基本原则，同时混凝土中水泥用量过多不但不经济而且在水泥水化时胶凝量过多，在混凝土硬化过程中增大体积收缩会造成混凝土开裂，给混凝土结构带来危害。还有些配合比设计人员认为节约水泥就是混凝土用量越少越好，这显然也是不恰当的。每立方米混凝土的水泥用量都是通过公式计算并经过了试配而得来的。但为什么还有每立方米混凝土不少于一定数量的规定呢？这主要是为了保证混凝土的耐久性提出的。因为混凝土一般都要使用几十年甚至上百年，在长期的使用过程中要经过各种荷载、风雨侵蚀冻融作用、化学腐蚀和机械机械磨损

19、等，没有足够的水泥用量就抗御不了这些外力的作用，影响耐久性。 第二章原始材料检测 2.1水泥密度试验 1.定义 水泥密度：表示水泥单位体积的质量，水泥密度的单位是g/cm3。 2.方法原理 将水泥倒入装有一定量液体介质的李氏瓶内，并使液体介质充分地浸透水泥颗粒。根据阿基米德定律，水泥的体积等于它所排开的液体体积，从而算出水泥单位体积的质量即为密度，为使测定的水泥不产生水化反应，液体介质采用无水煤油。 3.仪器 （1）李氏瓶 （2）无水煤油符合GB253的标准 （3）恒温水槽 4.测定步骤 （1）将无水煤油注入李氏瓶中至0-1ml刻度线后，盖上瓶塞放入恒温水槽内，使刻度部分浸入水中，恒温30mi

20、n，记下初始读数。 （2）从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分仔细擦干净。 （3）水泥试样应先通过0.90mm筛，在1105温度下干燥1h，并在干燥器内冷却至室温，秤取水泥60g，称准至0.01g。 （4）用小匙水泥样品一点点的装入李氏瓶中，反复摇动，至没有气泡排出，再次将李氏瓶静置于恒温水槽中，恒温30min，记下第二次读数。 （5）第一次读数和第二次读数时，恒温水槽的温度差不大于0.2。 5.结果计算 水泥体积应为第二次读数减去初始读数，即水泥所排开的无水煤油的体积。 水泥密度按下式计算： 水泥密度=水泥质量/排开的体积 结果计算到小数第三位，且取整数到0.01g/

21、cm3，试验结果取两次测定结果的算术平均值，测定结果之差不得超过0.02g/cm3. 2.2水泥胶砂强度及富余系数试验本标准规定了水泥胶砂强度检验基准方法的仪器、材料、胶砂组成、试验条件、操作步骤和结果计算等。其抗压强度测定结果与ISo679结果等同。同时也列入可代用的标准砂和振实台，当代用后结果有异议时以基准方法为准。 本标准适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥的抗折与抗压强度的检验。其他水泥采用本标准时必须研究本标准规定的适用性。 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标

22、准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T6003-1985试验筛 jc/T681-1997行星式水泥胶砂搅拌机 jc/T682-1997水泥胶砂试体成型振实台 jc/T683-199740mm40mm水泥抗压夹具 jc/T723-1982(1996)水泥物理检验仪器胶砂振动台 jc/T724-1982(1996)水泥物理检验仪器电动抗折试验机 jc/T726-1997水泥胶砂试模 方法 本方法为40mm40mml60mm棱柱试体的水泥抗压强度和抗折强度测定。 试体是由按质量计的一份水泥、三份中国ISo标准砂，用0.5的水灰比拌制的组塑性胶砂制成。中国ISo标

23、准砂的水泥抗压强度结果必须与ISo基准砂的相一致。 胶砂用行星搅拌机搅拌，在振实台上成型。也可使用频率28003000次/min，振幅0.75mm振动台成型。 试体连模一起在湿气中养护24h，然后脱模在水中养护至强度试验。 到试验龄期时将试体从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行抗压强度试验。 1主要仪器设备 11行星式胶砂搅拌机（ISo679） 由胶砂搅拌锅和搅拌叶片相应的机构组成，搅拌叶片呈扇形，工作时搅拌叶片既绕自身轴线自转又沿搅拌锅周边公转，并且具有高低两种速度，自转低速时为（1405）r/min高速时为（28510）r/min；公转低速时为（625）r/min，高速时为（1

24、2510）r/min。叶片与锅底、锅壁的工作间隙为（31）mm。 12胶砂试件成型振实台（ISo679） 由可以跳动的台盘和使其跳动的凸轮等组成，振实台振幅（150.3）mm，振动频率60次/（60s2s）。 13胶砂振动台。可作为振实台的代用设备，其振幅为（0.750.02mm，频率为28003000次/min。台面装有卡具。 14试模 可装拆的三联模，模内腔尺寸为40mm40mm160mm。 15下料漏斗。下料口宽为45mm；二个播料器和一个刮平直尺。 16水泥电动抗折试验机 加荷速度50N/S10NS。 1.7水泥电动抗压试验机 抗压强度试验机，在较大的五分之四量程范围内使用时记录的荷载

25、应有1%精度，并具有按2400N/s200N/s速率的加荷能力，应有一个能指示试件破坏时荷载并把它保持到试验机卸荷以后的指示器，可以用表盘里的峰值指针或显示器来达到。人工操纵的试验机应配有一个速度动态装置以便于控制荷载增加。 压力机的活塞竖向轴应与压力机的竖向轴重合，在加荷时也不例外，而且活塞作用的合力要通过试件中心。压力机的下压板表面应与该机的轴线垂直并在加荷过程中一直保持不变。 压力机上压板球座中心应在该机竖向轴线与上压板下表面相交点上，其公差为1mm。上压板在与试体接触时能自动调整，但在加荷期间上下压板的位置应固定不变。 试验机压板应由维氏硬度不低于HV600硬质钢制成，最好为碳化钨，厚

26、度不小于10mm，宽为40mm0.1mm，长不小于40mm。压板和试件接触的表面平面度公差应为0.01mm，表面粗糙度(Ra)应在0.10.8之间。 当试验机没有球座，或球座已不灵活或直径大于120mm时，应采用规定的夹具。 1试验机的最大荷载以200300kN为佳，可以有二个以上的荷载范围，其中最低荷载范围的最高值大致为最高范围里的最大值的五分之一。 2采用具有加荷速度自动调节方法和具有记录结果装置的压力机是合适的。 3可以润滑球座以便使其与试件接触更好，但在加荷期间不致因此而发生压板的位移。在高压下有效的润滑剂不适宜使用，以免导致压板的移动。 4”竖向”、”上”、”下”等术语是对传统的试验

27、机而言。此外，轴线不呈竖向的压力机也可以使用，只要按规定和其他要求接受为代用试验方法时。 2胶砂制备与试件成型 各国生产的ISo标准砂都可以用来按本标准测定水泥强度。中国ISo标准砂符合 ISo679中5.1.3要求。中国ISo标准砂的质量控制按本标准第11章进行。标准砂作全面地和确地规定是困难的，因此在鉴定和质量控制时使砂子与ISo基准砂比对标准化是必要的，ISo基准砂在以下叙述。 ISo基准砂 ISo基准砂(referencesand)是由德国标准砂公司制备的Sio2。含量不低于98% 的天然的圆形硅质砂组成，其颗粒分布在表规定的范围内。 砂的筛析试验应用有代表性的样品来进行，每个筛子的筛

28、析试验应进行至每分钟通过量小于0.5g为止。砂的湿含量是在105110，下用代表性砂样烘2h的质量损失来测定，以干基的质量百分数表示，应小于0.2%。 21将试模擦净、模板四周与底座的接触面上应涂黄油、紧密装配、防止漏浆。内壁均匀刷一薄层机油。 22标准砂应符合GB/T176711999中国ISo标准砂的质量要求。试验采用灰砂比为1:3，水灰比0.50。 23每成型3条试件需称量：水泥450g，标准砂1350g，水225mL。 24胶砂搅拌。用ISo胶砂搅拌机进行，先把水加入锅内，再加入水泥，把锅放在固定器上，上升至固定位置然后立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂

29、子加入（一般是先粗后细），再高速搅拌30s后，停拌90s，在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上和胶砂刮入锅中间，在调整下继续搅拌60s。各个搅拌阶段，时间误差应在1s以内。 25试件用振实台成型时，将空试模和套模固定在振实台上，用勺子直接从搅拌锅内将胶砂分二层装模。装第一层时，每个槽里先放入300g胶砂，并用大播料器刮平，接着振动60次，再装入第二层胶砂，用小播料器刮平，再振动60s。移走套模，从振实台上取下试模，用一金属尺近似90的角度架在试模模顶的一端，沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试件表面抹平。 3试件养

30、护 31将成型好的试件连模放入标准养护箱（室）内养护，在温度为（201），相对湿度不低于90%的条件下养护2024h之间脱模（对于龄期为24h的应在破型试验前20min内脱模）。 32将试件从养护箱（室）中取出，用墨笔编号，编号时应将每只模中三条试件编在两龄期内，同时编上成型与测试日期。然后脱模，脱模时应防止损伤试件。硬化较慢的水泥允许24h以后脱模，但须记录脱模时间。 33试件脱模后立即水平或竖直放入水槽中养护，养护水温为（201），水平放置时刮平面应朝上，试件之间留有间隙，水面至少高出试件5mm，最后用自来水装满水池，并随时加水以保持恒定水位。 4水泥抗折强度试验 41各龄期的试件，必须在

31、规定的时间（2415）min、（4830）min、（7245）min、7d2h、28d8h内进行强度测试，于试验前15min从水中取出三条试件。 42测试前须先擦去试件表面的水分和砂粒，清除夹具上圆柱表面粘着的杂物，然后将试件安放到抗折夹具内，应使试件侧面与圆柱接触。 43调节抗折仪零点与平衡，开动电机以（5010）N/s速度加荷，直到试件折断，记录抗折破坏荷载Ff（N）。 44按下式计算抗折强度Rf（精确至0.1mPa）。 式中L抗折支撑圆柱中心距，L=100mm；b棱柱体正方形截面的边长，mm。 45抗折强度结果取三块试件的平均值；当三块试件中有一块超过平均值的10%时，应予剔除，取其余两

32、块的平均值作为抗折强度试验结果。 5水泥抗压强度试验 51抗折试验后的六个断块试件应保持潮湿状态，并立即进行抗压试验，抗压试验须用抗压夹具进行。清除试件受压面与加压板间的砂粒杂物，以试件侧面作受压面，并将夹具置于压力机承压板中央。 52开动试验机以（2.40.2）kN/s的速度进行加荷，直至试件破坏。记录最大抗压破坏荷载Fc（N）。 53按下式计算抗压强度Rc（精确至0.1mPa）。 式中，A为试件的受压面积，即40mm40mm=1600mm2。54六个抗压强度试验结果中，有一个超过六个算术平均值的10%时，剔除最大超过值，以其余五个的算术平均值作为抗压强度试验结果，如五个测定值中再有超过它们

33、平均数10%时，则此组结果作废。 胶砂抗折强度 胶砂抗压强度 2.3砂的筛分析试验 实验目的：测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，以评定砂的粗细程度，为混凝土配合比设计提供依据。 主要仪器与设备： 方孔筛一套（包括孔径为10mm、5mm、2.5mm、1.25mm、0.625、0.315mm、0.016mm的方孔筛，以及筛的底盘和盖各一个）、电子天平（称量200g，感量0.01g）、托盘天平（称量1kg，感量1g）、烘箱、托盘和毛刷等。 试样制备： 取回试样，然后将砂样通过10mm筛，并算出筛余百分率。然后称取每份不少于550g的试样两份，分别倒入两个浅盘中，在1055的温度下烘干到恒重，冷却至

34、室温备用。 实验步骤： （1）准确称取烘干试样500g，置于按筛孔大小顺序排列的套筛的最上一只筛(即5mm筛孔筛)上；盖上盖后，用手摇动套筛，筛分时间为5min左右；然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1时为止，通过的颗粒并入下一个筛中，并和下一个筛中试样一起过筛，按这样顺序过筛，直至每个筛全部筛完为止。 （2）仲裁时，试样在各号筛上的筛余量均不得超过下式的量： 式中：mr在一个筛上的剩余量；d筛孔尺寸(mm)；A筛的面积(mm2)。否则应将该筛余试样分成两份，再次进行筛分，并以其筛余量之和作为该筛余量。 （3）分别称取各筛筛余量（

35、精确至1g），所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量之和与筛分前砂样总量相比，其差值不得超过1。 实验结果： （1）计算分计筛余百分率：各筛上的筛余量除以试样总量的百分率（精确至1.0）。 （2）计算累计筛余百分率：该筛上的分计筛余百分率与大于该筛的各筛上的分计筛余百分率之总和(精确至1.0)。 （3）根据各筛的累计筛余百分率评定该试样的颗粒级配。 （4）按下式计算砂样的细度模数mx（精确至0.01）。 式中：A1、A2、A3、A4、A5、A6分别为5mm、2.5mm、1.25mm、0.625mm、0.315mm、0.16mm各筛上的累计筛余百分率。（5）筛分实验应采用两组砂样平行实验，细度模数以

36、两次实验结果的算术平均值为测定值（精确至0.1）。如两次实验所得的细度模数之差大于0.20时，应重新取样进行实验。 2.4砂的表观密度试验 仪器设备： （1）鼓风干燥箱 （2）天平 （3）容量瓶 （4）干燥器、搪瓷盘、滴管、毛刷、温度计等。 试验步骤： （1）按规定取样，并将试样缩分至约660g，放在干燥箱中于1055下烘干至恒量，待冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。 （2）秤取试样300g，精确至0.1g。将试样装入容量瓶，注入冷开水至接近500ml的刻度处，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h，然后用滴管小心加水至容量瓶500ml刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外

37、水分，称出其质量，精确至1g。 （3）倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向容量瓶内注水至500ml刻度处塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g。 注意事项： 砂表观密度试验时 （1）加砂后应将粘在容器瓶颈内壁洗进容量瓶 （2）水+砂+瓶和水加砂两次称量注意瓶塞 （3）赶气泡时间尽量延长，5min以上 结果计算与评定： 砂的表观密度按下式计算： -砂的表观密度，g/cm3 w-纯水4时的密度，=1g/cm3 m0-试样的烘干质量，g m1-试样、水、容量瓶的总质量，g m2-水、容量瓶的总质量，g 2.5石子的筛分析试验 1试验目的 通过筛分试验测定碎石或卵石的颗粒级配，以便于选择优质粗集

38、料，达到节约水泥和改善混凝土性能的目的；掌握GB/T146852001建筑用碎石、卵石的测试方法，正确使用所用仪器与设备，并熟悉其性能。 2主要仪器设备 （1）方孔筛孔径为2.36mm、4.75mm、9.50mm、16.0mm、19.0mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.0mm、63.0mm、75.0mm、及90.0mm的筛各一个，并附有筛底和筛盖。 （2）鼓风烘箱能使温度控制在（1055）。 （3）摇筛机、台称、浅盘、烘箱等。 3试样制备 按规定取样，用四分法缩取不少于表2的试样数量，经烘干或风干后备用。 表2粗集料筛分试验取样规定 4试验步骤 （1）称取按表11-2的规定

39、质量的试样一份，精确到1g。将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛上。 （2）将套筛放在摇筛机上，摇10min；取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个进行手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。通过的颗粒并入下一个筛，并和下一号筛中的试样一起过筛，直至各号筛全部筛完。当筛余颗粒的粒径大于19.0mm，在筛分过程中允许用手指拨动颗粒。 （3）称出各号筛的筛余量，精确至1g。 筛分后，如所有筛余量与筛底的试样之和与原试样总量相差超过1，则须重新试验。 5试验结果计算与评定 （1）计算分计筛余百分率（各筛上的筛余量占试样总量的百分率），精确至0.1。 （2）计算各号筛上的累计筛余百分率（该号筛的分

40、计筛余百分率与该号筛以上各分计筛余百分率之和），精确至0.1。 （3）根据各号筛的累计筛余百分率，评定该试样的颗粒级配。粗集料各号筛上的累计筛余根据各筛的累计筛余百分率评定该试样的颗粒级配的范围要求。 粗集料各号筛上的累计筛余百分率应符合国家规范规定的粗集料颗粒级配的要求 石子颗粒级配 （4）根据各筛的累计筛余百分率评定该试样的颗粒级配。 2.6石子的表观密度试验 广口瓶法 仪器设备： （1）鼓风干燥箱 （2）天平 （3）广口瓶 （4）方孔筛 （5）玻璃片、温度计、搪瓷盘、毛巾等。 试验步骤： （1）筛除小于4.75mm的颗粒，然后洗刷净，分为大至相等的两份备用； 表观密度试验所需试样数量 （

41、2）试样浸泡水饱和然后装入广口瓶中。装试样时，广口瓶应倾斜放臵，注入饮用水玻璃片覆盖瓶口。以上下左右摇晃的方法排除气泡； （3）气泡排尽后，向瓶中添加饮用水，直至水面凸出瓶口边缘。然后用玻璃片沿瓶口讯速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分后，称出试样，水，瓶和玻璃片总质量G1，精确至1g。 （4）装瓶中试样倒入浅盘，放在烘箱中于（1055）下烘干至恒量,待冷却至室温后,称出其质量G0，精确至1g。 （5）将瓶洗净并重新注入饮用水,用玻璃片紧贴瓶口水面,擦干瓶外水分后称出水,瓶和玻璃片总质量G2,精确至1g。 结果计算： 式中0-表观密度，kg/m3；G0-烘干后试样的质量，g；G1-试样，水，

42、瓶和玻璃片的总质量，g；G2-水，瓶和玻璃片的总质量，g；水-1000kg/m3。表观密度取两次试验结果之差大于20kg/m3，须重新试验。对颗粒村质不均匀的试样，如两次试验结果之差超过20kg/m3，可取4次试验结果的算术平均值。液比重天平法 仪器设备 a）鼓风干燥箱 b）天平：称量5kg，感量5g c）吊篮：直径和高度均为150mm， d）方孔筛：孔径为4.75mm的筛一只； e）盛水容器 f）温度计、搪瓷盘、毛巾等。 试验步骤： （1）按规定取样，并缩分至略大于规定的数量，风干后筛除小于4.75mm的颗粒，然后洗刷干净，分为大致相等的两份备用。 （2）取试样一份装入吊篮，并浸入盛水的容器

43、中，水面至少高出试样50mm，浸泡24h后，移放到称量用的盛水容器中，并用上下升降吊篮的方法排除气泡，吊篮每升降一次约1s，升降高度为30mm-50mm。 （3）测定水温后，准确称出吊篮及试样在水中的质量，精确至5g，称量时盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制。 （4）提起吊篮，将试样倒入浅盘，放在干燥箱中于1055下烘干至恒量，待冷却至室温后称出其质量，精确至5g。 （5）称出吊篮在同样水温中的质量，精确至5g。称量时盛水容器的水面高度仍由溢流孔控制。 结果计算： 表观密度=（G0/(G0+G2-G1)-水温对表观密度的修正系数）*水的密度 G0-烘干后试样的质量，单位为g； G1-吊篮及

44、试样在水中的质量，单位为g； G2-吊篮在水中的质量，单位为g。 表观密度取两次试验结果的算术平均值，两次试验结果之差大于20kg/m3，应重新试验，对颗粒材质不均匀的试样，如两次试验结果之差超过20kg/m3，可取4次试验结果的算术平均值。 注意事项： 石子表观密度试验时 （1）加石时应将广口瓶倾斜 （2）水应加到瓶口高出，盖玻璃板应水平推移 （3）升降吊篮排除气泡时，石子不得露出液面 第三章初步配合比计算 3.1确定配制强度 1.混凝土配合比的设计基本要求 市政工程中所使用的混凝土须满足以下五项基本要求： （1）满足施工规定所需的和易性要求； （2）满足设计的强度要求； （3）满足与使用环

45、境相适应的耐久性要求； （4）满足业主或施工单位渴望的经济性要求； （5）满足可持续发展所必需的生态性要求。 混凝土配合比设计中的3个重要参数 组成混凝土的4种材料,即水泥、水、砂子、石子用量之间有3个对比关系,即： 1:水灰比：用水量与水泥用量之间的对比关系。 水灰比是确定混凝土强度和耐久性的重要参数，也是影响混凝土和易性的重要因素。 2：砂率：砂的用量与石子用量的对比关系。 通常以砂用量占砂/石用量的百分数表示。砂率是影响混凝土和易性的重要参数。 3.单位用水量 混凝土中水泥浆用量与骨料用量之间的对比关系，可用每立方米混凝土的用水量来表示。 用水量主要影响混凝土和易性，对混凝土的强度也有影

46、响。 确定的原则： （1）在满足强度、耐久性要求上，确定混凝土的水灰比。 （2）在满足和易性的基础上，确定粗骨料、单位体积用水量、砂的用量 混凝土配合比就是确定水泥与水，细集料、粗集料等材料用量之间的比例关系，即水泥与水之间的比例关系，常用水灰比表示；砂与石子之间的比例关系，常用砂率表示；水泥浆与骨料之间的比例关系，常用单位用水量反应。水灰比、砂率、单位用水量是混凝土配合比的3个重要参数，混凝土配合比设计的步骤：首先正确选定原材料品种、检验原材料质量，然后按对混凝土技术要求进行初步计算，得出初步计算配合比：经实验室试拌、调整，得出基准配合比，经强度复核定出实验室配合比；最后根据现场原材料实际情

47、况修正实验室配合比，得出施工配合比。 初步配合比计算 1）计算配制强度（fcu，o）。根据普通混凝 土配合比设计规程（jGj552011）规定，混凝土配制强度应按下列规定确定： 当混凝土的设计强度小于c60时，配制强度应按下式确定： fcu，ofcu，k1.645 式中fcu，o混凝土配制强度，mPa； fcu，k混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值，mPa； 混凝土强度标准差，mPa。 当混凝土的设计强度不小于c60时，配制强度应按下式确定： fcu，o1.15fcu，k 混凝土强度标准差应根据同类混凝土统计资料计算确定，其计算公式如下： 式中fcu，i统计周期内同一品种

48、混凝土第i组试件的强度值，mPa； mfcu统计周期内同一品种混凝土n组试件的强度平均值，mPa； n统计周期内同品种混凝土试件的总组数。 当具有近1个月3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料，且试件组数不小于30时，其混凝土强度标准差应按上式进行计算。 对于强度等级不大于c30的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于3.0mPa时，应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值；当混凝土强度标准差计算值小于3.0mPa时，应取3.0mPa。 对于强度等级大于c30且小于c60的混凝土，当混凝土强度标准差计算值不小于4.0mPa时，应按混凝土强度标准差计算公式计算结果取值；当混凝土强度标准差

49、计算值小于4.0mPa时，应取4.0mPa。 当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差可按表6-3取值。 混凝土强度标准差值表6-3 例：某工程的钢筋混凝土梁，混凝土强度等级为c30，施工要求坍落度为30-50mm，普通硅酸盐水泥，强度等级为52.5（实测28天强度为55.3mpa），密度为3100kg/m3，碎石的表观密度为2670kg/m3，最大粒径为20mm。设计该混凝土的配合比，并换算为施工配合比。 确定配制强度 fcu，o=fcu，k1.645 查表可知，当混凝土强度等级为c30时，取=5.0 所以fcu，o=fcu，k1.645=30+1.6455.0=38

50、.2mpa 3.2确定水灰比及每立方米用水量 确定水灰比 w/c=afce/fcu，c+abfce 碎石，a=0.48，b=0.52，fce=55.3mpa w/c=（0.4855.3）/（38.2+0.480.5255.3）=0.51（最大允许水灰比为0.65） 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量 所以w/c=0.51 确定单位用水量 查表取mwo=195kg。 计算水泥用量 选取每1m3混凝土的用水量(w0)。用水量主要根据所要求的坍落度值及骨料种类、规格来选择。根据施工条件选用适宜的坍落度；并按表选定每1m3混凝土用水量。为保证混凝土的耐久性，由上式计算得出的水泥用量，还要满足表10-3-

51、6中规定的最小水泥用量的要求。需注意，高强混凝土的水泥用量不应大于550kgm3；水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kgm3。 计算单位水泥用量c0，根据已选定的每1m3混凝土用水量w0和得出的水灰比(wc)值，可求出水泥用量： mco=mwo/（c/w）=195/（1/0.51）=382kg3.3确定砂率及砂石用量 确定砂率 砂率应根据骨料的技术指标、混凝土拌和物性能和施工要求，参考有关资料决定。砂率可以根据以砂填充石子空隙，并稍有富余，以拨开石子的原则来确定。根据此原则可列出砂率计算公式如下： 式中s砂率，； mso，mgo每立方米混凝土中砂及石子用量，kg； Vso，Vgo每立方米混凝

52、土中砂及石子松散体积 so，go砂和石子堆积密度，kg/m3； P石子空隙率，； 砂浆剩余系数（一般取1.11.4）。查表得，砂率为33%. 注：本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减小或增大砂率。只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。对薄壁构件，砂率取偏大值。 本表中的砂率系指砂与骨料总量的重量比。 本表适用于坍落度10mm60mm的混凝土。对于坍落度大于60mm的混凝土 应在上表的基础上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1的幅度予以调整。坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。 计算砂石用量 质量法 假定混凝土表观密度mcp=2400kg/m3，mco+ms

53、o+mgo+mwo=mcps=mso/（mso+mgo）*100%mso+mgo=2400195382=1823kgmso=0.331823=602kgmgo=1823-602=1221kg式中mco每立方米混凝土的水泥用量，kg； mgo每立方米混凝土的粗集料用量，kg； mso每立方米混凝土的细集料用量，kg； mwo每立方米混凝土的用水量，kg； mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量（其值可取23502450kg） s砂率，。混凝土计算配合比为： mco：mwo：mso：mgo=382：195：602：1221=1：0.51：1.58：3.20 第四章混凝土配合比的试配、调整 配合比的试

54、配、调整。以上求出的各材料用量，是借助于一些经验公式和数据计算出来的，或是利用经验资料查得的，因而不一定符合实际情况，必须通过试拌调整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求为止，然后提出供检验混凝土强度用的基准配合比。 4.1混凝土配合比的试配 试配应采用工程中实际使用的原材料： 混凝土配合比的设计一般经历三个阶段，即设计计算、试配、调整。混凝土配合比的设计计算在普通混凝土配合比设计规程（jGj/T55-96）中有详细的表述，这里不加阐述。在普通混混凝土配合比设计规程中有关试配、调整的内容表述得较少，而试配又是混凝土配合比设计中最重要的环节。这就要求试配所用原材料一定要有代表性，为保证试配结果对实

55、际生产的指导意义，试配所用原材料必须要有代表性，则试配所用原材料的取样必须要有代表性。 混凝土配合比试配前的调整 1.依据各企业自身的生产试验、统计数据，来提高单方混凝土的水泥用量，降低水灰比。 2.提高砂率使用单粒级混凝土配料，由于粗集料间的空隙率较大，必须提高砂率，用较多的砂浆来填充粗集料间空隙，以保证混凝土的密实性和流动性。 3.提高砂浆稠度。由于16-35mm单粒级石子，自重较大，容易下沉，必须提高砂浆稠度，以增加对石子的下沉阻力，防止混凝土离析、泌水。 4.控制好混凝土坍落度。混凝土坍落度过大，更易离析泌水。 选择合适的外加剂用量。在外加剂的用量上，必须综合平衡减水、缓凝、增稠这三项

56、功能，最大限度满足实际工程要求，用单粒级石子配料时的外加剂用量，要首先满足混凝土工作性的要求。在满足工作性要求的前提下，考虑最大限度满足减水要求强度要求。 1.和易性调整 按初步配合比试拌一定体积的混凝土，测定混凝土拌合物的和易性。若拌合物不符合设计要求，调整的方法如下： 初步配合比设计确定的是lm混凝土各材料的用量，在实验室进行试配时，为节约材料，通常混凝土试拌体积远小于1m。混凝土试拌体积可根据混凝土试件 的计算体积，乘上11512富余系数来确定，如计划配制l组(3块)混凝土 立方体抗压强度标准试件，计算体积约为10L，乘上12系数后确定试拌体积为12L。根据普通混凝土配合比设计规程(jG

57、j552000)规定：骨料最大粒径315mm时，拌合物最小拌合体积为15L；骨料最大粒径40mm时，拌合物最小拌合体积为25L。 实测坍落度小于设计要求。保持水灰比不变，增加水泥浆，每增大10mm坍落度，约须增加水泥浆58；实测坍落度大于设计要求。保持砂率不变，增加骨料，每减少10mm坍落度，约增加骨料510；粘聚性、保水性不良。 单独加砂，即增大砂率。 测定和易性满足设计要求的混凝土拌合物的表观密度。计算混凝土基准配合比(结果为1m混凝土各材料用量，kg)。 以质量法计算所得配合比为例，试拌15l混凝土，其材料用量为：水泥：0.015382=5.73kg水：0.015195=2.93kg砂：

58、0.015606=9.09kg石子：0.0151221=18.32kg4.2混凝土配合比的调整 混凝土配合比试配后的调整 1.通过检查试拌混凝土的坍落度和工作性，确定适宜的用水量。 2.通过检查试拌混凝土的工作性和凝结时间，确定适宜的外加剂用量及砂率。如保水性不好，凝结时间过长的可适当减少外加剂使用量及适当提高砂率。如果拌和稠度过大，坍损较高，可适当增加外加剂用量或适当降低砂率。当然，外加剂用量的调整，必然会影响到减水效果，必须调整水灰比及用水量。 3.以混凝土强度检验结果，确定混凝土水灰比，并以此为依据，计算各种胶凝材料用量。强度检验结果偏高，可适度提高水灰比，强度检验结果偏低，可适当降低水

59、灰比。水灰比的调整幅度参照水灰比和强度关系曲线，并根据试配结果来确定。 4.以实测的混凝土容重和试拌时确定的砂率为依据，分别计算粗、细集料的用 保持水灰比不变，正价用水量及水泥用量各4%，即用水量增加到3.05kg，水泥用量增加到5.96kg，测得坍落度为30mm，粘聚性、保水性均良好。经调整后各种材料用量为：水泥5.96kg，砂9.09kg，石子18.32kg，水3.05kg，总用量为36.42kg，实测混凝土拌和物的表观密度为2415kg/m3，混凝土的基准配合比各种材料用量为：c基=c拌/(c拌+S拌+G拌+w拌）实测表观密度S基=S拌/(c拌+S拌+G拌+w拌)实测表观密度G基=G拌/

60、(c拌+S拌+G拌+w拌)实测表观密度w基=w拌/(c拌+S拌+G拌+w拌)实测表观密度c=5.73/（5.73+2.93+9.09+18.32)2415=384kgS=9.09/（5.73+2.93+9.09+18.32)2415=609kgG=18.32/（5.73+2.93+9.09+18.32)2415=1227kgw=2.93/（5.73+2.93+9.09+18.32)2415=196kg第五章混凝土实验室配合比的确定 5.1不同水灰比的混凝土强度试验 混凝土是以胶结材料、石子、砂等建筑材料按一定比例搅拌均匀，经过水化硬化形成的人工石材，由于混凝土具有强度较高和耐久性好等特点，混凝