混凝土配合比优化设计PPT课件下载推荐.ppt

1、另一个就是试验，这是对计算过程的调整。一、一、凝土配合比的设计过程实质凝土配合比的设计过程实质计算就是粗算出混凝土配合比，这个过程含盖了你所了解的所有知识以及在实际生产过程中所掌握的情况试验过程，是对计算出来的混凝土配合比的验证，它包括了试配与混凝土性能试验，如果经验不足的情况下，建议大家多使用坍落度筒之类的试验工具来辅助试验，以减少个人主观对混凝土试验结果的影响。计算与调整计算与调整先要对混凝土配合比进行初算，初算步骤如下：先要对混凝土配合比进行初算，初算步骤如下：第一步：确定混凝土配制强度第一步：确定混凝土配制强度（fcu,0）第二步：确定水灰比第二步：确定水灰比（w/c）第三步：确定用水

2、量第三步：确定用水量W0 第四步：确定水泥用量第四步：确定水泥用量C0 第五步：确定砂率第五步：确定砂率s 第六步：确定砂石用量第六步：确定砂石用量S0，G0第七步：根据确定的各种材料的用量，确定初算配合比第七步：根据确定的各种材料的用量，确定初算配合比二、传统配合比计算方法二、传统配合比计算方法v依据混凝土强度保证率依据混凝土强度保证率95的原则：的原则：fcu.0 fcu.k+1.645 v的确定：的确定：各各混混凝凝土土公公司司应应具具备备强强度度历历史史资资料料时时，用用统统计计法法确确定定的的值值 或者无强度历史资料时，应查表确定：或者无强度历史资料时，应查表确定：C20C35 C3

3、5时：时：=6.0=6.0 第一步：混凝土配制强度的确定第一步：混凝土配制强度的确定n依据鲍罗米公式（依据鲍罗米公式（C/W=1.2-2.5）：fcu,o=a fce（C/W-b b）W/C=a fce/（fcu,o+a.b b fce）n n耐久性校核：耐久性校核：水水灰灰比比还还不不得得大大于于P109表表412中中规规定定的的最最大大水水灰灰比值比值 n结果结果两者取最小值。两者取最小值。第二步、初步确定水灰比（第二步、初步确定水灰比（W/C）n需需水水量量定定则：在在不不用用外外加加剂的的情情况况下下，当当骨骨料料（石石子子）最最大大粒粒经一一定定时，混混凝凝土土坍坍落落度度（流流动度

4、度）主主要要取取决决于于单方方混混凝凝土土用用水水量量，而而与与水水泥泥用用量量（水水泥泥用用量量相相差差50100kg/m3范范围内内）的的变化无关。化无关。n坍坍落落度度90mm90mm时：根根据据所所用用粗粗骨骨料料的的种种类、最最大大粒粒径径及及施施工工所所要要求求的的坍坍落落度度值，查P86表表4-4、4-5选取取1 m3混凝土的用水量。混凝土的用水量。n坍坍落落度度90mm时：先先确确定定坍坍落落度度90mm时的的用用 水水 量量，然然 后后 每每 增增 加加 20mm坍坍 落落 度度，增增 加加5kg/m3水。水。第三步第三步第三步第三步 拌合用水量（拌合用水量（拌合用水量（拌合

5、用水量（mmwowo）确定确定确定确定需水量定则需水量定则需水量定则需水量定则塑性和干硬性混凝土的用水量（塑性和干硬性混凝土的用水量（塑性和干硬性混凝土的用水量（塑性和干硬性混凝土的用水量（kg/mkg/m3 3）（普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000）JGJ55-2000）表表表表6 61212项目指标卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）102040162040坍 落 度 mm1030190170150200185165305020018016021019517550702101901702202051857

6、090215195175230215195维勃稠度15201751601451801701551015180165150185175160510185170155190180165n先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水率，确定掺外加剂的实际用水量mwa：n 掺外加剂的用水量确定掺外加剂的用水量确定n计计算算根根据据确确定定的的水水灰灰比比（W/C）和和选选用用的的单单位位用用水水量（量（mwo），可计算出水泥用量（），可计算出水泥用量（mco）：）：n校校核核为为保保证证混混凝凝土土的的耐耐久久性性，由由上上式式计计算算得得出出的的水水泥泥用量还应满足用量还应满足P109表表4

7、12规定的最小水泥用量的要求；规定的最小水泥用量的要求；n取值取值两者最大值。两者最大值。第四步第四步 水泥用量（水泥用量（mco）的确定）的确定掺外加剂的用水量确定n先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水率，确定掺外加剂的实际用水量mwa：n 第五步第五步 砂率值（砂率值（s s）的确定）的确定 、根根据据混混凝凝土土拌拌和和物物和和易易性性要要求求，通通过过试试验验求求出出合合理理砂砂率率：以以流流动动度度最最大大，或或相相同同流流动动度下，水泥用量最少确定合理砂率；度下，水泥用量最少确定合理砂率；、根根据据骨骨料料特特性性，水水灰灰比比大大小小，查查表表确确定定砂砂率（率（

8、P87P87）；）；、根根据据骨骨料料合合理理级级配配原原则则，即即砂砂子子填填充充石石子子空空隙隙，并并稍稍有有富富余余（拨拨开开）系系数数原原则则，通通过过计算确定。计算确定。第六步第六步 砂、石用量（砂、石用量（mso）及（）及（mgo）确定）确定vv绝对体积法：绝对体积法：假假定定混混凝凝土土拌拌和和物物的的体体积积等等于于各各组组成成材材料料绝绝对对体体积积和和混混凝凝土土拌拌和和物物中中所所含含空空气气体体积积之总和。之总和。vv假定质量法：假定质量法：假假 定定 混混 凝凝 土土 拌拌 合合 物物 的的 表表 观观 密密 度度mcpmcp（kg/m3）（kg/m3）接接近近一一个

9、个固固定定值值。则则所所有有组组成成材材料料质量加在一起等于质量加在一起等于mcpmcp 。以上是对传统混凝土配合比计算方法的简述由于今天主要是讲述优化配合比的计算设计，所以，我们就不对传统配合比进行进一步的分析了，下面主要是对优化配合比的讲述，及利用新的思考方式解决问题。一、混凝土配合比在设计时是以目标为起点来设计的，它完全的和传统混凝土设计计算时以强度为起点来设计不同。二、科学的混凝土计算方法是应以体积法为准。传统的以重量来计算，包括假定容重法，都十分的不科学。也有利于体积的概念的形成。这种思想的确立，有利于不同密度，尤其是差别比较大的密度粗细骨料的砂率的计算。混凝土配合比设计计算以前应明

10、确的几个问题混凝土配合比设计计算以前应明确的几个问题混凝土配合比设计计算以前应明确的几个问题混凝土配合比设计计算以前应明确的几个问题现在的配合比设计，应该全称可以这样称呼：混凝土配合比目标应用设计，也就是说在设计混凝土配合比的时候就应该有明确的目标。混凝土配合比设计是保证混凝土质量的核心环节，在进行配合比设计前应明确混凝土性能要求、工程结构类型、施工工艺、混凝土浇注时的环境条件以及结构耐久性要求等，还要对现有原材料的性能、设备状况，生产质量水平以及质量控制水平进行综合权衡。也就是说混凝土配合比在设计时是以目标为起点来设计的，它完全的和传统混凝土设计计算时以强度为起点来设计不同。三、目标设计思想

11、的重要性三、目标设计思想的重要性目标分解：（这里先粗略的说一下）1、混凝土性能要求:主要为施工方提出的要求，主要围绕坍落度等这些比较直观的混凝土拌合物性能。2、与性能相关的混凝土的参数，我们在混凝土配合比设计时应该考虑：混凝土中浆体总量、砂率、外加剂用量、凝结时间、胶凝材料的比例等这些配合比计算时所用到的参数。四、针对目标设计的思路四、针对目标设计的思路1、工程结构类型：这个比较复杂的问题，直接影响的是混凝土的流动性，是否满足结构施工要求。比如，狭窄空间混凝土是否是完全的充填，比较宽厚的底板结构是否能保证泵送混凝土的浮浆不能太多等等。影响这些性能的因素会有我们后面将提到的浆体体积，混凝土的砂率

12、，也会有水胶比这些影响混凝土稠度的因素。2、施工工艺：了解施工工艺对于设计混凝土配合比时，是否能合理应用于施工是十分关键的。比如：都是C30的混凝土，有大流动性泵送，也有小流动性自卸，了解不同的施工工艺，对于成本的控制也是十分关键的。目标分解一目标分解一3、混凝土浇注时的环境条件：这个因素主要是考虑混凝土未入模前的温度影响和入模之后的水化影响。大体积在夏季就要考虑大掺量掺各料；普通混凝土就要在夏季考虑坍落度的经时损失；而冬季就要考虑凝结时间和早期强度，保证混凝土的临界强度。目标分解二目标分解二4、质量控制水平、材料控制水平、设备管理水平的影响：混凝土公司试验室、生产水平、质量控制水平、材料供应

13、的稳定、材料厂家的生产管理水平、人员的不确定因素，这些条件直接影响到混凝土的稳定性，对于这些外在的影响因素的考虑是十分重要的，这些因素将直接影响到值，也就是混凝土强度的标准差。当这些因素的影响，设计者认为足够大时，为了确保混凝土的最终强度，就应该增大值，也就是说增加混凝土强度的设计值，即：提高混凝土28天设计强度。相反：如果经过统计，值比较小，而生产的管理水平又比较高，质量相对平稳，就可以减小值，减小28天设计强度，降低混凝土材料成本。目标分解三目标分解三一、由目标分解出来的内容，确定总浆体体积（Ve）：水泥浆的构成：水+水泥+掺合料+空气+外加剂即：Ve=Vw+Vc+Vf+V a+Vo目标混

14、凝土的强度、坍落度、施工工艺、工程的结构类型决定混凝土应设计的水泥浆体的总量。强度：C10：约270L，C30约330L，C60约350L前面的这三个例子只是在向大家说明，浆体总量应随着强度的增加而增加。而同一强度，浆体的体积是随坍落度、施工工艺、工程的结构类型而变化的。混凝土配合比计算混凝土配合比计算由强度再确定水胶比国国家家规规范范规规定定，我我国国混混凝凝土土的的强强度度保保证证率率为为95%95%，因因而而首首先先以以95%95%保保证证率率按按下下式式确确定定混混凝凝土土设设计计配配合合比比的抗压强度。的抗压强度。f fcucu，o o f fcucu，k k +1.645+1.64

15、5 式中，式中，f fcucu，o o为混凝土设计配制抗压强度（为混凝土设计配制抗压强度（MPaMPa）；f fcucu，k k为混凝土立方体抗压强度标准值（为混凝土立方体抗压强度标准值（MPaMPa）；为混凝土强度标准差（为混凝土强度标准差（MPaMPa）。）。二、确定水胶比二、确定水胶比当当混混凝凝土土强强度度等等级级小小于于C60C60时时，混混凝凝土土水水胶胶比比宜宜按按下下式计算：式计算：W/B=W/B=a af fb b/（f/（fcu,0cu,0+a a b bf fb b）式中，式中，a a、b b为回归系数，可参专下表。为回归系数，可参专下表。f fb b胶胶凝凝材材料料2828天天胶胶砂砂强强度度可可实实测测，也也可可按按 JGJ55-2011JGJ55-2011第第5.1.35.1.3确定。确定。水胶的计算：Vw（Ve-Va）W/Bb/（1+W/Bb）=（Ve-Va）/（1+1/W/Bb）对于Ve的取值，可以根据目标混凝土的性能要求确定