建筑工程技术专业毕业设计混凝土配合比设计word版本 15页文档格式.docx

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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φ25捣棒振捣，捣棒距试模底板10mm～20mm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>

70mm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φ16mm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10000mm²

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 

1.1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-XX）、《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-XX）、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（gb/t50080-XX）、《普通混凝土力学性能试验方法标准》（gb/t50081-XX）、《混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（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。

1.3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。

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。

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30min，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110±

5℃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/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/t683-199740mm×

40mm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40mm×

40mm×

l60mm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2800～3000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1．1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（140±

5）r/min高速时为（285±

10）r/min；

公转低速时为（62±

5）r/min，高速时为（125±

10）r/min。

叶片与锅底、锅壁的工作间隙为（3±

1）mm。

1．2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（15±

0.3）mm，振动频率60次/（60s±

2s）。

1．3胶砂振动台。

可作为振实台的代用设备，其振幅为（0.75±

0.02mm，频率为2800~3000次/min。

台面装有卡具。

1．4试模可装拆的三联模，模内腔尺寸为40mm×

40mm×

160mm。

1．5下料漏斗。

下料口宽为4～5mm；

二个播料器和一个刮平直尺。

1．6水泥电动抗折试验机加荷速度50n/s±

10ns。

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应有±

1%精度，并具有按2400n/s±

200n/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，厚度不小于10mm，宽为40mm±

0.1mm，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0.1～0.8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200～300kn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105～110℃，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%。

2．1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。

2．2标准砂应符合gb/t17671—1999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。

2．3每成型3条试件需称量：

水泥450g，标准砂1350g，水225ml。

2．4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。

2．5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试件养护3．1将成型好的试件连模放入标准养护箱（室）内养护，在温度为（20±

1）℃，相对湿度不低于90%的条件下养护20～24h之间脱模（对于龄期为24h的应在破型试验前20min内脱模）。

3．2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。

3．3试件脱模后立即水平或竖直放入水槽中养护，养护水温为（20±

1）℃，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4．1各龄期的试件，必须在规定的时间（24±

15）min、（48±

30）min、（72±

45）min、7d±

2h、28d±

8h内进行强度测试，于试验前15min从水中取出三条试件。

4．2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。

4．3调节抗折仪零点与平衡，开动电机以（50±

10）n/s速度加荷，直到试件折断，记录抗折破坏荷载ff（n）。

4．4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。

4．5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，取其余两块的平均值作为抗折强度试验结果。

5 

水泥抗压强度试验5．1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。

5．2开动试验机以（2.4±

0.2）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）。

5．3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40mm×

40mm=1600mm2。

5．4六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2