5.7 普通混凝土配合比设计（课件）-高一《建筑材料》（高教版 第4版）

单元 5 混凝土（砼） 概 述 广义的混凝土是由胶凝材料、骨料和水，必要时掺入化学外加剂和混合材料，按适当比例配合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材（砼）。 混凝土的分类： 按所用胶凝材料：水泥砼、石膏砼、沥青砼等 按用途：结构砼、道路砼、抗辐射砼等 按表观密度：重砼、普通砼、轻砼 按强度等级：低强度砼、中强度砼、高强砼、超高强砼 按施工工艺：泵送砼、喷射砼、震动灌浆砼等 按掺合料：纤维砼、粉煤灰砼等 普通混凝土（水泥混凝土）是由水泥作为胶凝材料、石子和砂为粗细骨料和水，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材。 ※水泥混凝土常按表观密度分为： （1）重混凝土 干表观密度大于2500kg/m3，采用特别密实的集料（如钢屑、重晶石、铁矿石等）制成，主要用于防护原子射线的建筑物。 （2）普通混凝土 干表观密度为1900～2500kg/m3，采用天然或人工砂、石为集料制成，主要用于各种建筑物的承重结构。 （3）轻混凝土 干表观密度小于2000kg/m3，采用轻质多孔的集料或不用集料而掺入加气剂或泡沫剂制成的多孔结构，主要用于轻质结构和保温结构。 混凝土的特点： 优点： （1）原材料丰富，成本低，砂石等材料占80%以上； （2）凝结前具有良好的可塑性； （3）硬化后具有较高的强度和耐久性； （4）与钢筋有牢固的粘接力； （5）按不同要求，通过调整配合比可得到不同性能的混凝土； （6）可利用工业废料，利于环境保护。 缺点： （1）自重大； （2）比强度低、属刚性材料，抗拉强度低； （3）硬化速度慢，生产周期长； （4）导热系数大； （5）强度波动因素多。 普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（砂）和水拌和，经硬化而成的一种人造石材。 普通混凝土结构示意图 1—石子 2—砂子 3—水泥浆 4—气孔 各组成材料的作用： 砂、石在混凝土中称为细集料、粗集料，占混凝土总体积约80%以上，一般不与水泥起化学作用，在混凝土中起总体的骨架作用，减少水泥用量和减少混凝土体积收缩。 水泥、砂和水形成水泥砂浆，包裹在粗骨料表面并填充骨料间的空隙，在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的流动性和可塑性，便于施工；水泥浆体硬化后将骨料胶结在一起，产生强度，形成坚固的整体。 在混凝土中还常残留少量的空气，硬化后混凝土结构见上图。 普通混凝土的组成结构 水 水泥 石子 砂 定义：混凝土配合比设计，是根据材料的技术性能、工程要求、结构形式和施工条件，来确定混凝土中各组成材料之间的比例关系。 通常有两种表示方式： 1.以每立方米混凝土中各种材料的质量来表示。 如：水泥340kg，水180kg，砂710kg，石子1200kg 2.以各种材料相互间质量比来表示（以水泥质量为1）。 如：水泥:砂:石子:水=1:2.09:3.53:0.53 混凝土配合比设计的算料基准 1.计算1m3砼拌合物中各材料的用量，以质量计。 2.计算时，骨料以干燥状态为准。 干燥状态：指细骨料含水率小于0.5%,粗骨料含水率小于0.2%。 5.7 普通混凝土配合比设计 一、混凝土配合比设计的基本要求 （1）满足设计要求的强度； （2）满足施工要求的和易性； （3）满足与环境相适应的耐久性； （4）在保证质量的前提下，应尽量节约水泥，降低成本。 二、混凝土配合比设计的主要参数 在混凝土配合比中，水胶比、单位用水量及砂率直接影响混凝土的技术性质和经济效益，是混凝土配合比的3个重要参数。混凝土配合比设计就是要正确地确定这3个参数。 （1）水胶比（W/B） 单位体积混凝土中，水与胶凝材料的质量比，是两者的比例关系，在组成材料已定情况下，对砼的强度和耐久性起关键性作用。 确定原则：在满足强度和耐久性的前提下，尽量取较大值。 （2）单位用水量： 在水灰比确定情况下，反映了水泥浆与骨料的组成关系，是控制砼拌合物流动性的主要因素。 确定原则：达到流动性要求前提下，取较小值。 （3）砂率（βS） 砂石在混凝土中组成密实的骨架 ，对砼拌合物的和易性，特别是其中的粘聚性和保水性有很大影响。 确定原则：保证粘聚性和保水性的前提下，取较小值。 三、混凝土配合比设计的基本资料 混凝土配合比设计之前，必须预先掌握下列基本资料： （1）了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确定配制强度。 （2）了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以便确定所