混凝土配合比设计实验报告

2）配合比设计：
1、确定混凝土配制强度
由
取б=6,得到混凝土配置强度为69.9MPa
2确定水灰比W/C
对于碎石，其中
•A=0.46 B=0.07 w/c=34.7%
•Fce=54.0MPa(水泥实际28天强度)
•Fcu,o=69.9MPa
•由经验公式 得w/c=34.7%
2、1m3混凝土用水量mw的确定
建筑材料实验四
混凝土配合比设计
实验报告
第二组
一、实验名称：
1）C60高强泵送混凝土的配合比设计；
2)C60高强泵送混凝土的实配及拌合物性能测定；
3）C60高强泵送混凝土不同龄期的抗压强度测定。
二、实验目的：
1）掌握混凝土配合比设计的方法，学会通过查阅有关资料，在标准设计步骤指导下完成基本符合预期要求的混凝土配合比方案；
计算结果如下（下述结果对应混凝土总密度2407kg/m3）
SF=28.77kg（硅灰）FA =28.77kg（粉煤灰）
减水剂质量：9.59kg(总胶结物质量乘以2%)
4、砂率的选取
•选取原因如下：
砂率计算中，坍落度大于60mm的砂率,可经试验确定,也可在表4.0.2的基础上,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度予以调整.
配合比
混凝土配合比是指单位体积的混凝土中各组成材料的重量比例。水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数,它们与混凝土各项性能之间有着非常密切的关系。确定这三个基本参数的基本原则是:在满足混凝土强度和耐久性的基础上,确定混凝土水灰比,在满足混凝土施工要求的和易性基础上,根据粗骨料的规格确定混凝土单位用水量,砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定。
九、实验总结&课外知识点补充
1、混凝土配合比设计，填充包裹理论是最基本的理论。当然，各材料的填充包裹，井非仅仅是对各材料“量”的要求，更要考虑它们是否容易相互填充包裹，即各材料的整体级配要求。C60泵送混凝土，对原材料的整体级配要求更严格。在保证原材料各自的级配优良的前提下，应考虑粗细集料混合料甚至其与胶凝材料的整体级配。因此，选择砂率时，可按砂石混合料最大堆积密度来确定。同时掺人磨细矿物掺合料以改善水泥的级配。在低水胶比情况下，应限制石子的最大粒径，以利提高混凝土强度。另外，较小的石子最大粒径，容易使石子颗粒与砂颗粒形成连续的颗粒分布群，有利于骨料强度的发挥。
9mpa2确定水灰比wc对于碎石其中a046b007wc347??fce540mpa水泥实际28天强度fcuo699mpa??由经验公式cecuofceafwcabf??得wc34721m3混凝土用水量mw的确定按坍落度190mm设计则有wm??掺外加减水剂20所得减水率约为30则0237707wm??m3体积法算基准配比粗细骨料0215925??2375kg??00166416640347?4795cwkgmwckg??????c取为3000kgm3?g为2700kgm3石子表观密度?s为2600kgm3表观密度?w1000kgm3?为含气量介于1到2之间这里取15由此得到?我们选用6的粉煤灰以及6的硅灰硅灰和粉煤灰等量替代水泥
但是我们实验中的减水剂效率超出了实验预期，且出现了一定的泌水现象，这也可能使混凝土初期强度降低。
八结论
采用42．5 MPa普通硅酸盐水泥，外加高效减水剂，优质粉煤灰与硅灰，配以合适的粗细骨料级配，可以配制C60高强泵送混凝土。
配比时对比优化方案，操作时严谨认真，严格控制各道程序质量，是成功配制C60高强混凝土的关键所在。
3 28天抗压强度实验
试件尺寸
序号
抗压荷载（KN）
抗压强度（MPa）
取值（MPa
标准值（MPa）
100×100×100
1
634
63.4
70.9
67.4
2
776
77.6
3
718
71.8
数据分析：按GB J107规范，混凝土28天抗压强度为平均不小于69Mpa，最小值不小于57兆帕。我们的实验结果比要求少了1.6MPa。
级配对C60混凝土性能的影响是非常显著的。级配良好的集料具有较大的堆积密度，同时也具有较小的空隙率，在混凝土中能形成坚强的骨架。换言之，在其他条件相同时，堆积密度最大，即空隙率最小的集料，是理想的而且，C60高强混凝土的骨料强度对整体强度起着很重要的影响。细集料品种对混凝土强度的影响程度比粗集料小，所以混凝土公式中没有反映砂对混凝土强度的影响，但砂的质量对混凝土强度也有一定影响。由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此应根据现场砂含水率及时调整水灰比，以保证混凝土配合比，不能把试验配合比与施工配合比混为一谈。而我们在实验时并未根据实验状况及时调整，这也是引起强度偏低的原因之一。
b)石子——碎石，粒径5~20mm
c)砂——产地:昌平细度模数: 2.3-2.6中砂表观密度:2.60g/cm3
d)水——普通自来水
e)掺合料A粉煤灰产地:元宝山Ⅰ级灰
B硅粉挪威
f)减水剂----聚羧酸高性能减水剂,掺量0.5%-0.8%减水率15-20%;1.0-1.5%减水率15-25%, 1.6-2.0%减水率25-30%,
分析：我们的混凝土采用硅灰与粉煤灰，但事先不知粉煤灰是高钙还是低钙的，并且掺量较保守（6%）。强度结果略小于规范要求。文献对于外加剂影响总结如下：
a低钙粉煤灰的28天前强度较低，最终强度改善。
b高钙粉煤灰使得1、3天强度低，7天以后强度值增长明显。
c硅灰影响在早期和长期的强度均有显著提高
最后一个数据差异性较大，可能是振动密实程度不同或浇模过程中的浆体不均匀使得各模具内混凝土性质有一定差异。
混凝土的强度由孔隙、过渡区和裂缝扩展过程来确定。C60高强混凝土过渡区得到加强，断裂有可能穿过骨料发生。
水泥、粗细集料性能、掺和料的性能及掺量、缓凝型高效缓凝减水剂的性能及掺量是对C60混凝土性能起关键作用的因素，同时也是决定C6O混凝土性能是否良好、是否经济的决定因素。
（1）粗细料的级配对强度的影响
查阅课外资料得，影响混凝土质量的因素及防治措施
1原材料
原材料是组成混凝土的基础,原材料品质的优劣直接影响到混凝土质量的好坏,因此首先要把好原材料质量关。
(1)水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的强度上下波动,混凝土的强度就会发生相应的变化;水泥的体积安定性差,就会使混凝土产生膨胀性裂缝。因此,要选择好水泥品种,根据经验,大水泥厂生产的水泥质量比较稳定可靠。
（2）矿物掺和料对强度的影响
掺粉煤灰的混凝土，由于延缓了其凝结时间，故早期强度与混凝土相比较低，但后期强度得到较大的增长。粉煤灰与硬化水泥石的骨面层受到火山灰反应产物的填充，相互结合强化，从而使粉煤灰混凝土的抗压强度和抗弯强度都比基准混凝土要高。
硅灰颗粒非常微细，在高效减水剂和强力搅拌作用下，可以分散填充到水泥颗粒的间隙中，大幅度降低水胶比，提高混凝土强度。加入SF一方面起到填充作用，减少水泥石的空隙，使水泥石致密，降低透水和透气性；另一方面，SF与Ca(0H)2反应生成CSH凝胶，该凝胶中Ca0／Si02变小，Ca0／Si02比越小，组织结构越致密，对强度发展越有利.
立方体抗压强度测试：压力试验机、钢尺。
五、实验步骤：
1）混凝土拌合物性能测试：
1、测坍落度；
2、测扩展度
2）试件成型：
1、100x100x100 3条；
2、100x100x400 1条；
3、100x100x200 3条；
3）立方体抗压强度测定。
六．混凝土配合比设计过程：
1）原材料选择：
a)水泥——制造厂:北京水泥厂京都P.O 42.5 28天实际强度54.0MPa.
通过这次实验我们将课本上的知识应用到实践中来，对配合比的基本设计方法有了更形象直观更深刻的理解。明白了各个设计步骤间内在的联系与制约关系，整个实验中我们亲自参与，体会到集体合作分工的高效率在工程建设中的重要性。作为土木工程师一定要有合作讨论的精神和虚心听取别人意见的品质，加上老师耐心指导，我们意识到传统的配合比设计方法存在的局限，意识到了随着科技的进步，材料技术的进步，混凝土配合比方法要及时改进。这也让我们认识到土木工程不是纯理论的学科，它需要不断地联系实际，理论要与实际情况不停地发生磨合，从而获得既符合经验和理论要求又满足实际需要的产品。
2）掌握混凝土拌合工序，学会混凝土拌合物性能的测试；
3）配制出具有较好性能的C60高强泵送混凝土。
三、实验原理：
混凝土配合比设计步骤：
1、选择坍落度或VB稠度；
2、选择石子最大粒径；
3、选择用水量和含气量；
4、选择水灰比；
A、B—回归系数；fce—水泥等级；fcu，o—混凝土立方体抗压强度标准值
5、计算水泥用量；
此外实验中老师指出我们的混凝土在浇筑入模板后现了少量的泌水与浮浆现象。这些结果都显示了我们的拌合物塌落度过大了。
•按坍落度190mm，减水剂减水率达到30%来设计则有
我们按照标准设计的用水量为166.4公斤，事实上实验中减水剂掺量为1.5%，减水效率约为25%，可见上述国家标准对于塌落度达到180mm以上的混凝土设计并不适用。按照标准计算的结果的用水量使得塌落度偏大。
(2)黄砂最关键的是细度模数和含泥量,砂子太细或含泥过多,会增加混凝土的干缩裂缝。另外,砂石中含泥量高,不仅影响混凝土的强度,而且影响抗冻性、抗渗性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。
(3)石子主要控制好级配、针片状含量和压碎值。经调研,目前,好多混凝土厂家的石子级配都不是很好,因此,如何确保石子级配连续,且在生产中切实可行,还值得进一步探讨研究。
此外，普通混凝土配合比设计规程中的限定如下：泵送混凝土的砂率宜为35%-45%;
所以，综合考虑上述所有因素，砂率选为41%
•5配比：
•25L混凝土对应的原料用量：