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1、4.8 普通混凝土配合比设计 (参照旧规范，主要学习方法),普通混凝土是由 水泥、砂、石和水组成，其间的数量关系直接影响着混凝土的拌合物的和易性、强度及耐久性。,如何确定各材料间数量关系？,1.定义： 是指混凝土各组成材料之间的数量关系。 2.表示方法： 1)单位体积混凝土内各项材料的用量， 如：mc=270； ms=706kg； mg=1255；mw=180。 2)单位体积内各项材料用量的比值。 如：水泥：砂子：石子=1：2.3：4.0， W/C=0.63,一、普通混凝土配合比设计的表示方法,二、配合比设计基本要求：,1.了解混凝土的设计强度等级fcu.k，坍落度要求 2.了解耐久性要求；
2、3.了解钢筋配筋间距和结构的断面尺寸，确定骨料的最大粒径Dmax,三、混凝土配合比设计的资料准备,4.了解施工管理水平、施工方法等，以便正确选择混凝土的各项参数； 5.了解各项原材料的物理参数。,水泥的品种、标号、密度； 砂、石骨料的种类、表观密度、级配、石子、最大粒径； 拌和用水的水质情况；,四、混凝土配合比设计的三参数,混凝土：四个基本变量： 水泥、水、砂子、石子 三个关系: （1）水和水泥的关系（水灰比） （2）砂和石子的关系（砂率） （3）水泥浆与骨料的关系（单位用水量）,三参数与混凝土的各项性能之间有着密切的关系,充分密实的砼,手工捣实,混凝土强度与水灰比的关系,影响混凝土强度的因素
3、,不完全密实砼,振动,水灰比定律在材料相同的条件下，砼强度值随水灰比的增大而减小，其变化规律呈近似双曲线形状。,混凝土强度经验公式(又称鲍罗米公式)：,式中：C/W灰水比； fcu混凝土28d抗压强度； fce水泥的28d抗压强度实测值. a、b经验系数； ;,影响混凝土强度的因素,碎石 a=0.46 ; b=0.07 卵石 a=0.48; b=0.33,基本原则是： （1）在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比。取大值（省水泥） （2）在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格，确定混凝土的单位用水量。越小越好 （3）砂在细骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余
4、的原则来确定。砂率越小越好,五、混凝土配合比设计的步骤,强度调整,和易性调整,含水率调整,1.确定配制强度(fcu,o),为什么要加1.645,1)当施工单位有25组以上近期该种混凝土的试验资料时：,(一)初步配合比的确定,2)当施工单位不具有统计资料时：,当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的小于2.5MPa，则取=2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于C25时，如计算得到小于3.0MPa，则取=3.0MPa。,2.确定水灰比值(W/C),复核耐久性,混凝土最大水灰比和最小水泥用量,3.确定用水量(mwo),1)干硬性和塑性混凝土用水量,水灰比在0.400.80范围时，通过查表确
5、定。,干硬性混凝土,塑性混凝土的用水量(kg/m3),水灰比小于0.4的混凝土及采用特殊工艺的混凝土，通过试验确定,2)流动性和大流动性混凝土用水量,未掺外加剂时，以90mm为基础，每增大20mm，水量增加5kg,掺外加剂时，按下式计算：,mwa=mw0(1-),4.计算混凝土的单位水泥用量(mco),复核耐久性,5.确定合理砂率( ) 1)应根据混凝土的和易性要求试验取得。 2)按坍落度、水灰比及骨料最大粒径查表选取。,混凝土的砂率(%),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1060mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水灰比按上表选取。 3坍落度大于6
6、0mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在上表的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以调整。,6.确定1m3混凝土的砂石用量（体积法）,质量法,1m3砼材料用量：水泥：砂：石：水=1：x : y : z ，W/C = z,7.得出初步配合比,【例】某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为3550mm，混凝土为机械搅拌和机械振捣，该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下： 水泥：强度等级42.5的普通水泥，水泥强度等级值的富余系数为1.13，密度c=3.1g/cm3； 中砂：级配合格，细度模数2.7，表观密度os=2650kg/m3,堆积密度为os=1
7、450 kg/m3； 碎石：级配合格，最大粒径为40mm，表观密度og=2700kg/m3，堆积密度为og=1520 kg/m3, 水：饮用水。 试求：混凝土的初步配合比。,1. 确定配制强度(fcu,o),2. 确定水灰比(W/C),3. 确定用水量(mwo) 查表，则1m3混凝土的用水量可选用mwo=175。,初步配合比,4. 确定水泥用量(mco),5. 确定砂率,由W/C=0.64，碎石最大粒径为40mm，查表525，取合理 砂率为36%。,6. 计算砂石用量(mso，mgo),解得：mso=702，mgo=1248。,1)体积法,2)质量法 假定混凝土拌合物的表观密度为2400/m3
8、，则：,mso+mgo=2400175273,解得：mso=702，mgo=1250 初步配合比为：mwo=175，mco=273， mso=702，mgo=1250。,2.配合比调整：保持水灰比不变，相应调整用水量或砂率。,(二)基准配合比的确定-和易性调整,1.试配：拌制15L或25L拌合物，检查和易性；,砼拌和物和易性调整方法有 1）若坍落度不满足： 坍落度过小应保持W/C 不变，增加水泥浆量； 坍落度过大保持砂率不变，增加骨料用量。 2）若粘聚性、保水性不满足要求时，应保持骨料总量不变，调整砂率。,基准配合比,3.和易性合格后，测出该拌合物的实际表观密度(c,t)，,(三)设计配合比的
9、确定-混凝土强度调整,mc0、ms0、mg0、mw0,mc0、ms0、mg0、mw0,mc0、ms0、mg0、mw0,和易性合格,C/W,设计灰水比,按下列原则确定每m3混凝土的材料用量。,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； 水泥用量(mc)应以用水量mw乘以选定的灰水比计算确定； 粗、细骨料用量(ms、mg)应在基准配合比的粗、细骨料用量的基础上，按选定的水灰比进行调整后确定。 由强度复核之后的配合比，还应根据实测的混凝土拌合物的表观密度(c,t)和计算表观密度 (c,c)进行校正。校正系数为：,5. 若 由以上定出的配合比即为
10、确定的设计配合比；当两者之差超过计算值的2%时。,应将配合比中的各项材料用量乘以校正系数，即为混凝土的设计配合比。,假设工地砂、石含水率分别为a%和b%，则施工配合比为：,mc=mc ms=ms(1+a%) mg=mg(1+b%) mw=mw-msa%-mgb%,(四)施工配合比的确定,1.试配 按初步计算配合比，取样25L，各材料用量为： 水泥：0.025273=6.825； 水：0.025175=4.375； 砂：0.025702=17.55； 石：0.0251248=31.2。,【例】基准配合比,2.检查和易性为10mm，应保持水灰比不变的条件下增加水泥浆量4%(增加水泥0.273，水0
11、.175)， 测得和易性为36mm.,试拌后各种材料的实际用量是： 水泥：mc0拌=6.825+0.273=7.098； 砂：mso拌=17.55；石：mgo拌=31.2； 水：mwo拌=4.375+0.175=4.55。,得出基准配合比：,设计配合比,以基准配合比为基准，再配制两组混凝土，水灰比分别为0.69和0.59，两组配合比中的用水量、砂、石均与基准配合比的相同。经检验，两组配合比为满足和易性需求，将上述三组配合比分别制成标准试件，养护28天，测得三组混凝土的强度分别为： W/C=0.69 （C/W=1.45） f1=32.0MPa W/C=0.64 ( C/W=1.56) f2=34
12、.8MPa W/C=0. 59 (C/W=1.69) f3=38.6Mpa 绘制灰水比(C/W)与强度线性关系图：,169,156,145,150,386,348,332,320,f28,C/W,W/C=0.69 （C/W=1.45） f1=32.0MPa W/C=0.64 ( C/W=1.56) f2=34.8MPa W/C=0. 59 (C/W=1.69) f3=38.6Mpa,水： mw基=180； 水泥：C/Wmw基=1.50180=270.0； 砂、石用量按体积法确定。,解得： ms基=706.1；mw基=1255.3。,测得拌合的表观密度为c,t=2400/m3，计算表观密度c,c
13、=270.0+180.0+706.1+1255.3=2411.4，由于混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%，故不需要修正。 因此混凝土设计配合比为： mc=mc基=270.0； ms=ms基=706.1kg； mg=mg基=1255.3； mw=mw基=180。,施工配合比的确定 mc=mc=270.0； ms=ms(1+a%)=706.1(1+4%)=734.34； mg=mg(1+b%)=1255.3(1+1%)=1267.85； mw=mw-ms.a%-mg.b%=180706.14% 1255.31%=139.20。,总结：,1.配合比表示方法,2.配合比设计应满足的基本要求,3.配合比三参数,4.配合比设计步骤,