建筑工程普通砼的配合比设计课件.ppt

1、 混凝土配合比混凝土配合比(Concrete composition)是指单位体是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。混凝土配合比的表示方法：混凝土配合比的表示方法：1 1、每、每m m3 3混凝土中各材料的质量：如混凝土中各材料的质量：如1m1m3 3混凝土：水泥混凝土：水泥300kg300kg、水、水180kg180kg、砂、砂720kg720kg、石子、石子1200kg1200kg；2 2、以水泥质量为、以水泥质量为1 1，各材料的质量比：如：水泥：

2、砂，各材料的质量比：如：水泥：砂：石：水：石：水1 1：2.42.4：4.04.0：0.60.6一、混凝土配合比设计的基本要求一、混凝土配合比设计的基本要求（1 1）达到混凝土结构设计的）达到混凝土结构设计的强度强度等级；等级；（2 2）满足混凝土施工所要求的）满足混凝土施工所要求的和易性和易性；（3 3）满足工程所处环境和使用条件对混凝土）满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久耐久性性的要求；的要求；（4 4）符合）符合经济经济原则，节约水泥，降低成本。原则，节约水泥，降低成本。二、混凝土配合比设计中的三个参数二、混凝土配合比设计中的三个参数水胶比水胶比、单位用水量单位用水量和和砂率砂率是混

3、凝土配合比设计是混凝土配合比设计的三个基本参数。的三个基本参数。混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水胶比；在满足混凝土施工要求的和易性土的水胶比；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单位用基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空水量；砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。隙后略有富余的原则来确定。三、混凝土配合比设计的步骤三、混凝土配合比设计的步骤（一）确定初步配合比（一）确

4、定初步配合比（二）确定基准配合比：满足和易性（二）确定基准配合比：满足和易性（三）确定实验室配合比：复核强度、耐久（三）确定实验室配合比：复核强度、耐久性性（四）确定施工配合比：换算（四）确定施工配合比：换算（一）初步配合比的确定（一）初步配合比的确定1 1、确定配制强度（、确定配制强度（fcu,ofcu,o）,1.645cu ocu kff标准差标准差书书103103页页2 2、初步确定水胶比、初步确定水胶比cu,OababbfWBff a、b回归系数回归系数 碎石：碎石：a=0.53，b=0.20；卵石：卵石：a=0.49，b=0.13。fb胶凝材料的实际强度，对于水泥胶凝材料的实际强度，

5、对于水泥cefsbff式中：式中：s、f粒化高炉矿渣粉影响系数和粉煤灰影粒化高炉矿渣粉影响系数和粉煤灰影响系数响系数 fce水泥水泥28d抗压抗压强度实测值强度实测值 c 强度等级富余系数强度等级富余系数g,cecceff水泥强度等级值水泥强度等级值 32.542.552.5富余系数富余系数 1.121.161.10初步确定水胶比初步确定水胶比cu,OababbfWBff 核对耐久性：最大水胶比核对耐久性：最大水胶比3 3、确定用水量、确定用水量(m(mwowo)根据混凝土拌合物坍落度、粗骨料的种类和最大粒根据混凝土拌合物坍落度、粗骨料的种类和最大粒径来选取，参照表初步确定单位用水量径来选取，

6、参照表初步确定单位用水量 。表 46 塑性混凝土的用水量（/3）（JGJ55-2000）拌合物稠度 卵石最大粒径()碎石最大粒径()项目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 1030 190 170 160 150 200 185 175 165 3050 200 180 170 160 210 195 185 175 5070 210 190 180 170 220 205 195 185 坍 落 度()7090 215 195 185 175 230 215 205 195 4 4、确定胶凝材料总用量、确定胶凝材料总用量(m(mbobo)、矿物掺合料用量、矿物掺合

7、料用量(m(mfofo)、水泥用量、水泥用量(m(mcoco)wobommWB核对耐久性：最小胶凝材料核对耐久性：最小胶凝材料矿物掺合料用量矿物掺合料用量(m(mfofo)水泥用量水泥用量(m(mcoco)cobofommmfobofmm 5 5、砂率的确定、砂率的确定 合理砂率可通过试验、计算或查表求得。试验合理砂率可通过试验、计算或查表求得。试验是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率。也可根据骨料种类、规格动度的砂率为最佳砂率。也可根据骨料种类、规格及混凝土的水胶比，参考表选用。及混凝土的水胶比，参考表选用。4-7 混混

8、凝凝土土砂砂率率选选用用表表（%）（JGJ55-2000）卵卵石石最最大大粒粒径径()碎碎石石最最大大粒粒径径()水水灰灰比比 10 20 40 16 20 40 0.40 2632 2531 2430 3035 2934 2732 0.50 3035 2934 2833 3338 3237 3035 0.60 3338 3237 3136 3641 3540 3338 0.70 3641 3540 3439 3944 3843 3641 式中：式中：砂浆剩余系数，又称为拨开系数，一般取：砂浆剩余系数，又称为拨开系数，一般取1.1-1.4P/：石子的空隙率：石子的空隙率 P/=（1-og/og

9、）100%/og/os/ossPP6 6、计算粗、细骨料用量、计算粗、细骨料用量（1 1）质量法（假定体积密度法）质量法（假定体积密度法）计算公式：计算公式：mcpmcp每立方米混凝土拌合物的假定重量（每立方米混凝土拌合物的假定重量（kgkg）；可取）；可取235023502450kg2450kg。focogosowocpsosgoso+100%+mmmmmmmmm（2 2）体积法）体积法计算公式：计算公式：混凝土的含气量百分数，在不使用引气型混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，外加剂时，可取可取1 1。通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料

10、用量，即初步配合比计算完成。用量，即初步配合比计算完成。gofocosowofgsosgoso+0.011100%+cswmmmmmmmm 现浇框架结构柱现浇框架结构柱,混凝土设计强度等级为混凝土设计强度等级为C40,施工要求坍落度施工要求坍落度55-70mm,根据施工单位历史根据施工单位历史资料混凝土强度标准差为资料混凝土强度标准差为=5.0Mpa.（机拌、（机拌、机振）机振）采用原材料如下采用原材料如下:水泥：水泥：硅酸盐水泥硅酸盐水泥42.5级，实测强度级，实测强度49.3Mpa，c=3000 kg/m3 砂：砂：中砂中砂,os=2060kg/m3,/os=1500kg/m3 石子：石子

11、：卵石卵石,最大粒径最大粒径Dmax=40mm,og=2660 kg/m3,/og=1550 kg/m3 水：水：自来水自来水 求混凝土初步配合比。求混凝土初步配合比。解：（解：（1）fcu,o=fcu,k+1.645=40+1.645*5.0=48.23MPA （2）卵石：）卵石：A=0.49,B=0.13w/c=a*fb/fcu,o+abfb=0.49*49.3/48.23+0.49*0.13*49.3=0.47因为最大水胶比为因为最大水胶比为0.6,所以所以w/c=0.47 （3）查表得：）查表得：W0=170kg （4）C0=W0/(w/b)=170/0.47=361.7kg 因为最小

12、胶凝材料量为因为最小胶凝材料量为280kg，所以，所以C0=361.7kg （5）P/=(1-/og/ag)*100%=（1-1.55/2.66）=42%Sp=/os P/（/os P/+/og）=1.1*1.5*42%/(1.5*42%+1.55)=32%（6）361.7+170+S0+G0=2400 S0/S0+G0*100%=32%联立解得：联立解得：S0=597.86kg,G0=1270.44kg 该混凝土初步配合比为：该混凝土初步配合比为：W0=170kg,C0=361.7kg,S0=597.86kg,G0=1270.44kg（二）基准配合比设计（二）基准配合比设计1 1、坍落度试验

13、、坍落度试验D Dmaxmax31.5mm 31.5mm 拌合量拌合量minmin取取15L15LD Dmaxmax=40mm =40mm 拌合量拌合量minmin取取25L25L 2 2、调整、调整如果坍落度合适，但粘聚性和保水性不好时，应增加如果坍落度合适，但粘聚性和保水性不好时，应增加ss（保持砂，石质量不变，提高砂用量，减少石子用量（保持砂，石质量不变，提高砂用量，减少石子用量）。）。当试拌工作完成后，记录好各种材料调整后用量，并当试拌工作完成后，记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度测定混凝土拌合物的实际体积密度ohoh，并确定调整，并确定调整后的各材料用量（水泥

14、后的各材料用量（水泥m mcbcb、水、水m mwbwb、砂、砂m msbsb、石子、石子m mgbgb）调整后混凝土试样总质量为：调整后混凝土试样总质量为：m mQbQb=m=mcbcb+m+mwbwb+m+msbsb+m+mgbgb坍落度坍落度 调整方法调整方法 偏小偏小W/BW/B一定，按比例增加一定，按比例增加B B、W W 偏大偏大 ss一定，增加一定，增加S S、G G 3 3、基准配合比、基准配合比cbsbcjohsjohgbwbwjohgjoh QbQbQbQbmmmmmmmmmmmm（三）实验室配合比的确定（三）实验室配合比的确定1 1、三个不同的配合比、三个不同的配合比 基

15、准配合比能否满足强度要求，需进行强度检基准配合比能否满足强度要求，需进行强度检验。一般采用三个不同的配合比，其中一个为验。一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水胶比值，应基准配合比，另外两个配合比的水胶比值，应较基准配合比分别增加及减少较基准配合比分别增加及减少0.050.05，其用水量，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定体积密度。整并测定体积密度。2 2、配合比的确定、配合比的确定 根据试验得出的各胶水比及其相对应的混凝土强根据试验得出的各胶水比及其相对应的混凝土强度关系，用作图或计算法求出与混凝土配制

16、强度度关系，用作图或计算法求出与混凝土配制强度fcufcu，o o相对应的胶水比值，并按下列原则确定每相对应的胶水比值，并按下列原则确定每立方米混凝土的材料用量：立方米混凝土的材料用量：用水量（用水量（W W）取基准配合比中的用水量，并根取基准配合比中的用水量，并根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度，进据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度，进行调整；行调整；胶凝材料用量（胶凝材料用量（B B）取用水量乘以选定出的胶取用水量乘以选定出的胶水比计算而得；水比计算而得；粗、细骨料用量（粗、细骨料用量（S S、G G）取基准配合比中的取基准配合比中的粗、细骨料用量，并按定出的胶水比进行调整。粗、

17、细骨料用量，并按定出的胶水比进行调整。3 3、校正、校正首先算出混凝土计算表观密度首先算出混凝土计算表观密度c,cc,c：c,c=c,c=（C+F+W+S+GC+F+W+S+G）计算校正系数计算校正系数 用混凝土的实测表观密度用混凝土的实测表观密度c,tc,t，除以混凝土计，除以混凝土计算表观密度算表观密度c,cc,c，得出校正系数，得出校正系数，即，即 当混凝土表观密度实测值当混凝土表观密度实测值cc，t t与计算值与计算值cc，c c之之差的绝对值不超过计算值的差的绝对值不超过计算值的2%2%时，由以上定出的时，由以上定出的配合比即为确定的实验室配合比；当二者之差超配合比即为确定的实验室配

18、合比；当二者之差超过计算值的过计算值的2%2%时，应将配合比每项乘以校正系数时，应将配合比每项乘以校正系数，即为最终定出的实验室配合比。，即为最终定出的实验室配合比。（四）施工配合比（四）施工配合比混凝土设计配合比计算用料是以干燥骨料为基准混凝土设计配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分，因此必须将设计配合比进行换算，换算成扣，因此必须将设计配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。假设工地砂、石含水率分别为假设工地砂、石含水率分别为a%a%和和b%b%，则施

19、工配，则施工配合比为：合比为：mc=mcmc=mc ms=ms(1+a%)ms=ms(1+a%)mg=mg(1+b%)mg=mg(1+b%)mw=mw-msa%-mgb%mw=mw-msa%-mgb%1 1、当混凝土拌合物经试拌调整后，和易性满足要、当混凝土拌合物经试拌调整后，和易性满足要求，试拌材料用量为：水泥求，试拌材料用量为：水泥4.5kg4.5kg，水，水2.7kg2.7kg，砂，砂9.9kg9.9kg，碎石，碎石18.9kg18.9kg。实测混凝土拌合物体积密度。实测混凝土拌合物体积密度为为2400kg/m32400kg/m3。1 1）试计算）试计算1m31m3混凝土各项材料用量为多

20、少？混凝土各项材料用量为多少？2 2）假定上述配合比可以作为试验室配合比。如施）假定上述配合比可以作为试验室配合比。如施工现场砂的含水率工现场砂的含水率4%4%，石子的含水率为，石子的含水率为1%1%，求施工，求施工配合比。配合比。解：解：1）1m3混凝土各项材料用量：混凝土各项材料用量：材料总量为材料总量为4.5+2.7+9.9+18.9=36kg C=4.5*2400/36=300kg W=2.7*2400/36=180kg S=9.9*2400/36=660kg G=18.9*2400/36=1260kg 2）施工配合比为：）施工配合比为：C=300kg S=660*（1+4%）=686

21、.4kg G=1260*（1+1%）=1272.6kg W=141kg 2 2、设计要求的混凝土强度等级为、设计要求的混凝土强度等级为C20C20，要求强度保，要求强度保证率证率P=95%P=95%。1)1)当强度标准差当强度标准差=5.5Mpa=5.5Mpa时，混凝土配制强度应时，混凝土配制强度应为多少？为多少？2 2）若提高施工质量水平，）若提高施工质量水平，=3.0Mpa=3.0Mpa时混凝土配制时混凝土配制强度又为多少？强度又为多少？3 3）若采用强度等级为）若采用强度等级为42.542.5级的普通水泥和卵石，级的普通水泥和卵石，用水量为用水量为180L180L，试问混凝土标准差从，试

22、问混凝土标准差从5.5Mpa5.5Mpa降至降至3.0Mpa3.0Mpa，每立方米混凝土可节约水泥多少千克？，每立方米混凝土可节约水泥多少千克？解：（解：（1）fcu,o=fcu,k+1.645=20+1.645*5.5=29.05MPA （2）fcu,o=fcu,k+1.645=20+1.645*3.0=24.94MPA （3）卵石：）卵石：A=0.49,B=0.13 fce=1.16*42.5=49.3Mpa w/c=A*fce/fcu,o+A*B*fce =0.49*49.3/29.05+0.49*0.13*49.3=0.75 W0=180kg C0=W0/(w/c)=180/0.75=

23、240kg w/c=A*fce/fcu,o+A*B*fce=0.49*49.3/24.94+0.49*0.13*49.3=0.86 C0=W0/(w/c)=180/0.86=209.3kg C=240-209.3=30.7kg 3 3、已知混凝土的水胶比为、已知混凝土的水胶比为0.50.5，设每立方米混凝，设每立方米混凝土的用水量为土的用水量为180kg180kg，砂率为，砂率为33%33%，假定混凝土的，假定混凝土的体积密度为体积密度为2400kg/m32400kg/m3，试计算，试计算1m31m3混凝土各项材混凝土各项材料用量。料用量。4 4、某混凝土的实验室配合比为某混凝土的实验室配合比

24、为1 12.12.14.04.0，W/B=0.60W/B=0.60，混凝土的体积密度为，混凝土的体积密度为 2410kg/m32410kg/m3。求。求1m31m3混凝土各材料用量。混凝土各材料用量。解解:设水泥用量为设水泥用量为C，则有：，则有：S2.1C，G4.0C，W0.6C 因四种材料的质量之和等于混凝土拌合物的因四种材料的质量之和等于混凝土拌合物的体积密度，有：体积密度，有：CSGW C2.1C+4.0C0.6C2410 C313 kg W0.6C188kg S2.1C657kg G4.0C1252kg 5 5、采用采用42.5级的普通硅酸盐水泥配制混凝土级的普通硅酸盐水泥配制混凝土

25、，施工配合比为：水泥，施工配合比为：水泥336kg，水，水129kg，砂，砂685kg，卵石，卵石1260kg。已知砂、石含水率分。已知砂、石含水率分别为别为5%、1%。问该配合比是否满足。问该配合比是否满足C25混混凝土的要求？（凝土的要求？（=5Mpa）解：干砂的质量解：干砂的质量=685-6855%/（1+5%）=652.38kg 干卵石的质量干卵石的质量=1260-12601%/（1+1%）=1247.52kg 水的质量水的质量=129+6855%/（1+5%）+12601%/（1+1%）=174.1kg B/W=336/174.1=1.93 C25混凝土试配强度混凝土试配强度 所以该

26、配合比满足要求。所以该配合比满足要求。,28(/)0.49 1.16 42.5(1.93 0.13)43.48cuabbaff B WMP,o,1.64525 1.645 533.23cucu kffMPa 因为,28,ocucuff，所以该配合比满足要求。取拌制取拌制15升混凝土拌和物的各材料升混凝土拌和物的各材料用量为水泥用量为水泥4.8kg，水，水2.7kg，砂，砂9.4kg，石子，石子18.2kg，经过试拌检验，经过试拌检验，混凝土的坍落度小于要求值，混凝土的坍落度小于要求值.然后然后，将水泥和水各增加，将水泥和水各增加5%，这时坍落，这时坍落度满足要求，并且粘聚性和保水性度满足要求，

27、并且粘聚性和保水性也合格，测得混凝土拌和物的体积也合格，测得混凝土拌和物的体积密度为密度为2400kg/m3，试计算，试计算1立方立方米混凝土各种材料用量。米混凝土各种材料用量。各种材料各种材料总总拌和用量拌和用量为为:C0=4.8(1+5%)=5.04kg W0=2.7(1+5%)=2.84kg S0=9.40kg G0=18.20kg 1立方米混凝土各种材料用量立方米混凝土各种材料用量为为:C=C00h/(C0+W0+S0+G0)=5.042400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=341kg W=W00h/(C0+W0+S0+G0)=2.842400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=192kg S=S00h/(C0+W0+S0+G0)=9.402400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=636kg G=G00h/(C0+W0+S0+G0)=18.202400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=1231kg