混凝土配合比设计 PPT课件
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75-90 215 195 185 175 230 215 205 195
本表适用于W/C=0.4-0.8的混凝土
11
另外，单位用水量也可按下式计算：
Ww0
10 (T 3
K)
式中：Wwo——每立方米混凝土用水量，kg；
T——混凝土拌合物的坍落度，cm；
K——系数，取决于粗料与最大粒径，可参考表4.21取用
❖ 初步配合比计算； ❖ 配合比试配； ❖ 配合比的调整； ❖ 施工配合比的确定。
18
（1）初步配合比计算
❖ 配制强度的确定(fcu,t)； ❖ 初步确定水灰比值(W/C)； ❖ 选取每1m3混凝土的水用量(W0)； ❖ 确定1m3混凝土的水泥用量(C0)； ❖ 选取合理的砂率值(Sp)0； ❖ 计算粗(G0)、细(S0)骨料用量。
(Sp)0= Sp
——砂浆剩余系数，又称拨开系数，一般取1.1-1.4。
15
16
最优砂率的试验确定
坍落度,mm 水泥用量,kg/m3
(最优砂率) 含砂率，%
含砂率与坍落度的关系 （水与水泥用量为一定）
(最优砂率) 含砂率，%
含砂率与水泥用量的关系 （达到相同的坍落度）
17
4.4.4 混凝土配合比设计步骤
高湿度的室内；室外部件；
潮 无冻害 在非侵蚀性土和（或）水中 0.70 0.60
湿
的部件
环 境
经受冻害的室外部件；在非
有冻害
侵蚀性土和（或）水中且经 受冻害的部件；高湿度且经
0.55
0.55
受冻害的室内部件
0.60 0.55
有冻害和除冰 剂的潮湿环境
经受冻害和除冻剂作用的室 内和室外部件
0.50
0.50
满足强度和耐久性要求的水灰比，取其较大值
水 水泥 砂 石
确定水灰比 水泥浆
确定砂率
骨料
确定单位用水量 满足各项技术 要求，且经济 合理的混凝土
在满足粘聚性要求下，取较小值
达到流动性要求下，取较小值
4
4.4.3 确定配合比参数的原则与方法
❖ 确定水灰比的原则和方法； ❖ 确定单位用水量的原则与方法；
GB50204-92《混凝土结构工程施工及验收规范》要求：
P%=95%，tk=-1.645，则 fcu,t=fcu,k+1.645
根据Bolomey公式确定水灰比。 fcu,t=0.46fce(C/W-0.07) 碎石混凝土 fcu,t=0.48fce(C/W-0.33) 卵石混凝土
7
的取值
σ
n
f2 cu,i
0.50
10
（2）确定单位用水量的原则与方法
Kg/m3
拌合物稠度 卵石最大粒径,mm 碎石最大粒径,mm
项目 指 标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40
10-30 190 170 160 150 200 185 175 165 坍 落 35-50 200 180 170 160 210 195 185 175 度 55-70 210 190 180 170 220 205 195 185 mm
水灰比 =180/300 =0.6
2
4.4.1 混凝土配合比设计的要求
① 满足混凝土结构设计的强度等级； ② 满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性； ③ 满足耐久性等技术性能要求； ④ 在保证混凝土质量的前提下，作到尽量节约 水泥，合理使用材料和降低成本。
3
4.4.2 混凝土配合比设计中的三个参数
的αa 、αb 经验值为：
采用碎石：αa=0.46
αb＝0.07
采用卵石：αa=0.48
αb =0.33
9
ⅱ 满足摘耐自J久GJ/性55-要200求0《的普通水混灰凝土比配合比设计规程》
环境条件
结构类型
最大水灰比
素混 钢筋 预应力 凝土 混凝土 混凝土
干燥环境 正常的居住或办公用房室内 — 0.65 0.60
❖ 砂率的确定方法。
5
（1）确定水灰比的原则和方法
在原材料的品种、性能及其他条件不变的情况 下，水灰比（W/C）的大小，决定性地影响混凝 土的强度与耐久性。
ⅰ 满足强度要求的水灰比； ⅱ 满足耐久性要求的水灰比。 取同时满足二者要求的W/C。
6
ⅰ 满足强度要求的水灰比
混凝土配制强度与设计强度标准值的关系： fcu,t=fcu,k-tk
。
表4.21 混凝土用水计算公式中的K值
碎石
卵石
系 数
10
最大粒径/mm
20
40
80 10 20 40
80
K
wk.baidu.com
57.5
53.0
48.5 44.0 54.5 50.0 45.5 41.0
12
（3）砂率的确定方法
❖ 由于砂子的粒径远比石子小，砂率的变动会 使骨料的总表面积有显著改变，对混凝土拌合物 的流动性和粘聚性也有很大影响。 ❖ 最优砂率，是指在保证混凝土拌合物具有良 好的粘聚性并达到要求的流动性时水泥用量（或 用水量）最小的砂率。 ❖ 砂率可根据拨开系数公式初步估算，然后通 过坍落度试验来确定。
值
4.0
5.0
6.0
8
水灰比计算
W
a • f ce
C f cu,0 a • b • f ce
式中fcu,0——混凝土试配强度, ＭＰa；
fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa；
αa,αb—回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，
其数值可通过试验求得。
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000）提供
13
砂率的初步计算
S和G——砂和石的质量；
Vos和Vog——砂和石的松散体积； P表示石子的空隙率。
用砂去填充石子空隙：则
Vos = VogP
设砂、石的堆积密度分别为：os、og，则砂率：
Sp
S SG
ρ V os os
ρ V os os ρ V og og
ρ osP ρ osP ρ og
14
实际中要考虑砂浆把石子隔开，因此实际砂率为：
2
nf cu
i1
n 1
❖ 施工单位具有近期同一品种混凝土强度资料 时根据计算取值。对于C20、C25强度等级，计 算结果<2.5MPa时取2.5MPa；对于C30强度 等级，上式计算结果<3.0MPa时取3.0MPa。
❖ 无近期资料时按下表取值。
混凝土强度等级 低于C20 C20-C35 高于C35
4.4 普通塑性混凝土的配合比设计
4.4.1 混凝土配合比设计的要求 4.4.2 混凝土配合比设计中的三个参数 4.4.3 确定配合比参数的原则与方法 4.4.4 混凝土配合比设计步骤
1
混凝土配合比表示方法
❖ 以每立方米混凝土中各项材料的质量来表示： 水泥（C）300kg，水（W）180kg，砂（S）720kg， 石（G）1200kg，每立方米混凝土材料总量为2400kg； ❖ 以各项材料间的用量比例来表示： 如水泥:砂:石=300:720:1200 =1:2.4:4.0
本表适用于W/C=0.4-0.8的混凝土
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另外，单位用水量也可按下式计算：
Ww0
10 (T 3
K)
式中：Wwo——每立方米混凝土用水量，kg；
T——混凝土拌合物的坍落度，cm；
K——系数，取决于粗料与最大粒径，可参考表4.21取用
❖ 初步配合比计算； ❖ 配合比试配； ❖ 配合比的调整； ❖ 施工配合比的确定。
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（1）初步配合比计算
❖ 配制强度的确定(fcu,t)； ❖ 初步确定水灰比值(W/C)； ❖ 选取每1m3混凝土的水用量(W0)； ❖ 确定1m3混凝土的水泥用量(C0)； ❖ 选取合理的砂率值(Sp)0； ❖ 计算粗(G0)、细(S0)骨料用量。
(Sp)0= Sp
——砂浆剩余系数，又称拨开系数，一般取1.1-1.4。
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最优砂率的试验确定
坍落度,mm 水泥用量,kg/m3
(最优砂率) 含砂率，%
含砂率与坍落度的关系 （水与水泥用量为一定）
(最优砂率) 含砂率，%
含砂率与水泥用量的关系 （达到相同的坍落度）
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4.4.4 混凝土配合比设计步骤
高湿度的室内；室外部件；
潮 无冻害 在非侵蚀性土和（或）水中 0.70 0.60
湿
的部件
环 境
经受冻害的室外部件；在非
有冻害
侵蚀性土和（或）水中且经 受冻害的部件；高湿度且经
0.55
0.55
受冻害的室内部件
0.60 0.55
有冻害和除冰 剂的潮湿环境
经受冻害和除冻剂作用的室 内和室外部件
0.50
0.50
满足强度和耐久性要求的水灰比，取其较大值
水 水泥 砂 石
确定水灰比 水泥浆
确定砂率
骨料
确定单位用水量 满足各项技术 要求，且经济 合理的混凝土
在满足粘聚性要求下，取较小值
达到流动性要求下，取较小值
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4.4.3 确定配合比参数的原则与方法
❖ 确定水灰比的原则和方法； ❖ 确定单位用水量的原则与方法；
GB50204-92《混凝土结构工程施工及验收规范》要求：
P%=95%，tk=-1.645，则 fcu,t=fcu,k+1.645
根据Bolomey公式确定水灰比。 fcu,t=0.46fce(C/W-0.07) 碎石混凝土 fcu,t=0.48fce(C/W-0.33) 卵石混凝土
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的取值
σ
n
f2 cu,i
0.50
10
（2）确定单位用水量的原则与方法
Kg/m3
拌合物稠度 卵石最大粒径,mm 碎石最大粒径,mm
项目 指 标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40
10-30 190 170 160 150 200 185 175 165 坍 落 35-50 200 180 170 160 210 195 185 175 度 55-70 210 190 180 170 220 205 195 185 mm
水灰比 =180/300 =0.6
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4.4.1 混凝土配合比设计的要求
① 满足混凝土结构设计的强度等级； ② 满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性； ③ 满足耐久性等技术性能要求； ④ 在保证混凝土质量的前提下，作到尽量节约 水泥，合理使用材料和降低成本。
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4.4.2 混凝土配合比设计中的三个参数
的αa 、αb 经验值为：
采用碎石：αa=0.46
αb＝0.07
采用卵石：αa=0.48
αb =0.33
9
ⅱ 满足摘耐自J久GJ/性55-要200求0《的普通水混灰凝土比配合比设计规程》
环境条件
结构类型
最大水灰比
素混 钢筋 预应力 凝土 混凝土 混凝土
干燥环境 正常的居住或办公用房室内 — 0.65 0.60
❖ 砂率的确定方法。
5
（1）确定水灰比的原则和方法
在原材料的品种、性能及其他条件不变的情况 下，水灰比（W/C）的大小，决定性地影响混凝 土的强度与耐久性。
ⅰ 满足强度要求的水灰比； ⅱ 满足耐久性要求的水灰比。 取同时满足二者要求的W/C。
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ⅰ 满足强度要求的水灰比
混凝土配制强度与设计强度标准值的关系： fcu,t=fcu,k-tk
。
表4.21 混凝土用水计算公式中的K值
碎石
卵石
系 数
10
最大粒径/mm
20
40
80 10 20 40
80
K
wk.baidu.com
57.5
53.0
48.5 44.0 54.5 50.0 45.5 41.0
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（3）砂率的确定方法
❖ 由于砂子的粒径远比石子小，砂率的变动会 使骨料的总表面积有显著改变，对混凝土拌合物 的流动性和粘聚性也有很大影响。 ❖ 最优砂率，是指在保证混凝土拌合物具有良 好的粘聚性并达到要求的流动性时水泥用量（或 用水量）最小的砂率。 ❖ 砂率可根据拨开系数公式初步估算，然后通 过坍落度试验来确定。
值
4.0
5.0
6.0
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水灰比计算
W
a • f ce
C f cu,0 a • b • f ce
式中fcu,0——混凝土试配强度, ＭＰa；
fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa；
αa,αb—回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，
其数值可通过试验求得。
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000）提供
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砂率的初步计算
S和G——砂和石的质量；
Vos和Vog——砂和石的松散体积； P表示石子的空隙率。
用砂去填充石子空隙：则
Vos = VogP
设砂、石的堆积密度分别为：os、og，则砂率：
Sp
S SG
ρ V os os
ρ V os os ρ V og og
ρ osP ρ osP ρ og
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实际中要考虑砂浆把石子隔开，因此实际砂率为：
2
nf cu
i1
n 1
❖ 施工单位具有近期同一品种混凝土强度资料 时根据计算取值。对于C20、C25强度等级，计 算结果<2.5MPa时取2.5MPa；对于C30强度 等级，上式计算结果<3.0MPa时取3.0MPa。
❖ 无近期资料时按下表取值。
混凝土强度等级 低于C20 C20-C35 高于C35
4.4 普通塑性混凝土的配合比设计
4.4.1 混凝土配合比设计的要求 4.4.2 混凝土配合比设计中的三个参数 4.4.3 确定配合比参数的原则与方法 4.4.4 混凝土配合比设计步骤
1
混凝土配合比表示方法
❖ 以每立方米混凝土中各项材料的质量来表示： 水泥（C）300kg，水（W）180kg，砂（S）720kg， 石（G）1200kg，每立方米混凝土材料总量为2400kg； ❖ 以各项材料间的用量比例来表示： 如水泥:砂:石=300:720:1200 =1:2.4:4.0