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1、会计学1铁路试验工程师试验员培训混凝土配合比铁路试验工程师试验员培训混凝土配合比设计设计n混凝土配合比是指混凝土中各组成材料相互比例关系。混凝土配合比设计和选择，主要要依据原材料性能、结构要求、施工要求以及结构使用环境条件要求，通过计算、试配和调整，确定各种材料的使用数量。普通混凝土配合比设计基本要求普通混凝土配合比设计基本要求 第1页/共86页混凝土配合比设计方混凝土配合比设计方法法混凝土配合比设计方法很多，重点介绍以下三种：qq普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计 qq粉煤灰混凝土配合比设计粉煤灰混凝土配合比设计 qq高性能混凝土配合比设计高性能混凝土配合比设计第2页/共86页n n依
2、据标准：依据标准：普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000JGJ55-2000n n一、设计前资料的收集一、设计前资料的收集n n要求的混凝土强度等级；要求的混凝土强度等级；n n要求的混凝土施工流动性（如坍落度或维勃稠度）；要求的混凝土施工流动性（如坍落度或维勃稠度）；n n使用的水泥品种和水泥强度；使用的水泥品种和水泥强度；n n使用骨料的情况使用骨料的情况:粗细骨料的种类、各参数技术指标；粗细骨料的种类、各参数技术指标；n n技术使用的外加剂与外掺料的要求及技术资料；技术使用的外加剂与外掺料的要求及技术资料；n n施工条件：如搅拌方式、运输方式、运输距离、灌注
3、施工条件：如搅拌方式、运输方式、运输距离、灌注高度、振动密实方式以及结构物的钢筋布置情况等等；高度、振动密实方式以及结构物的钢筋布置情况等等；n n施工和使用的环境条件：如春、夏、秋、冬及风、雨、施工和使用的环境条件：如春、夏、秋、冬及风、雨、霜、雪、温度、湿度、环境水以及环境介质是否有侵霜、雪、温度、湿度、环境水以及环境介质是否有侵蚀性等；蚀性等；n n养护方法：如自然养护、蒸汽养护、压蒸养护等。养护方法：如自然养护、蒸汽养护、压蒸养护等。q普通混凝土配合比设普通混凝土配合比设计计第3页/共86页三大主要技术参数的确定：三大主要技术参数的确定：n n水灰比水灰比n n砂率n n单位用水量二、
4、配合比设计的主要技术参数二、配合比设计的主要技术参数 由这三个参数可以确定混凝土的配合比，而配合比设计最终也是决定这三个主要参数。第4页/共86页n n1 1、水灰比（、水灰比（W/CW/C）n水灰比是指单位体积混凝土拌合物中，水与水泥的重量比。它对塑性混凝土的强度起着决定性的作用。n水灰比与强度的关系可见下式（保罗米公式）：第5页/共86页n n常数常数 的物理意义是：水泥强的物理意义是：水泥强度转化为混凝土强度的换算系度转化为混凝土强度的换算系数，它主要反映混凝土的内聚数，它主要反映混凝土的内聚力，其中包括水泥石本身的内力，其中包括水泥石本身的内聚力和水泥石与骨料之间的粘聚力和水泥石与骨料
5、之间的粘结力；结力；n n常数常数 的物理意义是：当混凝的物理意义是：当混凝土强度等于零时的灰水比，这土强度等于零时的灰水比，这个灰水比是虚拟的，所以称为个灰水比是虚拟的，所以称为虚拟灰水比，它反映了的水化虚拟灰水比，它反映了的水化强度及骨料在混凝土中的骨架强度及骨料在混凝土中的骨架作用对混凝土强度的影响。作用对混凝土强度的影响。第6页/共86页n保罗米公式的前提是混凝土的流动性一致。即只有在混凝土流动性保持一致的情况下，用相同的密实方法可以达到相同的密实结果，则混凝土强度与灰水比有线性关系。第7页/共86页n保罗米公式的各项参数均有现实的物理意义，公式可以表达如下的概念：n n混凝土强度混凝
6、土强度R R与水泥的强度成正比，即水泥强度与水泥的强度成正比，即水泥强度越大则混凝土强度越高，两者之间有确定的关系；越大则混凝土强度越高，两者之间有确定的关系；n n混凝土强度混凝土强度R R与灰水比与灰水比C/WC/W有关，即灰水比越大，有关，即灰水比越大，混凝土强度越高；混凝土强度越高；n n如果以灰水比为横坐标，混凝土强度为纵坐标，如果以灰水比为横坐标，混凝土强度为纵坐标，则混凝土强度则混凝土强度灰水比关系曲线因水泥强度不同灰水比关系曲线因水泥强度不同成为一组平行的直线。成为一组平行的直线。它与纵轴交于它与纵轴交于它与纵轴交于它与纵轴交于 ，与横轴交于与横轴交于与横轴交于与横轴交于 。当
7、水泥强度。当水泥强度。当水泥强度。当水泥强度 固定时，混凝土固定时，混凝土固定时，混凝土固定时，混凝土强度大小仅决定于灰水比。在强度大小仅决定于灰水比。在强度大小仅决定于灰水比。在强度大小仅决定于灰水比。在JGJ55-2000JGJ55-2000JGJ55-2000JGJ55-2000普通普通普通普通混凝土配合比设计规程混凝土配合比设计规程混凝土配合比设计规程混凝土配合比设计规程规定了规定了规定了规定了 和和和和 。第8页/共86页第9页/共86页n n2、砂率n n砂率是指骨料中砂子所占的比例，即砂重与砂、石总重量之比。混凝土是一种层状结构，可以近似考虑成水泥浆包裹砂子成为砂浆，砂浆再包裹石
8、子成为混凝土，因此正确地选择砂率，使得砂、石、水泥浆比例恰当，可以保证混凝土的流动性、黏聚性、保水性，使混凝土达到密实状态。普通混凝土的砂率一般在30%44%之间。影响砂率选择的因素很多，如石子的形态（使用卵石时可选择相对较低的砂率）、粒径、空隙率、水灰比等，对细砂或粗砂，可相应选用较低或较高的砂率。第10页/共86页n另外，在骨料总量一定的前提下，砂率过小，石子包裹不好，可能使得混凝土拌合物的流动性差，易离析、泌水；在水泥浆一定的前提下，砂率过大，可能造成包裹砂子的水泥浆过少，砂粒之间的摩擦阻力加大，混凝土拌合物的流动性变差。砂率不足，往往会造成混凝土离析，水泥浆流失。因此，砂率的确定，必须
9、进行试验调整，从而选择较恰当的砂率，保证尽可能少的单位用水量、尽可能少的水泥用量，同时保证混凝土具有最大的流动性，不离析、不泌水。砂率的确定，关键在于试验、调整。第11页/共86页n n3 3、单位用水量（、单位用水量（W W）n n单位用水量是指单方混凝土中用水量的多少单位用水量是指单方混凝土中用水量的多少。单位用。单位用水量是一个非常重要的参数，水量是一个非常重要的参数，它直接影响混凝土的流它直接影响混凝土的流动性、黏聚性和保水性动性、黏聚性和保水性。在保证混凝土不离析、不泌。在保证混凝土不离析、不泌水的前提下，可以认为单位用水量水的前提下，可以认为单位用水量W W越大，混凝土的流越大，混
10、凝土的流动性越高。但单位用水量过大，可能造成混凝土的离动性越高。但单位用水量过大，可能造成混凝土的离析和泌水。离析和泌水的混凝土在浇筑成型时，会形析和泌水。离析和泌水的混凝土在浇筑成型时，会形成不均匀的结构，形成缺陷，给混凝土结构造成隐患。成不均匀的结构，形成缺陷，给混凝土结构造成隐患。因此，选择单位用水量时，前提条件下是不能离析和因此，选择单位用水量时，前提条件下是不能离析和泌水。泌水。第12页/共86页K值与石子最大粒径的关系石子最大粒径石子最大粒径9.5mm19.5mm37.5mm75.0mmK值值碎石碎石57.553.548.544.0卵石卵石54.550.045.541.0第13页/
11、共86页三、普通混凝土配合比设计步骤三、普通混凝土配合比设计步骤n n确定配制强度确定配制强度n n确定水灰比确定水灰比n n确定单位用水量确定单位用水量n n计算水泥用量计算水泥用量n n确定砂率确定砂率n n确定砂石用量确定砂石用量第14页/共86页普通混凝土配合比设计流程图混凝土的配制强度水灰比（W/C）用水量（mw）水泥用量（mc）合理砂率（mc）砂用量（ms）和石子用量（mg）水灰比（W/C）、粗骨料种类、最大粒径重量法或体积法和易性指标（坍落度等）和粗骨料种类、最大粒径耐久性要求第15页/共86页1、确定配制强度确定配制强度 n n配制强度按下列公式计算：n上式有着非常明确的数理统
12、计意义，即按公式的要求配制的混凝土，有95%的保证率保证施工后的混凝土强度会大于规定的强度标准值（强度标准值可以近似理解为设计的混凝土强度）。第16页/共86页混凝土强度标准差可根据近期同类混凝土资料求得,试件组数不应少于25组,按下列公式计算:第17页/共86页当无统计强度资料时，混凝土强度标准差可以按下表取值当无统计强度资料时，混凝土强度标准差可以按下表取值当无统计强度资料时，混凝土强度标准差可以按下表取值当无统计强度资料时，混凝土强度标准差可以按下表取值 混凝土强度等级混凝土强度等级 标准差（标准差（MPaMPa）生产单位生产单位C20C20C20C20C40C40C40C40预制混凝土
13、构件厂预制混凝土构件厂3.03.04.04.05.05.0现场集中搅拌混凝土施工单位现场集中搅拌混凝土施工单位3.53.54.54.55.55.5第18页/共86页2、确定水灰比确定水灰比n n混凝土强度等级小于混凝土强度等级小于C60C60时时 ，水灰比按下列公式，水灰比按下列公式计算：计算：n该公式保罗米公式的另一种表达形式，其常数 和 的意义也是一致的，按下表选择。n保罗米公式回归常数系数系数粗骨料种类粗骨料种类碎石碎石卵石卵石0.460.480.070.33第19页/共86页当无水泥28天抗压强度实测值时，可按以下公式确定。可以到水泥厂查询。也可根据水泥厂最近三个月的生产情况进行统计得
14、到。也可由水泥3天抗压强度值按快速测定水泥强度的方法推算得了。第20页/共86页按耐久性要求复核水灰比n在进行混凝土配合比设计时，混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，应符合书上表“混凝土的最大水灰比和最小水泥用量规定值”的要求。如计算所得的水灰比值大于规定值时，应按规定值选取。即在计算的水灰比和规定的水灰比之间，选择较小的水灰比；如计算的水泥用量小于规定的水泥用量，则选择规定的水泥用量，即在计算的水泥用量和规定的水泥用量之间选择较大的水泥用量。第21页/共86页3、确定单位用水量确定单位用水量n单位用水量是混凝土配合比设单位用水量是混凝土配合比设计中一个非常重要的指标，它计中一个非常重要的指标，
15、它的选择是决定混凝土配合比设的选择是决定混凝土配合比设计的一个关键。计的一个关键。n塑性混凝土单位用水量的确定：n塑性混凝土单位用水量应力求塑性混凝土单位用水量应力求采用最小值采用最小值.1）通常水灰比在0.40.8范围，查表；2）水灰比小于0.4及采用特殊成型工艺的混凝土应通过试验确定。第22页/共86页塑性混凝土用水量参考值(kg/m3)拌合物流动拌合物流动度度卵石最大粒径卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径碎石最大粒径(mm)项目项目指标指标102031.540102031.540坍坍落落度度/mm10301901701601502001851751653550200180170160210
16、19518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195第23页/共86页n n流动性和大流动性混凝土单位用水量：n n以上表坍落度90mm的用水量为基础，坍落度每增加20mm，用水量增加5kg,计算出未掺减水剂时混凝土的单位用水量。n n掺外加剂混凝土单位用水量：n n 用水量为：W=Wo(1-)n nW:为掺减水剂时混凝土的单位用水量;n nWo:为未掺减水剂时混凝土的单位用水量;n n:为减水剂减水率.第24页/共86页n以上三点分别叙述了三种流动以上三点分别叙述了三种流动度范围内混凝土单位用水量的度范围内混凝土单
17、位用水量的选择方法，无论是所引用的表选择方法，无论是所引用的表格，还是一些计算公式、原则，格，还是一些计算公式、原则，只是一种参考而非规定，而最只是一种参考而非规定，而最终决定单位用水量还是要经过终决定单位用水量还是要经过试验试配的过程，由试验结果试验试配的过程，由试验结果决定。决定。第25页/共86页4、确定水泥用量确定水泥用量n n计算水泥用量：计算水泥用量：n n在确定水泥用量时，还应按表在确定水泥用量时，还应按表“混凝土的最大水灰比和最小水泥用量规定值”的要求复核最小的要求复核最小水泥用量，在该表规定的值和水泥用量，在该表规定的值和上式计算的值之间选择较大的上式计算的值之间选择较大的值
18、作为最终的水泥用量。值作为最终的水泥用量。第26页/共86页5、确定砂率确定砂率一一一一般般般般地地地地，砂砂砂砂率率率率的的的的选选选选取取取取主主主主要要要要是是是是以以以以经经经经验验验验为为为为主主主主，其其其其原原原原则则则则是是是是确保砂子能完全填充石子间的空隙。确保砂子能完全填充石子间的空隙。确保砂子能完全填充石子间的空隙。确保砂子能完全填充石子间的空隙。（1 1）坍落度为）坍落度为101060mm60mm时，可查表确定；时，可查表确定；（2 2）坍坍落落度度大大于于60mm60mm，可可经经试试验验确确定定或或每每增增加加20mm20mm砂率增大砂率增大1 1；（3 3）坍落度
19、小于）坍落度小于10mm10mm，应经试验确定；，应经试验确定；（4 4）对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；）对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；（5 5）只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率）只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大，对薄壁结构，砂率取较大值。应适当增大，对薄壁结构，砂率取较大值。第27页/共86页6、确定砂石用量确定砂石用量n n体积法计算：n n重量法计算：第28页/共86页配合比试配与调整配合比试配与调整n当混凝土配合比计算完成后应当混凝土配合比计算完成后应进行试配，其目的是检验计算进行试配，其目的是检验计算的混凝土配合比是否达到强度的混凝土配合比是否达
20、到强度等级和施工条件的要求，如有等级和施工条件的要求，如有不符合，应进行调整。试配是不符合，应进行调整。试配是一个关键环节。仅用级配、粒一个关键环节。仅用级配、粒径等还不能完全反映砂子、石径等还不能完全反映砂子、石子的颗粒及填充情况，同时砂子的颗粒及填充情况，同时砂率、用水量也是经选择确定的，率、用水量也是经选择确定的，是否恰当，这些因素决定了配是否恰当，这些因素决定了配合比计算中还存在相当的不确合比计算中还存在相当的不确定性，因此必须进行试配才能定性，因此必须进行试配才能够确认计算的配合比是否恰当，够确认计算的配合比是否恰当，是否达到设计的要求。是否达到设计的要求。第29页/共86页n n试
21、配时应注意以下几点试配时应注意以下几点:n n试配使用的原材料应与工程中实际的材料相同，其搅拌方法宜与生产时使用的方法相同；n n试配的数量，应根据粗内料最大粒径选定，粗骨料最大粒径不大于31.5mm时，拌和的数量不少于15升；粗骨料最大粒径大于或等于40mm时，拌合物数量不少于25升。采用机械搅拌时，其搅拌数量级不应小于搅拌机额定搅拌量的四分之一；n n所使用的砂石材料应以干燥状态为基准。第30页/共86页n n2 2、工作性能的调整、工作性能的调整n n当坍落度值比设计要求值大或小时，可在当坍落度值比设计要求值大或小时，可在保持水保持水灰比不变灰比不变的情况下增加水泥浆量或减少水泥浆量的情
22、况下增加水泥浆量或减少水泥浆量（即同时增加水和水泥用量或同时减少水和水泥（即同时增加水和水泥用量或同时减少水和水泥用量）。普通混凝土每增、减用量）。普通混凝土每增、减10mm10mm坍落度，约需坍落度，约需增、减增、减3%3%5%5%的水泥浆量。的水泥浆量。n n当坍落度值比设计值要求小或大时，也还以在当坍落度值比设计值要求小或大时，也还以在保保持砂率不变持砂率不变的情况下增、减骨料的用量。的情况下增、减骨料的用量。n n当坍落度比设计要求大，且拌合物黏聚性差时，当坍落度比设计要求大，且拌合物黏聚性差时，可减少水泥浆量，增加砂率（但要保持砂、石总可减少水泥浆量，增加砂率（但要保持砂、石总量不变
23、）。量不变）。第31页/共86页n n3、强度测试与调整 由于保罗米公式是一个经验回归公式，同时如果水泥的28天实测强度是经统计得到的，或是经过快速试验推测的，则不可避免地强度值未必会满足配制强度的要求，可能比配制强度小，也可能比配制强度大。因此，首先应进行强度测定，根据测定结果还应进行相应调整。第32页/共86页以前面配合比为基准，计算另外两个配合比：以前面配合比为基准，计算另外两个配合比：W/CW/C，W/CW/C0.050.05，W/CW/C0.050.051 1、这这两两配配合合比比的的单单位位用用水水量量应应与与基基准准配配合合比比相相同同，砂砂率率可可适适当当地地增增、减减1%1%
24、（经经试试配配确确定定）；当当不不同同水水灰灰比比的的混混凝凝土土拌拌合合物物坍坍落落度度值值与与要要求求值值相相差差超超过过允允许许偏偏差差时时，可可以以增增、减减单单位位用用水水量量进进行行调调整整，前提是混凝土三个配合比的前提是混凝土三个配合比的流动性必须保持一致流动性必须保持一致流动性必须保持一致流动性必须保持一致。2 2、将将三三个个水水灰灰比比依依据据龄龄期期要要求求制制作作相相应应的的试试件件并并进进行行标标准准养养护护，测测定定相相应应龄龄期期的的强强度度，特特别别要要注注意意的的是是，必必须须测测定定2828天天龄龄期期强强度度。然然后后以以强强度度为为纵纵坐坐标标，灰灰水水
25、比比（水水灰灰比比的的倒倒数数）为为横横坐坐标标，将将三三个个配配合合比比的的试试验验值值描描在在图图上上。并并在在图图上上做做一一直直线线，使使三三点点与与此此直直线线最最近近。在在直直线线上上确确定定相相应应的的配制强度和灰水比，从而得到最终的配合比。配制强度和灰水比，从而得到最终的配合比。第33页/共86页n n注意:n n由于保罗米公式要求混凝土在由于保罗米公式要求混凝土在流动性一致的条件，因此，在流动性一致的条件，因此，在进行配合比设计时，进行配合比设计时，三个配合三个配合比要调整到流动性一致是关键比要调整到流动性一致是关键。因为只有这样，我们才可能在因为只有这样，我们才可能在在强度
26、在强度 灰水比关系曲线中画直灰水比关系曲线中画直线。线。第34页/共86页n n4 4、确定配合比、确定配合比 n按上述试配调整时三个不同水灰比的配合比绘出的强度与灰水比关系曲线图,查找出相应于试配强度的灰水比,依此计算出单方混凝土中各种材料用量，然后按实测的混凝土拌合物的表观密度计算混凝土配合比校正系数:第35页/共86页当混凝土表观密度计算值与实测值之差的绝对值不超过计算值的2%时，按本方法确定的配合比就是可以用于施工的配合比（称为理论配合比）；当二者之差的绝对值超过计算值的2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数，即可用于施工的理论配合比按下式确定。第36页/共86页n n5 5、
27、配合比的表达方式、配合比的表达方式 n n6 6、施工配合比换算、施工配合比换算 第37页/共86页配合比设计总结配合比设计总结n配合比设计主要是要求确定混凝土的材料用量，一般地以单方混凝土的材料用量来表达。目前普通混凝土配合比设计还是以强度为设计准则，要求混凝土达到一定的强度要求，同时复核耐久性要求。第38页/共86页n配制强度与强度标准值之间相差 ，其数学意义非常清楚，即按配制强度施工，混凝土的强度有95%的可能性会大于强度标准值，也就是设计的强度值。这一点应在我们的心中扎根。用这个条件确定配制强度，则可以消除一些我们目前还不能控制的一些影响因素对混凝土强度的影响。n由于对混凝土强度影响最
28、大的是水灰比，也就是保罗米公式。保罗米公式的前提条件是混凝土的流动性一致。混凝土的坍落度或维勃稠度在表中所提示的同一范围内时，可以认为混凝土的流动性是一致的。因此，由混凝土的强度和耐久性要求，可以确定混凝土的水灰比。第39页/共86页n在混凝土不离析、不泌水的前提下，混凝土的单位用水量决定混凝土的流动性。因此，在选择混凝土单位用水量时，还要结合考虑混凝土的砂率及其它细粉料的用量。在一定条件下，可以认为混凝土的容重是一个相对不变的值，因此，当混凝土的细粉料（如砂子、水泥或掺合料）越多，则混凝土的比表面积越大，需要用水来润湿的表面就越多，所以达到相同流动性所要求的单位用水量也就越大。因此，在选择单
29、位用水量时，还要结合砂率考虑。原则是即要达到一定的流动性，还要保证混凝土不离析、不泌水。前面介绍的一些建议的表格或数据，只供参考，真正合适的单位用水量和砂率，还要根据实际原材料的情况来确定。那些建议数据不应成为限制。第40页/共86页n在选定了单位用水量后，就可以由单位用水量与水灰比计算水泥用量。这样水泥与水的用量就确定下来了。还有两个未知量，即砂、石材料用量，可以由体积法建立一个方程，或重量法建立方程，然后结合砂率，就可以由两个方程确定两个未知量，从而最终确定各种材料的用量。第41页/共86页n混凝土配合比只经过计算还不能确保能用于施工，因为混凝土科学是一门试验科学，因此配合比设计还应有试拌
30、调整的过程。试拌调整就是要确认、调整混凝土配合比，使得即满足强度、耐久性的要求，还要满足施工条件的要求。这是必不可少的环节。在调整过程中，要求我们必须作到细心、耐心，同时心中一定要有一个明确的调整目标。要清楚调整措施会达到什么样的效果。同时，心中更应该明确定混凝土中的三个重要参数各自的重要性，通过相当的经验积累，就可以设计出合理的配合比。第42页/共86页四、四、普通混凝土配合比设计实例普通混凝土配合比设计实例 n n设计要求：制作钢筋混凝土吊车梁（不受风、雨、雪影响），混凝土强度等级为C35，强度标准差为5MPa，施工要求坍落度为3550mm；采用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，其
31、实测强度为44.0MPa、密度为3.1g/cm3；使用中砂、表观密度为2.65 g/cm3；使用碎石的表观密度为2.70 g/cm3、最大粒径为31.5mm；用自来水拌合，机械搅拌和振动密实，试设计配合比。第43页/共86页n n1、确定配制强度n n2、计算水灰比n n3、按耐久性要求复核水灰比 因结构不受风、雨、雪影响，对照表8.3，没有最大水灰比的限制，故水灰比为0.45满足耐久性要求。第44页/共86页n n4、确定单位用水量 根据题目要求，查表可确定单位用水量根据题目要求，查表可确定单位用水量W=185kg/m3W=185kg/m3；n n5、确定水泥用量 计算水泥用量为计算水泥用量
32、为C=W/(W/C)=185/0.45=411kg/m3C=W/(W/C)=185/0.45=411kg/m3；对照表；对照表8.38.3所规定的最小水泥用量的限制，所规定的最小水泥用量的限制，411kg/m3411kg/m3的水泥用量可以满足耐久性的要求，故的水泥用量可以满足耐久性的要求，故最终确定水泥用量为最终确定水泥用量为C=411kg/m3C=411kg/m3。n n6、确定砂率 查表，并采用内插法确定砂率为查表，并采用内插法确定砂率为33%33%。第45页/共86页n n7 7、计算砂、石材料的用量、计算砂、石材料的用量 按重量法计算砂、石材料用量，假定混凝土的容按重量法计算砂、石材
33、料用量，假定混凝土的容重为重为2400kg/m32400kg/m3。联合上式计算得联合上式计算得:S=595kg/m3:S=595kg/m3 G=1209kg/m3 G=1209kg/m3初步配合比为初步配合比为 :（C:S:G:W C:S:G:W）411411：595595：12091209：185=1185=1：1.451.45：2.942.94：0.450.45第46页/共86页n n8、初步配合比的调整 按粗骨料最大粒径要求，每盘料应称按粗骨料最大粒径要求，每盘料应称1515升，各种材料升，各种材料的称量分别为：的称量分别为：C=6.17kgC=6.17kg；S=8.93kgS=8.9
34、3kg；G=18.14kgG=18.14kg；W=2.78kgW=2.78kg坍落度测定和调整按上述材料称量搅拌后经工作性测定和坍落度测定，认为黏聚性和保水性良好，坍落度测定值为60mm，大于要求的坍落度过10mm以上，为此可按在保持水灰比不变，减少水泥浆量5%的办法进行调整，即同时减少单位用水量和水泥用量各5%。此时15升混凝土各种材料用量应为C=6.170.95=5.86kgC=6.170.95=5.86kg；S=8.93kgS=8.93kg；G=18.14kgG=18.14kg；W=2.780.95=264kgW=2.780.95=264kg再经试拌测定，其坍落度为再经试拌测定，其坍落度
35、为45mm45mm且黏聚性、保水性良好。以此且黏聚性、保水性良好。以此为基准配合比，分别增减水灰比为基准配合比，分别增减水灰比0.050.05，制作试件并进行标准养，制作试件并进行标准养护，测定护，测定2828天强度，进行配合比选择与调整。天强度，进行配合比选择与调整。第47页/共86页度测定和调整 三组配合比的水灰比分别为0.40、0.45和0.50。在标准养护条件下，28天立方抗压强度分别为：绘制出灰水比强度曲线，找到强度为43.2时对应灰水比为2.25，故其水灰比为0.44。第48页/共86页第49页/共86页n n 9、确定混凝土配合比 由图已确定混凝土水灰比为0.44，因此，重新计算
36、各种材料用量如下：n W=1850.95=176kg/m3；n C=1760.44=400 kg/m3；n S=602 kg/m3；n G=1222 kg/m3 仍然按15升称量各种材料进行试拌，测得拌合物的容重为2420 kg/m3，计算校正系数。因实测拌合物的表观密度与计算的表观密度之差的绝对值不超过计算静观密度的2%，故混凝土设计配合比的材料用量不再调整。最终可用于施工的理论配合比为：n n400400：602602：12221222：176=1176=1：1.511.51：3.063.06：0.440.44第50页/共86页n n10、施工配合比计算 根据施工现场每日测定的砂、石含水率
37、，把理论配合比换算调整为施工配合比。如施工现场测定的砂含水率为4%，石子含水率为0.5%，则施工中各种材料的称量为：400：626：1228：146n n11、当遇有下列情况之一时，应重新进行配合比设计n对混凝土性能指标有特殊要求时；n水泥外加剂或矿物掺合料品种质量有显著变化时；n该配合比的混凝土生产间断半年以上时。第51页/共86页n n抗渗混凝土抗渗混凝土 n n抗冻混凝土抗冻混凝土 n n高强混凝土高强混凝土 n n泵送混凝土泵送混凝土 n n水下灌注混凝土水下灌注混凝土 q特种混凝土配合比设计特种混凝土配合比设计第52页/共86页（一）（一）抗渗混凝土抗渗混凝土 n n1 1、定义、定
38、义 抗渗混凝土是以调整混凝土配合比，掺入外加剂或抗渗混凝土是以调整混凝土配合比，掺入外加剂或使用特种水泥等方法提高混凝土自身密实性、憎水使用特种水泥等方法提高混凝土自身密实性、憎水性并使其满足抗渗等级等于或大于性并使其满足抗渗等级等于或大于P6P6的混凝土。的混凝土。n n2 2、基本要求、基本要求n n粗骨料宜采用连续级配，其最大粒径不宜大于粗骨料宜采用连续级配，其最大粒径不宜大于40mm40mm，含泥量不得大于，含泥量不得大于1.0%1.0%，泥块含量不得大于，泥块含量不得大于0.5%0.5%；n n细骨料含泥量不得大于细骨料含泥量不得大于3.0%3.0%，泥块含量不得大于，泥块含量不得大
39、于1.0%1.0%；n n外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂；引气减水剂；n n抗渗混凝土宜掺用矿物掺合料，如粉煤灰、矿粉等；抗渗混凝土宜掺用矿物掺合料，如粉煤灰、矿粉等；n n掺用引气剂的抗渗混凝土，其含气量宜控制在掺用引气剂的抗渗混凝土，其含气量宜控制在3%3%5%5%之间；之间；n n抗渗等级应比设计要求的抗渗等级高两个等级。抗渗等级应比设计要求的抗渗等级高两个等级。第53页/共86页n n3、配合比计算n n每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜小于小于320kg320kg；n
40、 n砂率宜为砂率宜为35%35%45%45%；n n最大水灰比应符合下表的要求。最大水灰比应符合下表的要求。抗渗等级抗渗等级最大水灰比最大水灰比C20C30混凝土混凝土C30以上混凝土以上混凝土P60.600.55P8P120.550.50P13以上以上0.50.45第54页/共86页（二）抗冻混凝土（二）抗冻混凝土n n1 1、定义、定义 抗冻混凝土是指抗冻等于或大于抗冻混凝土是指抗冻等于或大于F50F50的混凝土。的混凝土。n n2 2、原材料的基本要求、原材料的基本要求n n应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用火山灰应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥；质硅
41、酸盐水泥；n n宜选用连续级配的粗骨料，其含泥量不得大于宜选用连续级配的粗骨料，其含泥量不得大于1.0%1.0%，泥，泥块含量不得大于块含量不得大于0.5%0.5%；n n细骨料含泥量不得大于细骨料含泥量不得大于3.0%3.0%，泥块含量不得大于，泥块含量不得大于1.0%1.0%；n n抗冻等级抗冻等级F100F100及以上的混凝土所用粗骨料来细骨料均应及以上的混凝土所用粗骨料来细骨料均应进行坚固性试验，并应符合现行标准进行坚固性试验，并应符合现行标准普通混凝土用砂、普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准石质量及检验方法标准（JGJ52-2006JGJ52-2006）、建筑用建筑用砂砂（GB/T
42、14684-2001GB/T14684-2001）、）、建筑用卵石、碎石建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2001GB/T14685-2001）；）；n n抗冻混凝土宜采用减水剂，对抗冻等级抗冻混凝土宜采用减水剂，对抗冻等级F100F100及以上的混及以上的混凝土应用引气剂，掺用后混凝土含气量应符合凝土应用引气剂，掺用后混凝土含气量应符合普通混普通混凝土配合比设计规程凝土配合比设计规程（JGJ55-2000JGJ55-2000）第）第4.0.54.0.5条规定。条规定。第55页/共86页n n3、配合比计算n最大水灰比尚应符合下表要求：n n应进行抗冻性能试验，以确保混凝土达到设计要应进行
43、抗冻性能试验，以确保混凝土达到设计要求的抗冻等级。求的抗冻等级。抗冻等级抗冻等级无引气剂时无引气剂时掺引气剂时掺引气剂时F500.550.60F1000.55F150及以上及以上0.50第56页/共86页（三）高强混凝土（三）高强混凝土 n n1 1、定义、定义混凝土强度等级为混凝土强度等级为C60C60及其以上的混凝土称为高强混凝土。及其以上的混凝土称为高强混凝土。n n2 2、原材料的基本要求、原材料的基本要求n n应选用质量稳定、强度等级不低于应选用质量稳定、强度等级不低于42.5Mpa42.5Mpa的硅酸盐水的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。泥或普通硅酸盐水泥。n n对强度等级为对强度等级
44、为C60C60级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不级的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于应大于31.5mm31.5mm，对强度等级高于，对强度等级高于C60C60的混凝土，其粗骨的混凝土，其粗骨料的最大粒径不应大于料的最大粒径不应大于25mm25mm；针、片状颗粒含量不宜大；针、片状颗粒含量不宜大于于5.0%5.0%，含泥量不应大于，含泥量不应大于0.5%0.5%，泥块含量不宜大于，泥块含量不宜大于0.2%0.2%；其它质量指标应符合现行标准；其它质量指标应符合现行标准普通混凝土用砂、石普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准质量及检验方法标准（JGJ52-2006JGJ52-2006）、建筑用卵建筑
45、用卵石、碎石石、碎石（GB/T14685-2001GB/T14685-2001）。）。n n细骨料的细度模数宜大于细骨料的细度模数宜大于2.62.6，含泥量不应大于，含泥量不应大于2.0%2.0%，泥块含量不应大于泥块含量不应大于0.5%0.5%；其它质量指标应符合现行标准；其它质量指标应符合现行标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准（JGJ52-JGJ52-20062006）、建筑用砂建筑用砂（GB/T14684-2001GB/T14684-2001）。）。第57页/共86页n n配制高强混凝土时应掺用高效减水剂或缓凝高效配制高强混凝土时应掺用高效减水剂
46、或缓凝高效减水剂。减水剂。n n本制高强混凝土时应掺用活性较好的矿物掺合料，本制高强混凝土时应掺用活性较好的矿物掺合料，如沸石粉、粉煤灰及矿粉，且宜复合使用。如沸石粉、粉煤灰及矿粉，且宜复合使用。n n3 3、配合比计算、配合比计算n n基准配合比中水灰比，可根据现有试验资料选取。基准配合比中水灰比，可根据现有试验资料选取。如如C60C60高强混凝土，其基准混凝土的水灰比或水胶高强混凝土，其基准混凝土的水灰比或水胶比宜选择比宜选择0.320.320.330.33。这是因为前面所述的包罗。这是因为前面所述的包罗米公式对于米公式对于C60C60以上的混凝土不适用，而目前还不以上的混凝土不适用，而目
47、前还不明确水灰比与强度之间的相关关系，因此在确定明确水灰比与强度之间的相关关系，因此在确定水灰比时，更多地还需要依据经验选择。水灰比时，更多地还需要依据经验选择。n n配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定。物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定。n n计算配合比时，其用水量可按前面所述确定。最计算配合比时，其用水量可按前面所述确定。最关键是要与高效减水剂等配合使用，达到所要求关键是要与高效减水剂等配合使用，达到所要求的流动性要求。的流动性要求。第58页/共86页n n高强混凝土的水泥用量不应大于550kg/m3；
48、胶凝材料总量不应大于600kg/m3；n n当采用三个不同的配合比进行强度试验时，其中一个应为基准配合比，另外两个配合比的水在比，宜较基准配合比分别增加或减少0.020.03。n n高强混凝土设计配合比确定后，还应用该配合比进行不少于6次的重复试验，以验证该配合比，6次验证试验中，强度平均值不应低于配制强度。第59页/共86页四、泵送混凝土四、泵送混凝土四、泵送混凝土四、泵送混凝土 n n1、定义泵送混凝土是指混凝土拌合物的坍落度不低于泵送混凝土是指混凝土拌合物的坍落度不低于100mm100mm的、并用混凝土泵输送施工的混凝土。的、并用混凝土泵输送施工的混凝土。n n2、原材料的基本要求n n
49、泵送混凝土宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、泵送混凝土宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥；山灰质硅酸盐水泥；n n泵送混凝土应掺用泵剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰泵送混凝土应掺用泵剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其它活性矿物掺合料，这些掺合料应符合相关现或其它活性矿物掺合料，这些掺合料应符合相关现行标准的规定；行标准的规定；n泵送混凝土宜采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%；第60页/共86页n n粗骨料宜采用连续级配的碎石、卵石，其针、粗骨料宜采用连续级配的碎石、卵石，其针、
50、片状颗粒含量不宜大于片状颗粒含量不宜大于10%10%；粗骨料的最大粒径；粗骨料的最大粒径与输送管径之比宜符合下表的要求。与输送管径之比宜符合下表的要求。石子种类石子种类泵送高度泵送高度（m）粗骨料最大粒径与输送管径比粗骨料最大粒径与输送管径比碎石碎石1001：5.0卵石卵石1001：4.0第61页/共86页n n3 3、配合比计算、配合比计算n n坍落度应下式要求坍落度应下式要求n n泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于之比不宜大于0.600.60。即水胶比不宜大于。即水胶比不宜大于0.60.6；n n泵送混凝土的胶凝材料总量不宜小于