《材料檢測(cè)》課件-P5-3單元五 普通混凝土和砂漿檢測(cè)3-配合比設(shè)計(jì)實(shí)例

復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、基準(zhǔn)混凝土配合比設(shè)計(jì)是為了滿(mǎn)足混凝土的什么性能？2、為什么要進(jìn)行混凝土施工配合比設(shè)計(jì)？混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比是指各組成材料用量之間的比例關(guān)系配合比常用的表示方法1、以每1m3混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量來(lái)表示例如水泥300kg、水180kg、砂720kg、石子1200kg，其每1m3混凝土總質(zhì)量為2400kg2、以各項(xiàng)材料間的質(zhì)量比來(lái)表示(以水泥質(zhì)量為1)水泥：砂：石：水＝300：720：1200：180＝1：2.40：4.00：0.60混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比配合比常用的表示方法一、混凝土配合比的基本要求1、達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度2、滿(mǎn)足和易性3、滿(mǎn)足耐久性4、符合經(jīng)濟(jì)原則，節(jié)約水泥、降低成本混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比配合比常用的表示方法一、混凝土配合比的基本要求二、混凝土配合比設(shè)計(jì)方法及步驟首先按原材料性能及對(duì)混凝土技術(shù)要求進(jìn)行初步計(jì)算，得出初步計(jì)算配合比。用mc0、mw0、ms0、mg0表示經(jīng)試驗(yàn)室試拌調(diào)整，得出基準(zhǔn)配合比。用mca、mwa、msa、mga表示然后經(jīng)強(qiáng)度復(fù)核定出滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和施工要求并且比較經(jīng)濟(jì)合理的試驗(yàn)室配合比。用mcb、mwb、msb、mgb表示根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石含水情況調(diào)整的施工配合比用mc、mw、ms、mg表示混凝土配合比設(shè)計(jì)方法和步驟題目P108配制普通混凝土項(xiàng)目：某結(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C30，要求強(qiáng)度保證率為95%，混凝土由機(jī)械攪拌、振搗，施工要求坍落度為35mm~50mm，施工單位歷史統(tǒng)計(jì)資料無(wú)。采用的原材料為：42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，28天的水泥實(shí)測(cè)強(qiáng)度為46.4MPa，密度3.10g/cm3；砂：中砂，符合Ⅱ區(qū)級(jí)配，表觀(guān)密度2.65g/cm3，含水率為4%；碎石：粒級(jí)5mm~20mm，表觀(guān)密度2.70g/cm3，含水率為1%；水：自來(lái)水。(1)配制強(qiáng)度的確定P109(一)初步配合比的計(jì)算已知條件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅酸鹽水泥,fce,k=46.4Mpa．ρco=3.10g/cm3，中砂，ρso＝2.65g/cm3；碎石，粒級(jí)5—20，ρgo=2.70g/cm3。(1)配制強(qiáng)度的確定(Rcu,i)fcu,o＝fcu,k十1.645σσ查表得5.0

fcu,o＝30十1.645×5.0=38.2MpaP105表5-3-3（一）初步配合比的計(jì)算(1)配制強(qiáng)度的確定(2)初步確定水灰比值(W／C)已知條件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅酸鹽水泥,fce=46.4Mpa．ρco=3.10kg/cm3，中砂，ρso＝2.65g/cm3；碎石，粒級(jí)5—20，ρgo=2.70g/cm3。(2)初步確定水灰比值(W／C)根據(jù)要求，按下式計(jì)算水灰比，fcu,o=αafce(C/W-αb)fcu,o=0.46fce(C/W-0.07)38.2=0.46×46.4（C/W-0.07)C/W=1.86W/C=0.54查P104表5-3-2最大水灰比0.65（1）初步配合比的計(jì)算(1)配制強(qiáng)度的確定(2)初步確定水灰比值(W／C)(3)選取每立方米混凝土的用水量(Mwo)(3)選取每立方米混凝土的用水量(Mwo)查P105表5-3-5根據(jù)碎石最大粒徑為20mm，取Mwo＝195kg（一）初步配合比的計(jì)算(1)配制強(qiáng)度的確定(2)初步確定水灰比值(W／C)(3)選取每立方米混凝土的用水量(Wco)(4)混凝土單位水泥用量(Mco)計(jì)算(4)混凝土單位水泥用量(Mco)Mco＝Mwo×C／W＝195×1.86=361kg查P104表5-3-2，最小水泥用量260kg，故應(yīng)取Mco=361kg。（一）初步配合比的計(jì)算(1)配制強(qiáng)度的確定(2)初步確定水灰比值(W／C)(3)選取每立方米混凝土的用水量(Wco)(4)混凝土單位水泥用量(Mco)計(jì)算(5)初步估計(jì)合理砂率值(Sp)(5)初步估計(jì)合理砂率值(Sp)查P106表5-3-6根據(jù)水灰比0.54，碎石最大粒徑20mm，取Sp＝36％36~4138~4339~440.7033~3835~4036~410.6030~3532~3733~380.5027~3229~3430~350.40402016碎石最大粒徑（mm)水灰比（一）初步配合比的計(jì)算(1)配制強(qiáng)度的確定(2)初步確定水灰比值(W／C)(3)選取每立方米混凝土的用水量(Mco)(4)混凝土單位水泥用量(Mco)計(jì)算(5)初步估計(jì)合理砂率值(Sp)(6)計(jì)算砂(Mso)和石(Mgo)用量★(6)計(jì)算砂(Mso)和石(Mgo)用量絕對(duì)體積法假定表觀(guān)密度法已知條件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅水泥,fce,k=46.4Mpa．ρco=3.10kg/cm3，中砂，ρso＝2.65g/cm3；碎石，粒級(jí)5—20，ρgo=2.70kg/cm3。(6)計(jì)算砂(Mso)和石(Mgo)用量絕對(duì)體積法：McoMsoMgoMwo

+

+

+

十0.01α＝1ρcρsρgρwMsoSp=—————

Mso+Mgo已知條件：C30砼，坍落度35一50mm。普通硅酸鹽水泥,fce,k=46.4Mpa．ρco=3.10g/cm3，中砂，ρso＝2.65kg/cm3；碎石，粒級(jí)5—20，ρgo=2.70g/cm3。361

Mso

Mgo

195

+

+

+

十0.01×1＝13.102.602.701.0

Mso

36%=

—————

Mso+Mgoα=1（不加外加劑）絕對(duì)體積法計(jì)算砂石用量如以水泥質(zhì)量為1，則配合比為：Mco:Mso:Mgo:Mwo=361：653：1166：195Mco:Mso:Mgo:Mwo=1：1.81：3.23：0.54

Mso=653kg,Mgo=1166kg,Mwo=195kg,Mco=361kg砂石用量計(jì)算絕對(duì)體積法假定表觀(guān)密度法假定表觀(guān)密度法假定混凝土表觀(guān)密度為2400kg／m3，則：Mco+Mso+Mgo+Mwo＝2400MsoSp=————

Mso+Mgo

Mso36%=————

Mso+Mgo361+Mso+Mgo+195=2400

Mso+Mgo=1844假定表觀(guān)密度法計(jì)算砂石用量得到：Mso=664kg,Mgo=1180kgMwo=195kg，Mco=361kg如以水泥質(zhì)量為1，則配合比為：Mco：Mso：Mgo：Mwo

=361：664：1180：195=1：1.84：3.27：0.54混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例

(一)初步配合比的計(jì)算(二)基準(zhǔn)配合比的確定（二）基準(zhǔn)配合比

根據(jù)骨料最大粒徑，取15dm3

混凝土拌合物，按假定表觀(guān)密度法的配比計(jì)算材料用量水泥：0.015×361=5.42kg

砂：0.015×664=9.96kg

石：0.015×1180=17.70kg

水：0.015×195=2.93kg

攪拌后和易性測(cè)試，坍落度20mm，粘聚性和保水性良好。因坍落度太小，不符合要求。則按水灰比不變，同時(shí)增加水、水泥（增加5%水泥漿）。水泥增加=5.42×5%=0.27kg水增加=2.93×5%=0.15kg現(xiàn)水泥總量=5.42+0.27=5.69kg現(xiàn)水總量=2.93+0.15=3.08kg

（二）基準(zhǔn)配合比

將上述材料均勻拌合，測(cè)定坍落度值為35mm，粘聚性、保水性均良好，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，此時(shí)各材料用量為：水泥：砂：石：水=5.69：9.96：17.70：3.08=1：1.75：3.11：0.54同時(shí)，測(cè)得混凝土表觀(guān)密度為2410kg／m3由此計(jì)算每立方米材料用量（二）基準(zhǔn)配合比每立方米材料用量假設(shè)1m3砼水泥用量為Mca則：Msa=1.75Mca，Mga=3.11Mca，Mwa=0.54Mca1Mca+1.75Mca+3.11Mca+0.54Mca=2410Mca=377kgMsa=1.75×377=660kgMga=3.11×377=1172kgMwa=0.54×377=204kg修正

ρc,t-ρc,c2410-2400δ=

=

ρc,c2400基準(zhǔn)配合比：Mca=377kg，Msa=660kg，Mga=1172kg，Mwa=204kg=0.4%≤2%，可不作調(diào)整因測(cè)得混凝土表現(xiàn)密度為2410kg／m3混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例

(一)初步配合比的計(jì)算(二)基準(zhǔn)配合比的確定(三)試驗(yàn)室配合比的確定（三）試驗(yàn)室配合比為了確定混凝土試配強(qiáng)度，至少試配3個(gè)不同的配合比，因此，除了以上獲得的基準(zhǔn)配合比(水灰比)外，還需增加水灰比0.49和0.59的配合比（W/C±0.05），作為檢驗(yàn)標(biāo)養(yǎng)28天的強(qiáng)度。其試驗(yàn)結(jié)果如下：根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，作強(qiáng)度與灰水比C／W關(guān)系曲線(xiàn)強(qiáng)度與灰水比c／W關(guān)系曲線(xiàn)由圖解法，確定試配強(qiáng)度f(wàn)cu,o=38.2Mpa所對(duì)應(yīng)的灰水比為1.81，即水灰比(W/C)為0.55.（三）試驗(yàn)室配合比可以得出混凝土所需的配合比如下：每立方米用水量不變，Mwb=Mwa=204kg每立方米砂石材料不變，Msb=Msa=660kgMgb=Mga=1172kgMwb/Mcb=W/C204/Mcb=0.55Mcb=371kg混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例

(一)初步配合比的計(jì)算(二)基準(zhǔn)配合比的確定(三)試驗(yàn)室配合比的確定(四)現(xiàn)場(chǎng)施工配合比（四）現(xiàn)場(chǎng)施工配合比現(xiàn)砂含水率4%，碎石含水率1%，則：Mc=Mcb=371kgMs=Msb(1+a%)=660×(1+4%)=686kg

Mg=Mgb(1+b%)=1172×(1+1%)=1184kgMw=Mwb-(Msb×a%+Mgb×b%)=204-660×4%-1172×1%=166kg（四）現(xiàn)場(chǎng)施工配合比施工配合比：Mc=371kgMs=686kg

Mg=1184kgMw=166kg小結(jié)(1)

(一)初步配合比的計(jì)算(1)配制強(qiáng)度的確定

fcu,i＝fcu,k十1.645σ(2)初步確定水灰比f(wàn)cu,i=Afce(C/W-B)(3)選取每lm3混凝土的用水量(Mwo)查表(4)混凝土單位水泥用量(Mco)計(jì)算Mco＝Mwo×C／W(5)初步估計(jì)合理砂率值(Sp)查表(6)計(jì)算砂(Mso)和石(Mgo)用量絕對(duì)體積法和假定表觀(guān)密度法小結(jié)(2)(一)初步配合比的計(jì)算計(jì)算得到(二)基準(zhǔn)配合比的確定根據(jù)砼和易性要求在試驗(yàn)室試拌后確定(三)試驗(yàn)室配合比的確定按W/C±0.05做三組平行試驗(yàn)，根據(jù)抗壓強(qiáng)度值確定合適的水灰比，再確定配合比(四)施工配合比的確定按現(xiàn)場(chǎng)砂石含水率計(jì)算實(shí)際材料秤量作業(yè)：P136/4、5作業(yè)P136/5已知混凝土試拌調(diào)整后，各項(xiàng)材料的拌合用料量，水泥4.5kg，水2.7kg，砂9.9kg，碎石18.9kg，實(shí)測(cè)砼拌合物表觀(guān)密度2400kg/m3。(1)）試計(jì)算1立方米混凝土各項(xiàng)材料用量？(2)如施工現(xiàn)場(chǎng)砂含水量為4%，石子含水率為1%，試求配合比。(1)配制強(qiáng)度的確定(fcu,i)fcu,o＝fcu,k十1.645σ

fcu,o＝40十1.645×6.0=49.9Mpa(2)初步確定水灰比值(W／C)根據(jù)要求，按下式計(jì)算水灰比，fcu,o=0.46fce(C/W-0.07)49.9=0.46×47.5（C/W-0.07)C/W=2.35W/C=0.43查P104表5-3-2最大水灰比0.60(3)選取每立方米混凝土的用水量(Mwo)查P105表5-3-5Mwo=195kg(4)混凝土單位水泥用量(Mco)Mco＝Mwo×C／W＝195×2.35=458kgP136/4解答(5)初步估計(jì)合理砂率值(Sp)查P106表5-3-6取Sp=32%或33%(6)計(jì)算砂(Mso)和石(Mgo)用量假定混凝土表觀(guān)密度為2400kg／m3，則：Mco+Mso+Mgo+Mwo＝2400MsoSp=————