建材3-3混凝土配合比設計、質(zhì)量控制

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,水泥混凝土及砂漿,本章學習內(nèi)容,1,普通混凝土的組成材料,,2,普通混凝土的主要技術性質(zhì),,3,普通混凝土的配合比設計,,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計,混凝土配合比設計,目的：,,合理選擇并確定各組成材料數(shù)量之間的比例關系,,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 kg,、水（,m,w,）,180 kg,、砂（,m,s,）,720 kg,、石子（,m,g,）,1200 kg,；,,以各項材料的質(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,設計的基本要求,1,、滿足強度等級要求,,結構設計,,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)濟性的要求,,節(jié)約水泥、盡可能采用地方材料,配比設計中的三個基本參數(shù),水與水泥之間的比例關系,,用水灰比表示；,,砂與石子之間的比例關系,,用砂率表示；,,水泥漿與骨料間比例關系,,用單位用水量（每,m,3,混凝土用水量）反映,配合比設計的資料準備,了解工程設計要求的混凝土強度等級,,了解工程所處環(huán)境對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。,,水 泥──品種、強度等級、密度；,,砂石骨料──種類、表觀密度、級配、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。,混凝土配合比設計的步驟,Ⅰ,初步計算配合比,Ⅲ,實驗室配合比,Ⅱ,基準配合比,Ⅳ,施工配合比,,調(diào)整坍落度,校核強度、耐久性,扣減工地砂石含水量,理論及經(jīng)驗公式、表格,,I,、初步計算配合比,計算步驟：,,第一步：,確定配制混凝土強度,,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,,混凝土強度的波動規(guī)律,,——,正態(tài)分布曲線,第一步： 混凝土配制強度的確定,依據(jù)公式：,,f,cu.0,,＝,f,cu.k,,+ 1.645,σ,,式中：,f,cu.0,——,混凝土配制強度（,MPa,）,,,f,cu.k,——,混凝土立方體抗壓強度標準值；,,,σ,——,混凝土強度標準差（,MPa,）。,,σ,的確定：,,A,、施工單位有強度歷史資料時，依公式計算；,,B,、施工單位無強度歷史資料時，查表取用。,,第二步： 初步確定水灰比（,W/C,）,依公式計算滿足強度要求的水灰比：,,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計規(guī)程）,,第四步： 計算,1M,3,混凝土的水泥用量（,m,co,）,計算,——,根據(jù)確定的水灰比（,W/C,）和選用的單位用水量（,m,wo,），可計算出水泥用量（,m,co,）。,,m,co,=m,wo,/(W/C),,校核,——,為保證混凝土的耐久性，由上式計算得出的水泥用量還應滿足表,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)，計算砂率；,,Ⅱ,、根據(jù)混凝土拌和物的和易性，通過試驗求出合理砂率,——,坍落度最大的最小砂率；,,Ⅲ,、如無試驗資料，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,）,,,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：,計算粗、細骨料的用量,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個固定值。,,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,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,、絕對體積法,假定混凝土拌和物的體積等于各組成材料絕對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數(shù)，在不使用引氣型外加劑時，又可取,1,。,,II,、基準配合比,——,和易性的調(diào)整,按初步計算配合比稱取實際工程中使用的材料進行試拌，混凝土的攪拌方法，應與生產(chǎn)時使用的方法相同?；炷翑嚢杈鶆蚝?，檢查拌和物的性能。,,當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，應在保持水灰比不變的條件下相應調(diào)整用水量和砂率，直到符合要求為止。,,然后提出供檢驗強度用的基準配合比。,,Ⅲ,、實驗室配合比,——,強度校驗,采用三個不同的配合比，其一為基準配合比，另外兩個配合比的,W/C,較基準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，標準養(yǎng)護到,28d,時進行強度（或耐久性）測試。,,由試驗得出的各灰水比及其對應的混凝土的強度（和耐久性）關系，用作圖法或計算法求出與配制強度（,f,cu,o,）相對應的灰水比,,,并按下列原則確定出設計配合比。,實驗室配合比的確定原則,用水量（,m,w,）,——,在基準配合比的用水量的基礎上，根據(jù)制作強度試塊時測得的坍落度或維勃稠度進行調(diào)整。,,水泥用量（,m,c,）,——,由用水量乘以經(jīng)試驗選定出的灰水比計算確定。,,粗、細骨料用量（,m,g,和,m,s,）,——,在基準配合比中的粗、細骨料用量的基礎上，按選定的灰水比作適當調(diào)整后確定。,實驗室配合比的確定原則,將混凝土表觀密度的實測值與表觀密度計算值進行比較，當二者之差超過,2,％時，計算校正系數(shù)，將已定出的混凝土配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)，即為確定的設計配合比。,,Ⅳ,、施工配合比換算,現(xiàn)假定工地存放砂的含水率為,a,（,%,），石子的含水率為,b,（％），則將設計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)量控制與評定,混凝土的質(zhì)量通常是指能用數(shù)量指標表示出來的性能，如混凝土的強度、坍落度、含氣量等。,,在混凝土的各項質(zhì)量指標中，混凝土的強度與其他性能有較好的相關性，能較好地反映混凝土的質(zhì)量情況，因此，通常以混凝土強度作為評定和控制質(zhì)量的指標。,,這些性能在正常穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)的情況下，其指標可用隨機變量描述。因此，可用數(shù)理統(tǒng)計方法來控制、檢驗和評定其質(zhì)量。,質(zhì)量控制的內(nèi)容,初步控制,,生產(chǎn)控制,,合格控制,,指混凝土強度的驗收評定,混凝土強度的波動規(guī)律,,——,正態(tài)分布曲線,合格控制：強度的驗收評定,混凝土強度應分批檢驗評定。一個驗收批的混凝土應由強度等級相同、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。,,評定方法,,統(tǒng)計法：標準差已知方案和標準差未知方案,,非統(tǒng)計法,,,,,統(tǒng)計法,——,標準差已知方案,當混凝土的生產(chǎn)條件在較長時間內(nèi)能保持一致，且同一品種混凝土的強度變異性保持穩(wěn)定時，應由連續(xù)的三組試件組成一個驗收批，其強度應同時滿足下列要求,驗收批混凝土立方體抗壓強度的標準差，應根據(jù)前一個檢驗期內(nèi)（不應超過三個月）同一品種混凝土試件的強度確定,統(tǒng)計法,——,標準差已知方案,當混凝土強度等級不高于,C20,時，其強度的最小值還應滿足下列要求：,當混凝土強度等級高于,C20,時，其強度的最小值還應滿足下列要求：,統(tǒng)計法,——,標準差未知方案,當混凝土的生產(chǎn)條件在較長時間內(nèi)不能保持一致，且混凝土強度變異不能保持穩(wěn)定時，或在前一個檢驗期內(nèi)的同一品種混凝土沒有足夠的數(shù)據(jù)用以確定驗收批混凝土立方體抗壓強的標準差時，應由不少于,10,組的試件組成一個驗收批，其強度應同時滿足下列要求：,合格判定系數(shù),試件組數(shù),,10~14,,15~24,,≥25,,,1.70,,1.65,,1.60,,,0.90,,0.85,,,非統(tǒng)計法,對試件數(shù)量有限，不具備按統(tǒng)計法評定混凝土強度條件的工程，可采用非統(tǒng)計法評定。按非統(tǒng)計法評定混凝土強度時，其強度應同時滿足下列要求：,評定結果,當檢驗評定結果不能滿足統(tǒng)計法或非統(tǒng)計法的要求時，該批混凝土強度判定為不合格。,,當混凝土試件強度評定為不合格批時，可采用非破損或局部破損的檢測方法，按國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定對結構構件中的混凝土強度進行推定，并作為處理的依據(jù)。,,書面作業(yè),:,1,、書上,4.26,題,,,砼設計強度等級更改為,C35,。,,2,、假定,4.26,題中計算配合比即為實驗室配合比，現(xiàn)場砂含水率為,2%,，石子含水率為,1%,，換算施工配合比。若沒進行施工配合比換算即施工，混凝土的流動性、強度、耐久性、徐變將有何變化？并估計混凝土強度下降程度。,,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%,，其它技術要求不變，試重新計算混凝土配合比，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，只評定強度能否驗收合格。,