教学课件学习课件PPT 材料学课件PPT普通水泥混凝土配合比设计.ppt
第三节普通水泥混凝土配合比设计,教学目标,学习水泥混凝的配合比组成设计方法；会计算初步配合比；能够在试验室进行配合比调整；提出基准配合比和确定试验室配合比；根据初步配合比换算基准配合比。,教学重点,初步配合比设计。,教学难点,根据初步配合比换算基准配合比；确定试验室配合比和计算施工配合比。,普通水泥混凝土的配合比设计,配合比设计要求,满足结构设计的强度要求；具有适合施工条件的流动性和良好的工作性能；正确选用原材料和各项参数，满足耐久性要求；节约水泥降低混凝土成本。,配合比设计方法,计算初步配合比提出基准配合比确定试验室配合比计算工地配合比,初步配合比计算步骤,确定混凝土的试配强度(fcu,o)计算水灰比(w/c)选择单位用水量(m wo)计算单位水泥用量(m co)选择砂率(s)计算粗、细集料的单位用量(m G0、m so)计算初步配合比,确定混凝土的试配强度(fcu,o),按标准差法计算混凝土配制强度,按本单位以往同类工程施工取样试块实测数据统计确定强度标准差(),查表确定强度标准差()查表确定混凝土的配制强度(fcu,o),混凝土强度标准差参考值,保证率与保证系数的关系,混凝土施工配制强度(MPa),计算水灰比(w/c),回归系数 碎石 A=0.46 B=0.07；卵石 A=0.48 B=0.33,按强度要求计算,水泥的实际强度(fce)的确定,按耐久性要求校核,按强度要求计算出的水灰比，应当与技术规范所规定的最大水灰比值进行比较，选取较小值使用。,水泥的实际强度(fce)的确定,无法取得水泥实际强度值时计算公式,计算时应注意的几个问题,公式适用于新出厂或出厂不久的水泥；出厂13个月的水泥强度仍按商品强度使用；因存放条件不良或出厂超过3个月的水泥应重新鉴定强度。,混凝土最大水灰比和最小水泥用量,选择单位用水量(mwo),影响混凝土拌和用水量的因素,集料的品种；集料的最大粒径；施工要求的坍落度或维勃稠度。,混凝土单位用水量(mwo)根据本单位经验选用,单位用水量(mwo)选用参考表,塑性混凝土单位用水量(mwo)选用参考表,干硬性混凝土单位用水量(mwo)选用参考表,计算单位水泥用量（mco）,按强度要求计算,按耐久性要求校核,按强度要求计算出的水泥用量，应当与技术规范所规定的最小水泥用量进行比较，选取较大值使用。,选择砂率(s),混凝土砂率参考表,根据所用材料的试验数据计算砂率,按集料品种、规格及混凝土的水灰比选用,观看动画,计算粗、细集料的单位用量(mG0、m so),体积法,假定表观密度法,混凝土强度等级与表观密度关系,混凝土强度等级与表观密度关系,计算初步配合比,各组成材料用量除以水泥用量得到初步配合比,试拌调整提出基准配合比,按初步配合比试拌检定混凝土拌合物的性能,搅拌方法应与生产时的方法相同；试配时每盘混凝土的规定数量。,工作性调整方法,坍落度偏小，保证水灰比不变增加水泥浆用量；坍落度偏大，保证砂率不变增加砂石用量；调整少量材料的重复试验时间不得超过20min；测定混凝土拌合物的实际表观密度C P。,试拌调整提出基准配合比,工作性调整后1m3砼中各种材料的用量计算,供检验混凝土强度的基准配合比计算,检验强度确定实验室配合比,检验强度的试件制作,配制三组配合比的新拌混凝土；三组试件的水灰比：,确定试验室配合比,经检验三组试件的工作性合格;经标准条件养护测定28d抗压强度;选择满足配制强度要求的水灰比作为试验室配合比。,观看动画,检验强度确定实验室配合比,按强度检验结果修正试验室配合比,根据强度检验时的工作性经适当调整确定用水量(m w b)；以调整后的用水量(m w b)确定水泥用量(m c b)；按确定的水灰比确定粗、细集料用量(m s b、mG b)。,根据实测拌和物湿表观密度修正试验室配合比,计算混凝土的“计算湿表观密度”(c p);计算校正系数();确定试验室配合比。,计算工地配合比,水泥：m c=m c b 砂：m s=m s b(1a)石：m G=m G b(1b)水：m w=m w b(m s b a)(m G b b),施工配合比计算,测定施工现场砂石材料的含水量；将试验室配合比换算成施工配合比：,计算工地配合比,计算搅拌机每次拌合材料的用量,制成系数计算,每罐一次搅拌所需材料数量计算 水泥=m c搅拌机容积C k 砂=m s搅拌机容积C k 石=m G搅拌机容积C k 水=m W搅拌机容积C k,用软件计算混凝土配合比,普通混凝土配合比设计例题,某潮湿环境有冻害现浇混凝土T梁，肋板部分最小断面16cm，钢筋最小净矩7cm，混凝土设计强度等级为C25，采用机械搅拌，插入式振动棒浇捣，施工要求的混凝土坍落度为50 70mm。施工单位的强度标准差为4.0MPa。所用材料：42.5MPa普通硅酸盐水泥，实测28d强度为48MPa，C=3.15gcm3，C=1.3gcm3；中砂，符合区级配，s=2.6gcm3，s=1.49gcm3；碎石，粒级5 40mm，g=2.65gcm3，g=1.5gcm3；自来水，w=1.0gcm3；工地实测砂含水量为1，石含水量为2，混凝土搅拌机容积400L。,普通混凝土配合比设计例题,计算混凝土的试配强度,根据设计强度和标准差计算,f c u,o=25+1.645 4.0=31.6MPa,水灰比计算,将按强度要求计算出的水灰比，与耐久性要求所规定的最大水灰比值进行比较，计算结果不满足耐久性要求。取规定数值WC=0.55。,确定单位用水量,碎石最大粒径40mm，中砂及混凝土坍落度为50 70mm的要求，由表查得用水量m w o=185 kg。,普通混凝土配合比设计例题,计算水泥用量,按强度要求计算,按耐久性要求校核 将按强度要求计算出的水泥用量，与耐久性要求所规定的最小水泥用量比较，计算结果满足耐久性要求。取mc0=336 kg。,确定砂率,根据水灰比、碎石最大粒径、中砂及施工时混凝土的坍落度，查表选用s=30。,普通混凝土配合比设计例题,计算砂、石用量,用体积法计算,联立方程解得 m s o=553 kg，m G 0=1288 kg初步配合比为 m c o:m s o:m G 0:m W 0 336:553:1288:185 1：1.65：3.83：0.55,普通混凝土配合比设计例题,计算砂、石用量,用假定表观密度法计算 假定混凝土的表观密度C P=2400 kgcm3,联立方程解得 m s o=564 kg，m G 0=1315 kg初步配合比为 m c o:m s o:m G 0:m W 0=336:564:1315:185=1:1.68:3.91:0.55,普通混凝土配合比设计例题,基准配合比,经实际测得坍落度值为83mm，大于50 70mm的设计要求，故需进行坍落度调整。,根据集料最大粒径，取30L混凝土拌合物，按照体积法的配比计算材料用量,水泥=3360.03=10.08 kg砂=5530.03=16.59kg 石=12880.03=38.64kg 水=1850.03=5.55kg,普通混凝土配合比设计例题,调整后的混凝土基准配合比 341:567:1320:188=1:1.66:3.87:0.55,基准配合比调整,在拌合物中加入1的砂石用量，加入砂0.17 kg，石0.39 kg后，测得坍落度为68mm，其它性能均良好，满足要求，此时混凝土拌合物的实测密度C P=2415 kgcm3,1m3混凝土中各种材料的用量,普通混凝土配合比设计例题,用图解法，确定试配强度f c u,0所对应的水灰比为0.552。试验室混凝土配合比：水泥:砂:石:水=341:567:1320:188=1:1.66:3.87:0.55,试验室配合比,配制3组水灰比不同的配合比，除基准配合比的水灰比0.55以外，增加水灰比0.50和0.60 的配合比，作为试验室配合比试件，在标准条件下养护28d；测定3 组试件的抗压强度；根据强度试验结果确定试验室配合比。,普通混凝土配合比设计例题,计算工地配合比,将施工现场砂石材料的含水量换算为混凝土用水量。水泥 mC=341kg 砂 mS=567(11)=573 kg 石 mG=1320(12)=1346kg 水 mW=188567113202=156 kg,施工配合比：水泥:砂:石:水=341:573:1346:156=1:1.68:3.95:0.45,普通混凝土配合比设计例题,计算搅拌机每次拌合材料的用量,制成系数计算：,每次拌合所得混凝土体积计算：V=4000.65=260L=0.26 m3,每罐一次搅拌所需材料数量计算：水泥=m cV=341 0.26=88.66 kg 砂=m sV=573 0.26=148.98 kg 石=m GV=1346 0.26=349.96 kg 水=m WV=156 0.26=40.56 kg,路面水泥混凝土配合比设计方法,计算初步配合比,确定配制强度,计算水灰比,路面混凝土水灰比一般不小于0.40不大于0.50。,碎石混凝土,卵石混凝土,路面混凝土初步配合比,单位水泥用量一般不小于300kg/m3 不大于360kg/m3。,计算单位用水量（m w o）,碎石混凝土：卵石混凝土：,计算单位水泥用量（mco）,砂率（s）的选择,路面混凝土砂率范围表,路面混凝土初步配合比,计算单位砂石材料用量（m s o、m G 0）,取施工现场实际材料，配制0.03m3混凝土拌和物试拌；测定坍落度并观察工作性其它性质；调整配合比；提出基准配合比。,试拌调整、提出基准配合比,路面混凝土配合比,根据现场材料性质换算出施工配合比。,强度测定，确定试验室配合比,制备抗折强度试件；抗折强度测定；确定试验室配合比。,换算工地配合比,普通水泥混凝土的配合比设计习题课,教学目标,综合应用前面所学习过的内容；会计算初步配合比；能进行试验室配合比调整计算；通过试验提出基准配合比和确定试验室配合比；按施工现场砂石材料的含水量计算工地配合比。,重点难点,前面所学知识的综合应用。,课堂作业题目-1,设计某桥预应力T梁用混凝土的配合比,设计资料,可供选择的组成材料及性质水泥：硅酸盐水泥型，强度等级为42.5 MPa；实测28d抗压强度46.8 Mpa，密度C=3.1gcm3；C=1.3gcm3。,按桥梁设计图纸：水泥混凝土设计强度f c u,k=30MPa；混凝土信度界限 t=l.645；水泥混凝土强度标准差=5.0MPa。,按预应力混凝土梁钢筋密集程度和现场施工机械设备，要求水泥混凝土拌和物的坍落度H=30 50mm。,课堂作业题目-1,碎石：一级石灰岩轧制的碎石；最大粒径 D=31.5mm，表观密度g=2.78 gcm3，松装密度g=1.65 gcm3,现场含水率wg=1.0；砂：清洁河砂，粗度属于中砂，s=2.68gcm3，s=1.55 gcm3,现场含水率wg=4.0；水：饮用水，符合混凝土拌和用水要求。,设计要求,环境为潮湿有冻害条件，确定水泥混凝土配制强度f c u,o，并选择适宜的组成材料；按我国现行国标的设计方法计算初步配合比；通过试验室试样调整提出基准配合比，通过强度检验，确定试验室配合比；按提供的现场材料含水量折算为工地配合比。,课堂作业题目-2,设计某高速公路路面用水泥混凝土配合比,设计资料,3组成材料水泥：强度等级为42.5 MPa的普通硅酸盐水泥，实测水泥胶砂抗弯拉强度fc e,f=8.45 MPa，密度C=3.15gcm3。,1特重级交通量，混凝土设计抗弯拉强度 f e f,k=5.0MPa；施工水平属于较好者，k=1.10。2要求施工坍落度H=10 30mm。,课堂作业题目-2,碎石：一级石灰石轧制的碎石，最大粒径d m a x=40mm，饱和面干密度g=2.759 gcm3；砂：洁净河砂，他和面干密度s=2.70gcm3。水：饮用水，符合混凝土拌和水要求。,设计要求,确定混凝土试配抗弯拉强度，并选定材料组计算初步配合比。,通过试拌调整和强度检验确定试验室配合比 根据现场集料的饱和面干含水率换算为工地配合比。,本节小结,初步配合比设计应满足设计的四个基本要求；清楚配合比设计的四个方面内容；基准配合比是初步配合比经调整得出；试验室配合比是基准配合比经强度调整得出；工地配合比是考虑施工现场砂石材料含水量由验室配合比进行折算；搅拌机拌制混凝土时应考虑制成系数。,根据所用材料的试验数据计算砂率,设砂的松装密度,石子的松装密度,石子的空隙率nG,在混凝土中，砂的体积等于石子空隙的体积Vs=nG VG,根据砂率的定义,将试验数据代入，得,施工中采用的砂率为,式中k为砂浆剩余系数，人拌人捣 k=1.21.4；机拌机捣 k=1.11.2。,砂率计算公式为,
