1、第三講第三講 普通混凝土配合比設計普通混凝土配合比設計混凝土配制強度確實定混凝土配制強度確實定混凝土配合比設計的根本要求混凝土配合比設計的根本要求混凝土配合比設計的主要參數混凝土配合比設計的主要參數混凝土配合比設計的方法、步驟及實例混凝土配合比設計的方法、步驟及實例普通混凝土配合比設計規程普通混凝土配合比設計規程JGJ55-JGJ55-20002000混凝土配合比設計，是根據材料的技術性能、工程要求、結構形式和施工條件，來確定混凝土各組成材料之間的配合比例。通常有兩種表示方式：一種是以每立方米混凝土中各種材料的用量來表示。另一種是以各種材料相互間質量比來表示(以水泥質量為1)。 混凝土配制強度

2、確實定混凝土配制強度確實定 ( (標準差等于平均強度乘變異系數標準差等于平均強度乘變異系數) )cuf645. 1cukcuoff標準差選用說明1.計算時,強度試件組數不應少于25組。2.當有統計資料時，C25以下,計算配制強度的標準差應取不小于2.5MPa, C30以上,計算配制強度的標準差應取不小于3.0MPa 。3.當無統計資料時,標準差取值為:低于C20取4.0,C20- C35取5.0,高于C35取6.0 。(1)滿足設計要求的強度； (2)滿足施工要求的和易性； (3)滿足與環境相適應的耐久性； (4)在保證質量的前提下，應盡量節約水泥，降低本錢。 強度要求到達95%強度保證率；經

3、濟原那么是在滿足強度要求、和易性要求、耐久性要求的前提下，盡量降低高價材料水泥的用量，到達降低本錢的目的。3.2 混凝土配合比設計的根本要求混凝土配合比設計的根本要求在混凝土配合比中，水灰比、單位用水量及砂率值直接影響混凝土的技術性質和經濟效益，是混凝土配合比的3個重要參數?；炷僚浜媳仍O計就是要正確地確定這3個參數。 3.3 混凝土配合比設計的主要參數混凝土配合比設計的主要參數主要參數及確定原那么 水灰比-單位體積混凝土中,水與水泥質量的比值。 (在滿足強度和耐久性的前提下選較大值)砂率-砂占砂石總質量的百分率。 (在保證粘聚性和流動度前提下選較小值)單位用水量-反映單位體積混凝土的用水量。

4、 (在到達流動性的要求下取較小值)小例題、某材料試驗室有一張混凝土用量配方，數字清晰為1：，而文字模糊，以下哪種經驗描述是正確的B。A.水：水泥：砂：石 B. 水泥：水：砂：石 C.砂：水泥：水：石 D. 水泥：砂：水：石試配混凝土，經計算砂石總重量是1880kg，選用砂率35%，那么石子用量為188065%=1222 kg。 小例題、某混凝土工程，所用配合比為水泥：砂：碎石=1：，?；炷涟韬衔锏捏w積密度為2400 kg/m3，1立方米混凝土中含石Dkg 。240064. 09 . 398. 1ccccmmmm按照已選擇的原材料性能及混凝土的技術要求進行初步計算，得出“初步配合比；經過試驗室

5、試拌調整，得出“基準配合比；經過強度檢驗(如有抗滲、抗凍等其他性能要求，應當進行相應的檢驗)，定出滿足設計和施工要求并比較經濟的“試驗室配合比(也叫設計配合比)；根據現場砂、石的實際含水率，對試驗室配合比進行調整，求出“施工配合比。 3.4 混凝土配合比設計的方法、步驟及實例混凝土配合比設計的方法、步驟及實例(1)確定配制強度(fcu,o) 配制強度按下式計算：(2)初步確定水灰比(W/C) 采用碎石時： 采用卵石時： 3.4.1 計算初步配合比計算初步配合比 645. 1cukcuoff)07. 0(46. 0WCffcecuo)33. 0(48. 0WCffcecuo(3)選擇單位用水量(

6、mW0) 干硬性和塑性混凝土用水量確實定a. 水灰比在范圍時，根據粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表3.1選取。 b. 水灰比小于的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土用水量，應通過試驗確定。 表表3.1 3.1 塑性和干硬性混凝土的單位用水量塑性和干硬性混凝土的單位用水量(JGJ (JGJ 552000)552000) 流動性和大流動性混凝土的用水量宜按以下步驟進行 a. 以表中坍落度90mm的用水量為根底，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，計算出未摻外加劑時的混凝土的用水量； b. 摻外加劑時的混凝土的用水量可按下式計算： (1)wwomm(4)計算單位水泥

7、用量(mC0) 根據已選定的單位用水量(mW0)及初步確定的水灰比(W/C)，可計算出單位水泥用量(mC0)： (5)選取合理砂率值(S) 一般應通過試驗找出合理砂率，也可按骨料種類、規格及混凝土水灰比，參考表選取。 /wocommW C表表3.2 混凝土砂率混凝土砂率(%) 水灰比(W/C) 卵石最大粒徑(mm) 碎石最大粒徑(mm) 1020401020400.400.500.600.70 2632303533383641 2531293432373540 2430283331363439 3035333836413944 2934323735403843 2732303533383641

8、(6)計算砂、石用量(mS0、mG0) 體積法 即將混凝土拌合物的體積，看成是各組成材料絕對體積，加上拌合物中所含空氣的體積。據此可列關系式： 再根據已選取的砂率值列出關系式： SoSSoGommm101. 00000ammmmwwssggcc質量法 即假定混凝土拌合物在振搗密實狀態下每立方米的質量mCP為一固定值，再根據砂率，列出關系式下式： coGoSoWoCPmmmmmSoSSoGommm小例題 C 是既滿足強度要求又滿足工作性要求的配合比設計。 A、初步配合比 B、基準配合比 C、試驗室配合比 D、工地配合比如果測得混凝土標準試件28天的抗壓強度 標準值為23MPa，其強度等級為 最可

9、能是(C20)。小例題某混凝土預制構件廠，生產鋼筋混凝土大量需用設計強度為C30的混凝土，混凝土強度標準差為4.0 MPa，那么混凝土的配制強度為 4=MPa 。 (標準差為4MPa，大于3MPa，符合要求小例題某工程的混凝土變異系數為15%，平均強度為，設計強度等級C20，該工程混凝土的標準差為 3.4 MPa。 標準差=變異系數平均強度調整的目的：一是使混凝土拌合物的和易性滿足施工需要；二是使水灰比符合混凝土強度及耐久性要求。 (1)和易性調整 按初步配合比稱取表3.3規定的體積時各組成材料的用量，攪拌均勻后測定其坍落度，同時觀察其粘聚性和保水性。 3.4.2 3.4.2 確定試驗室配合比

10、確定試驗室配合比當試樣調整工作完成后，應測出混凝土拌合物的實際表觀密度mCP(kg/m3)，并按下式重新計算每立方米混凝土的各項材料用量： WccpCmmC拌拌拌拌拌+S +GWwcpCmmC拌拌拌拌拌+S +GWscpCmmC拌拌拌拌拌+S +GWGcpCmmC拌拌拌拌拌+S +G表表3.3 3.3 混凝土試配時最小拌和量混凝土試配時最小拌和量 骨料最大粒徑(mm)拌合物體積(L)31.5以下154025(2)強度復核 方法是采用調整后的配合比制成3組不同水灰比的混凝土試塊：一組采用基準配合比，另外兩組配合比的水灰比，宜較基準配合比的水灰比分別增加和減少，用水量應與基準配合比相同，砂率可分別

11、增加和減少1%。 分別將3組試件標準養護28d，根據測得的強度值與相對應的灰水比(C/W)關系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度fcu,o相對應的灰水比，并應按以下原那么確定每立方米混凝土的材料用量. 用水量(mW)在基準配合比用水量的根底上，根據制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行調整確定；水泥用量(mC) 以用水量乘選定的灰水比計算確定；粗、細骨料用量(mG、mS)應在基準配合比的粗、細骨料用量的根底上，按選定的灰水比調整后確定。 由強度復核之后的配合比，還應根據混凝土拌合物表觀密度實測值(c,t)和混凝土拌合物表觀密度計算值(c,c)進行校正。校正系數為： ,mc tc tc c

12、mcsGW+m +m假定工地上測出砂的含水率為a%、石子含水率為b%，那么將上述試驗室配合比換算為施工配合比，其材料稱量為： 水泥 砂子 石子水 3.3.3 計算施工配合比計算施工配合比(1%)()ssmmakg ()CCmmkg (1%)()GGmmbkg %()wwsGmmm ambkg 【例題】某工程制作室內用的鋼筋混凝土大梁，混凝土設計強度等級為C20，施工要求坍落度為3550mm，采用機械振搗。該施工單位無歷史統計資料。 采用材料：普通水泥，級，實測強度為MPa，密度為3100kg/m3；中砂，表觀密度為2650kg/m3，堆積密度為1450kg/m3；卵石，最大粒徑20mm，表觀密

13、度為2730kg/m3，堆積密度為1500kg/m3；自來水。試設計混凝土的配合比(按枯燥材料計算)。假設施工現場中砂含水率為3%，卵石含水率為1%，求施工配合比。 【解】 (1) 確定配制強度。 (2) 確定水灰比(W/C) (3) 確定用水量(mW0) (4) 計算水泥用量(mC0 (5) 確定砂率 (6) 計算砂、石用量mS0、mG0 (7) 計算初步配合比 (8) 配合比調整 (9) 試驗室配合比 (10) 施工配合比(1)確定配制強度。該施工單位無歷史統計資料，查表取。 fcu,o=fcu,k =28.2(MPa) (2)確定水灰比(W/C) 利用強度經驗公式計算水灰比： 復核耐久性

14、 查表3-1規定最大水灰比為，因此滿足耐久性要求。 0.49WC)33. 0(48. 0WCffcecuo(3)確定用水量(mW0) 此題要求施工坍落度為3550mm，卵石最大粒徑為20mm，查表得每立方米混凝土用水量：mW0=180kg (4)計算水泥用量(mC0 mC0=mW0C/W=1802.02364(kg) 查表規定最小水泥用量為260kg，故滿足耐久性要求。 (5)確定砂率根據上面求得的，卵石最大粒徑20mm，查表，選砂率S=32%。 (6)計算砂、石用量mS0、mG0 按體積法列方程組 解得 mSO=599kg mGO=1273kgSoSSoGommm101. 00000ammm

15、mwwssggcc 按質量法：強度等級C20的混凝土拌合物計算表觀密度mCP=2400kg/m3，列方程組 解得 mSO=594kg mGO=1262kgcoGoSoWoCPmmmmmSoSSoGommm(7)計算初步配合比 體積法 mC0 mS0 mG0質量法 mC0 mS0 mG0兩種方法計算結果相近。 (8)配合比調整按初步配合比稱取15L混凝土拌合物的材料： 水泥 砂子 石子 水 和易性調整 將稱好的材料均勻拌和后，進行坍落度試驗。假設測得坍落度為25mm，小于施工要求的3550mm，應保持原水灰比不變，增加5%水泥漿。再經拌和后，坍落度為45mm，粘聚性、保水性均良好，已滿足施工要求。 此時各材料實際用量為： 水泥5.46+5.465%=5.73kg 砂8.99kg 石19.10kg 水2.70+2.705%=2.84kg 并測得每立方米拌合物質量為mCP=2380kg/m3 強度調整方法如前所述，此題假定時，強度符合設計要求，故不需調整。 (9)試驗室配合比上述基準配合比為： 水泥砂石 那么調整后1m3混凝土拌合物的各種材料用量為： mC=5.73/(5.73+8.99+19.10+2.84)2380=372kgmS=1.57372=58