建材3-3混凝土配合比設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制

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1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,*,水泥混凝土及砂漿,本章學(xué)習(xí)內(nèi)容,1,普通混凝土的組成材料,,2,普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì),,3,普通混凝土的配合比設(shè)計(jì),,4,普通混凝土的質(zhì)量控制,,5,混凝土外加劑及特種混凝土,,6,砂漿,普通混凝土的配合比設(shè)計(jì),混凝土配合比設(shè)計(jì),目的：,,合理選擇并確定各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系,,常用的表示方法：,,以每立方砼中各材料的質(zhì)量表示：,,水泥（,m,c,）,300

2、kg,、水（,m,w,）,180 kg,、砂（,m,s,）,720 kg,、石子（,m,g,）,1200 kg,；,,以各項(xiàng)材料的質(zhì)量比來表示（以水泥質(zhì)量為,1,）,,,水泥：砂：石子：水＝,1,：,2.4 : 4.0 : 0.60,設(shè)計(jì)的基本要求,1,、滿足強(qiáng)度等級(jí)要求,,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,2,、滿足和易性的要求,,混凝土施工,,3,、滿足耐久性（或其它性能）要求,,工程環(huán)境,,4,、滿足經(jīng)濟(jì)性的要求,,節(jié)約水泥、盡可能采用地方材料,配比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù),水與水泥之間的比例關(guān)系,,用水灰比表示；,,砂與石子之間的比例關(guān)系,,用砂率表示；,,水泥漿與骨料間比例關(guān)系,,用單位用水量（每,m,3,混

3、凝土用水量）反映,配合比設(shè)計(jì)的資料準(zhǔn)備,了解工程設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí),,了解工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性的要求,,了解施工部位、斷面尺寸及配筋情況,,了解混凝土施工方法及管理水平,,掌握原材料的性能指標(biāo)。,,水 泥──品種、強(qiáng)度等級(jí)、密度；,,砂石骨料──種類、表觀密度、級(jí)配、最大粒徑等；,,拌和用水──水質(zhì)情況；,,外加劑──品種、性能、適宜摻量；,,摻和料,——,粉煤灰、礦渣、硅粉等。,混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟,Ⅰ,初步計(jì)算配合比,Ⅲ,實(shí)驗(yàn)室配合比,Ⅱ,基準(zhǔn)配合比,Ⅳ,施工配合比,,調(diào)整坍落度,校核強(qiáng)度、耐久性,扣減工地砂石含水量,理論及經(jīng)驗(yàn)公式、表格,,I,、初步計(jì)算配合比,計(jì)算步驟：,

4、,第一步：,確定配制混凝土強(qiáng)度,,第二步：,確定水灰比,,第三步：,確定用水量,,第四步：,確定水泥用量,,第五步：,確定砂率,,第六步：,確定砂石用量,,混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律,,——,正態(tài)分布曲線,第一步： 混凝土配制強(qiáng)度的確定,依據(jù)公式：,,f,cu.0,,＝,f,cu.k,,+ 1.645,σ,,式中：,f,cu.0,——,混凝土配制強(qiáng)度（,MPa,）,,,f,cu.k,——,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；,,,σ,——,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（,MPa,）。,,σ,的確定：,,A,、施工單位有強(qiáng)度歷史資料時(shí)，依公式計(jì)算；,,B,、施工單位無強(qiáng)度歷史資料時(shí)，查表取用。,,第二步：

5、 初步確定水灰比（,W/C,）,依公式計(jì)算滿足強(qiáng)度要求的水灰比：,,f,cu,o,=Af,ce,(C/W-B),,W/C=Af,ce,/(f,cu,o,+ABf,ce,),,耐久性校核,,不得大于表,4-25,中規(guī)定的最大水灰比值,,結(jié)果,——,兩者取最小值。,,第三步：  選取每,M,3,混凝土的用水量（,m,wo,),,根據(jù)所用粗骨料的種類、最大粒徑及施工所要求的坍落度值，采用經(jīng)驗(yàn)公式或查表選取,1,M,3,混凝土的用水量。,塑性和干硬性混凝土的用水量（,kg/m,3,）,(,普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程）,,第四步： 計(jì)算,1M,3,混凝土的水泥用量（,m,co,）,計(jì)算,——

6、,根據(jù)確定的水灰比（,W/C,）和選用的單位用水量（,m,wo,），可計(jì)算出水泥用量（,m,co,）。,,m,co,=m,wo,/(W/C),,校核,——,為保證混凝土的耐久性，由上式計(jì)算得出的水泥用量還應(yīng)滿足表,4-24,規(guī)定的最小水泥用量的要求；,,取值,——,兩者最大值。,,第五步： 選取合理砂率值（,β,s,）,方法：,,Ⅰ,、依據(jù)填充理論和砂石狀態(tài)參數(shù)，計(jì)算砂率；,,Ⅱ,、根據(jù)混凝土拌和物的和易性，通過試驗(yàn)求出合理砂率,——,坍落度最大的最小砂率；,,Ⅲ,、如無試驗(yàn)資料，可根據(jù)骨料品種、規(guī)格和水灰比，按表選用。,混凝土的砂率（％）,水灰比（,W/C,）,卵石最大粒徑（,mm,）

7、,,,碎石最大粒徑（,mm,）,,,,10,20,40,16,20,40,0.4,26,－,32,25,－,31,24,－,30,30,－,35,29,－,34,27,－,32,0.5,30,－,35,29,－,34,28,－,33,33,－,38,32,－,37,30,－,35,0.6,33,－,38,32,－,37,31,－,36,36,－,41,35,－,40,33,－,38,0.7,41,－,36,35,－,40,34,－,39,39,－,44,38,－,43,36,－,41,,第六步：,計(jì)算粗、細(xì)骨料的用量,A,質(zhì)量法：,,若原材料情況比較穩(wěn)定，所配制的混凝土拌和物的表觀密度將接近一

8、個(gè)固定值。,,B,,體積法：,,假定混凝土拌和物的體積等于各組成材料絕對(duì)體積和混凝土拌和物中所含空氣體積之總和。,A,、質(zhì)量法（假定表觀密度法）：,假設(shè),1M,3,混凝土拌和物的質(zhì)量為某一確定值,m,cp,（,1m,3,混凝土拌和物的假定質(zhì)量,,,其值可取,2400,～,2450kg,）,,，則可列方程：,B,、絕對(duì)體積法,假定混凝土拌和物的體積等于各組成材料絕對(duì)體積和混凝土拌和物中所含空氣體積之總和，可列出下式：,,,,,,,,,,,,α─,混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引氣型外加劑時(shí)，又可取,1,。,,II,、基準(zhǔn)配合比,——,和易性的調(diào)整,按初步計(jì)算配合比稱取實(shí)際工程中使用的材料進(jìn)行試拌

9、，混凝土的攪拌方法，應(yīng)與生產(chǎn)時(shí)使用的方法相同?；炷翑嚢杈鶆蚝?，檢查拌和物的性能。,,當(dāng)試拌出的拌和物坍落度或維勃稠度不能滿足要求，或粘聚性和保水性不良時(shí)，應(yīng)在保持水灰比不變的條件下相應(yīng)調(diào)整用水量和砂率，直到符合要求為止。,,然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。,,Ⅲ,、實(shí)驗(yàn)室配合比,——,強(qiáng)度校驗(yàn),采用三個(gè)不同的配合比，其一為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的,W/C,較基準(zhǔn)配合比分別增加或減少,0.05,。,,每種配合比至少制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到,28d,時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度（或耐久性）測(cè)試。,,由試驗(yàn)得出的各灰水比及其對(duì)應(yīng)的混凝土的強(qiáng)度（和耐久性）關(guān)系，用作圖法或計(jì)算法求出與配制強(qiáng)度（,f,cu

10、,o,）相對(duì)應(yīng)的灰水比,,,并按下列原則確定出設(shè)計(jì)配合比。,實(shí)驗(yàn)室配合比的確定原則,用水量（,m,w,）,——,在基準(zhǔn)配合比的用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強(qiáng)度試塊時(shí)測(cè)得的坍落度或維勃稠度進(jìn)行調(diào)整。,,水泥用量（,m,c,）,——,由用水量乘以經(jīng)試驗(yàn)選定出的灰水比計(jì)算確定。,,粗、細(xì)骨料用量（,m,g,和,m,s,）,——,在基準(zhǔn)配合比中的粗、細(xì)骨料用量的基礎(chǔ)上，按選定的灰水比作適當(dāng)調(diào)整后確定。,實(shí)驗(yàn)室配合比的確定原則,將混凝土表觀密度的實(shí)測(cè)值與表觀密度計(jì)算值進(jìn)行比較，當(dāng)二者之差超過,2,％時(shí)，計(jì)算校正系數(shù)，將已定出的混凝土配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)，即為確定的設(shè)計(jì)配合比。,,Ⅳ,、施工配合

11、比換算,現(xiàn)假定工地存放砂的含水率為,a,（,%,），石子的含水率為,b,（％），則將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比，其材料稱量為：,,,m,/,c,=m,c,,（,kg,）；,,,m,/,s,=m,s,(1+a%),（,kg,）；,,,m,/,g,=m,g,(1+b%),（,kg,）,,,m,/,w,=m,w,-a%m,s,-b%m,g,(kg),。,,混凝土的質(zhì)量控制與評(píng)定,混凝土的質(zhì)量通常是指能用數(shù)量指標(biāo)表示出來的性能，如混凝土的強(qiáng)度、坍落度、含氣量等。,,在混凝土的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)中，混凝土的強(qiáng)度與其他性能有較好的相關(guān)性，能較好地反映混凝土的質(zhì)量情況，因此，通常以混凝土強(qiáng)度作為評(píng)定和控制質(zhì)量的指

12、標(biāo)。,,這些性能在正常穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)的情況下，其指標(biāo)可用隨機(jī)變量描述。因此，可用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來控制、檢驗(yàn)和評(píng)定其質(zhì)量。,質(zhì)量控制的內(nèi)容,初步控制,,生產(chǎn)控制,,合格控制,,指混凝土強(qiáng)度的驗(yàn)收評(píng)定,混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律,,——,正態(tài)分布曲線,合格控制：強(qiáng)度的驗(yàn)收評(píng)定,混凝土強(qiáng)度應(yīng)分批檢驗(yàn)評(píng)定。一個(gè)驗(yàn)收批的混凝土應(yīng)由強(qiáng)度等級(jí)相同、齡期相同以及生產(chǎn)工藝條件和配合比基本相同的混凝土組成。,,評(píng)定方法,,統(tǒng)計(jì)法：標(biāo)準(zhǔn)差已知方案和標(biāo)準(zhǔn)差未知方案,,非統(tǒng)計(jì)法,,,,,統(tǒng)計(jì)法,——,標(biāo)準(zhǔn)差已知方案,當(dāng)混凝土的生產(chǎn)條件在較長時(shí)間內(nèi)能保持一致，且同一品種混凝土的強(qiáng)度變異性保持穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)由連續(xù)的三組試件組成一個(gè)驗(yàn)收批

13、，其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿足下列要求,驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差，應(yīng)根據(jù)前一個(gè)檢驗(yàn)期內(nèi)（不應(yīng)超過三個(gè)月）同一品種混凝土試件的強(qiáng)度確定,統(tǒng)計(jì)法,——,標(biāo)準(zhǔn)差已知方案,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于,C20,時(shí)，其強(qiáng)度的最小值還應(yīng)滿足下列要求：,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于,C20,時(shí)，其強(qiáng)度的最小值還應(yīng)滿足下列要求：,統(tǒng)計(jì)法,——,標(biāo)準(zhǔn)差未知方案,當(dāng)混凝土的生產(chǎn)條件在較長時(shí)間內(nèi)不能保持一致，且混凝土強(qiáng)度變異不能保持穩(wěn)定時(shí)，或在前一個(gè)檢驗(yàn)期內(nèi)的同一品種混凝土沒有足夠的數(shù)據(jù)用以確定驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，應(yīng)由不少于,10,組的試件組成一個(gè)驗(yàn)收批，其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿足下列要求：,合格判定系數(shù),試件組數(shù),,10~

14、14,,15~24,,≥25,,,1.70,,1.65,,1.60,,,0.90,,0.85,,,非統(tǒng)計(jì)法,對(duì)試件數(shù)量有限，不具備按統(tǒng)計(jì)法評(píng)定混凝土強(qiáng)度條件的工程，可采用非統(tǒng)計(jì)法評(píng)定。按非統(tǒng)計(jì)法評(píng)定混凝土強(qiáng)度時(shí)，其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿足下列要求：,評(píng)定結(jié)果,當(dāng)檢驗(yàn)評(píng)定結(jié)果不能滿足統(tǒng)計(jì)法或非統(tǒng)計(jì)法的要求時(shí)，該批混凝土強(qiáng)度判定為不合格。,,當(dāng)混凝土試件強(qiáng)度評(píng)定為不合格批時(shí)，可采用非破損或局部破損的檢測(cè)方法，按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行推定，并作為處理的依據(jù)。,,書面作業(yè),:,1,、書上,4.26,題,,,砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)更改為,C35,。,,2,、假定,4.26,題中計(jì)算配合比即為實(shí)驗(yàn)室配合比，現(xiàn)場砂含水率為,2%,，石子含水率為,1%,，換算施工配合比。若沒進(jìn)行施工配合比換算即施工，混凝土的流動(dòng)性、強(qiáng)度、耐久性、徐變將有何變化？并估計(jì)混凝土強(qiáng)度下降程度。,,3,、,4.26,題中，若采用非引氣型高效減水劑，摻量為水泥重量的,1.0%,，減水率為,15%,，其它技術(shù)要求不變，試重新計(jì)算混凝土配合比，并說明摻與不摻減水劑混凝土在水化熱、收縮、徐變方面的差異。,,4,、,4.25,題，只評(píng)定強(qiáng)度能否驗(yàn)收合格。,