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1、5-4 砼质量控制与强度评定,一、砼的质量控制,1、砼的质量指标,强度、坍落度、含气量等，通常以强度为主要控制指标,一、砼的质量控制,2、原材料质量控制,（1水泥 种类、凝结时间、安定性、氧化镁、氯离子等,（2粗集料 颗粒级配、针片状含量、含泥量、坚固性等,一、砼的质量控制,2、原材料质量控制,（3细集料 细度模数、泥块含量、氯离子含量、有害物质含量等,（4矿物掺合料 粉煤灰细度、三氧化硫、烧失量等 矿 渣比表面积、活性指数、流动度比,一、砼的质量控制,2、原材料质量控制,（5外加剂 减水率、抗压强度比、pH值、氯离子含量等,（6水 pH值、硫酸根离子、氯离子、胶砂强度比等,混凝土强度波动规律
2、符合正态分布,二、砼的强度评定,强度，fcu,P%,t,fcu,k,mfcu,概率密度，, (fcu),（一)相关参数 平均值mfcu 标准差 抗压强度标准值fcu，k, 强度的总体大小, 强度的波动情况强度离散,CV,fcu,强度保证率P(%)： 设计要求的混凝土强度等级的合格率。即砼强度总体中不小于设计要求的强度等级标准值fcu,k的概率P(%)。,概率度t计算式如下,t=(fcu,k-mfcu)/,保证率P与t的关系：,-1.645,-1.80,-2.00,-2.06,-2.33,-2.58,-2.88,-3.00,0.950,0.964,0.977,0.980,0.990,0.995,
3、0.998,0.999,0.50,0.70,0.80,0.841,0.85,0.90,0.919,0.945,-0.00,-0.524,-0.842,-1.00,-1.04,-1.28,-1.40,-1.60,P(t),t,P (t),t,令混凝土的配置强度等于平均强度，根据概率度计算公式，有 f cu,o = f cu,k-t 按规定，我国设计要求的混凝土强度保证率为95%，查表得t=-1.645 混凝土配置强度公式为 f cu,o = f cu,k + 1.645 强度保证率越大，配置强度越高 强度波动越大，配置强度越大。, 统计法,已知标准差时, fcu,k+0.70,fcu,min f
4、cu,k0.70,当 C20时，并应满足 fcu,min 0.85 fcu,k,当 C20时，并应满足 fcu,min 0.9 fcu,k,mfcu,（二砼强度评定方法,标准差未知时,式中1，2 为合格判定系数,mfcu1Sfcufcu，k fcu，min2fcu，k,非统计法（10组）,mfcu3fcu，k fcu，min4fcu，k,5-5 普通砼配合比设计,一、砼配合比（1定义：各组成材料用量之间的比例关系（2表示： 单位用量法 每1m3砼中各组成材料用量 C300kg；S720kg； G1200kg；W180kg 相对用量表示法 C：S：G：W1：2.4：4；W/B=0.6,二、砼配合
5、比设计基本要求 基本要求 满足结构物设计强度要求 满足工作性要求 满足耐久性要求 满足经济性要求,三、砼配合比设计的方法与步骤,准备工作：,必须详尽了解的信息：设计要求的强度等级；强度标准差；混凝土使用环境条件；流动性要求及各原材料的品种类型和物理化学性质等。,第一步确定初步配合比 （1确定配置强度（ f cu, o ) 根据设计要求的强度标准值和95%的强度保证率，以及已知的强度标准差，求得混凝土的配置强度。,fcu,o = fcu,k + t,若保证率95，则t 1.645,fcu,o= fcu,k + 1.645,若无统计值，则采用：, C20 4.0, C20C35 5.0, C35
6、6 .0,（2确定水胶比W/B）,当fb未知时，可由下式求得表5-30）：,（3确定1m混凝土的用水量mw0） 根据施工要求的坍落度值和已知的粗骨料种类及最大粒径，查表5-33选取单位用量。,（4确定1m混凝土的水泥用量mco） 根据确定的单位用水量和已确定的水灰比计算水泥用量。 计算每m3砼中水泥用量mco；,（5确定砂率s） 根据粗骨料的种类、最大粒径及已确定的水灰比，查表5-34得出合理砂率。 借助插值法得出准确砂率。,（6确定1m混凝土的砂石用量mso、mgo） 计算砂、石用量的方法有重量法和体积法两种。,a. 体积法,b. 重量法假定表现密度）,通过以上计算得到的1m混凝土各材料的用
7、量，即为计算配合比。,第二步 确定基准配合比 先按计算配合比进行试拌： 流动性太大，砂率不变，增加砂石； 流动性太小，水灰比不变，增加水和水泥； 粘聚性和保水性不良，增加砂率。 调整后的配合比即基准配合比。,第三步 确定实验室配合比 检验其强度时至少用三个配合比进行试配。其中一个是基准配合比，另外两个配合比的水灰比较基准配合比分别增加和减少0.05，用水量和基准配合比相同，砂率分别增加或减少1%。,表观密度ct校正： 先求出表观密度计算值cc），再计算出校正系数），然后用校正系数分别乘上面确定的各材料用量mcb、msb、mgb、mwb），得出实验室配合比。,mcmcb,msmsb(1+a%),
8、mgmgb(1+ b%),mwmwbmsb a %mgb b %,实验室配合比中砂、石是干燥的，实际施工使用的砂、石却含有一定的水分，应按含水情况作修正，修正后的配合比称施工配合比。,第四步 确定施工配合比,普通混凝土配合比设计实例,【例题】某干燥环境框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土的设计强度等级为C30，施工要求坍落度为3050mm混凝土由机械搅拌，机械振捣），根据施工单位历史统计资料，混凝土强度标准差5.0MPa。 采用的原材料：42.5普通水泥实测28天强度46.0MPa）， 密度c3100kg/m3；中砂，表观密度s=2650 kg/m3；碎石， 表观密度g2700 kg/m3，最
9、大粒径Dmax=20mm；自来水。 要求： 1、试设计混凝土配合比按干燥材料计算）。 2、施工现场砂含水率3，碎石含水率1，求施工配合比。,解：确定配制强度fcu,o） 确定水灰比W/C） 查表得a0.53 b=0.2 由于框架结构梁处于干燥环境，查表5-22，（W/Cmax=0.60，故可取W/C=0.57。,fcu,o fcu,k+1.645301.6455.0=38.2 MPa,W/C=afb/(fcu,o+abfb) =0.5346.0/(38.2+0.530.246.0)=0.57, 确定单位用水量mwo查表5-33， 取 mwo195 kg /m3计算水泥用量mco） mcomwo
10、/(W/C)=195/0.57=342kg /m3 查表523，最小水泥用量为280 kg /m3，故可取mco342 kg /m3 确定合理砂率值s） 根据骨料及水灰比情况，查表5-34,结合插值法得s37,（6用质量法计算 （假设表观密度为2400kg /m3） 解得：mgo1174 kg /m3 mso689 kg /m3,(8)检验强度,三组配合比：W/C=0.52；W/C=0.57；W/C=0.62经试拌检查和易性均满足要求 经标准养护28天后，进行强度试验，得出的强度值分别为： 水灰比0.5241.1 MPa 水灰比0.5737.2 MPa 水灰比0.6234.0 MPa,（9确定
11、设计配合比,根据上述三组水灰比与强度的对应关系计算出与混凝土配制强度38.2 MPa对应的水灰比为0.55。 则初步定出混凝土的配合比为： 水:205 kg /m3 水泥:205/0.55=373 kg /m3 砂:689 kg /m3 石子:1174 kg /m3,（10现场施工配合比 砂含水3%，石含水1%。,施工配合比： mc373 kg /m3 ms=689（1+3%）=710kg /m3 mg=1174（1+1%）=1186kg /m3 mw=205-6893% -11741%= 173kg /m3,练习：制作钢筋混凝土屋面梁，设计强度等级为C25，施工坍落度要求3050mm，根据施工单位历史统计资料混凝土强度标准差为4MPa。采用材料：普通水泥强度等级32.5，实测强度45MPa，砂Mx=2.4，卵石Dmax=40mm，自来水。1、求初步配合比；2、若调整试配时加入10%水泥浆后满足和易性要求，并测得拌合物的体积密度为2380kg/m3,求其基准配合比；3、基准配合比经强度检验复合要求。现测得工地用砂的含水率4%，石子含水率为1%，求施工配合比。,