混凝土配比设计及质量控制讲义.ppt
《混凝土配比设计及质量控制讲义.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土配比设计及质量控制讲义.ppt(106页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1,(一)混凝土原材料的选择与技术要求,0、一般规定,混凝土原材料的采购厂家清单必须事先报审,并得到监理工程师的书面认可。所有进场材料在质量保证资料尚未齐全、抽检试验尚未结束、监理工程师尚未书面批准的情况下不得使用。,2,1、水泥,水泥厂家:旋窑水泥:生产规模大,品质稳定,用于主体工程。水泥品种:不同混合材的水泥特性各异,对混凝土结构强度、和易性、变形和耐久性均有影响。水泥强度:与混凝土强度匹配,考虑温升、和易性要求以及掺合料掺量、并节约水泥的原则。水泥新标准与老标准:水泥组成与细度:,3,六大通用水泥组成,硅酸盐水泥熟料+石膏+混合材 硅酸盐水泥 05%普通硅酸盐水泥 615%矿渣硅酸盐水泥
2、 2070%火山灰质硅酸盐水泥 2050%粉煤灰硅酸盐水泥 2040%复合硅酸盐水泥 1550%,4,当混凝土强度:C30:fce=(1.52.0)fcu C30:fce=(0.91.5)fcu 一般:C10C30,32.5水泥 C35C55,42.5水泥 C60C80,52.5水泥 C85C100,62.5水泥,混凝土强度与W/C关系式(三个作用):fcu=Afce(C/WB)式中 fcu 混凝土28d龄期的抗压强度(MPa);C/W混凝土的灰水比;fce水泥28d龄期的实际抗压强度(MPa)。,5,2、掺合料,矿物掺和料包括粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅灰等,应由生产厂家专门进行产品检验并出具产
3、品合格证书。监理工程师对产品质量有怀疑时,应对其质量进行复查。(*掺合料与混合材料不同)普通混凝土用掺和料技术条件:GB1561-1991用于水泥和混凝土中的粉煤灰、GB/T 18046-2000用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣;高强高性能混凝土用掺和料技术条件:GB/T 18736-2002高强高性能混凝土用矿物外加剂。加强日常质量抽查,先检验后使用,注意质量的波动。,6,掺和料的主要控制指标和使用要求,粉煤灰(FA):必须来自燃煤工艺先进的电厂,选用组分均匀各项性能指标稳定的低钙灰,而且粉煤灰的烧失量不大于8%,需水量比不大于105%,三氧化硫含量不大于3%。FA尤其适合泵送和大体积混凝土
4、。在低标号混凝土中,可选级灰;在C50C60高强度混凝土中,可选用级灰或比表面积450m2/kg的矿渣粉;HPC中粉煤灰掺量应不少于胶凝材料总量的20%,掺量30%以上,水胶比不宜大于0.42,并应随粉煤灰掺量增加而减小。在满足强度需要的前提下,混凝土中的优质粉煤灰掺量可到胶凝材料总量的50%(以质量计)。磨细高炉矿渣:比表面积宜控制在350550 m2/g;矿渣需水量比不大于100%,烧失量不大于5%。尤其适合硫酸盐腐蚀环境和C60C80高强。,7,硅灰:掺量不超过8%。硅灰中的SiO2含量不小于85%,烧失量不大于6%,含水率不大于3%,比表面积不小于15000 m2/kg。硅灰宜与其它矿
5、物掺和料复合使用。尤其适合早强、高强、耐磨混凝土。复合掺和料:使用2种或2种以上的掺和料复合而成的超细矿粉掺和料,其效果通常要明显优于单一的矿物掺和料。复合掺和料应有合格的产品标准或经过有关部门鉴定的性能检测证明并附有组成成分和使用说明,不得添加对混凝土有害的成分。当混凝土的矿物掺合料同时包括2种或2种以上不同品种时,宜预先在工厂加工成复合超细矿粉或订购。,8,3、集料,符合国家标准建筑用砂(GB/T 14684-2001)和建筑用卵石、碎石(GB/T 14685-2001)的一般技术要求。必要时,集料应予清洗和过筛,以除去有害物质。不同来源集料不得混合或储存在同一料堆;宜分别做配合比设计;也
6、不得交替使用在同类的工程中或混合料中。选择料场时必须对集料进行包括碱集料潜在活性的全面检测,检验合格方可使用。工程不得采用可能发生碱-集料反应(AAR)的活性集料。日常生产中,对集料可只做常规指标检测。所用集料宜选用同一料源具有规模生产能力、技术装备先进、质量稳定、质量管理严格的集料生产厂家。,10,细集料,颗粒坚硬、强度高、耐风化的天然砂或机制砂;宜用中粗砂,细度模数为3.12.6。粗砂子混凝土和易性差、表观质量差,合理砂率大,用砂量大,成本增加。泵送混凝土用砂宜选用中砂,细度模数为2.92.6,并注意细颗粒含量,2.36 mm筛孔的累计筛余量宜大于15%,0.3 mm筛孔的累计筛余量宜在8
7、5%92%范围内;在混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况;当同一料源砂的模数超过0.3后,应该分别堆放,并需调整砂率;有害物质含量严格按标准要求。,11,粗集料,母岩强度与压碎值:岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5;级配:连续级配碎石;严禁使用间断级配碎石,单粒级碎石要配合使用。最大粒径:不超过结构物最小尺寸的1/4、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3;当设置二层或多层钢筋时,不得超过钢筋最小净距的1/2;泵送混凝土的粗集料最大粒径,除应符合上述规定外,对碎石不应超过输送管内径的1/3,对于卵石不应超过输送管内径1/2.5;水下灌注混凝土的粗集料最大粒径不得大于导管内
8、径的1/6和钢筋最小净距的1/4。高强混凝土最大粒径宜25mm。大体积混凝土宜选大粒径碎石。粒形与针片状含量:球形或立方型颗粒最理想(反击式破碎)。,12,4、化学外加剂,所采用的化学外加剂,必须是经过有关部门检验并附有检验合格证的产品,其质量应符合混凝土外加剂(GB/T 8076-1997)的规定,使用前应复验其效果(现场复试检测项目及标准见公路桥涵施工技术规范附录F-2),使用时应符合产品说明、混凝土外加剂应用技术规范(GBJ 119-1988)等规定。应根据化学外加剂的特点,结合使用目的,通过技术、经济比较来确定外加剂的使用品种,不能光看单价。宜优先选用高减水率、坍落度损失小、低收缩率比
9、的高效减水剂、缓凝(保塑)高效减水剂、泵送剂;化学外加剂确定后,掺量应根据使用技术、施工条件、混凝土原材料的变化通过试验进行调整。,13,不同气候条件下,供应商应对外加剂的缓凝组分适当调整。夏天使用的缓凝减水剂不宜延续到冬季使用,冬季使用的减水剂不宜延续到夏季使用。冬季气温低,减水剂水剂易结晶,粉剂溶解慢,影响使用效果,须注意。各种化学外加剂应有厂商提供的推荐掺量与相应减水率,主要成分(包括复配组分)化学名称、氯离子含量百分比、含碱量,以及施工中必要的注意事项如超量或欠量使用时的有害影响、掺和方法和成功的使用证明等;,14,选定外加剂品种前,必须与使用的水泥进行化学成分和剂量适应性检验。当混合
10、使用高效减水剂、引气剂、缓凝剂、膨胀剂、阻锈剂时,应事先专门测定它们之间的相容性;注意外加剂中的有害物质对结构耐久性的影响(速凝剂、防冻剂、早强剂、减水剂中的碱、氯)。外加剂中氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.2%,对于预应力混凝土,氯盐含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.06%,低浓型减水剂中的硫酸钠含量不宜大于外加剂干重的15%。,15,一般情况下,高效减水剂的减水率应至少达到25%。C50以上泵送混凝土优先采用聚羧酸盐类减水剂,减水率28%以上。聚羧酸类外加剂对用水量较为敏感。,16,5、水,水的化学分析应按公路工程水质分析操作规程(JTJ 056-84)进行,切实做到先化验
11、后使用。饮用水可以不进行试验。水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质及油脂、糖类、游离酸类、碱、盐、有机物或其他有害物质。不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水,水中的氯离子含量应不大于200 mg/L,硫酸盐含量按SO42-计不大于500 mg/L。,17,(二)混凝土配合比设计,为获得需要的或特定的混凝土拌和物而进行的过程。配合比设计内容:确定混凝土的性能;根据可用的原材料选择恰当的配合比以满足性能要求且最经济的混凝土。,18,配合比设计的四项基本要求,(1)新拌混凝土工作性满足施工要求;(2)硬化混凝土强度满足设计要求;(3)硬化混凝土耐久性满足使用环境要求;(4)经济性尽可能采
12、用当地材料。其他:外观均匀、低水化热,19,水灰比 强度和耐久性 原则:满足强度和耐久性要求下,取较大值(以节约水泥)。砂率和易性(流动性、粘聚性和保水性)原则:满足粘聚性要求下,取较小值(以节约水泥)。单方用水量流动性。原则:在满足流动性的要求下,取较小值(保证耐久性)。,配合比设计中的三个基本参数,20,配合比设计一般规定,试配强度:fcu.0 fcu.k+1.645 取决于管理水平和强度等级坍落度:取决于结构情况和施工条件、方法。限制胶凝材料最低用量:为保证耐久性。见JTJ041限制胶凝材料最高用量:也为保证体积稳定性和耐久性。不宜高于500,一般不应超过550 kg/m3。为此应特别重
13、视混凝土集料全级配设计以及粗集料的粒形要求。碎石最大粒径:取决于结构构件断面尺寸及钢筋配置。配合比设计中,优化设计极其重要。在保证混凝土强度和工作性的前提下,应尽量降低用水量和水泥用量,减小砂率,用矿物掺合料替代水泥,以改善混凝土的工作性,提高混凝土的体积稳定性和耐久性。,21,混凝土配合比设计步骤,前期准备,22,配合比设计,4 混凝土配制强度的确定4.0.1 混凝土配制强度应按下列规定确定:1当混凝土的设计强度等级小于C60时,配制强度应按下式计算:()式中,fcu,o混凝土配制强度(MPa);fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值,这里取设计混凝土强度等级值(MPa);混凝土强度标准差(M
14、Pa)。2当设计强度等级大于或等于C60时,配制强度应按下式计算:(),4.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定:1当具有近1个月3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时,其混凝土强度标准差应按下式计算:()式中,混凝土强度标准差;fcu,i第i组的试件强度(MPa);mfcun组试件的强度平均值(MPa);n试件组数,n值应大于或者等于30。对于强度等级不大于C30的混凝土:当计算值不小于3.0MPa时,应按式(4.0.2)计算结果取值;当计算值小于3.0MPa时,应取3.0MPa。对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土:当计算值不小于4.0MPa时,应按式(4.0.2)计
15、算结果取值;当计算值小于4.0MPa时,应取4.0MPa。,2当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时,其强度标准差可按表取值。表4.0.2 标准差值(MPa)混凝土强度标准值,5 混凝土配合比计算5.1 水胶比5.1.1 混凝土强度等级不大于C60等级时,混凝土水胶比宜按下式计算:()式中 W/B混凝土水胶比a、b回归系数,取值应符合本规程条的规定;fb胶凝材料(水泥与矿物掺合料按使用比例混合)28d胶砂强度(MPa),试验方法应按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法(ISO法)GB/T 17671执行;当无实测值时,可按本规定确定:,回归系数a和b宜按下列规定确定:1根据工程所使用的
16、原材料,通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定;2当不具备上述试验统计资料时,可按表采用。表 5.1.2 回归系数a、b选用表 粗骨料品种系数碎石卵石a0.53 0.49,5.1.3 当胶凝材料28d胶砂抗压强度值(fb)无实测值时,可按下式计算:()式中:f、s 粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,可按表选用;fce水泥28d胶砂抗压强度(MPa),可实测,也可按本规程第条选用。,表粉煤灰影响系数(f)和粒化高炉矿渣粉影响系数(s)掺量(%)种类粉煤灰影响系数f粒化高炉矿渣粉影响系数0.85注:宜采用级、级粉煤灰宜取上限值;采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值,采用S95级粒化高炉
17、矿渣粉宜取上限值,采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。当超出表中的掺量时,粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。,5.1.4 当水泥28d胶砂抗压强度(fce)无实测值时,可按下式计算:(5.1.4)式中:c 水泥强度等级值的富余系数,可按实际统计资料确定;当缺乏实际统计资料时,也可按表5.1.4选用;fce,g水泥强度等级值(MPa)。表 5.1.4 水泥强度等级值的富余系数(c),表 5.1.4 水泥强度等级值的富余系数(c)水泥强度等级值富余系数,5.2 用水量和外加剂用量5.2.1 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量(mwo)应符合下列规定:1混凝土水胶比在0.40
18、0.80范围时,可按表和表选取;2混凝土水胶比小于0.40时,可通过试验确定。,5.2.2 掺外加剂时,每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量(mwo)可按下式计算:()式中 mwo 满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量(kg/m3),mwo 未掺外加剂时推定的满足实际塌落度要求的每立方米混凝土用水量(kg/m3),以本规程表中90mm坍落度的用水量为基础,按每增大 20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来计算,当坍落度增大到180mm 以上 时,随坍落度相应增加的用水量可减少;外加剂的减水率(),应经混凝土试验确定。,每立方米混凝土中外加剂用量(mao)应按下式计算:()式中:mao
19、每立方米混凝土中外加剂用量(kg/m3);mbo 计算配合比每立方米混凝土中胶凝凝材料用量(kg/m3);计算应符合本规程第5.3.1 条的规定;a外加剂掺量(%),应经混凝土试验确定。,5.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量5.3.1 每立方米混凝土的胶凝材料用量(mbo)应按下式计算:()mbo 计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3);mwo 计算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3);W/B混凝土水胶比。5.3.2 每立方米混凝土的矿物掺合料用量(mfo)应按按下式计算:()式中:mfo 计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量(kg/m3);f矿物掺合料掺量(%),可
20、结合本规程第条和第条的规定确定。,5.3.3 每立方米混凝土的水泥用量(mco)应按下式计算:()式中:mco 计算配合比每立方米混凝土中水泥用量(kg/m3),5.4 砂率 砂率(s)应根据骨料的技术指指标、混凝土拌合物性能和施工要求,参考既有历史资料确定。5.4.2 当缺乏砂率的历史资料时,混凝土砂率的确定应符合下列规定: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表选取。3坍落度大于60mm的混凝土砂率,可经试验确定,也可在表的基础上,按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以调整。,5.5 粗、细骨料用
21、量5.5.1 采用质量法计算粗、细骨料用量时,应按下列公式计算:()()式中 mg0每立方米混凝土的粗骨料用量(kg/m3);ms0每立方米混凝土的细骨料用量(kg/m3);mw0每立方米混凝土的用水量(kg/m3);s砂率();mcp每立方米混凝土拌合物的假定质量(kg/m3),可取23502450kg/m3。,5.5.2 当采用体积法计算混凝土配比时,砂率应按公式()计算,粗、细骨料用量应按公式()计算。()式中 c水泥密度(kg/m3),应按水泥密度测定方法GB/T 208测定,也可取2900 kg/m33100kg/m3;f矿物掺合料密度(kg/m3),可按水泥密度测定方法GB/T 2
22、08测定;g粗骨料的表观密度(kg/m3),应按现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52测定;s细骨料的表观密度(kg/m3),应按现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52测定;w水的密度(kg/m3),可取1000 kg/m3;混凝土的含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,可取为1。,6 混凝土配合比的试配、调整与确定6.1 试配6.1.1 混凝土试配应采用强制式搅拌机,搅拌机应符合现行行业标准混凝土试验用搅拌机JG 244的规定,搅拌方法宜与施工采用的方法相同。试验室成型条件应符合现行国家标准普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080的规定。6.
23、1.3 每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合表的规定,并不应小于搅拌机公称容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。,6.1.4 在计算配合比的基础上进行试拌。计算水胶比宜保持不变,并应通过调整配合tt其他参数使混凝土拌合辑佳能符合设计和施工要求,然后修正计算配合比,提出试持配合比。应在试拌配合比的基础上,进行混凝土强度试验,并应符合下列规定:1应至少采用三个不同的配合比。当采用三个不同的配合比时,其中一个应为本规程第条确定的试拌配合比,另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05,用水量应与试拌配合比相同,砂率可分别增加和减少1。2进行混凝土强度试验时,应继续保持拌合物性能符合设计和施
24、工要求;3进行混凝土强度试验时,每个配合比至少应制作一组试件,标准养护到28d或设计规定龄期时试压。,6.2 配合比的调整与确定6.2.1 配合比调整应符合下述规定:1根据本规程6.1.5条混凝土强度试验结果,宜绘制强度和胶水比的线性关系图或插值法确定略大于配制强度的强度对应的胶水比;2在试拌配合比的基础上,用水量(mw)和外加剂用量(ma)应根据确定的水胶比作调整;3胶凝材料用量(mb)应以用水量乘以确定的胶水比计算得出;4粗骨料和细骨料用量(mg和ms)应在用水量和胶凝材料用量进行调整。,6.2.2 混凝土拌合物表观密度和配合比校正系数的计算应符合下列规定:1配合比调整后的混凝土拌合物的表
25、观密度应按下式计算:()2混凝土配合比校正系数按下式计算:()式中 混凝土配合比校正系数 c,t混凝土拌合物表观密度实测值(kg/m3);c,c混凝土拌合物表观密度计算值(kg/m3)。3当混凝土拌合物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时,按本规程第条调整的配合比可维持不变;当二者之差超过2时,应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数。,6.2.3 配合比调整后,应测定拌合物水溶性氯离子含量,试验结果应符合本规程表的规定。生产单位可根据常用材料设计出常用的混凝土配合比备用,并应在使用过程中予以验证或调整。遇有下列情况之一时,应重新进行配合比设计:1对混凝土性能有特殊要求时;2水泥
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土 配比 设计 质量 控制 讲义

链接地址:https://www.31ppt.com/p-6173617.html