4.4.2混凝土配合比设计的方法、步骤（课件）-《建筑材料》同步教学（中国建筑工业出版社）

混凝土配合比设计的方法、步骤 4 3 2 1 经验公式、经验表格 初步配合比 施工配合比 基准配合比 试拌调整，满足和易性 实验室配合比 强度、经济性 原材料含水率修正 计算初步配合比 计算初步配合比 （1）确定配制强度fcu,0 fcu,0≥fcu,k+1.645σ （2）初步确定水胶比(W/B) fcu,0=αɑfb(-αb)则 = 采用碎石时: αɑ =0.53 αb=0.20 采用卵石时: αɑ =0.49 αb=0.13 计算初步配合比 （3）选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a.水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按下表选取。 计算初步配合比 （3）选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 b.水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 计算初步配合比 （3）选择单位用水量(mW0) ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 　　a.以上表中坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量。 　　b.掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： mwo=mwo’(1-β) ①每立方米混凝土的胶凝材料用量mb0，每立方米混凝土的胶凝材料用量m，根据已确定的单位用水量和水胶比W/B，按下式计算： mb0 计算初步配合比 （4）确定胶凝材料、矿物掺合料、水泥用量和外加剂用量 初步配合比 为了保证混凝土的耐久性，所计算的胶凝材料用量同样要满足下表中规定的最小胶凝材料用量；否则，应以下表规定的最小胶凝材料用量为依据进行设计。 混凝土的最小胶凝材料用量 最大水胶比 最小胶凝材料用量（kg/m3） 素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土 0.6 250 280 300 0.55 280 300 300 0.5 320 ≤0.45 330 计算初步配合比 ②每立方米混凝土的矿物掺合料用量mf0，应按下式计算： mf0=mb0βf 式中 βf ——矿物掺合料掺量，应通过试验确定。 当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量应符合规定。 对基础大体积混凝土，粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和复合掺合料的最大掺量可增加5%。 计算初步配合比 mc0=mb0-mf0 ③每立方米混凝土的水泥用量mco ma0 = mb0 βa 式中βa——外加剂掺量（%),应通过试验确定。 ④每立方米混凝土的外加剂用量ma0 计算初步配合比 （5）选取合理砂率βs ①坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定；②坍落度为10～60mm的混凝土，其砂率可根据混凝土骨料品种、最大公称粒径及水胶比按下表选取； 计算初步配合比 水灰比(W/C) 卵石最大粒径(mm) 碎石最大粒径(mm) 10 20 40 10 20 40 0.40 0.50 0.60 0.70 26~32 30~35 33~38 36~41 25~31 29~34 32~37 35~40 24~30 28~33 31~36 34~39 30~35 33~38 36~41 39~44 29~34 32~37 35~40 38~43 27~32 30~35 33~38 36~41 ③坍落度大于60mm的混凝土，可在上表的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。 计算初步配合比 （6）确定1m3混凝土的砂、石用量ms0、mg0 砂、石用量的确定可采用体积法或质量法求得。 计算初步配合比 ①体积法 +++++0.01α=1 βs= ×100% 式中 ,分别为水泥、矿物掺合料、水的密度（kg/m3）； , ——分别为砂、石的表观密度（kg/m3）； α——混凝土的含气量百分数，在不用引气剂或引气型外加剂时， α可取1。 15 计算初步配合比 ②质量法 假定1m3混凝土拌合物的质量为m,由以下方程组解出mco、mgo。 mc0+mf0+ms0+mgo+mw0=mcp βs= ×100% 可根据积累的试验资料确定，在无资料时，其值可取2350~2450kg/m3。 16 实验室配合比 确定实验室配合比 初步配合比不一定符合要求，应通过试验进行调整。调整的目的主要有两个： 01 02 使混凝土拌合物的和易性满足施工需要。 使水胶比符合混凝土强度及耐久性要求。 和易性调整 骨料最大粒径(mm) 拌合物体积(L) 31.5以下 20 40 25 按初步配合比称取下表规定体积的各组成材料的用量，搅拌均匀后测定其坍落度，同时观察其黏聚性和保水性。 确定实验室配合比 和易性调整 坍落度过大 坍落度过小 01 02 在保持水胶比不变的情况下，适当增加水泥及水用量。 过大时，可保持砂率不变，适当增加砂石用量。 确定实验室配合比 和易性调整 拌合物显得砂浆过多 拌合物显得砂浆不足 03 04 可单独加一些砂子，即适当增大砂率。 可单独加一些石子，即适当减小砂率。 确定实验室配合比 试拌调整后的混凝土，和易性满足要求，但水胶比不一定选用恰当，导致强度不一定符合要求，所以还应对强度进行复核。 强度复核 确定实验室配合比 方法：采用调整后的配合比制成3组不同水胶比的混凝土试块。 强度复核 采用基准配合比 水胶比：分别增加和减少0.05 用水量：与基准配合比相同 砂率：分别增加和减少1% 确定实验室配合比 实验室配合比 分别将3组试件标准养护28d，进行抗压强度试验，根据测得的强度值与相对应的胶水比B/W关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度fcu,0相对应的胶水比，并根据此胶水比确定每立方米混凝土的材料用量。 强度复核 计算施工配合比 计算施工配合比 现场施工所用的骨料，一般都含有一些水分。所以现场材料的称量应按工地上砂、石的含水情况随时进行修正，修正后的配合比叫施工配合比。 假定工地上测出砂的含水率为a%、石子的含水率为b%，则将上述实验室配合比换算为施工配合比，其材料称量为： 水泥 mc'=mc 矿物掺合料 mf'=mf 砂子 ms'=ms(1+a%) 石子 mg'=mg(1+b%) 水 mw'=mw-ms.a%-mg.b% 计算施工配合比 27 计算初步配合比 基准配合比 确定试验室配合比 计算施工配合比 $$