混凝土配合比设计
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普通混凝土的配合比设计一、混凝土配合比设计基本要求混凝土配合比是指1m3混凝土中各组成材料的用量,或各组成材料之重量比。
配合比设计的目的是为满足以下四项基本要求:1.满足施工要求的和易性。
2.满足设计的强度等级,并具有95%的保证率。
3.满足工程所处环境对混凝土的耐久性要求。
4.经济合理,最大限度节约水泥,降低混凝土成本。
二、混凝土配合比设计中的三个基本参数为了达到混凝土配合设计的四项基本要求,关键是要控制好水灰比(W/C)、单位用量(W0)和砂率(Sp)三个基本参数。
这三个基本参数的确定原则如下:1.水灰比。
水灰比根据设计要求的混凝土强度和耐久性确定。
确定原则为:在满足混凝土设计强度和耐久性的基础上,选用较大水灰比,以节约水泥,降低混凝土成本。
2.单位用水量。
单位用水量主要根据坍落度要求和粗骨料品种、最大粒径确定。
确定原则为:在满足施工和易性的基础上,尽量选用较小的单位用水量,以节约水泥。
因为当W/C一定时,用水量越大,所需水泥用量也越大。
3.砂率。
合理砂率的确定原则为:砂子的用量填满石子的空隙略有富余。
砂率对混凝土和易性、强度和耐久性影响很大,也直接影响水泥用量,故应尽可能选用最优砂率,并根据砂子细度模数、坍落度要求等加以调整,有条件时宜通过试验确定。
三、混凝土配合比设计方法和原理混凝土配合比设计的基本方法有两种:一是体积法(又称绝对体积法);二是重量法(又称假定表观密度法),基本原理如下:1. 体积法基本原理。
体积法的基本原理为混凝土的总体积等于砂子、石子、水、水泥体积及混凝土中所含的少量空气体积之总和。
若以Vh、Vc、Vw、Vs、Vg、Vk分别表示混凝土、水泥、水、砂、石子、空气的体积,则有:(4-32)若以C0、W0、S0、G0分别表示1m3混凝土中水泥、水、砂、石子的用量(kg),以分别表示水、水泥的密度和砂、石子的表观密度(g/cm3),10 表示混凝土中空气体积,则上式可改为:(4-33)式中,为混凝土含气量百分率(%),在不使用引气型外加剂时,可取a=1。
混凝土配合比设计混凝土配合比设计是指根据工程需要和混凝土材料的性能,确定混凝土中水泥、细集料、粗集料和掺合料等成分的比例关系。
合理的混凝土配合比设计可以提高混凝土的强度、耐久性和施工性能。
下面将从混凝土配合比设计的目标、步骤和注意事项等方面进行详细阐述。
一、混凝土配合比设计的目标二、混凝土配合比设计的步骤1.确定混凝土的强度等级和抗渗等级:根据工程的结构要求和使用环境,确定混凝土的强度等级和抗渗等级。
常用的强度等级有C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40等,常用的抗渗等级有M5、M7.5、M10、M15、M20等。
2.确定混凝土材料的性能:根据混凝土中水泥、细集料、粗集料和掺合料等材料的性能,确定各个材料的品种和性能参数。
水泥按照其标号和标准规定使用,细集料和粗集料按照其强度和级配要求使用,掺合料按照其含量和掺合效果使用。
3.确定混凝土的含水量:根据混凝土的强度等级和施工性能要求,确定混凝土的含水量。
一般情况下,混凝土的含水量控制在水泥含量的一定比例,通常为0.3~0.4,并根据施工方式和环境温度等因素进行适当调整。
4.确定混凝土的砂率和砂粒级配:根据混凝土的强度等级和施工性能要求,确定混凝土的砂率和砂粒级配。
砂率一般为2.6~3.2,根据细集料和粗集料的级配曲线确定砂粒级配。
5.确定混凝土的砂浆含量和砂浆强度:根据混凝土的强度等级和施工要求,确定混凝土的砂浆含量和砂浆强度。
一般情况下,砂浆含量为砂浆和水泥的质量比;砂浆强度根据抗压强度和抗折强度的要求确定。
6.确定混凝土的粉煤灰掺量和掺合料掺量:根据工程要求和使用性能要求,确定混凝土的粉煤灰掺量和其他掺合料的掺量。
粉煤灰掺量根据强度和耐久性的要求确定,掺合料掺量根据混凝土的耐久性和施工性能要求确定。
7.进行配合比的试验:根据以上确定的参数,进行混凝土配合比的试验。
根据试验结果,调整水泥的用量和细集料、粗集料和掺合料的配合比例,获得满足工程要求和使用性能的混凝土配合比。
国内常用混凝土配合比设计方法混凝土配合比设计是指根据使用要求和工程特点,确定混凝土中水泥、骨料、水、掺合料等各成分的比例和用量。
混凝土配合比的设计对工程质量和成本有着重要的影响,国内常用的混凝土配合比设计方法主要有以下几种:1.经验法配合比设计方法:这是一种根据工程经验和试验结果积累的方法,通过检验和总结多年的工程成果,得出满足相似工程要求的配合比。
这种方法适用于没有特殊要求和约束条件的工程,但是由于缺乏科学依据,容易出现配合比不合理的情况。
2.极限性配合比设计方法:这种方法根据混凝土的强度等级和使用要求,确定各组分的最小用量和最大用量范围,从而得到一个满足工程要求的配合比。
例如,根据混凝土的强度等级和骨料的物理性质,可以确定骨料用量的下限和上限,然后通过试验确定最佳用量。
3.最小配合比设计方法:这种方法是根据混凝土的最低配合比原则,使得混凝土达到强度要求的同时尽可能地节约水泥和其他成本。
在设计中,通过试验和统计数据确定混凝土配合比中各组分的最小用量,从而得到一个经济合理的配合比。
4.硬化性能设计方法:这种方法是根据混凝土的硬化过程及其性能特点,通过试验和计算得到符合工程要求的配合比。
例如,根据骨料的粒径分布和孔隙组成,可以通过计算确定适当的水灰比和骨料用量,从而得到一种具有较好硬化性能的配合比。
5.统计学方法:这种方法是通过对大量的试验数据进行统计和分析,得到混凝土配合比中各组分的合理用量。
通过对不同试验方案进行回归分析和优化设计,可以得到满足工程要求的最佳配合比。
总之,混凝土配合比设计方法有多种多样,每种方法都有其适用的范围和优缺点,选择合适的方法需要综合考虑工程要求、经济性和施工条件等因素。
在配合比设计过程中,需要充分运用科学理论和实践经验,综合各种因素进行综合分析和优化,以确保混凝土的质量和性能。
混凝土配合比设计方法标准一、前言混凝土配合比设计是混凝土工程中的重要环节。
合理的配合比设计可以保证混凝土的强度、耐久性和工作性能等,从而保证混凝土的质量和可靠性。
本文将从混凝土配合比设计的基本原理、配合比设计方法、常见问题及解决方法等方面进行详细介绍。
二、混凝土配合比设计的基本原理混凝土配合比设计的基本原理是根据混凝土材料的特性、要求的混凝土性能和施工条件等因素,确定适当的水灰比、骨料用量和掺合料用量等,以达到设计要求。
混凝土的强度和工作性能等与水灰比、骨料用量和掺合料用量等因素密切相关,因此,混凝土配合比设计是混凝土工程中的重要环节。
三、混凝土配合比设计的方法混凝土配合比设计的方法分为试验法和经验法两种。
1. 试验法试验法是根据混凝土材料的特性,通过对试件进行试验,确定混凝土的强度、耐久性和工作性能等,然后根据试验结果进行配合比设计。
试验法的具体步骤如下:(1)确定试验类型:混凝土强度试验、混凝土耐久性试验、混凝土工作性能试验等。
(2)选择试验方法:包括试件类型、制作方法、养护方法等。
(3)测试试件:根据试验方法制作试件,进行试验。
(4)分析试验结果:根据试验结果确定混凝土的强度、耐久性和工作性能等。
(5)根据设计要求进行配合比设计。
2. 经验法经验法是根据历史施工经验和相关规范标准,确定混凝土配合比的方法。
经验法的具体步骤如下:(1)查阅相关规范标准:根据设计要求查阅相关规范标准,确定混凝土的等级和要求。
(2)确定水灰比:根据混凝土等级和要求,查阅相关规范标准,确定水灰比。
(3)确定骨料用量:根据水灰比和混凝土等级,查阅相关规范标准,确定骨料用量。
(4)确定掺合料用量:根据混凝土等级和要求,查阅相关规范标准,确定掺合料用量。
(5)根据确定的水灰比、骨料用量和掺合料用量等,计算混凝土配合比。
四、混凝土配合比设计中的常见问题及解决方法在混凝土配合比设计的过程中,会遇到一些常见问题,如混凝土强度不达标、混凝土裂缝、混凝土收缩等。
混凝土的配合比设计混凝土是一种常用的建筑材料,其制作过程中需要精确的配合比设计。
而配合比的设计则是根据工程所处地区的自然环境、施工要求以及混凝土所需的力学性能等多种因素综合考虑而来的,因此混凝土配合比的设计是非常重要的工作。
第一节:混凝土配合比的分类混凝土的配合比可以分为常规和特殊两种类型。
常规配合比设计是指按照一定的配合基数,控制水灰比,得到合适的强度和耐久性的配合比。
而特殊配合比设计是指针对特殊要求进行设计的配合比,例如高强混凝土、自流平混凝土等。
第二节:混凝土配合比的设计方法混凝土配合比的设计方法有多种,其中常见的方法有三种:1、极限状态法极限状态法是适用于混凝土力学性能综合指标的设计方法。
它的主要思想是,按照设计要求确定混凝土的最低强度要求,再根据混凝土的压缩强度、抗拉强度、弹性模量等力学性能指标,运用一定的公式进行计算和调整,最终得到合适的配合比。
2、材料消耗量法材料消耗量法的核心是以确定混凝土中水泥、砂子、石子等材料的消耗量为依据,通过确定控制水灰比来获得合适的配合比。
这种方法适用范围广泛,且简单易懂,是一种比较常用的配合比设计方法。
3、正比法正比法是一种根据混凝土配合比的性质和特征来确定混凝土配合比的方法。
这种方法需要深入研究混凝土的性能和配比基数的特点,以确保混凝土的性能达到设计要求。
第三节:混凝土配合比的确定过程混凝土配合比的确定过程,基本上包括以下几个步骤:1、确定混凝土强度等级根据工程设计要求和使用要求,确定混凝土的强度等级,这是配合比设计的第一步。
2、确认混凝土性能要求根据工程所处地区的自然环境和使用条件,确定混凝土的强度、耐久性、抗渗等性能要求。
3、选取材料根据工程要求和设计要求,在选择材料时,应考虑水泥、砂子、石子等材料的种类、质量、颗粒形状、含水率等因素。
4、控制水灰比控制水灰比是确定混凝土配合比的关键因素之一。
应根据混凝土强度等级、使用条件、材料种类等综合考虑,使其达到合理水平。
混凝土的配合比设计混凝土配合比设计的目的是确保混凝土的强度、耐久性和可施工性的最佳结合,从而确保工程建设的质量和安全。
配合比设计的核心是确定水泥用量、砂率、石料率、水灰比等关键指标。
一般来说,混凝土的配合比设计包括以下几个步骤:1.确定强度等级和耐久性要求:根据工程的要求,确定混凝土所需的强度等级和耐久性要求。
这将直接影响到配合比设计的具体参数。
2.选择水泥种类和品牌:根据工程的要求和当地的材料供应情况,选择合适的水泥种类和品牌。
不同品牌和种类的水泥具有不同的性能特点,需要根据具体情况进行选择。
3.确定砂、石料的种类和粒径:根据工程要求和当地的材料供应情况,选择合适的砂、石料的种类和粒径。
砂、石料的种类和粒径直接影响到混凝土的强度和可施工性。
4.确定水灰比:水灰比是混凝土配合比设计中一个非常重要的参数,直接关系到混凝土的强度和耐久性。
具体的水灰比应根据强度等级、材料性能和施工条件来确定。
5.确定掺合料的用量:根据工程要求,确定混凝土中添加掺合料的用量。
掺合料可以改善混凝土的强度和耐久性,减少对水泥的使用量。
6.计算材料用量:根据确定的配合比参数,计算出混凝土中水泥、砂、石料和水的用量。
这一步骤需要精确计算,以确保混凝土配合比的准确性和可施工性。
7.配比试验:根据计算出的配合比参数,进行配比试验。
通过试验可以评估混凝土的强度、耐久性和可施工性,并进行适当调整,直到满足工程要求为止。
8.结果分析和调整:根据配比试验的结果,进行数据分析和参数调整。
根据具体情况,可以选择调整水泥用量、砂率、石料率和水灰比等参数,以达到更好的配合效果。
总之,混凝土的配合比设计是一个复杂而精确的过程,需要考虑多种因素的综合作用。
只有通过合理的设计和严格的试验,才能获得符合工程要求的混凝土配合比。
混凝土配合比设计引言混凝土是一种常用的建筑材料,其性能直接影响到建筑物的安全与耐久性。
混凝土的配合比设计是确保混凝土具有所需强度和耐久性的重要步骤。
本文将介绍混凝土配合比设计的基本原理、方法和注意事项。
混凝土配合比设计的基本原理混凝土的配合比设计是根据工程所需的强度和其他性能指标,确定水泥、砂、石、水等原材料的比例,以实现目标性能的混凝土。
基本原理如下:1.合理的水灰比:水灰比是混凝土中水与水泥质量之比,直接影响到混凝土的强度和流动性。
合理选择水灰比可以确保混凝土的强度满足设计要求。
2.适量的骨料:骨料是混凝土的主要填充物,对混凝土的强度和稳定性有重要影响。
适量的骨料可以提高混凝土的强度和耐久性。
3.确保与现场条件的适应性:混凝土配合比设计要考虑到施工现场的实际情况,例如施工方法、温度、湿度等因素,以确保混凝土的施工性能。
混凝土配合比设计的方法混凝土配合比设计主要有经验法和试验法两种方法。
下面将介绍这两种方法的基本原理和步骤。
经验法经验法是基于已有的实际工程经验和规范进行混凝土配合比设计的方法。
其基本原理是根据相似的工程、相似的材料和相似的施工条件,参考已有的成功案例进行设计。
具体步骤如下:1.收集和分析类似工程的数据:要设计合适的配合比,首先需要收集和分析类似工程的数据,如强度、流动性等。
这些数据将作为设计时的依据。
2.确定适宜的水灰比:根据相似工程的数据和规范要求,确定适宜的水灰比范围。
3.确定骨料配合比:根据相似工程的数据和规范要求,确定适宜的骨料配合比范围。
4.调整配合比参数:根据实际工程情况,对水泥、骨料、矿粉等材料的用量进行适当调整,以满足设计要求。
试验法试验法是通过试验研究,确定混凝土各组分的最佳配合比的方法。
其基本原理是在实验室中根据设计要求进行试验,从而确定最佳的配合比。
具体步骤如下:1.制备试件:根据设计要求,制备不同配合比的混凝土试件。
2.进行试验:对每种配合比的混凝土试件进行强度试验、流动性试验等,以评估其性能。
混凝土配合比设计混凝土配合比设计是指根据工程要求和现场条件,确定混凝土中水、水泥、砂、石料的比例,以及需要添加的其他掺合料或化学掺合料的种类和用量。
配合比设计的目的是保证混凝土在强度、耐久性和施工性能等方面满足设计要求。
混凝土的配合比设计包括以下几个步骤:1.确定混凝土强度等级:根据工程要求和设计标准,确定混凝土所需强度等级。
2.选择合适的骨料:根据现场条件和工程要求,选择合适的粗骨料和细骨料。
粗骨料一般采用碎石或破碎石料,细骨料一般采用天然砂或人工制砂。
3.计算水灰比:水灰比是指混凝土中水和水泥的比例。
根据强度等级和要求,计算出适宜的水灰比。
一般情况下,水灰比越小,混凝土的强度越高,但施工性能和耐久性可能会降低。
4.确定砂率和石料率:砂率是指混凝土中砂的比例,石料率是指混凝土中石料的比例。
根据设计要求和施工性能,确定适宜的砂率和石料率。
一般情况下,砂率和石料率要根据实际情况进行调整,以达到最佳的工作性和力学性能。
5.添加其他掺合料或化学掺合料:根据具体条件和要求,判断是否需要添加其他掺合料或化学掺合料,如粉煤灰、矿渣粉等。
这些掺合料可以改善混凝土的工作性能、减少收缩和渗透性等。
6.进行配合比试验:根据确定的水灰比、砂率、石料率和添加物的种类和用量,进行配合比试验。
通过试验,确定最终的配合比。
7.编制混凝土配合比设计报告:根据配合比试验结果,编制混凝土配合比设计报告,包括配合比表、原材料用量表、掺合料用量表等。
需要注意的是,混凝土配合比设计是一个综合性的工作,需要考虑到多个因素,如强度要求、耐久性要求、施工性能、现场条件等。
不同的工程和不同的现场条件可能需要进行不同的配合比设计。
因此,在进行混凝土配合比设计时,需要充分考虑这些因素,并将其纳入设计中。
总之,混凝土配合比设计是保证混凝土工程质量的重要环节。
通过科学合理的设计,可以使混凝土在强度、耐久性和施工性能等方面满足设计要求,确保工程质量。
混凝土配合比设计原则混凝土配合比设计是指根据工程要求和使用条件,确定混凝土中水泥、石子、砂、水等每种成分的用量比例,以保证混凝土拥有足够的强度、耐久性和可施工性。
在混凝土结构的设计与施工中,合理的配合比设计是非常重要的,下面将介绍混凝土配合比设计的原则。
一、强度原则混凝土的强度是指混凝土所能承受的压力,通常用“标号”表示。
在配合比设计中,应根据工程的要求和设计荷载确定所需的混凝土强度等级。
根据强度等级的要求,合理选择水泥、骨料和砂浆的配合比,确保混凝土达到所需的强度。
二、耐久性原则混凝土结构需要具有长期的耐久性,能够抵抗外界环境的侵蚀和变化。
在配合比设计中,应充分考虑混凝土的抗渗、抗冻融、抗硫酸盐侵蚀等耐久性指标。
选用合适的水泥种类和掺合料,调整水胶比,以提高混凝土的耐久性。
三、流动性原则混凝土的流动性是指混凝土在施工过程中的可塑性和流动性。
混凝土应具有良好的可浇注性和充实性,以确保混凝土能够充分填充模板和钢筋,消除气孔和缺陷。
在配合比设计中,应根据施工方式和具体情况,适当调整砂浆的水胶比、骨料的粒径分布等参数,以获得合适的混凝土流动性。
四、经济性原则混凝土配合比设计还应考虑经济性因素,即在保证混凝土性能满足要求的前提下,尽量节约水泥、掺合料和其他原材料的用量。
通过合理的材料选用和配比,降低成本,提高工程的经济效益。
五、施工性原则混凝土配合比应具备良好的施工性,以确保施工过程的顺利进行。
在配合比设计中,应根据工程的具体施工条件和要求,选择合适的砂浆流动性、凝结时间等参数。
同时,要注意材料的携带、搅拌、浇注、养护等工艺要求,保证混凝土的施工质量。
综上所述,混凝土配合比设计需遵循强度、耐久性、流动性、经济性和施工性等原则。
在实际的工程应用中,设计人员应根据工程要求和具体情况,进行综合评估和优化,以得到满足工程需要的合理配合比。
只有通过科学的配合比设计,才能保证混凝土结构的安全、耐久和经济。
第四节混凝土的配合比设计混凝土配合比是指混凝土中各组成材料(水泥、水、砂、石)用量之间的比例关系。
常用的表示方法有两种:①以每立方米混凝土中各项材料的质量表示,如水泥300kg、水180kg、砂720kg、石子1200kg;②以水泥质量为1的各项材料相互间的质量比及水灰比来表示,将上例换算成质量比为水泥∶砂∶石=1∶∶4,水灰比=。
一、混凝土配合比设计的基本要求设计混凝土配合比的任务,就是要根据原材料的技术性能及施工条件,合理选择原材料,并确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料的用量。
混凝土配合比设计的基本要求是:(1)满足混凝土结构设计所要求的强度等级。
(2)满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性。
(3)满足混凝土的耐久性(如抗冻等级、抗渗等级和抗侵蚀性等)。
(4)在满足各项技术性质的前提下,使各组成材料经济合理,尽量做到节约水泥和降低混凝土成本。
二、混凝土配合比的三个参数(一) 水灰比(W/C)水灰比是单位体积混凝土中水与水泥质量的比值,是影响混凝土强度和耐久性的主要因素。
其确定原则是在满足强度和耐久性的前提下,尽量选择较大值,以节约水泥。
(二)砂率(βS)砂率是指砂子质量占砂石总质量的百分率。
砂率是影响混凝土和易性的重要指标。
砂率的确定原则是在保证混凝土拌和物粘聚性和保水性要求的前提下,尽量取小值。
(三)单位用水量单位用水量是指1m3混凝土的用水量。
单位用水量的多少反映了单位混凝土中水泥浆与集料之间的比例关系。
在混凝土拌和物中,水泥浆的多少显著影响混凝土的和易性,同时也影响强度和耐久性。
其确定原则是在达到流动性要求的前提下取较小值。
水灰比、砂率、单位用水量是混凝土配合比的三个重要参数,在配合比设计中正确地确定这三个参数,就能使混凝土满足上述设计要求。
三、混凝土配合比设计的方法步骤(一)配合比设计的基本资料(1)明确设计所要求的技术指标,如强度、和易性、耐久性等。
(2)合理选择原材料,并预先检验,明确所用原材料的品质及技术性能指标,如水泥品种及强度等级、密度等;砂的细度模数及级配;石子种类、最大粒径及级配;是否掺用外加剂及掺和料等。
(二)初步配合比的计算1.确定混凝土试配强度()在正常施工条件下,由于人、材、机、工艺、环境等的影响,混凝土的质量总是会产生波动,经验证明,这种波动符合正态分布。
为使混凝土的强度保证率能满足规定的要求,在设计混凝土配合比时,必须使混凝土的试配强度高于设计强度等级,可按下式估计:,0cu f ≥,cu k f -t (3-7)式中 —混凝土的试配强度,MPa ;—设计龄期要求的混凝土强度等级,MPa ;σ—施工单位的混凝土强度标准差的历史统计水平,MPa ;若无统计资料时,可参考表3-16取值。
t —与混凝土要求的保证率所对应的概率度,见表3-17。
当设计龄期为28 d 时,抗压强度保证率P 为95%,此时t =,式3-7变为,0cu f ≥,cu k f +σ (3-8)表3-16混凝土强度标准差σ值 (单位:Mpa)( DL/T5330—2005)表3-17不同t 值的保证率P2.确定水灰比值(/W C )(1)满足强度要求的水灰比:根据已测定的水泥实际强度f ce (或选用的水泥强度等级f ce,k )、粗集料种类及所要求的混凝土配制强度,按混凝土强度经验公式(3-3)计算水灰比,则有,0(-)cu a ce b Cf f W αα= 变为 ,a ce cu o a b cef W C f f ααα=+ (3-9) (2)满足耐久性要求的水灰比:根据表3-18、表3-19分别查出满足抗渗性、抗冻性要求的水灰比值,与表3-14(或表3-15)对照,取三者中的小值作为满足耐久性要求的水灰比。
同时满足强度、耐久性要求的水灰比,取(1)(2)中的小值。
3.确定单位用水量(m wo )(1)干硬性和塑性混凝土用水量的确定 ①/WC =~时,根据施工要求的坍落度值和已知的粗集料种类及最大粒径,可由表3-20(或表3-21)中的规定值选取单位用水量。
②/WC 小于的混凝土及采用特殊成型工艺的混凝土,用水量通过试验确定。
表3-18抗渗等级允许的最大水灰比表3-19抗冻等级允许的最大水灰比28d 抗冻等级 普通混凝土 引气混凝土 F50 F100 F150 F200— —表3-20 水工常态混凝土单位用水量参考值 (DL/T5330—2005)(单位:kg/m 3)kg/m 3。
2.采用人工砂时,用水量需增加5 kg/m 3~10 kg/m 3。
3.掺入火山灰质掺和料时,用水量需增加10 kg/m 3~20 kg/m 3;采用Ⅰ级粉煤灰时,用水量可减少5 kg/m 3~10 kg/m 3。
4.采用外加剂时,用水量应根据外加剂的减水率作适当调整,外加剂的减水率应通过试验确定。
5.本表适用于骨料含水状态为饱和面干状态。
表3-21 混凝土单位用水量选用表(JGJ55—2000)(单位:kg/m 3)可减少5~10kg 。
2.掺用各种外加剂或掺合料时,用水量应相应调整。
3.本表不适用于水灰比小于或大于的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土。
(2)流动性、大流动性混凝土的用水量按下列步骤计算:①以表3-20(或3-21)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 ,计算出未掺外加剂的混凝土用水量;②掺外加剂时混凝土用水量按下式计算:0(1)WaW m m β=- (3-10)式中 m wa —掺外加剂混凝土的单位用水量,kg/m 3;m w0—未掺外加剂混凝土的单位用水量,kg/m 3; β—外加剂的减水率,%,经试验确定。
4.计算混凝土的单位水泥用量(m c0)根据已选定的单位用水量(m w0)和已确定的水灰比(/W C )值,可由下式求出水泥用量:/W C m m W C=(3-11)根据结构使用环境条件和耐久性要求,查表3-13中规定的1m 3混凝土最小的水泥用量,最后取两值中大者作为1m 3混凝土的水泥用量。
5.确定砂率(βs ) (1)计算法测得混凝土所用砂、石的表观密度和堆积密度,求出石子的空隙率,按以下原理计算砂率:砂子填充石子空隙并略有剩余。
即000000k ρ'100%ρρS s sS g s gm Pm m k P β=⨯=''++×100% (3-12)式中:βs —砂率,%;m s 0、m g 0—分别为砂、石用量,kg ;ρ0s ′、ρ0g ′—分别为砂、石的堆积密度,kg/m 3; p —石子的空隙率;k —拨开系数(又称富裕系数)k =~,用碎石及粗砂取大值。
(2)试验法在用水量和水灰比不变的条件下,拌制5组以上不同砂率的试样,每组相差2%~3%,测出各组的坍落度或维勃稠度。
在坐标上绘出砂率与坍落度(或维勃稠度)关系图,从曲线上找出极大值所对应的砂率即为所求的最优砂率(见图3-6(a ))。
(3)查实践资料法:根据本单位对所用材料的使用经验选用砂率。
如无使用经验,按集料种类规格及混凝土的水灰比值按表3-22(或表3-23)选取。
表3-22水工常态混凝土砂率(%)参考值(DL/T5330—2005)2.砂的细度模数每增减,砂率相应增减 %~ %。
3.使用碎石时,砂率需增加3 %~5 %。
4.使用人工砂时,砂率需增加2 %~3 %。
5.掺用引气剂时,砂率可减小2 %~ 3 %;掺用粉煤灰时,砂率可减小1 %~2 %。
表3-23混凝土砂率选用表(%)(JGJ55—2000)2.本表适用于坍落度10~60mm 的混凝土。
对坍落度大于60mm 的混凝土,应在上表的基础上,按坍落度每增大20mm ,砂率增大1%的幅度予以调整。
3.只用一个单粒级粗集料配制混凝土时,砂率应适当增大。
4.对薄壁构件砂率取偏大值。
6.计算1m 3混凝土的砂、石用量(m s 0、m g 0)砂、石用量可用质量法或体积法求得,实际工程中常以质量法为准。
(1)质量法:根据经验,如果原材料情况比较稳定,所配制的混凝土拌合物的表观密度将接近一个固定值,可先假设(即估计)每立方混凝土拌合物的质量ρcp (kg/m 3)按下列公式计算m s 0、m g 0:(3-13)式中:ρcp —混凝土拌合物的假定表观密度,kg/m 3。
可根据集料的表观密度、粒径及混凝土强度等级30000cp ρ1c s g w m m m m m +++=⨯{0s00100%βs s g m m m ⨯=+参考表3-24选取;m c0—每立方米混凝土的水泥质量,kg ;m s0—每立方米混凝土的砂的质量,kg ; m g0—每立方米混凝土的石子的质量,kg ; m w0—每立方米混凝土的水的质量,kg ;βs —砂率,%。
表3-24混凝土拌和物湿表观密度参考值(kg/m 3)2.骨料表观密度每增减100 kg/m 3,混凝土拌和物质量相应增减60 kg/m 3;混凝土含气量每增、减1%,拌和物质量相应增、减1%。
3.表中括弧内的数字为引气混凝土的含气量。
(2)体积法假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积及拌合物中所含空气的体积之和,用下式计算1m 3混凝土拌合物的各材料用量:(3-14)式中:ρc、ρw—分别对应水泥、水的密度(kg/m 3); ρg ′、ρs ′—砂、石的表观密度(kg/m 3);α—混凝土含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,可选取α=1。
解以上联式,即可求出m s 0、m g 0。
至此,可得到初步配合比,但以上各项计算多是利用经验公式或经验资料获得的,由此配成的混凝土有可能不符合实际要求,所以须对初步配合比进行试配、调整。
(三)试配、调整,确定基准配合比采用工程中实际采用的原材料及搅拌方法,按初步配合比计算出配制15L~40L 所需的材料用量,拌制成混凝土拌合物。
首先通过试验测定坍落度,同时观察粘聚性和保水性。
若不符合要求,应进行调整。
调整的原则如下:若流动性太大,可在砂率不变的条件下,适当增加砂、石用量;若流动性太小,应在保持水灰比不变的条件下,增加适量的水和水泥;粘聚性和保水水性不良时,实质上是混凝土拌合物中砂浆不足或砂浆过多,可适当增大砂率或适当降低砂率,调整到和易性满足要求时为止。
其调整量可参考表3-25。
当试拌调整工作完成后,应测出混凝土拌合物的表观密度(ρct ),并重新计算出每立方米混凝土的各项材料用量,即为供混凝土强度试验用的基准配合比。
0s00100%βs s g m m m ⨯=+0000''c w gs 001αρρρρg c w s m m m m ++++.=1{设调整和易性后试验的材料用量为水m wb 、水泥m cb 、砂m sb 、石子m gb ,则基准配合比为:(3-15)式中m wJ 、m cJ 、m sJ 、m gJ — 基准配合比混凝土每立方米的用水量、水泥用量、细集料用量和粗集料用量,kg/m 3;ρcP —混凝土拌和物表观密度实测值,kg/m 3。