普通混凝土配合比设计和应用施工技术.docx
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1、10-2普通混凝土配合比设计和应用普通混凝土配合比设计,一般应根据混凝土强度等级及施工所要求的混凝上拌合物加落度(或工作度一-维勃楣度)指标进行。如果混凝土还有其他技术性能要求,除在计算和试配过程中予以考虑外,尚应增添相应的忒验项目,进行忒验确认.普通混凝土配合比设计应满足设计需要的强度和耐久性。水灰比的最大允许值,可参见表1533。混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表1333环境条件结构物类别豉大水灰比心小水泥用量kg)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土1.干燥环境正常的居住和办公用房屋内部件不作规定0.650.602002603002.潮湿环境无冻害高湿度的室内部件
2、室外部件在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.700.600.602252X()300有冻害 经受冻害的室外部件 在非侵蚀性土和(或)水中且经受冻宙的部件 高温度且经受冻害的室内部件0.550.550.55250280XK)3.有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.5030030()300注:1.当采用活性接合科取代部分水泥时表中最大水灰比和最小水泥用量即为替代前的水灰比和水混用E,2,配制CIS)及其以下等级的混凝土,可不殳本表限制。混凝土拌合料应具有良好的施工和易性和适宜的坍落度。混凝土的配合比耍求有较适宜的技术经济性。10-2-1普通混凝土配合比设计
3、10-2-1-1普通混覆土配合比设计步现普通混凝土配合比计算步骤如下:(1)计兑出要求的试配强度人必并计算出所要求的水灰比值;(2)选取每立米混凝土的用水量,并由此计算出每立米混凝土的水泥用量;(3)选取合理的砂率值,计兑出粗、细骨料的用量,提出供试配用的计算配合比。以下依次列出计算公式:1 .计算混凝十.试配强度A并计算出所要求的水灰比值(WVC)(1)混凝土配制强度混凝土的施工配制强度按下式计算:,o,+1.64511(10-5)式中fu混凝土的施工配制强度(MPa):J.k设计的混凝土立方体抗压强度标准值(MPa);O一一施工单位的混凝上强度标准差(MPa)。的取值,如施工胞位具有近期混
4、凝土强度的统计资料时,可按下式求得:/cu.i-N痣U0=工厂1(10.6)式中fcu,i-一统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度m(MPa);Ure一统计周期内同-品种混凝土N组试件强度的平均值(MPa);N统计周期内同一品种混凝土试件总组数,N25O当混凝土强度等级为C20或C25时,如计算得到的。V2.5MPa,取。=2.5MPa;当混凝土强度等级等于或高于C30时,如计算得到的。V30MPa,取。=3.0MPUr对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂,其统计周期可取为一个月:对现场拌制混凝土的施工单位,其统计周期可根据实际情况确定,但不宜超过一:个月。施工单位如无近期混凝土强度统计资料时,
5、可按表IO-M取值。取值表表1O34混凝土强度等媛C35。(Nmm2)456(2)计算出所要求的水灰比值(混凝土强度等级小于C6O时)式中八、”一回归系数:展一水泥28d抗压强度实测值(MPa);w/c一一混凝土所要求的水灰比。I)回归系数。八Ob通过试验统计资料确定,若无试验统计资料,回归系数可按表10-35选用。回归系数a,、a“选用表表10-35碎石卵石0.460.48Qb0.070.332)当无水泥28d实测强度数据时,式中fee值可用水泥强度等级值(MPP乘Jt个水泥强度等级的富余系数Yc富余系数YC可按实际统计资料确定,无资料时可取丫c=30&但也可根据3d强度或快测强度推定28d
6、强度关系式推定得出。对于出厂期超过三个月或存放条件不良而已有所变痂的水泥,应重新鉴定其强度等级,并按实际强度进行计算。3)计经所得的混凝土水灰比值应与规范所规定的范围进行核对,如果计算所得的水灰比大于表10-33所规定的最大水灰比值时,应按表10-33取值.2 .选取每立方米混凝上的用水量和水泥用量(1)选取用水量1 )W/C在040.8范围时,根据粗相料的品种及施工要求的混凝土拌合物的稠度,其用水量可按表10-36、1337取用。干硬性混凝土的用水量(kgnf)表IO36拌合物料度卵石最大粒径碎石最大粒径(mm项目指标IO2040162040维勃科度16-201751601451801701
7、55(三)iris1801651501851751605-10185170155190180165塑性混凝土的用水量kgn)表10-37拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项目指标IO2031.540162031.540坍落度10-30)9017016015020018517516535-502(X)18017016021019518517555-7021019018017022020519518575-90215195185175230215205195注:1.本表用水后系采用中砂时的平均取值。来用细眇时,辩立方米混凝土用水果可增A115-10kg:采用粗砂时,则可减少510k
8、g.2 .掺用各种外加剂或掺合料时,用水/应相应调整.2)vc小丁-0.4的混凝土或混凝土强度等级大r等rC60级以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过忒验确定。3)流动性和大潦动性混凝十.的用水量可以表10-37中坍落度90mm的用水量为基础,按坍落度每增大20mm用水量增加5kg,计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量。4)掺外加剂时的混凝土用水用可按下式计算:11mw=11m)(1)(10-8)式中一一掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水员(kg);11w一未掺外加剂混凝土每立方米混凝上的用水量(kg);B外加剂的减水率()。外加剂的减水率应经试眩确定。(2)计算每立方米混凝土的水泥用量每立
9、方米混凝土的水泥用量(W)可按下式计算:=1(9)W/C计尊所得的水泥用信如小石表10-33所规定的最小水泥用量时,则应按表10-33取值。混凝土的最大水泥用量不宜大于550kgm3 .选取混凝土砂率值,计算粗细骨科用量(1)选取砂率值1)坍落度为1060mm的混凝土砂率,可按相骨料品种、规格及混凝土的水灰比在表10-38中选用。混凝土的砂率%)表10-38水灰比(WZC)卵石最大粒径(mm碎石最大粒径mm)1020401620400.40263225-3124-3030-3529-3427-320.503O3529-3428-3333383237孙350.6)33-3832-3731-363
10、67135-4033-380.7036-4135*4034-3939-4438-4336-41注:1表中数值系中砂的选用砂率.对细砂或粗砂.可相应地减少或增加砂率:2.只用一个单校级机付料足制混凝土时.砂率应适当增加:3,对薄壁构件,砂率取偏大值:4.表中的砂率系指砂与料料总量的重量比.2)坍落度大于60mm的混凝土砂率,可经试验确定,也可在表10-38的基础上,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度予以调整。3)坍落度小于IOmm的混凝土,其砂率应通过试验确定。(2)计算粗、细骨料的用量,算出供试配用的配合比在已知混凝土用水量、水泥用量和砂率的情况下,可用体枳法或求量法求出粗、细骨料的用
11、量,从而得出混凝土的初步配合比。I)体积法体枳法又称绝对体枳法。这个方法是假设混凝土组成材料绝对体枳的总和等于混凝土的体积,因而得到下列方程式,并解之。+Z!+0.01a=1.(10-10)P1pgP,Pw氏=%x)%o-)加C+e式中IBM每立方米混凝土的水泥用量(kgm,)5mj0一一每立方米混凝土的粗骨料用垃(kgm);m.一一每立方米混凝土的细骨科用量(kg/mD:mo每立方米混凝土的用水量(kg/nf):Pc水泥密度(g/cm3)可取290031.00(kg/m5):Pg一一粗骨料的视密度(gc11):pS细骨料的视密度(gcm):Pw水的密度(kg,m)可取100O(kg,m,):
12、一一混凝土含气量百分数%)在不使用含气型外掺剂时可取=1:BS砂率()。在上述关系式中,PF和PS应按学普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法(JGJ53-92)及6普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ52-92)所规定的方法测得。2)重量法重量法又称为假定重量法。这种方法是假定混凝土拌合料的重量为已知,从而,可求出单位体积混凝土的骨料总用量(重量),进而分别求出粗、细骨料的重雄,得出混凝土的配合比。方程式如下:n1.o-bmgo-mioWO=叫P31.5及以下154025如果忒拌的混瞅土坍落度不能满足要求或保水性不好,应在保证水灰比条件下相应调整用水量或砂率,直到符合要求为止。然后提出
13、供检验混凝土强度用的堪准配合比。混凝土强度试块的边长,应不小于表1040的规定。混凝土立方体试块边长表10-40骨科最大粒径(nm)试块边长(mm)W301001I40I5OI5OI5O602OO2(X)2O()制作混凝土强度试块时,至少应采用三个不同的配合比,其中一个是按上述方法得出的基准配合比,另外两个配合比的水灰比,应较基准配合比分别增加或减少0.05,其用水量应该与基准配合比相同,但砂率值可分别增加和减少1.%o当不同水灰比的混凝土拌合物坍落度与要求值的差超过允许偏差时,可通过增、减用水量进行调整.制作混凝土强度试件时.,尚需试验混凝土的坍落度、黏聚性、保水性及混凝土拌合物的表观密度,
14、作为代表这一配合比的混凝上拌合物的各项基本性能。每种配合比应至少制作一组(3块)试件,标准养护28d后进行试压;有条件的单位也可同时制作多组试件,供快速检5佥或较早龄期的试压,以便提前提出混凝土配合比供施工使用。但以后仍必须以标准养护28d的检验结果为准,据此调整配合比。经过试配和调整以后,便可按照所得的结果确定混凝土的施工配合比。由试验得出的各水灰比值的混凝土强度,用作图法或计算求出混凝土配制强度、(fee)相对应的水灰比。这样,初步定出混凝土所需的配合比,其值为:用水量(mvk)-一取基准配合比中的用水量值,并根据制作强度试件时测得的坍落度值或维勃桐度加以适当调整:水泥用垃(m3一以用水量
15、乘以经成验选定出来的灰水比计算确定:粗骨料(m)和细骨料(m,)用量一一取基准配合比中的粗骨料和细骨料用量,按选定灰水比进行适当调整后确定。按上述各项定出的配合比克出混凝土的表观密度计算值Ps:Pc.c=w(+叫+m$-Fmw(10-14)再将混凝土的表观密度实测值除以表观密度计算值,得出配合比校正系数6:B=PCJP7(10-15)式中Pc11一一混凝土表观密度实测值(kgm);Pcx一一混凝土表现密度计奥值(kgm3).当混凝土混凝土表观密度实测值与计和值之差的绝对值不超过计算值的2%时,按上述确定的配合比即为确定的设计配合比,当二者之差超过2%时,应招混凝土配合比中每项材料用量均庭以校正
16、系数6,即为最终确定的配合比设计值。10-2-1-3推矿物推合料混凝土配合比设计1 .设计原则掺矿物掺合料混凝土的设计强度等级、强度保证率、标准差及离差系数等指标应与基准混凝土相同,配合比设计以基准混凝土配合比为基础,按等稠度、等强度的等级原则等效置换,并应符合(普通混凝土配合比设计规程)(JGJ55)的规定。2 .设计步骤(I)根据设计要求,按照&普通混凝十.配合比设计规程(JGJ55)进行基准配合比设计:(2)可按表10.41选择矿物掺介料的取代水泥百分率(t):取代水泥百分率(BQ表10物掺合料种类水灰比或强度等级K代水泥百分率(BQ硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿液硅酸盐水泥粉坟灰0.404
17、035300.40W30W2SW2014化高炉四渣粉0.4070WSSW350.40504030沸石粉0.4010-1510-155-100.4015-2015-2010-15硅灰C50以上W1.OW1.oW1.O复合掺合科0.407060W500.40555040注:高档粉煤灰用于结构混凝土附,根据水泥品种不同.其接量不宜超过以下限制:矿渣硅酸盐水泥不大于15%普通硅酸盐水呢不大于20%硅酸盐水泥不大于30%(3)按所选用的取代水泥百分率(Be),求出每立方米矿物掺合料混凝土的水泥用量rn1.):m(=m1.o(1.Bc)10-16)(4)按表1342选择矿物掺合料超量系数c);超量系数(6
18、。I(M2矿物掺合料种类规格或级别超埴系数粉煤灰11.0-1.4I1.1.2-1.7I1.1.1.5-2.0粒化高炉矿渣粉SI050.95S951.0-1.15S751.0-1.25潴石粉1.0或合播合料S1050.95S951.0-1.15S751.0-1.25(5)按超量系数(BC)求出每立方米混凝土的矿物掺合料混凝土的矿物掺合料用最(mf:mf=c(11ko-11k)10-17)式中BC取代水泥百分率():mf-每立方米混凝土中的矿物掺合料用量(kg/n?);c一一超量系数;IRo一一每立方米基准混凝土中的水泥用量(kgn);m,一一每立方米矿物掺合料混凝上中的水泥用量kgm3),(6)
19、计算每立方米矿物掺合料混凝上中水泥、矿物掺合料和细骨料的绝对体积,求出矿物掺合料超出水泥的体积:(7)按色物掺合料超出水泥的体枳,扣除同体积的细骨料用量:(8)矿物掺令料混凝土的用水员,按基准混凝土配合比的用水量取用:(9)根据计算的矿物掺合料混凝土配合比,通过试拌,在保证设计的工作性的基础上,进行混凝土配合比的调推,直到符合要求:(10)外加剂的掺量应按取代前基准水泥的百分比计:(11)矿物掺令料混凝土的水灰比及水泥用量、股凝材料用量:应符合表10-43的要求。最小水泥用量胶凝材料用量和最大水灰比表10-43矿物接合料种类用途最小水泥用量(kgm1)最小股凝材料用量(kg11?)最大水灰比粒
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