学习情境五 单元4 设计普通混凝土配合比（课件）- 《建筑材料》同步教学（人民邮电版）

学习单元4 设计普通混凝土配合比 一、配合比设计的基本要求 配合比设计的基本要求如下所述。 （1）满足混凝土结构设计的强度等级要求。 （2）满足施工和易性要求。 学习情境五 混凝土 点击此处结束放映 （3）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求。 （4）满足经济要求，节约水泥，降低成本。 点击此处结束放映 二、混凝土配合比设计基本参数的确定 混凝土配合比设计中的3个基本参数是：水胶比，即水和水泥之间的比例；砂率，即砂和石子间的比例；单位用水量，即骨料与水泥浆之间的比例。 这3个基本参数一旦确定，混凝土的配合比也就确定了。 点击此处结束放映 （一）水胶比的确定 水胶比的确定，主要取决于混凝土的强度和耐久性。 点击此处结束放映 （二）单位用水量的确定 用水量的多少，是影响混凝土拌和物流动性大小的重要因素。 单位用水量在水胶比和水泥用量不变的情况下，实际反映的是水泥浆量与骨料用量之间的比例关系。 点击此处结束放映 （三）砂率的确定 砂率的大小不仅影响拌和物的流动性，而且对黏聚性和保水性也有很大的影响，因此配合比设计应选用合理砂率。 砂率主要应从满足工作性和节约水泥两个方面考虑。 点击此处结束放映 混凝土配合比的3个基本参数的确定原则，可由图5-20表达。 点击此处结束放映 图5-20 混凝土配合比设计的3个基本参数及确定原则 点击此处结束放映 三、混凝土配合比设计的步骤 （一）通过计算，确定计算配合比 计算配合比，是指按原材料性能、混凝土技术要求和施工条件，利用混凝土强度经验公式和图表进行计算所得到的配合比。 点击此处结束放映 1．确定混凝土配制强度 （1）混凝土配制强度应按下列规定确定。 ① 当混凝土的设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式确定。 点击此处结束放映 ② 当混凝土的设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定。 点击此处结束放映 （2）混凝土强度标准差应按下列规定确定。 ① 当具有近1～3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料，且试件组数不小于30时，其混凝土强度标准差 应按下式计算。 点击此处结束放映 ② 当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差 可按表5-26取值。 点击此处结束放映 混凝土强度标准值 ≤C20 C25～C45 C50～C55 4.0 5.0 6.0 表5-26 标准差 值 （单位：MPa） 点击此处结束放映 2．确定水胶比 混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比按下式计算。 点击此处结束放映 掺量（%） 种类 粉煤灰影响系数f 粒化高炉矿渣粉影响系数s 0 1.00 1.00 10 0.90～0.95 1.00 20 0.80～0.85 0.95～1.00 30 0.70～0.75 0.90～1.00 40 0.60～0.65 0.80～0.90 50 — 0.70～0.85 注：① 本表应以P·O 42.5水泥为准；如采用普通硅酸盐水泥以外的通用硅酸盐水泥，可将水泥混合材掺量20%以上部分计入矿物掺和料。 ② 宜采用Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰；采用Ⅰ级灰宜取上限值，采用Ⅱ级灰宜取下限值。 ③ 采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。 ④ 当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。 表5-27 粉煤灰影响系数（f）和粒化高炉矿渣粉影响系数（s） 点击此处结束放映 3．确定用水量mw0和外加剂用量( ma0 ) （1）干硬性和塑性混凝土用水量的确定。混凝土水胶比在0.40～0.80范围时，可按表5-28和表5-29选取；混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。 点击此处结束放映 拌和物稠度 卵石最大公称粒径/mm 碎石最大粒径/mm 项目 指标 10.0 20.0 40.0 16.0 20.0 40.0 维勃稠度/s 16～20 175 160 145 180 170 155 11～15 180 165 150 185 175 160 5～10 185 170 155 190 180 165 表5-28 干硬性混凝土的用水量 （单位：kg/m3） 点击此处结束放映 拌和物稠度 卵石最大粒径/mm 碎石最大粒径/mm 项目 指标 10.0 20.0 31.5 40.0 16.0 20.0 31.5 40.0 坍落度/ mm 10～30 190 170 160 150 200 185 175 165 35～50 200 180 170 160 210 195 185 175 55～70 210 190 180 170 220 105 195 185 75～90 215 195 185 175 230 215 205 195 注：① 本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5～10kg；采用粗砂时，可减少5～10kg。 ② 掺用矿物掺和料和外加剂时，用水量应相应调整。 表5-29 塑性混凝土的用水量 （单位：kg/m3） 点击此处结束放映 （2）流动性和大流动性混凝土用水量的确定。掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量 mw0可按下式计算。 点击此处结束放映 （3）每立方米混凝土的水泥用量 ( ma0) 按下式计算。 点击此处结束放映 4．计算胶凝材料用量 (mb0 )、矿物掺和料用量 ( mf0) 和水泥用量 (mc0 ) （1）每立方米混凝土的胶凝材料用量 (mb0) 按下式计算，并进行试拌调整，在拌和物性能满足的情况下，取经济、合理的胶凝材料用量。 点击此处结束放映 （2）每立方米混凝土的矿物掺和料用量 (mf0 ) 按下式计算。 点击此处结束放映 （3）每立方米混凝土的水泥用量 (mc0 ) 按下式计算。 点击此处结束放映 5．选取合理砂率值 根据粗骨料的种类、最大粒径及混凝土的水胶比，由表5-23查得或根据混凝土拌和物的和易性要求，通过试验确定合理砂率。 点击此处结束放映 6．计算粗、细骨料用量 (mg0 、ms0 ) （1）质量法。假定各组成材料的质量之和（即拌和物的体积密度）接近一个固定值。当采用质量法计算混凝土配合比时，粗、细骨料用量应按式（5-17）计算，砂率应按式（5-18）计算。 点击此处结束放映 （2）体积法。假定混凝土拌和物的体积等于各组成材料的体积与拌和物中所含空气的体积之和。当采用体积法计算混凝土配合比时，砂率应按式（5-18）计算，粗、细骨料用量应按下式计算。 点击此处结束放映 （二）检测和易性，确定试拌配合比 按计算配合比进行混凝土试拌配合比的试配和调整。 试配时，每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合规定，并不应小于搅拌机公称容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。 试拌后立即测定混凝土的工作性。 点击此处结束放映 由此得出基准配合比（调整后的1m3混凝土中各材料用量）如下。 点击此处结束放映 （三）检验强度，确定设计配合比 经过和易性调整得出的试拌配合比，不一定满足强度要求，应进行强度检验。 既满足设计强度又比较经济、合理的配合比，就称为设计配合比（实验室配合比）。 点击此处结束放映 根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比（C/W）关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（ ）相对应的灰水比，并应按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量。 点击此处结束放映 （1）用水量（ mw ）应在基准配合比用水量的基础上，根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定。 点击此处结束放映 （2）水泥用量（mc）应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定。 点击此处结束放映 （3）粗骨料和细骨料用量（mg和ms）应在基准配合比的粗骨料和细骨料用量的基础上，按选定的灰水比进行调整后确定。 点击此处结束放映 （四）根据含水率，换算施工配合比 试验室得出的设计配合比值中，骨料是以干燥状态为准的，而施工现场骨料含有一定的水分，因此，应根据骨料的含水率对配合比设计值进行修正，修正后的配合比为施工配合比。 点击此处结束放映 经测定，施工现场砂的含水率为ws ，石子的含水率为wg ，则施工配合比如下。 点击此处结束放映 $$