《建筑材料》

1、教學科目：?建筑材料?教學課題：§6 6 普通混凝土配合比設計教學課時：45min*2教學班級：111、11 2、113教學目的：使學生掌握配合比設計的四個階段、 混凝土初步計算配合比和施工配合比的計算方法。教學重點：混凝土初步計算配合比和施工配合比的計算方法。教學難點：混凝土初步計算配合比。教學方法：采用多媒體課件教學。教學過程：復習及引入下文上一節(jié)課主要介紹了混凝土外加劑及其分類。有些同學可能就問混凝土在實際運用時如何配制所需標號的混凝土，如C20 C30?下面我們就學習普通混凝土配合比設計。 5min一、混凝土的配合比 2min1、定義：是指混凝土各組成材料之間的比例關系。2、

2、表示方法：主要有“質量比和“體積比兩種表示方法。 工程中常用“質 量比表示。二、配合比設計的過程 5min1、配合比設計的四個階段?、初步計算配合比；?、基準配合比;?、實驗室配合比;?、施工配合比。2、概念：? 初步配合比：主要是依據(jù)設計的根本條件，參照理論和大量試驗提供 的參數(shù)進行計算，得到根本滿足強度和耐久性要求的配合比;? 基準配合比：是在初步計算配合比的根底上，通過實配、檢測，進行 工作性的調整，對配合比進行修正。? 實驗室配合比：是通過對水灰比的微量調整，在滿足設計強度的前提 下，確定一水泥用量最少的方案，從而進一步調整配合比。? 施工配合比：是考慮實際砂、石的含水對配合比的影響，

3、對配合比最 后的修正，是實際應用的配合比。3、配合比設計的要求?、滿足結構設計的強度等級要求；?、滿足混凝土施工所要求的和易性；?、滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求；?、符合經(jīng)濟原那么，即節(jié)約水泥以降低混凝土本錢。三、混凝土配合比設計的根本資料 5min? 在進行混凝土的配合比設計前，需確定和了解的根本資料，即設計的前提條件，主要有以下幾個方面。? 混凝土設計強度等級和強度的標準差。? 材料的根本情況：包括水泥品種、強度等級、實際強度、密度；砂的種類、表觀密度、細度模數(shù)、含水率；石子種類、表觀密度、含水 率；是否摻外加劑，外加劑種類。? 運輸、施工等對混凝土的工作性要求，如坍落度指標。?

4、與工程耐久性要求有關的環(huán)境條件：如凍融狀況、地下水情況等。? 工程特點及施工工藝：如構件幾何尺寸、鋼筋的疏密、澆筑振搗的 方法等 。四、混凝土配合比設計根本參數(shù)確實定 10min1、混凝土的配合比設計：實際上就是單位體積混凝土拌合物中水、水泥， 粗骨料石子，細骨料砂四種材料用量確實定。2、四種組成材料之間所確定的三個根本參數(shù)：? 即水和水泥之間的比例：水灰比；? 砂和石子間的比例；砂率? 骨料與水泥漿之間的比例：單位用水量。3、水灰比確實定主要取決于混凝土的強度和耐久性。? 從強度角度看，水灰比應小些，水灰比可根據(jù)混凝土的強度公式來確 定。? 從耐久性角度看，水灰比小些，水泥用量多些，混凝土的

5、密實度就高， 耐久性那么優(yōu)良。? 當強度和耐久性都已滿足的前提下，水灰比應取較大值，以獲得較高 的流動性。4、砂率主要應從滿足工作性和節(jié)約水泥兩個方面考慮。? 在水灰比和水泥用量即水泥漿量不變的前提下，應取坍落度最大時的砂率。?在工作性滿足的情況下，砂率盡可能取小值以到達節(jié)約水泥的目的。5、單位用水量：在水灰比和水泥用量不變的情況下，實際反映的是水泥漿 量與骨料用量之間的比例關系。?水泥漿量要滿足包裹粗、細骨料外表并保持足夠流動性的要求，但用 水量過大，會降低混凝土的耐久性。五、初步計算配合比45mi n1.混凝土施工配制強度fcu,0cu,0fcu， k1.645說明：f cu,0 混凝土配

6、制強度，MPaf cu,k 混凝土設計強度等級，MPaT混凝土強度標準差，MPa?、混凝土強度標準差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計資料確定，符合以下規(guī)定：?、計算時，強度試件組數(shù)不應少于 25組；?、當有同類混凝土強度的資料時，混凝土強度等級為C20和C25級，其強度標準差計算值0< 2.5MPa時，取尸2.5MPa；當混凝土強度等級等于或大于C30級，其強度標準差計算值< 3.0MPa時，取 q 3.0MPa；?、當無統(tǒng)計資料計算混凝土強度標準差時，其值按現(xiàn)行國家標準?混凝土結構工程施工及驗收標準?GB50204的規(guī)定取用。2.確定水灰比WC1按混凝土強度要求計算水灰比P133W =a f

7、ceCff21 cu,0a b 1 ce? a、a回歸系數(shù)；? 說明：碎石混凝土 aa= 0.46 , a= 0.07 ;?卵石混凝土 aa= 0.48 , b= 0.33。? fee水泥28d抗壓強度實測值，MPafce=rc x fce,g說明： rc 水泥強度等級的充裕系數(shù) fce,g 水泥強度等級值， MPa.? fcu,0 混凝土配制強度， MPa；(2) 復核耐久性? 為了使混凝土耐久性符合要求，按強度要求計算的水灰比值不得超過 規(guī)定的最大水灰比值，否那么混凝土耐久性不合格，此時取規(guī)定的最大 水灰比值作為混凝土的水灰比值。3. 確定單位用水量 mw(1) 水灰比在0.400.80范

8、圍內時，根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的坍落度，按下表選取。 (P106)(2) 水灰比小于 0.40 的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應通過試驗確定。(3) 摻外加劑時混凝土的單位用水量可按下式計算：mw, a= nw, 0 (1 B)式中：nw, a摻外加劑時混凝土的單位用水量，kg；mw， 0未摻外加劑時混凝土的單位用水量，kg；B外加劑的減水率，應經(jīng)試驗確定。4. 計算水泥用量 nc(1)計算(2)復核耐久性?將計算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比擬(P131表621)?如計算水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量，那么耐久性合格；?否那么耐久性不合格，此時應取規(guī)定的最小水

9、泥用量。5. 確定砂率ps ( P131表6 22)?(1)坍落度為1060mm勺混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比按下表選取。? (2)坍落度大于60mm勺混凝土砂率，可經(jīng)試驗確定；也可在下表根底 上，坍落度每增大20mm砂率增大1%確定。?(3)坍落度小于10mm勺混凝土，其砂率應經(jīng)試驗確定。6. 計算砂、石子用量m$0、ng0(1)體積法又稱絕對體積法。1m3混凝土中的組成材料水泥、砂、石子、水經(jīng) 過拌合均勻、成型密實后，混凝土的體積為 1m3即：c + Vs +Vg + Vw + Va = 1C mc0ms0mg0mw0Ycsgwsms。ms0叫00.01 =1100%解方程組

10、，可得ms0、ng0pc、p、pg、pw分別為水泥的密度、砂的表觀密度、石子的表觀密度、水的密度，kg/m3p水泥的密度可取 29003100kg/m3;a混凝土的含氣量百分數(shù)，在不使用引氣型外加劑時，可取a 12質量法假定混凝土拌合物的質量為mc, p , kg?？扇?23502450kg/m3。smC0ms0mg0mwo= mCpms0100%ms0mg0mc 0、ms, 0、mg 0、mw 0 1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量,kg；mc, p 1m3混凝土拌合物的假定質量，kg?？扇?3502450kg/m3。? 傳一一混凝土砂率六. 基準配合比5min 、按初步計算配合比稱取材

11、料進行試拌。 、混凝土拌合物攪拌均勻后測坍落度，并檢查其粘聚性和保水性能的好壞。 如實測坍落度小于或大于設計要求，可保持水灰比不變，增加或減少適量水 泥漿；如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當提高砂率； 、每次調整后再試拌，直到符合要求為止。 、當試拌工作完成后，記錄好各種材料調整后用量，并測定混凝土拌合物 的實際表觀密度p c, t 。此滿足和易性的配比為基準配合比。七、實驗室配合比5min1. 試配 別測定其和易性、強度。2. 調整(1)調整和易性，確定基準配合比測拌合物坍落度，并檢查其粘聚性和保水性能：? 如實測坍落度小于或大于設計要求，可保持水灰比不變，增加或減少 適量水泥漿；? 如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當提高砂率；每次調整后再試拌， 直到符合要求為止。?記錄好各種材料調整后用量，并測定混凝土拌合物的實際體積密度(Pc,t )。( 2)強度調整? 一般采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水灰比值，應較基準配合比分別增加及減少 0.05 ，其用水量應該與基 準配合比相同，但砂率值可做適當調整并測定體積密度。? 各種配比制作兩組強度試塊，標準養(yǎng)護 28d 進行強度測定。八、施工配合比 ( 3min)假定現(xiàn)場砂、石子的含水率分別為 Ws和Wg那么施工配合比中1m3混凝土 的各組成材料用量分別為：?mc = nc?ms = ms (1+