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產品知識

混凝土配合設計比二

作者 Admin 瀏覽 發布時間 18/05/15

 

設計方法和步驟
(一)    基本參數
(二)    理論配合比(計算配合比)的設
                計與計算
(三)    試配
  ()        配合比的調整與確定
 
基本參數
1、水膠比W/B
2、每立方米砼用水量mw 
3、每立方米砼膠凝材料用量mb 
4、每立方米砼水泥用量mC 
5、每立方米砼礦物摻合料用量mf 
6 砂率βS :砂與骨料總量的重量比;
7、每立方米砼砂用量mS 
8、每立方米砼石用量mg 
 
理論配合比的設計與計算
1    混凝土配制強度的確定;
2     計算水膠比;
3     確定每立方米混凝土用水量;
4     計算每立方米混凝土膠凝材料、礦物
           摻合料和水泥用量;
5     確定每立方米混凝土外加劑用量;
6     確定混凝土砂率;
7     計算粗骨料和細骨料用量。
 
混凝土配制強度的確定
 當混凝土設計強度等級小于C60            
               fcu.0fcu.k+1.645σ
 
     fcu.k ——混凝土立方體抗壓強度標準值
     1.645——強度保證率為95%
    σ——混凝土強度標準差
 
 
σ的取值
1、有近13個月同品種、同等級混凝土資料時 ( 30組數據)按式4.0.2統計計算       C30                     σ≥3.0MPa
   C30 且<C60      σ≥4.0MPa
2、無統計資料時,按表4.0.2取值
      C20       C25~C45          C50~C55
    4.0 MPa        5.0 MPa          6.0 MPa
 
計算水膠比W/B
         近年來水泥中多加入不同的摻合料,有效膠凝材料含量不確定性較大,故配合比設計的水灰比難以反映有效成分的影響。因此改用膠凝材料總量作水膠比及各種含量的控制。
 
計算水膠比W/B
當混凝土強度等級小于C60
     W/B= αa ·fb/fcu.0 αa · αb ·fb
       砼強度與膠水比成正比(fcu=A×B/WC ),大等于C60時由于膠凝材料的水化程度不同,強度與膠水比的關系不能再延伸,即線性關系較差,分散性較大,故該公式僅適用于強度等級小于C60的混凝土。
 
1fb為膠凝材料28天膠砂抗壓強度實測值或按式5.1.3計算
         fb=γf ·γs·fce
γf γs分別為粉煤灰和礦渣粉影響系數,按表5.1.3選用
2 fce28天抗壓強度實測值或富余系數乘以水泥抗壓強度標準值,富余系數按表5.1.4選用。 
        fce=γc ·fceg
 
 
 
3、回歸系數αa αb可通過試驗建立水膠比與混凝土強度關系式確定,當無統計資料時可按表5.1.2選取
 
水膠比限值
            根據混凝土使用時所處的環境條件,考慮其滿足耐久性要求所必要的水膠比,在進行混凝土配合比設計時混凝土的最大水膠比應符合《混凝土結構設計規范》GB50010的規定。

 
福建地區相關的環境等級
最大
水膠比
最低強度等級
室內干燥環境;無侵蝕性靜水浸沒環境
0.60
C20
a
室內潮濕環境;非嚴寒和非寒冷地區露天環境;非嚴寒和非寒冷地區與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境
0.55
C25
b
干濕交替環境;水位頻繁變動環境;
0.500.55
C30
(C25)
a
海風環境
0.450.50
C35
(C30)
b
鹽漬土環境;海岸環境
0.40
C40

素混凝土的水膠比可適當放松。
 
 
確定每立方米混凝土用水量mw0
1 混凝土水膠比在0.400.80范圍時,根據砼的坍落度(維勃稠度)、粗骨料品種及最大粒徑查本標準表5.2.1-1 5.2.1-2
2 數值修正 
      1 根據砂的細度修正
         細砂   + 510kg
         粗砂   510kg      
 
 
 2)根據坍落度值修正
以表中坍落度90mm的用水量為基礎,坍落度每增加20mm  用水量增加5kg 
     95110mm                     +5kg
     115130mm                   +10kg
     135150mm                   +15kg
     155170mm                   +20kg
坍落度大于等180mm以上時,隨坍落度相應增加的用水量可減少。
 
3)根據外加劑和摻和料修正 
       mw0=m’w01β
β外加劑減水率應經試驗確定
m’w0 未摻外加劑時每立方米混凝土用水量
 
計算每立方米混凝土膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量
1、膠凝材料用量 mb0= mw0/W/B
       
       考慮混凝土滿足耐久性要求所必要的最小膠凝材料用量,除C15及其以下等級外,應符合本標準中表3.0.4的規定。
 
2、礦物摻合料用量mf0= mb0 βf
βf礦物摻合料摻量(%),可按表3.0.5確定
3、水泥用量mc0 =mb0 mf0
 
確定每立方米砼外加劑用量ma0 
         ma0 = mb0 βa
 
βa外加劑摻量(%),應經試驗確定。
確定混凝土砂率βS
1、坍落度小于10mm的砼,其砂率應經試驗確定;
2、坍落度為10~60mm的砼,根據粗骨料品種、粒徑、水膠比按本標準表5.4.2選取;
3、坍落度大于60mm的砼,其砂率可經試驗確定,也可在表5.4.2基礎上,進行數值修正:
 
1坍落度每增加20mm  砂率增加1%
2根據砂的細度修正
    細砂:砂率減小
    粗砂:砂率提高
3)采用人工砂時,砂率增大;
4)骨料級配較差時,砂率增大。
    
1、當配制水泥混凝土用砂由粗砂改為中砂時,其砂率(  )。 
   A.應適當減小; B.不變; 
   C.應適當增加; D.無法判定
 
答案:A
 
2 、水泥混凝土配合比設計時,砂率是依據(    )確定的。
A 粗骨料種類      B.混凝土設計強度  
C 粗骨料最大粒徑   D 混凝土水膠比 
 
 答案: ACD
 
 
3、判斷:砂率越大,拌合物流動性越好。
 
答案:錯誤 
       當砂率過大時,骨料的總表面積和空隙率均增大,當混凝土中水泥漿量一定的情況下,包裹骨料顆粒表面的水泥漿層相對減薄,拌合物就顯得干稠,流動性就變小。 
計算粗骨料和細骨料用量
 粗骨料用量:mg0
 細骨料用量:ms0
  1、重量法——假定容重法
  2、體積法——1立方米混凝土計算
 
    
1、假定混凝土拌合物容重為23502450kg/m3 
2、則mf0 mc0mg0ms0mw0=mcp 
        βs=ms0/(ms0mg0)]×100%
    
mc0/ρcmf0/ρfmg0/ρgms0/ρsmw0/ρw0.01α=1
βs=ms0/(ms0mg0)]×100%
ρc 2900-3100kg/ m3 
ρf :礦物摻合料密度,按GB/T 208測定;
ρg :按JGJ52-2006測定,約2650kg/ m3  
ρs :按JGJ52-2006測定,約2650kg/ m3          
ρw 1000kg / m3 
α:含氣量百分數,使用非引氣型外加劑時α =1
    
mc0/ρcmf0/ρfmg0/ρgms0/ρsmw0/ρw0.01α=1
βs=ms0/(ms0mg0)]×100%
ρc 2900-3100kg/ m3 
ρf :礦物摻合料密度,按GB/T 208測定;
ρg :按JGJ52-2006測定,約2650kg/ m3  
ρs :按JGJ52-2006測定,約2650kg/ m3          
ρw 1000kg / m3 
α:含氣量百分數,使用非引氣型外加劑時α =1
      
 1 試配時應采用與工程現場相同的原材料和攪拌方法,且每盤最小攪拌量不少于攪拌機額定量的25%
2、按理論配合比試拌,并根據拌合物性能作出調整(保證水膠比不變,調整用水量或砂率),使混凝土拌合物性能符合設計和施工要求,得出強度試驗用的試拌配合比;  
 
3、應采用三個水膠比進行試配,水膠比在試拌配合比基礎上±0.05,用水量相同,砂率可相應增減1%
     (A)                試拌配合比(B)                 (C)
W/B+0.05                   W/B                    W/B-0.05
      w                             w                           w
 βs+1%                        βs                      βs-1%
 
 
4、在進行混凝土強度試驗時,拌合物性能應符合設計和施工要求;
 5、每個配比至少制作一組試件,標養至28天或設計規定齡期時抗壓。
 
 
 
例題1、試拌時,當發現砼拌合物坍落度或粘聚性、保水性不佳時,可通過下列哪一種手段調整配合比?(   )
   (A)保持水泥用量不變,增加用水量  
   (B)保持用水量不變,增加水泥用量      
   (C)保持用水量不變,調整砂率               
   (D)保持水膠比不變,調整砂率
答案:D
 
 
2、判斷:為了增加混凝土拌和物流動性,可直接加水。
 
 
答案:錯
 
配合比的調整與確定
1 確定膠水比 
2  確定每立方米混凝土的材料用量 
3  校正 
確定膠水比
        根據得出的各組砼強度結果,繪制強度和膠水比的線性關系圖或插值法確定略大于砼配制強度(fcu.0)相對應的膠水比數值。
       或者選三個(或多個)強度中的一個所對應的膠水比,該強度大等于配制強度。
 
 
 
 
 
 
確定每立方米混凝土的材料用量
1、在試拌配合比基礎上,用水量和外加劑用量應根據確定的水膠比進行調整;
2、膠凝材料用量應以用水量乘以選定的膠水比;
3、粗、細骨料用量應根據用水量和膠凝材料用量進行調整。
      
           當容重實測值與計算值之差的絕對值超過計算值2%時,應進行調整,各類材料用量應乘以校正系數。
   校正系數δ=ρct   /  ρcc
    即實測值/ 計算值 
耐久性驗證
1、混凝土配合比調整后,應測定拌合物水溶性氯離子含量,測試方法應符合《水運工程混凝土試驗規程》JTJ270中混凝土拌合物中氯離子含量的快速測定方法的規定,試驗結果應符合表3.0.6的規定。
2、對耐久性有要求的混凝土應進行相關的耐久性試驗驗證,包括抗滲、抗凍、抗氯離子滲透等試驗驗證。
重新進行配合比設計的情況
下列情況應重新設計:
1、砼性能指標有特殊要求
2、水泥、外加劑、摻合料品種、質量有顯著變化

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