混凝土配合比设计教学设计
混凝土配合比设计
教学设计概述
• 主题：混凝土配合比设计
• 目标：通过本课程的学习，学生能够了解混凝土配合比设计的基本原理和方法。
• 时间安排：该教学设计适用于3个学时的教学。
教学目标
• 知识目标：了解混凝土配合比设计的目的和意义，掌握常用的配合比设计方法。
• 技能目标：能够根据工程要求和材料性能设计合理的混凝土配合比。
• 情感目标：培养学生严谨的科学态度，注重实践操作和团队合作。
教学内容
本课程将涵盖以下内容： 1. 混凝土配合比设计的概述 2. 配合比设计的基本原理 3. 常用的配合比设计方法 4. 配合比设计中的注意事项 教学步骤
1. 导入：通过引入一段与混凝土配合比设计相关的实际案例，引发学生对该课程的兴趣。
2. 知识讲授：
– 混凝土配合比设计的概述：介绍混凝土配合比设计的目的和意义，以及其在工程中的重要性。
– 配合比设计的基本原理：解释混凝土配合比设计的基本原理，包括水灰比、粉砂比、骨料配合比等概念。
– 常用的配合比设计方法：讲解混凝土配合比设计中常用的方法，如最密配合比法、理论密度法、实验法等。
– 配合比设计中的注意事项：介绍配合比设计中需要注意的因素，如材料性能、施工环境条件等。
3. 案例分析：通过引入一个实际工程案例，让学生运用所学知识进行混凝土配合比设计实践。
4. 总结与讨论：组织学生进行对本课程的总结和讨论，梳理学习到的知识点，解答学生的疑问。
5. 课后作业：布置一道与混凝土配合比设计相关的练习题，要求学生独立完成，并在下节课前提交。 教学手段
• 讲授：通过教师讲解的方式，介绍混凝土配合比设计的基本原理和常用方法。
• 案例分析：引入实际案例，让学生进行混凝土配合比设计实践，加强学生的动手操作能力。
• 讨论：组织学生进行课堂讨论，促进学生之间的思维碰撞和知识共享。
教学评价
• 笔试：通过对学生在课堂上学习的知识进行测试，考察学生对混凝土配合比设计的理解和掌握程度。
第七讲 普通混凝土配合比设计
一、与混凝土有关的基本概念
1.混凝土—用水泥、砂、石、掺合料、水以及外加剂按设计比例配制，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土称为普通混凝土，简称混凝土。它是一种原料易得、施工便利、具有较好耐久性和强度的建筑材料。
2.混凝土标号—是指混凝土按标准方法成型，标准立方体试件（200mm×200mm×200m）在标准养护条件下（温度20±3℃，相对湿度大于90%）养护28d所得的抗压强度值，单位为kgf/cm2（以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，三个测值中的最小值与较大值之差超过较大值20%时，舍去最小值，以剩余的两个测值的平均值作为该组试件的抗压强度值）。
3.混凝土强度等级—是指混凝土按标准方法成型、标准立方体试件（150mm×150mm×150mm）在标准养护条件下（温度20±2℃，相对湿度95%以上）养护28d所得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%，以C与立方体抗压强度标准值MPa（N/mm2）表示。如：混凝土立方体抗压强度标准值ｆｃｕ，ｋ＝20MPa，其强度等级表示为C20。（混凝土立方体抗压强度以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。当三个测值中的最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值做为该组试件的抗压强度测定值，当最大值或最小值与中间值的差值均超过中间值的15%时，则该组试件的抗压强度测定值无效。）
4.混凝土强度等级与混凝土标号的换算。
混凝土强度等级＝混凝土标号÷10－2
5.混凝土立方体试件抗压强度换算系数。
试件
尺寸（㎜）
换算系数
标准试件尺寸（㎜） 200×200×200 150×150×150 100×100×100
200×200×200 1.00 0.95 0.90
150×150×150 1.05 1.00 0.95
6．混凝土强度与齡期的关系
龄期—是指混凝土强度增长所需的时间。强度与龄期的关系，在标准养护时： R3→40%R28；
混凝土配合比计算书
混凝土配合比计算书是工程设计中一项非常重要的工作，它是确定混凝土材料与水泥、沙子、砂石等比例的关键。在建筑工程中，混凝土是最常用的建筑材料之一，配合比是确保混凝土品质稳定的关键。下面，我们来详细了解一下混凝土配合比计算书。
一、配合比定义和意义
混凝土配合比是指各种原材料在混凝土中所使用的比例关系。它是对混凝土进行搅拌制作时，水泥、砂子、骨料和水的比例。配合比设计要考虑到混凝土的强度、耐久性、变形和性质等因素。可以说配合比是混凝土品质的保证。
二、配合比计算的原理
配合比计算主要依据以下4个原则：
1.保证最小水灰比：保障混凝土强度和耐久性的前提。
2.保证混凝土的流动性：确保混凝土的可塑性。
3.保证混凝土中的骨料粒度：骨料应选用全功率覆盖，用较小骨料粒度占较大数量的方法。
4.保证混凝土的均匀性：确保混凝土的品质和性能的均匀性。
三、配合比计算的方法 混凝土配合比的计算方法一般有两种：经验公式和实验方法。经验公式通常是由很多混凝土结构的实际数据总结出来的，这种方法计算比较简单，一般适用于中小型建筑工程。而实验方法则需要进行混凝土试验后进行计算，比较精准，适用于大型工程和高精度的建筑结构。
下面以混凝土C20为例讲解其配合比计算过程：
配合比：C20
水胶比：0.55
水泥强度等级：32.5
骨料粒径：5mm-10mm
1、水：水按水胶比计算，水量为：0.55×水泥重量。
2、水泥：计算出所需水泥总重量后，根据水泥强度等级选定水泥单价和所需水泥数量。
3、砂：计算出所需骨料量后，以1:2.5的比例配砂。
4、骨料：使用全料运用和较处在短宽距离区域的骨料或多级分级粗、细骨料调配。
5、混合时间和用水量：根据混凝土的类型和试块强度等级选定合适的混合时间和用水量。
四、问题与解决
在混凝土配合比计算书的编制过程中，也有可能出现一些问题： 1.水胶比不易确定：此时需要根据试验得出的数据推算，或者按照针度粘度配合。
C30混凝土配合比计算书
一、编制依据
1、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）
2、《邵阳至怀化高速公路土建工程施工招标文件》
3、《公路工程集料试验规程》（JTJ058-2000）
4、《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ053-94）
5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
6、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）
二、设计资料
1、 混凝土设计等级为C30混凝土，混凝土拌和物坍落度35-50 mm。
2、 组成材料：
水 泥：长城宝庆P.O42.5；
细集料：中偏粗，细度模数为3.0，表观密度ρc＝2.642*103kg/m3；
粗集料：碎石最大粒径dmax＝31.5mm，表观密度
ρc＝2.715*103kg/m3；
外加剂：武汉武钢实业浩源化工有限公司生产的FDN-1高效减水剂，掺量为0.5%
三、计算配合比
1、 确定配制强度 fcu，0=fcu，k+1.645σ=30+1.645*5.0=38.2MPa
2、 计算水灰比
w/c=（αa* fce）/（fcu，0+αa*αb*fce）
=（0.46*32.5*1.13）/（38.2+0.07*0.46*32.5*1.13）
≈ 0.43 取0.49
3、单位用水量
根据《普通混凝土配和比设计规程》查得，当坍落度为35-50mm和碎石最大粒径为31.5mm时用水量为185kg/m3，由于掺入高效减水剂，减水率可达到15-25％，取值15％。根据公式：
mwa=mwo（1-β）
＝185*0.85
≈158kg/m3
4、 选定水泥用量
已知：w/c＝0.49、单位用水量mwo=158kg/m3,求得：mco≈323kg/m3。
5、 砂率
