土木工程材料第2版课45课件

1、 混凝土配合比设计的概念（1）混凝土配合比：混凝土中各组成材料数量之间的比例关系； （2） 配合比设计：通过计算、试验等方法，确定混凝土中各组分间用量比例的过程。 （3）配合比设计表示方法： 一种是以每1m3混凝土中各项材料的质量表示，如水泥300kg、 水180kg、砂720kg、石子1200kg； 以各项材料相互间的质量比来表示（以水泥质量为1），将上例 换算成质量比为：水泥砂石=12.44，W/C=0.60。 4.5 普通混凝土的配合比设计 混凝土配合比设计的概念4.5 普通混凝土1. 四项基本要求（1）满足结构设计要求的强度等级；（2）满足施工要求的和易性；（3）满足环境和使用要求的耐

2、久性；（4）节约水泥和降低成本。4.5.1 混凝土配合比设计的基本要求和主要参数4.5.1 混凝土配合比设计的基本要求和主要参数2. 三个主要参数及其确定原则 水胶比 ：水与胶凝材料之间的比例关系。在满足强度和耐久性要求的前提下，为了节约水泥，尽量取较大值；砂率 ：砂与石子之间的比例关系。在保证混凝土拌合物和易性的前提下，从降低成本经济性方面考虑，尽量取较小值；单位用水量 ：水泥浆与骨料之间的比例关系。在达到流动性要求的情况下，尽量取较小值。较小的水泥浆数量满足和易性的要求，并具有较好的经济性。2. 三个主要参数及其确定原则 4.5.2 混凝土配合比设计的基本资料 配合比设计之前，必须首先掌握

3、与之相关的基础资料，包括：1. 各种原材料的品种及其物理力学性质 胶凝材料品种和实际强度、密度；砂、石的种类、表观密度、堆积密度和含水率；砂的细度模数；石子的级配和最大粒径；拌合水的水质及水源；外加剂的品种、特性和适宜掺量。2. 混凝土的强度等级和耐久性要求 如抗冻、抗渗、耐磨等性能要求。3. 施工和管理方面的资料 包括搅拌和振捣方式、坍落度要求、施工管理水平、构件类型、最小钢筋净距等。 4.5.2 混凝土配合比设计的基本资料 4.5.3 普通混凝土配合比设计的步骤 计算配合比 设计配合比 施工配合比调整和易性校核强度、耐久性扣减工地砂石含水量 试拌配合比 4.5.3 普通混凝土配合比设计的步

4、骤 计算配合1.初步配合比的计算： （1）确定配制强度； （2）初步确定水灰比； （3）确定用水量和外加剂用量； （4）确定胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量； （5）确定砂率； （6）计算粗、细骨料用量。1.初步配合比的计算：（1）确定配制强度当混凝土的设计强度等级小于C60时，混凝土的强度保证率为95，对应的t=-1.645，配制强度应按下式确定：当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定：表4-30 混凝土强度标准差取值 混凝土强度等级C20C25C45C50C55s / MPa4.05.06.0（1）确定配制强度混凝土强度等级C20C25C45C50（2）初步确定水胶比 计算混凝土

5、水胶比（当混凝土强度等级小于C60时，宜按下式计算）：回归系数可按表4-31采用。表4-31 回归系数a、b选用表 粗骨料品种系数碎石卵石a0.53 0.49b0.200.13当胶凝材料28d胶砂抗压强度值（fb）无实测值时，可按下式计算：式中：f、s 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按表4-32选用； fce水泥28d胶砂抗压强度（MPa）， 耐久性审核（查表4-28）取小者（2）初步确定水胶比回归系数可按表4-31采用。表4-3（3）确定用水量和外加剂用量1）确定用水量根据所要求的混凝土坍落度值及所用骨料的种类、规格来选择。Wwa=Wwo(1-) 对于掺外加剂混凝土的单位用水量可

6、按下式计算：（3）确定用水量和外加剂用量1）确定用水量Wwa=Wwo2）确定外加剂用量每立方米混凝土中外加剂用量应按下式计算： 式中 计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量，kg/m3； 计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量，kg/m3； 外加剂掺量（），应经混凝土试验确定。2）确定外加剂用量式中 计算配合比每立方米混凝土中外加剂（4）确定胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量1）确定每立方米混凝土中胶凝材料用量 2）每立方米混凝土的矿物掺合料用量 式中 矿物掺合料掺量（） 3）每立方米混凝土的水泥用量 耐久性审核（表4-29）取大者（4）确定胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量1）确定每立方米混凝（5）确

7、定砂率查表表4-40 混凝土的砂率（）水胶比（W/B）卵石最大公称粒径（mm）碎石最大粒径（mm）10.020.040.016.020.040.00.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641计算：原则：砂填充石子空隙并稍有富余二者均可（5）确定砂率表4-40 混凝土的砂率（）水胶比卵石最大（6）计算粗、细骨料用量 1）质量法 当采用质量法计算粗、细骨料用量时，应按下列公式计算：mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量（k

8、g/m3），可取23502450kg/m3 式中 （6）计算粗、细骨料用量 1）质量法mcp每立方2）体积法当采用体积法计算混凝土配比时，砂率应按教材上公式（4-37）计算，粗、细骨料用量应按公式（4-38）计算。式中 c水泥密度（kg/m3）； f矿物掺合料密度（kg/m3）； g粗骨料的表观密度（kg/m3）； s细骨料的表观密度（kg/m3）； w水的密度（kg/m3）； 混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为1。2）体积法式中 c水泥密度（kg/m3）；（1）配合比的试配、调整 混凝土的初步配合比是借助经验公式、数据计算出来的，或是利用经验资料查得的，不一定能符合实际情况

9、，还必须经过试拌调整，才能提出供检验混凝土强度用的试拌配合比。 每盘试配的最小搅拌量应符合表4-38的规定，并不应小于搅拌机公称容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。2.混凝土配合比的试配、调整与确定（1）配合比的试配、调整 混凝土的初步配合比是借助经验公1）和易性的调整方法坍落度低于设计要求坍落度太大含砂不足，粘聚性和保水性不良调整措施保持水胶比不变，增加适量浆体，或掺加适量减水剂。调整措施保持砂率不变条件下增加骨料调整措施适当增大砂率1）和易性的调整方法调整措施保持水胶比不变，增加适量浆体，或2）试拌配合比的确定经过和易性调整后，应根据每种材料的实际用量和混凝土的实测表观密度，重新计算混凝

10、土的配合比，这个满足和易性要求的配合比为试拌配合比。试拌配合比的各种材料用量为： 2）试拌配合比的确定（2）设计配合比的确定 1）强度试验按试拌配合比配制的混凝土，虽然满足了和易性要求，但强度是否满足要求必须经过试验检验。在试拌配合比的基础上应进行混凝土的强度试验，并应符合下列规定： 应采用三个不同的配合比，其中一个应为上述和易性试拌调整确定的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05，用水量应与试拌配合比相同，砂率可分别增加和减少1； 进行混凝土强度试验时，尚需检验混凝土拌合物的和易性及测定表观密度，拌合物性能应符合设计和施工要求； 进行混凝土强度试验时，每个配合

11、比应至少制作一组试件，并应标准养护到28d或设计规定龄期时试压。（2）设计配合比的确定 1）强度试验 2）配合比调整 配合比调整应符合下述规定：根据上述混凝土强度试验结果，宜绘制强度和胶水比的线性关系图或插值法确定略大于配制强度的强度对应的胶水比；在试拌配合比的基础上，用水量（mw）和外加剂用量（ma）应根据确定的水胶比作调整；胶凝材料用量（mb）应以用水量乘以确定的胶水比计算得出；粗骨料和细骨料用量（mg和ms）应在用水量和胶凝材料用量进行调整。 2）配合比调整 配合比调整后的混凝土拌合物的表观密度应按下式计算： 混凝土配合比校正系数按下式计算： 3）配合比校正当混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，由以上定出的配合比即为设计配合比；若二者之差超过2%时，则须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d ，即为最终确定的设计配合比。配合比调整后，混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合JGJ 552011的有关规定。对耐久性有设计要求的混凝土应进行相关耐久性试验验证。 配合比调整