混凝土拌合物的混凝土拌合物的配合比设计配合比设计一 配合比设计的任务确定各组分材料之间的比例：水灰比单位用水量砂率化学外加剂用量目的使混凝土满足下列要求：拌合物的和易性硬化后在规定龄期的强度耐久性尽可能地经济和环保混凝土拌合物的配合比设计混凝土拌合物的配合比设计1. 配合比设计的基本内容得出生产每立方米混凝土所需要的各组分材料用量 配合比表示方法：1立方米混凝土中各种材料的质量(kg/m3)例如：水泥(? )kg/m3 、水(? )kg/m3 、砂(? ) kg/m3 、石子(?) kg/m3 。各种组成材料的质量比，取水泥为1，其它材料除以水泥用量，就得出比例关系例如：水泥:水:砂:石1: (?): (?): (?)在现场施工时，可根据搅拌机的实际容积，以每次实际投料量表示。2. 配合比设计的依据满足施工条件的拌合物的和易性满足工程设计要求的技术性能配制强度耐久性施工企业的生产管理水平材料的变异性1)拌合物的和易性 施工工艺 坍落度(mm)碾压混凝土 0滑模摊铺混凝土 30 50 泵送混凝土 100 200自密实混凝土 240 2)配制强度 fcu.0 fcu.k + t 式中：fcu.0 混凝土配制强度； fcu.k 设计混凝土立方体抗压强度标准值； t 保证率系数； 混凝土强度标准差(MPa)取决于强度保证率，查规范 取决于施工企业的生产管理水平和设计的混凝土强度等级！3) 耐久性耐久性要求所依据的条件：服役环境等级：干燥、潮湿、温度变化范围、海洋、化学介质的种类与浓度、室内、室外等；结构物类型：素混凝土、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土等。满足耐久性需要控制的设计参数：最大水灰比；最小胶凝材料用量(水泥矿物外加剂)；骨料的种类与组成。二配合比设计的原理 控制参数：拌合物的用水量与水泥用量之比水灰比1立方米混凝土拌和物中的用水量用水量砂用量/砂石骨料总用量之比砂率配合比设计的原理l原理一：用鲍罗米公式确定水灰比l原理二：细骨料体积略大于粗骨料的堆积孔隙以 利于流动，确定合理砂率；l原理三：用恒定用水量法则，确定单位用水量；l原理四：1立方米混凝土的质量或体积是各组分材 料的质量或体积之和。 根据这四个原理，建立四元一次方程组，计算求出1立方米混凝土所需各组分材料的用量(三)配合比设计步骤步骤一：根据工程所用施工工艺、配筋密集程度和步骤一：根据工程所用施工工艺、配筋密集程度和捣实条件，选择坍落度或捣实条件，选择坍落度或VBVB稠度，再由坍落度或稠度，再由坍落度或VBVB稠度和石子最大粒径、粒形和级配，确定单位用水稠度和石子最大粒径、粒形和级配，确定单位用水量（查表）量（查表）步骤二：根据下列因素，选择石子最大粒径步骤二：根据下列因素，选择石子最大粒径 Dmax构件最小断面尺寸构件最小断面尺寸(小于小于1/4)；钢筋最小间距钢筋最小间距(不大于不大于3/4)；（泵管直径、路面平整度；抗冲击、疲劳强度、（泵管直径、路面平整度；抗冲击、疲劳强度、经济）经济）步骤三：根据设计强度值，用鲍罗米公式，计算出水灰步骤三：根据设计强度值，用鲍罗米公式，计算出水灰比，再根据满足耐久性要求的最大水灰比，取二者的最比，再根据满足耐久性要求的最大水灰比，取二者的最小值，确定水灰比。小值，确定水灰比。(三)配合比设计步骤步骤四：根据单位用水量和水灰比，计算胶凝材料和步骤四：根据单位用水量和水灰比，计算胶凝材料和水的用量水的用量步骤四：根据粗骨料品种、最大粒径、砂的细度模步骤四：根据粗骨料品种、最大粒径、砂的细度模数及水灰比，选择合理砂率数及水灰比，选择合理砂率步骤五：根据胶凝材料与水的用量、砂率和含气量，步骤五：根据胶凝材料与水的用量、砂率和含气量，计算粗细骨料用量计算粗细骨料用量步骤六：根据骨料含水率和试拌情况，对配合比进步骤六：根据骨料含水率和试拌情况，对配合比进行调整。行调整。混凝土配合比设计的几个基本概念初步配合比 由理论计算得出的配合比基准配合比 根据初步配合比，用实际原材料，经实验室试配、调整得出的配合比施工配合比 根据基准配合比和现场骨料的含水状态，进行校正得出的可供生产、施工的配合比。 1.基准配合比的调整 1)检验试配混凝土的和易性，进行配合比调整A. 如果坍落度太小，则应保持水灰比不变，适当增加水泥浆的量(C+W)； B. 如果坍落度太大、或粘聚性不好、或泌水性太大，则适当增加砂率(S)； C. 如果坍落度过大，适量增加砂石用量(S+G)。 在根据实测的混凝土的表观密度，对假定表观密度和材料用量进行调整，由此得出混凝土的基准配合比。 2)检验试配混凝土的强度，对水灰比进行校核： A. 检验混凝土强度时，至少选择三个水灰比，即基准水灰比0.05，砂率0.01，但单位用水量不变，分别计算材料用量，拌制混凝土，分别检验拌合物的和易性和表观密度，并制作试块，标准养护28d后，测试试块的强度。B.用作图法或计算法求出与试配强度相对应的水灰比。 2.基准配合比的确定1)根据上述试配混凝土的和易性和强度测量结果，确定出配合比。A.用水量 W，取基准配合比中的用水量，在根据制作强度试件时，测得的混凝土坍落度调整； B.水泥用量C，由用水量乘以达到试配强度的灰水比； C.砂、石用量S和G，取基准配合比中的砂石用量，并按水灰比值调整。 2)根据测得的表观密度，进行调整:A.算出混凝土的计算表观密度，计 = C+S+G+W ;B.由实测的表观密度与计算表观密度，求出修正系数 =计/实如果 2%，则以上定出的配合比中各种材料用量，即得确定配合比；如果2%，则以上定出的配合比就是确定配合比。 3.施工配合比的确定 计算配合比是以干燥状态的骨料为基准的，指细骨料的含水率小于0.5%，粗骨料的含水率小于0.2%，如果粗、细骨料的含水率大于此值，则应进行调整。若砂的实际含水率为a%,，石的实际含水率为b%,则：砂的实际用量 S = S(1+a%) 石的实际用量 G= G(1+b%) 水的石即用量 W= WSa%Gb% 由此得到的即为混凝土施工的实际配合比：C、W、S、G。 1)由于化学外加剂和矿物掺合料已成为必要组份，而且前者对关键参数水胶比的影响非常显著；后者则在许多场合下掺量很大，甚至超过水泥，因此其品质在胶凝材料中起主导作用；2)复杂多变的环境和工程需要多组分复合：多级配的骨料，不同类型的外加剂、矿物掺合料、纤维等。如丹麦的跨海桥梁与隧道工程用混凝土中，胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅粉，外加剂34种，加上骨料组分共十余种。 现行配合比设计方法的局限性现行配合比设计方法的局限性思考题思考题 1. 计算水灰比公式中，混凝土强度和水泥标号成正比，有人用425#和525#水泥，还有人用525#和625#水泥，分别以相同的低水灰比配制高强混凝土，结果都发现用两种标号的水泥配制的混凝土强度很接近，试分析其中的原因。 2. 你根据本节所述步骤进行配合比设计和混凝土试验后，有什么体会和建议？