混凝土配合比设计.ppt

1、4.4 4.4 普通塑性混凝土的配合比设计普通塑性混凝土的配合比设计4.4.14.4.1 混凝土配合比设计的要求混凝土配合比设计的要求4.4.24.4.2 混凝土配合比设计中的三个参数混凝土配合比设计中的三个参数4.4.34.4.3 确定配合比参数的原则与方法确定配合比参数的原则与方法4.4.44.4.4 混凝土配合比设计步骤混凝土配合比设计步骤 混凝土配合比表示方法混凝土配合比表示方法v 以每立方米混凝土中各项材料的质量来表示：以每立方米混凝土中各项材料的质量来表示：水水泥泥（C C）300kg300kg，水水（W W）180kg180kg，砂砂（S S）720kg720kg，石石（G G）

2、1200kg1200kg，每立方米混凝土材料总量为每立方米混凝土材料总量为2400kg2400kg；v 以各项材料间的用量比例来表示：以各项材料间的用量比例来表示：如水泥如水泥:砂砂:石石=300:720:1200=1:2.4:4.0=300:720:1200=1:2.4:4.0 水灰比水灰比 =180/300=0.6=180/300=0.6 4.4.1 4.4.1 混凝土配合比设计的要求混凝土配合比设计的要求 满足混凝土结构设计的强度等级；满足混凝土结构设计的强度等级；满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；满足耐久性等技术性能要求；满足耐久性等技术性能要

3、求；在保证混凝土质量的前提下，作到尽量节约在保证混凝土质量的前提下，作到尽量节约水泥，合理使用材料和降低成本。水泥，合理使用材料和降低成本。4.4.2 4.4.2 混凝土配合比设计中的三个参数混凝土配合比设计中的三个参数石石水泥浆水泥浆满满足足各各项项技技术术要要求求，且且经经济济合理的混凝土合理的混凝土确定水灰比确定水灰比确定砂率确定砂率确定单位用水量确定单位用水量满足强度和耐久性要求的水灰比，取其较大值在满足粘聚性要求下，取较小值达到流动性要求下，取较小值砂砂水泥水泥水水骨骨 料料4.4.3 4.4.3 确定配合比参数的原则与方法确定配合比参数的原则与方法v 确定水灰比的原则和方法；确定水

4、灰比的原则和方法；v 确定单位用水量的原则与方法；确定单位用水量的原则与方法；v 砂率的确定方法砂率的确定方法。（1 1）确定）确定水灰比的原则和方法水灰比的原则和方法 在原材料的品种、性能及其他条件不变的情在原材料的品种、性能及其他条件不变的情况下，水灰比（况下，水灰比（W/CW/C）的大小，决定性地影响混的大小，决定性地影响混凝土的强度与耐久性。凝土的强度与耐久性。满足强度要求的水灰比；满足强度要求的水灰比；满足耐久性要求的水灰比。满足耐久性要求的水灰比。取同时满足二者要求的取同时满足二者要求的W/CW/C。满足强度要求的水灰比满足强度要求的水灰比混凝土配制强度与设计强度标准值的关系：混凝

5、土配制强度与设计强度标准值的关系：f fcu,tcu,t=f fcu,kcu,k-t-tk k GB50204-92GB50204-92混凝土结构工程施工及验收规范混凝土结构工程施工及验收规范要求：要求：P%=95%P%=95%，t tk k=-1.645=-1.645，则则f fcu,tcu,t=f=fcu,kcu,k+1.645+1.645 根据根据BolomeyBolomey公式确定水灰比。公式确定水灰比。f fcu,tcu,t=0.46f=0.46fcece(C/W-0.07)(C/W-0.07)碎石混凝土碎石混凝土f fcu,tcu,t=0.48f=0.48fcece(C/W-0.3

6、3)(C/W-0.33)卵石混凝土卵石混凝土 的取值的取值v 施施工工单单位位具具有有近近期期同同一一品品种种混混凝凝土土强强度度资资料料时时根根据据计计算算取取值值。对对于于C20C20、C25C25强强度度等等级级，计计算算结结果果2.5MPa2.5MPa时时取取2.5MPa2.5MPa；对对于于 C30C30强强度度等等级级，上式计算结果上式计算结果3.0MPa3.0MPa时取时取3.0MPa3.0MPa。v 无近期无近期资料料时按按下下表取表取值。混凝土强度等级混凝土强度等级低于低于C20C20C20-C35C20-C35高于高于C35C35 值值4.04.05.05.06.06.0水

7、灰比计算水灰比计算式中fcu,0混凝土试配强度,a；fce水泥28d的实测强度,a；a,b回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。普通混凝土配合比设计规程（JGJ552000）提供的a、b 经验值为：采用碎石：a=0.46b0.07 采用卵石：a=0.48b=0.33 满足耐久性要求的水灰比满足耐久性要求的水灰比环境条件环境条件结构类型结构类型最大水灰比最大水灰比素素混混凝土凝土钢筋钢筋混凝土混凝土预应力预应力混凝土混凝土干燥环境干燥环境正常的居住或办公用房室内正常的居住或办公用房室内0.650.650.600.60潮潮湿湿环环境境无无冻害冻害高高湿度的室内；室外部件；湿度的

8、室内；室外部件；在非侵蚀性土和（或）水中在非侵蚀性土和（或）水中的部件的部件0.700.700.600.600.600.60有有冻害冻害经受冻害的室外部件；在非经受冻害的室外部件；在非侵蚀性土和（或）水中且经侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件；高湿度且经受冻害的部件；高湿度且经受冻害的室内部件受冻害的室内部件0.550.550.550.550.550.55有有冻害和除冰冻害和除冰剂的潮湿环境剂的潮湿环境经受冻害和除冻剂作用的室经受冻害和除冻剂作用的室内和室外部件内和室外部件0.500.500.500.500.500.50摘自JGJ/55-2000普通混凝土配合比设计规程（2）确定单位用水量的

9、原则与方法）确定单位用水量的原则与方法拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径卵石最大粒径,mm,mm碎石最大粒径碎石最大粒径,mm,mm项目项目指指 标标1010202031.531.540401616202031.531.54040坍坍落落度度mmmm10-3010-3019019017017016016015015020020018518517517516516535-5035-5020020018018017017016016021021019519518518517517555-7055-7021021019019018018017017022022020520519519518518575

10、-9075-90215215195195185185175175230230215215205205195195Kg/mKg/m3 3本表适用于W/C=0.4-0.8的混凝土另外，单位用水量也可按下式计算：式中：Wwo每立方米混凝土用水量，kg；T混凝土拌合物的坍落度，cm；K系数，取决于粗料与最大粒径，可参考表4.21取用。表4.21 混凝土用水计算公式中的K值系数碎石卵石最大粒径/mm1020408010204080K57.553.048.544.054.550.045.541.0（3）砂率的确定方法）砂率的确定方法v 由于砂子的粒径远比石子小，砂率的变动会由于砂子的粒径远比石子小，砂率的

11、变动会使骨料的总表面积有显著改变，对混凝土拌合物使骨料的总表面积有显著改变，对混凝土拌合物的流动性和粘聚性也有很大影响。的流动性和粘聚性也有很大影响。v 最最优优砂砂率率，是是指指在在保保证证混混凝凝土土拌拌合合物物具具有有良良好好的的粘粘聚聚性性并并达达到到要要求求的的流流动动性性时时水水泥泥用用量量（或或用水量）最小的砂率。用水量）最小的砂率。v 砂率可根据拨开系数公式初步估算，然后通砂率可根据拨开系数公式初步估算，然后通过坍落度试验来确定。过坍落度试验来确定。砂率的砂率的初步计算初步计算S S和和GG砂和石的质量；砂和石的质量；V Vosos和和V Vogog砂和石的松散体积；砂和石的松

12、散体积；P P表示石子的空隙率。表示石子的空隙率。用砂去填充石子空隙：则用砂去填充石子空隙：则V Vosos=V Vogog P P设砂、石的堆积密度分别为：设砂、石的堆积密度分别为：osos、ogog，则砂率：则砂率：实际中要考虑砂浆把石子隔开，因此实际砂率为：实际中要考虑砂浆把石子隔开，因此实际砂率为：(S(Sp p)0 0=S Sp p 砂浆剩余系数，又称拨开系数，一般取砂浆剩余系数，又称拨开系数，一般取1.1-1.41.1-1.4。最优砂最优砂率的率的试验确定试验确定含砂率，%(最优砂率)坍落度,mm含砂率与坍落度的关系含砂率与坍落度的关系 （水与水泥用量为一定）（水与水泥用量为一定）

13、(最优砂率)含砂率，%水泥用量,kg/m3含砂率与水泥用量的关系含砂率与水泥用量的关系（达到相同的坍落度）（达到相同的坍落度）4.4.4 4.4.4 混凝土配合比设计步骤混凝土配合比设计步骤v 初步配合比计算；初步配合比计算；v 配合比试配；配合比试配；v 配合比的调整；配合比的调整；v 施工配合比的确定。施工配合比的确定。（1 1）初步配合比计算）初步配合比计算v 配制强度的确定配制强度的确定(f fcu,tcu,t)；v 初步确定水灰比值初步确定水灰比值(W/C)(W/C)；v 选取每选取每1m1m3 3混凝土的水用量混凝土的水用量(W(W0 0)；v 确定确定1m1m3 3混凝土的水泥用

14、量混凝土的水泥用量(C(C0 0)；v 选取合理的砂率值选取合理的砂率值(S(Sp p)0 0；v 计算粗计算粗(G(G0 0)、细、细(S(S0 0)骨料用量。骨料用量。配制强度的确定配制强度的确定(f fcu,tcu,t)f fcu,tcu,t=f=fcu,kcu,k+1.645+1.645 概率保证度概率保证度P%=95%P%=95%设计强度设计强度初步确定水灰比值初步确定水灰比值(W/C)(W/C)0 0W W AfAfceceC C f fcu,tcu,t+ABf+ABfcece=碎石：A=0.46，B=0.07卵石：A=0.48，B=0.33计算值与计算值与满足耐久性要求的水灰比（

15、满足耐久性要求的水灰比（P47P47表表4.144.14）比较，取其小者。）比较，取其小者。W WC C0 0选取每选取每1m1m3 3混凝土的水用量混凝土的水用量(W(W0 0)v 根根据据工工程程种种类类与与施施工工条条件件，按按混混凝凝土土结结构构工工程程施施工工及及验验收收规规范范GB50204-92GB50204-92确确定适宜的坍落度值（定适宜的坍落度值（T T）；）；v 根据坍落度值及所用骨料的最大粒径，根据坍落度值及所用骨料的最大粒径，按混凝土单位用水量选用表（按混凝土单位用水量选用表（P47P47表表4.154.15）定出每）定出每1m1m3 3混凝土的用水量；混凝土的用水量

16、；W W0 0确定确定1m1m3 3混凝土的水泥用量（混凝土的水泥用量（C C0 0）C=WC=W0 0W WC C0 0计算值与计算值与满足耐久性要求的最小水泥用量（满足耐久性要求的最小水泥用量（P47P47表表4.144.14）比较，取其大者。）比较，取其大者。C C0 0选取合理的砂率值选取合理的砂率值(S(Sp p)0 0 按骨料种类、规格及水灰比从混凝土砂率按骨料种类、规格及水灰比从混凝土砂率选用表中选用，或根据拨开系数公式进行估算。选用表中选用，或根据拨开系数公式进行估算。(S(Sp p)0 0计算粗计算粗(G(G0 0)、细、细(S(S0 0)骨料用量骨料用量重量法：重量法：体积法：体积法：ag、as粗骨料、细骨料近似密度，g/cm3；混凝土含气量百分数（%），不使用引气型外加剂时，=1；oh混凝土伴合物表观密度（kg/m3），一般为2400-2450。S S0 0G G0 0（2 2）配合比试配）配合比试配v 由初步配合比计算得到：由初步配合比计算得到：C C0 0、W W0 0、S S0 0、G G0 0、(W/C)(W/C)0 0、(S(Sp p)0 0v 拌合拌合