混凝土配合比設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)

1、一、混凝土配合比設(shè)計(jì)概念混凝土配合比，是指單位體積的混凝土中各組成材料混凝土配合比，是指單位體積的混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例。確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作，稱為的質(zhì)量比例。確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作，稱為混凝土配合比設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)。q1、混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)：、混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)： 滿足和易性要求（工作性）；滿足和易性要求（工作性）； 滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求（設(shè)計(jì)要求）；滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求（設(shè)計(jì)要求）； 滿足混凝土耐久性或設(shè)計(jì)的其他性能要求；滿足混凝土耐久性或設(shè)計(jì)的其他性能要求； 在滿足性能要求的前提下，盡可能節(jié)約材料，降低在滿足性能要求的前提下，盡可能節(jié)約材料，降低成本。成本。

2、一、混凝土配合比設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)概念一、混凝土配合比設(shè)計(jì)概念n以每以每1m3混凝土中各組成材料的質(zhì)量（混凝土中各組成材料的質(zhì)量（kg/m3)表示表示:材料名稱水泥摻合料砂石外加劑水Kg/m330010072011208.0170n以單位質(zhì)量水泥（以單位質(zhì)量水泥（1.00）與各種材料之間的比例水灰）與各種材料之間的比例水灰 比表示比表示:材料名稱水泥摻合料砂石外加劑水比例 1.000.332.403.730.0270.57n以每攪拌一盤砼的各種材料用量表示，便于施工管理以每攪拌一盤砼的各種材料用量表示，便于施工管理和質(zhì)量控制。和質(zhì)量控制。 二、配合比設(shè)計(jì)前所需基本資料

3、第二節(jié)第二節(jié) 混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比設(shè)計(jì)二、配合比設(shè)計(jì)基本要求各種原材料的技術(shù)要求應(yīng)符合規(guī)范的要求。盡可能地選擇與混凝土強(qiáng)度等級(jí)相匹配的水泥。1、配置高強(qiáng)度砼時(shí)，應(yīng)采用高強(qiáng)度水泥；配置低強(qiáng)度砼時(shí)，宜采用低強(qiáng)度等級(jí)水泥。2、用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)砼時(shí)，會(huì)使每立方米砼的水泥用量偏少，影響砼的和易性及密實(shí)性。3、用低強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)的砼時(shí)，會(huì)使每立方米砼的水泥用量過多，影響到砼的可操作性和耐久性能。三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟第二節(jié)第二節(jié) 混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比設(shè)計(jì)n1、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù)三個(gè)基本參數(shù)：水膠比：水膠比：水與膠凝材料之間的比水與膠凝材料之間的比

4、例關(guān)系。例關(guān)系。砂率：砂率：砂與石子之間的比例砂與石子之間的比例關(guān)系。關(guān)系。單位體積用水量：?jiǎn)挝惑w積用水量：水泥漿與骨水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系：料之間的比例關(guān)系： 。確定強(qiáng)度確定強(qiáng)度獲得流動(dòng)性獲得流動(dòng)性調(diào)整和易性調(diào)整和易性2、三個(gè)參數(shù)的確定基本原則：n在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水膠比確定混凝土的水膠比鮑羅米公式；鮑羅米公式； n在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定混凝土的單位體據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定混凝土的單位體積用水量積用水量需水量定則；需水量定則； n砂在骨料中

5、的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定砂率。富余的原則來確定砂率。 三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟3、 混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟、初步計(jì)算配合比、初步計(jì)算配合比 、理論配合比、理論配合比、 基準(zhǔn)配合比基準(zhǔn)配合比、 生產(chǎn)配合比生產(chǎn)配合比校核強(qiáng)度、和易性、耐校核強(qiáng)度、和易性、耐久性久性扣減砂、石含水量扣減砂、石含水量三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟4、初步計(jì)算配合比計(jì)算步驟： 第一步：確定混凝土配制強(qiáng)度(fcu,0)第二步：確定水膠比(w/B) 第三步：確定用水量W0 第四步：確定膠凝材料用量B0 第五步：確定水泥用量C0

6、和摻和料用量F0第六步：確定砂率s 第七步：確定砂石用量S0，G0（質(zhì)量法、體積法）三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟第一步：混凝土配制強(qiáng)度的確定第一步：混凝土配制強(qiáng)度的確定v滿足混凝土強(qiáng)度保證率達(dá)到滿足混凝土強(qiáng)度保證率達(dá)到95的原則：的原則： fcu.0 fcu.k + 1.645 v的確定：的確定： 施工單位有強(qiáng)度歷史資料時(shí)，統(tǒng)計(jì)法確定；施工單位有強(qiáng)度歷史資料時(shí)，統(tǒng)計(jì)法確定； 施工單位無強(qiáng)度歷史資料時(shí)，查表確定施工單位無強(qiáng)度歷史資料時(shí)，查表確定 ： 4、初步計(jì)算配合比、初步計(jì)算配合比第二步、初步確定水灰比（第二步、初步確定水灰比（W/B）n依據(jù)依據(jù)鮑羅米公式鮑羅米公式公式：公

7、式： W/B= a fce/(fcu,o+ a .b b fce) n式中fcu.o 混凝土試配強(qiáng)度； fce 水泥28d的實(shí)測(cè)強(qiáng)度； a、b 回歸系數(shù)，與骨料品種、水泥品種有關(guān)，其數(shù)值可通過試驗(yàn)求得。規(guī)范JGJ55-2011中已給出了經(jīng)驗(yàn)值： 4、初步計(jì)算配合比、初步計(jì)算配合比第三步：?jiǎn)挝惑w積用水量（第三步：?jiǎn)挝惑w積用水量（mwo)確定確定需水量定則需水量定則n1 1、需水量定則：當(dāng)粗骨料（石子）最大粒徑一定時(shí)，混凝土坍落度主、需水量定則：當(dāng)粗骨料（石子）最大粒徑一定時(shí)，混凝土坍落度主要取決于單方混凝土用水量。要取決于單方混凝土用水量。 n2 2、坍落度、坍落度90mm90mm時(shí)：根據(jù)所用粗

8、骨料的種類、最大粒徑及施工所要求時(shí)：根據(jù)所用粗骨料的種類、最大粒徑及施工所要求的坍落度值，查表選取的坍落度值，查表選取1m1m3 3混凝土的用水量?；炷恋挠盟?。 n3 3、坍落度、坍落度90mm90mm時(shí)：先確定坍落度時(shí)：先確定坍落度90mm90mm時(shí)的用水量，然后每增加時(shí)的用水量，然后每增加20mm20mm坍落度，增加坍落度，增加5kg/m5kg/m3 3水。水。n4 4、塑性混凝土的用水量選取表（、塑性混凝土的用水量選取表（kg/mkg/m3 3）：）： 4、初步計(jì)算配合比、初步計(jì)算配合比項(xiàng)目指標(biāo)卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）102031.540162031.540坍 落 度

9、 mm1030190170160150200185175165355020018018016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195第四步第四步 膠凝材料用量（膠凝材料用量（mbo）的確定）的確定n根據(jù)確定的水膠比（根據(jù)確定的水膠比（W/B）和）和n選取的單位體積用水量（選取的單位體積用水量（mwo），），n可計(jì)算出膠凝材料用量：可計(jì)算出膠凝材料用量： 第五步：確定水泥用量第五步：確定水泥用量mC0和摻和料用量和摻和料用量mF0： n根據(jù)摻和料的摻量摻量f，確定摻和料用量，確定摻和料用量mF0：n

10、確定水泥用量確定水泥用量mc0：4、初步計(jì)算配合比、初步計(jì)算配合比第六步第六步 砂率值（砂率值（s s）的確定）的確定 、通過試驗(yàn)確定：根據(jù)混凝土拌和物和易性要求，、通過試驗(yàn)確定：根據(jù)混凝土拌和物和易性要求，通過試驗(yàn)，以流動(dòng)度最大，或相同流動(dòng)度下，水泥通過試驗(yàn)，以流動(dòng)度最大，或相同流動(dòng)度下，水泥用量最少確定合理砂率；用量最少確定合理砂率； 、通過查表確定：根據(jù)粗細(xì)骨料特性、規(guī)格，水膠、通過查表確定：根據(jù)粗細(xì)骨料特性、規(guī)格，水膠比大小，通過比大小，通過查表確定砂率查表確定砂率； 、通過計(jì)算確定：根據(jù)骨料合理級(jí)配原則，即砂子、通過計(jì)算確定：根據(jù)骨料合理級(jí)配原則，即砂子填充石子空隙，并稍有富余（撥開

11、）系數(shù)原則，通填充石子空隙，并稍有富余（撥開）系數(shù)原則，通過計(jì)算確定。過計(jì)算確定。 4、初步計(jì)算配合比、初步計(jì)算配合比%100gosososmmm試驗(yàn)法確定砂率： 需要比較準(zhǔn)確地確定合理砂率的范圍或需要了解砂率變化對(duì)混凝土拌和物性能的影響時(shí)，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)來確定合理砂率，其步驟如下：1、拌制五組不同砂率的砼拌和物，它們的用水量及膠凝材料用量均相同，保持混凝土每方的容重不變，砂率值以每組2%3%的變動(dòng)，測(cè)定每組拌和物的坍落度和工作性。2、用坐標(biāo)紙作出坍落度-砂率關(guān)系圖，如圖中有極大值，則極大值所對(duì)應(yīng)的砂率即為該拌和物的合理砂率值。如果因粘聚性能不好而得不出極大值，則合理砂率值應(yīng)為粘聚性及保水性能保持良

12、好而混凝土坍落度最大時(shí)的砂率值。查表法確定砂率：查表法確定砂率：砂率的計(jì)算公式：. 4 . 12 . 12 . 11 . 1%/g/g%33采用人工搗實(shí)時(shí)為；搗時(shí)為撥開系數(shù)，采用機(jī)械振）石子的空隙率（）石子的表觀密度（）砂的表觀密度（）砂率（式中：ggssggsgsspmKmKpp計(jì)算法確定砂率：計(jì)算法確定砂率：砂率的采用原則：砂率的采用原則：1、粗骨料的粒徑增大砂率應(yīng)減小，粗骨料粒徑減小砂率應(yīng)增大。2、采用細(xì)砂時(shí)的砂率比中砂小，采用粗砂時(shí)砂率比中砂大。3、采用卵石時(shí)砂率比采用碎石時(shí)小。4、水膠比小時(shí)砂率減小，水膠比增大時(shí)砂率應(yīng)增大。5、膠凝材料用量大時(shí)砂率應(yīng)減小，膠凝材料用量少時(shí)砂率應(yīng)增大第

13、六步第六步 砂、石用量（砂、石用量（ mso ）及（）及（ mgo ）確定）確定 1、體積法：假定混凝土拌和物體積和混凝土拌和物中所含空氣體、體積法：假定混凝土拌和物體積和混凝土拌和物中所含空氣體積之總和為積之總和為1。 4、初步計(jì)算配合比、初步計(jì)算配合比2、質(zhì)量法：假定混凝土拌合物的表觀密度、質(zhì)量法：假定混凝土拌合物的表觀密度mcp(kg/m3)接近接近一個(gè)固定值。一個(gè)固定值。 即即c0g0s0w0 cp基準(zhǔn)配合比的確定：基準(zhǔn)配合比的確定：n目的目的： 初步計(jì)算配合比求出的各材料用量，是借助于一些經(jīng)初步計(jì)算配合比求出的各材料用量，是借助于一些經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)計(jì)算出來的，或是利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，

14、因驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)計(jì)算出來的，或是利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，因而不一定能夠完全符合設(shè)計(jì)要求的混凝土拌合物的和易性。而不一定能夠完全符合設(shè)計(jì)要求的混凝土拌合物的和易性。因此，必須通過試拌對(duì)初步計(jì)算配合比進(jìn)行調(diào)整，直到混因此，必須通過試拌對(duì)初步計(jì)算配合比進(jìn)行調(diào)整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度凝土拌合物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。用的基準(zhǔn)配合比。三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟n原則：原則： 在初步計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上，假定在初步計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上，假定水膠比水膠比不變，通過不變，通過試拌、調(diào)整，以使拌合物滿足設(shè)計(jì)的和易性要求。試拌、調(diào)整，

15、以使拌合物滿足設(shè)計(jì)的和易性要求。 n調(diào)整方法調(diào)整方法：按初步計(jì)算配合比配制約：按初步計(jì)算配合比配制約20L拌合物拌合物 當(dāng)坍落度低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，保持水膠比不變，適當(dāng)增當(dāng)坍落度低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，保持水膠比不變，適當(dāng)增加膠凝材料漿用量；加膠凝材料漿用量； 當(dāng)坍落度高于設(shè)計(jì)要求時(shí)，保持砂率不變，適當(dāng)增大當(dāng)坍落度高于設(shè)計(jì)要求時(shí)，保持砂率不變，適當(dāng)增大骨料用量；骨料用量； 當(dāng)粘聚性和保水性不良時(shí)，應(yīng)在保持水膠比不變的情當(dāng)粘聚性和保水性不良時(shí)，應(yīng)在保持水膠比不變的情況下適當(dāng)調(diào)整砂率，直到符合要求為止。況下適當(dāng)調(diào)整砂率，直到符合要求為止。 然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比基準(zhǔn)配合比。三、

16、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟試驗(yàn)室配合比的確定：試驗(yàn)室配合比的確定：目的：目的： 通過調(diào)整的基準(zhǔn)配合比，和易性已滿足設(shè)計(jì)要求，但w/B不一定滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。因此，需要通過調(diào)整w/B，使配合比滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟試驗(yàn)室配合比的確定：試驗(yàn)室配合比的確定：確定方法：確定方法：n采用3個(gè)不同的配合比，其一為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的W/B較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少0.05；水用量與基準(zhǔn)相同，砂率分別增加或減少1，得到3個(gè)配合比。 n每種配合比至少制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28d時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。 n作3個(gè)配合比的28d強(qiáng)度與B/W直

17、線，由作圖法得到與設(shè)計(jì)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的B/W，即W/B。 n以得到的滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的W/B為基礎(chǔ)，并取mw=mw基、ms=ms基、mg=mg基，求出1m3混凝土的各組成材料用量mc、mf、 ms、mg 、mw，試拌后實(shí)測(cè)拌合物表觀密度（c.t ），與設(shè)計(jì)計(jì)算的表觀密度（c.c ）進(jìn)行校正。 三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟試驗(yàn)室配合比確定：試驗(yàn)室配合比確定：n配合比校正：n校正系數(shù)：n試驗(yàn)室配合比：cctc,wwggsscmmmmmmm試試試試試ffcmmm三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟確定施工配合比：確定施工配合比：n設(shè)計(jì)配合比是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而工地存放

18、的砂設(shè)計(jì)配合比是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而工地存放的砂、石的水分隨著氣候而變化。所以現(xiàn)場(chǎng)材料的實(shí)際稱、石的水分隨著氣候而變化。所以現(xiàn)場(chǎng)材料的實(shí)際稱量應(yīng)按砂、石的實(shí)際含水情況進(jìn)行修正，修正后的配量應(yīng)按砂、石的實(shí)際含水情況進(jìn)行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。合比，叫做施工配合比。 n假定工地存放砂的含水率為假定工地存放砂的含水率為a%，石子的含水率為，石子的含水率為b，則將試驗(yàn)室配合比換算為施工配合比，其材料用，則將試驗(yàn)室配合比換算為施工配合比，其材料用量為：量為： mc施施 =mc試試 （kg/m3） mf施施 =mf試試 （kg/m3） ms施施=ms試試(1+a%) （kg/m3） mg施施=mg試試(1+b%) （kg/m3） mw施施=mw試試-a%ms-b%mg （kg/m3）三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟v 例例:某框架結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 30，施工要求混凝土坍落度為3050，根據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計(jì)，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差5MPa。v 所用原材料情況如下：v 水泥：42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值