水泥混凝土的检测与应用-普通混凝土的配合比设计

混凝土组成材料的选择导入你家里起房子，地基C25，你知道如何配料施工吗？（一）混凝土组成材料的选择砼水泥粗集料细集料水外加剂+掺合料水泥浆凝结前——润滑和填充硬化后——胶结和填充粗细骨料骨架作用

外加剂和掺合料改变其性能：减水、早强、缓凝等。各组成材料在混凝土中的作用1、水泥水泥强度等级为混凝土强度等级的1.1~1.6倍；高强混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的0.7~1.2倍P149~150表7-7水泥品种选取六大通用水泥水泥强度等级的选择水泥强度等级应与配制等级相适应水泥用量kg/m332.5

等级52.5等级C20307201C50648407水泥强度过高水泥强度过低水泥用量少水泥用量多混凝土和易性差、不密实水化热大、混凝土易收缩开裂1、水泥2、集料（P151~155）集料细集料І类>C60Ⅱ类C30~C60Ⅲ类<C30颗粒级配、表观密度、堆积密度、空隙率、含泥量、石粉含量、泥块含量等粗集料І类>C60Ⅱ类C30~C60Ⅲ类<C30强度、最大粒径、颗粒级配、表观密度、堆积密度、空隙率、针片状含量、有害物质等

可用:自来水、饮用水、井水。

不能用:海水、黄泥水

有害物质含量控制；对混凝土凝结时间的影响；对水泥胶砂强度的影响。3、水（P155）本节重点是熟悉普通水泥混凝土的组成材料的要求小结思考因水资源短缺，应尽可能采用污水和废水养护砼，这种做法是否正确呢？普通水泥混凝土配合比设计普通水泥混凝土配合比设计设计依据混凝土的配合比是指混凝土中各组成材料的质量比例。确定配合比的工作，称为配合比设计。

（一）配合比设计的基本资料1）混凝土设计强度等级2）工程特征（环境、结构断面、钢筋最小间距等）3）耐久性要求（抗渗性、抗冻性等）4）水泥强度等级和品种5）砂石种类，石子最大公称粒径6）施工方法

（二）混凝土配合比的表示方法①单位用量表示方法：（1m3混凝土中各种材料的用量表示）例如：C30混凝土配比水泥：水：砂子：石子=330kg/m3：150kg/m3：706kg/m3：1264kg/m3②相对用量表示方法：以水泥质量为1，并按水泥:砂:石;水胶比的顺序排列

1：2.14：3.82;W/B=0.5

①满足结构物设计强度的要求（配制强度）②满足施工和易性的要求（塌落度试验）③满足环境耐久性的要求（考虑最大水胶比和最小水泥用量）④满足经济性要求（满足前三种情况下水泥用量少）（三）基本要求1、水胶比混凝土中用水量与胶凝材料用量之比。3、单位用水量单位用水量指1m3混凝土拌和物中水的用量（kg/m3）。2、砂率

砂率是砂的用量占砂石总质量的百分率，它影响着混凝土的粘聚性和保水性。（四）混凝土配合比设计的三个参数

1）质量法——假定密度法假定混凝土拌合物的表观密度为一固定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。（2350～2450kg/m3)

即：mc0+mfo+mso+mgo+mwo=mcp1、两种方法砂率水泥质量掺合料质量砂子质量石子质量水质量砼表观密度（五）计算粗、细集料单位用量的方法

2）体积法——绝对体积法假定混凝土拌合物的体积，等于混凝土拌合物各组成材料的绝对体积和混凝土拌合物中所含少量空气体积之和。

即：1、两种方法表观密度（五）计算粗、细集料单位用量的方法

砂率①计算“初步配合比”（依据经验式）②试拌调整提出“基准配合比”——满足和易性（坍落度）③检验强度，确定“试验配合比”——调整W/B，符合强度、耐久性和工作性要求。④换算“施工配合比”——实际砂石含水率进行修正（六）普通水泥砼的设计步骤本节重点是：（1）熟悉普通水泥混凝土的配合比设计的要求；（2）掌握普通水泥混凝土的设计步骤。小结思考水胶比中的胶凝材料主要包括哪些？感谢聆听！初步配合比设计初步配合比计算步骤：1）确定砼的配制强度fcu,o

2）计算水胶比W/B3）选定单位用水量(mwo)4）计算单位胶凝材料（水泥等）用量(mco)5）选定砂率（βs）6)计算粗、细骨料的用（mso

、mgo

）——体积法、质量法7）计算初步配合比“初步配合比”的计算步骤(一)设计初步配合比1）混凝土配制强度(fcu,0)混凝土设计强度，来自图纸混凝土强度标准差，反映砼的生产水平，可按表7-22查取初步配合比（推荐经验式）----P.159式7-10）

（2）确定水胶比（W/B）按耐久性校核水胶比（3）确定单位用水量（mwo）

水泥质量掺合料质量胶凝材料质量胶水比掺合料掺量单位用水量（4）确定胶凝材料用量（mbo）（1）（2）（3）按耐久性要求校核单位水泥用量最大水胶比最小胶凝材料用量/（kg/m3）素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330表7-29混凝土的最小胶凝材料的用量（5）选定砂率（βs）

①质量法（假定表观密度法）（6）计算粗细集料单位用量（mgo，mso）②体积法（绝对体积法）本次课的重点是：理解和掌握混凝土的初步配合比设计。小结感谢聆听！基准配合比、试验配合比、施工配合比设计1、试拌调整提出基准配合比试配粗细集料以干燥状态为基准拌合数量按实际需要计算拌合数量校核工作性测定混凝土拌合物工作性当不符合要求时，应调整如果不干燥？用水扣除集料含水，集料数量增加（1）制作试件、检验强度①采用3个不同配合比，一组为基准配合比，另两组水胶比分别增加及减少0.05，用水不变，砂率分别增加和减少1%②每组制作一组（3块）试件，并检验工作性、测定表观密度③测定28天强度，根据砼强度和水胶比用作图法求出满足砼配制强度相对应的水胶比。（2）根据检验强度后确定的水胶比、砂率，重新计算混凝土配合比2、检验强度，确定试验室配合比（3）根据实测拌合物湿表观密度修正配合比当砼表观密度计算值与实测值之差的绝对值超过计算值2%时，应修正砼密度校正系数经强度复核和表观密度修正后的配合比称为实验室配合比。实测表观密度计算表观密度基准配合之水胶比用水量砂率基准配合比之水胶比-0.05用水量不变砂率-1%基准配合比之水胶比+0.05用水量不变砂率+1%强度1强度2强度3试配强度最优水胶比最优水胶比、用水量(不变)、砂率(不变)

试验室配合比基准配合比试验室配合比水泥用量不变湿砂=干砂+干砂*砂子的含水率a%（湿砂子中水重）湿石=干石+干石*石子的含水率b%（湿石子中水重）水用量=试验室配比水用量-湿砂子中水重-湿石子中水重=试验室配比水用量-干砂*砂子的含水率a%-干石*石子的含水率b%水胶比不变、干料变湿料试验室配合比施工配合比3、根据现场砂石含水率，换算成施工配合比配合比根据以上分析，请对比

试验室配合比与施工配合比对比项试验室配合比施工配合比胶凝材料水砂石和易性水胶比用量相同掺加用水量减少，减少量为砂、石中所含的水需满足施工要求相同干砂干石湿石湿砂单位标准用水量本节重点是：混凝土的基准配合比，试验室配合比以及施工配合比设计的整个过程小结思考（1）请写出含水率的定义式。（2）若含水率5%的湿砂105g，其中水和干砂分别是多少？普通混凝土的配合比设计练习讲解

配制实例：钢筋混凝土桥台混凝土配合比设计原始资料:1)混凝土设计等级C35，强度标准差为4.0MPa，施工要求混凝土拌合物坍落度为35~50mm，机械拌合振捣。桥梁所在地属寒冷地区。2）组成材料：强度等级42.5MPa的普通硅酸盐水泥，实测28天抗压强度为46.8MPa，密度3.1g/cm3，砂为中砂，表观密度为2.65g/cm3，施工现场砂含水率为2%；碎石粒径5~40mm，表观密度为2.7g/cm3，施工现场碎石含水率为1%，水为自来水。设计要求：1）计算初步配合比2）试拌、调整工作性，提出基准配合比3）检验强度确定实验室配合比4）换算成施工配合比1、计算配制强度fcu,o=fcu,k+1.645σ=35+1.645×4=41.6MPa2、计算水胶比验证最大水胶比为0.5，取水胶比0.53、确定单位用水查表得mw0=175kg/m34、计算水泥用量查表3-24最小胶凝材料用量为320，符合要求（一）初步配合比的计算5、选定砂率

查表得βs=32%6、质量法（假定表观密度法）假定混凝土的表观密度为2400kg/m3假定：刚拌和好的砼混合料是密实的（即没有空隙的，但有孔隙），那么各组成材料单位用量之和即为砼的表观密度

mc0+mw0+ms0+mg0=2400ms0/(ms0+mg0)=0.32350+175+ms0+mg0=2400ms0/(ms0+mg0)=0.32解得：ms0=600kg/m3mg0=1275kg/m37、混凝土初步配合比为水泥：水：砂子：石子=350：175：600：1275（一）初步配合比的计算在实验室完成，目的是验证混凝土的工作性1、计算试样材料用量（按质量法）取混凝土试拌用量0.025m3试验材料用量：水泥=350×0.025=8.75kg水=175×0.025=4.38kg砂子=600×0.025=15kg石子=1275×0.025=31.88kg2、调整工作性测定坍落度为25mm,低于设计要求增加3%水泥浆水泥增加8.75×3%=0.26kg水增加4.38×3%=0.13kg再次搅拌后，测得塌落度为40mm，粘聚性、保水性好，最后做成试块。（二）基准配合比设计实际原材料用量水泥：8.75+0.26=9.01kg水：4.38+0.13=4.51kg砂：15kg石：31.88kg换算为基准配合比水泥：水：砂：石=9.01/0.025:4.51/0.025:15/0.025:31.88/0.025=360:180:600:1275（二）基准配合比设计（1）制作试件、检验强度（2）根据检验强度后确定的水胶比和砂率，重新计算砼的配合比

（3）根据实测拌和物湿表观密度修正配合比当砼表观密度计算值与实测值之差的绝对值超过计算值2%时，应修正砼密度校正系数经强度复核和表观密度修正后的配合比称为实验室配合比。实测表观密度计算表观密度（三）确定试验室配合比工地实测砂含水率2%，石含水率1%水泥=360kg砂子=600×（1+2%）=612kg石子=1275×（1+1%）=1288kg水=180－（612-600）－（1288-1275）

=180－600×2%－1275×1%=155kg故施工配合比为水泥：水：砂：石=360:155:612:1288=1：0.43：1.7:3.58（四）换算成施工配合比本本次课的重点是：通过听例题分析讲解，能够对比区分试验室配合比与施工配合比，掌握混凝土的配合比(质量法和体积法）的应用。小结试验任务

题目：钢筋混凝土桥台混凝土配合比设计原始资料:1)混凝土设计等级C15C20C25C30，施工要求混凝土拌合物