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普通混凝土配合比设计规程JGJ_55-2011__图文

菏泽市预拌混凝土试验员培训班

混凝土 专题

2013-8-27

概 念

? 混凝土是由胶凝材料、粗细 骨料(又称集料)加水拌和后, 经一定时间硬化而成的人造 复合固体材料,是世界上用 量最大的人工建筑材料。

? 其中水泥混凝土是最常用的一种混 凝土,简称混凝土,它由水泥、粗 骨料、细骨料、水按适当比例拌和 浇筑硬化成型。在硬化前则称之为 混凝土拌合物。 ? 砂浆是由胶凝材料、细骨料加水拌 和后,经一定时间硬化而成的人造 复合固体材料,又称无粗骨料混凝 土。

分 类
混凝土按照表观密度大小分为三类: 3 ? (1)重混凝土(?0>2500Kg/M ) ? (2)普通混凝土 3 (?0=1900~2500Kg/M ) ? (3)轻混凝土(?0<1900Kg/M3) ?①轻骨料混凝土 ?②多孔混凝土(泡沫混凝土、 加气混凝土) ?③无砂大孔混凝土

——按流动性分类: 干硬性混凝土 流动性混凝土 自流平(自密实)混凝土 泵送混凝土

混凝土按强度等级可分为: ?①普通混凝土:强度等级为 C7.5-C60; ?②高强混凝土:强度等级为 C60-000; ?③超高强混凝土:强度等级大 于C100。

——按胶凝材料分类: 水泥混凝土、石膏混凝土、沥青 混凝土、水玻璃混凝土、碱矿渣 混凝土、聚合物混凝土。

–混凝土按功能及用途分类 ?如结构混凝土、防水混 凝土、耐热混凝土、耐 酸混凝土、纤维混凝土 和聚合物混凝土。

混凝土的优点
一、作为主要的建筑材料之一,混凝土 的原料丰富,经久耐用,节约能源,价格 较金属、木材和塑料便宜。 二、其它长处: 1、因需配制;2、因需成形;

水泥选择
? (1)水泥品种选择 ? 根据砼所要求的性能指标及所处的环 境条件、砼工程特点而选择水泥。 ? (2)水泥强度等级的选择 –一般强度混凝土,水泥强度等级一 般为混凝土强度等级的1.5-2倍。 –对高强度混凝土,水泥强度等级一 般为混凝土强度等级的1.0-1.5倍。 –对超高强混凝土,选用高强度等级 的水泥。

砂的粗细程度和颗粒级配
?骨料颗粒级配 ?筛分法

砂的物理性质
? (1) 密度、表观密度、堆积密度 ? (2) 空隙率和填充率 ? (3) 含水状态:全干、气干、饱 和面干、润湿四种状态

粗骨料
粒径大于4.75mm ? (1)有害杂质含量(含泥量 、针片状 颗粒含量、碱骨料反应 ) ? (2)颗粒形状及表面特征(碎石、卵 石)

? (3)强度和坚固性 –1)强度(抗压强度、压碎指标) –2)坚固性 ? (4)最大粒径与颗粒级配 –1)最大粒径 –2)颗粒级配(筛分析试验)

普通混凝土拌和物
一、 混凝土拌合物的和易性 ? (1)和易性的概念(流动性、粘聚性 和保水性) ? (2)和易性的检测(流动性的检测) ?1)坍落度试验 ?2)维勃稠度试验 ?3)其它方法

影响和易性的主要因素
? 1)材料品种与用量的影响 ?①水泥品种和细度:用粉煤灰水 泥拌制的混凝土流动性最好,保 水性和粘聚性也较好。 ?②水泥浆数量:水泥浆数量不能 太多也不能太少 ?③水灰比(单位用水量)

?④砂率(sand percentage)
?⑤外加剂(减水剂、泵送剂)和 掺合料(粉煤灰)

2)环境的温度与湿度的影响 ?环境的温度高,空气湿度小, 拌合物水分蒸发快,坍落度损 失大,坍落度小。 3)工艺对和易性(workability)影 响 ?拌合好,塌落度(slump)大。

缺陷和裂缝:
? ①由于水泥的收缩,引起砂浆与粗骨料间 产生拉应力,产生裂缝; ? ②水泥的泌水使与集料间形成界面裂缝; ? ③水泥水化热引起的裂缝; ? ④多余水的蒸发留下的孔隙; ? ⑤外力碰撞、振动不均匀,不密实产生的 裂缝(如拆模式时); ? ⑥施工时不可能达到完全密实,留有孔隙;

影响混凝土强度的因素
–1)水泥强度等级和水灰比 –2)骨料的种类、质量(如泥 块含量)及数量 –3)湿度与温度的影响 –4)龄期的影响

混凝土的耐久性
? 耐久性的概念:砼抵抗所处环境的 作用破坏的能力,如温度、湿度, 化学侵蚀介质等。 ? 环境对砼的作用: ? ①物理作用如冻融、渗透以及磨蚀, 空蚀等; ? ②化学作用,如各种酸、碱、侵蚀, 碳化、碱集料反应以及砼中的钢筋 锈蚀等。

耐久性类型
–1)混凝土的抗渗性 –2)混凝土的抗冻性 –3)混凝土抗侵蚀性 –4)混凝土的碳化 –5)混凝土的碱---骨料反应

提高混凝土耐久性的主要措施 1.合理选择水泥品种 2.增加砼密实度 ①W/C ②成型方法 ③ 集料级配(包括砂率)等 3.质量性能稳定的集料——针对碱—集 料反应尤其注意。 4.掺加矿物掺合料、引合剂、防渗剂等 5.砼表面处理(特别是裂缝防护) 6. 规定最小水泥用量

混凝土外加剂
? 外加剂:是在拌制混凝土过程中掺 入的用以改善混凝土性质的物质。 掺量很小。一般不大于水泥重量的 5%(膨胀剂例外,掺量>10%)

减水剂
? a.在原配合比不变的条件下,可增大 混凝土拌合物的流动性,且不致降低 混凝土的强度。 ? b.在保持流动性及水灰比不变的条件 下,可以减少用水量及水泥用量,节 约水泥。 ? c.在保持流动性及水泥用量不变的条 件下,可以减少用水量,从而降低水 灰比,使混凝土的强度及耐久性得到 提高。

早强剂
? 多用于加速砼硬化,缩短施工 周期,加快施工速度提高模板 周转率以及抢修工程

引气剂
? 使砼在搅拌过程中引入在量的均匀分布的 封闭的微小气泡,(20~1000um)。 ? (1)改善砼和易性——滚珠作用; ? (2)提高防渗、抗冻性(一定引气量范 围内); ? (3)强度一般降低,但可以由减水作用 得到一定的补偿。

? 泵送剂——由高效减水剂、缓凝剂、 引气剂和增稠剂等复合制成。 ? 抗冻剂——由防冻组分(降低水的冰 点)、减水组分、引气组分和早强组 分复合而成。 ? 膨胀剂——使混凝土产生膨胀的外加 剂。 ? 防水剂

矿物掺合料 是指在混凝土拌合物中掺入 量超过水泥质量的5%,在配合 比设计时,需要考虑体积或质 量变化的外加材料。如粉煤灰、 矿渣、硅灰、沸石粉等。

粉煤灰
? 粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的 一种似火山灰质混合材料。它的化 学组成与黏土质相似,主要成分为 二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二 铁、氧化钙和未燃尽炭。

粉煤灰在混凝土工程中的应用
? 1、在混凝土中掺加粉煤灰代替 部分水泥或细骨料,能降低成 本; ? 2、改善了混凝土拌合物的和易 性; ? 3、增强混凝土的可泵性; ? 4、提高混凝土抗渗能力;

? 5、减少了混凝土的徐变; ? 6、提高抗硫酸盐性能和耐化学侵 蚀性能; ? 7、降低水化热;改善混凝土的耐 高温性能; ? 8、减轻颗粒分离和泌水现象; ? 9、减少混凝土的收缩和开裂以及 抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐 蚀等优点。

粉煤灰在混凝土中的掺用方式
? 1)在混凝土中掺粉煤灰可取代部 分水泥,也可取代部分细骨料, ? 2)既不取代水泥也不取代细骨料。 3)取代水泥又分为等量取代和超 量取代。

粉煤灰在混凝土中的适宜掺量
? 1)处于比较干燥或不宜接触水 的环境中的混凝土,粉煤灰的 掺量不应过大,用量宜为胶凝 材料总量的20%-30%;

? 2)在潮湿环境中的混凝土,可适 当提高粉煤灰的用量,因为在潮湿 环境条件下有利于粉煤灰活性的发 挥,更易获得良好的应用效果。如 在地下大体积混凝土中,粉煤灰的 掺量可达30%-50%,在日本甚至 已高达70%。正由于此项技术措施, 使新拌混凝土可降温5 -10℃,特 别是延缓“峰温”的出现,从而使 混凝土的抗裂性大为改善。

粉煤灰掺合料对混凝土性能的影响
? 1)对混凝土拌合物性能的影响以粉煤 灰取代部分水泥或骨料,一般都能在 保持混凝土原有和易性的条件下减少 用水量。粉煤灰愈细,球形颗粒含量 愈高,其减水效果愈好。如果掺粉煤 灰而不减少用水量,则可改善混凝土 的和易性并能减少混凝土的泌水率, 防止离析。因而粉煤灰掺合料更适合 于压浆混凝土及泵送混凝土。

? 2)对混凝土强度、耐久性的影 响 ? 以粉煤灰取代部分水泥时,混 凝土的早期强度可能稍有降低, 但后期强度则与基准混凝土相 等或略高。粉煤灰的活性效果, 即使龄期长达180d,活性效应 可能仍未达到充分反应的程度。

? 使用优质粉煤灰取代部分水泥能减 少混凝土的用水量,相应降低水胶 比,因此能提高混凝土的密实性及 抗渗性,并改善混凝土的抗化学侵 蚀性。粉煤灰对混凝土的抗冻性略 有不利影响,因此当对混凝土有特 殊抗冻性要求时,应在掺粉煤灰的 同时,适当加人引气剂。

使用优质粉煤灰的混凝土干缩不比 基准混凝土(不掺粉煤灰的混凝土) 大,而且对混凝土的弹性模量有所 提高。但使用需水量大于基准的粉 煤灰,则会增加混凝土的收缩,特 别是混凝土的早期收缩。因此,对 于需水量大的粉煤灰,应适当降低 其掺量。

? 混凝土中掺用粉煤灰,不但能减少 混凝土的水化热,而且对降低混凝 土开裂具有良好的效果,易于施工 振捣,特别在大体积混凝土工程中 尤为明显。粉煤灰混凝土的碳化收 缩往往大于普通水泥混凝土的碳化 收缩。碳化收缩只是混凝土表面碳 化层局部收缩,可是采用低质量的 粉煤灰时,碳化收缩会较大地影响 表面混凝土的质量。

混凝土掺入粉煤灰的技术经济效益
? 1)节约大量水泥和能源在混凝土中合 理使用1t粉煤灰,可以取代05t -0. 8t 水泥,并节约包括燃料和电力的总能 耗0.12t~0.2t标准煤。 ? 2)可改善混凝土多种性能。如和易性、 可泵性、弹性模量、渗透性、水化热 等。 ? 3)扩大混凝土品种和强度等级的范围。

普通混凝土配合比设计规程 (JGJ55-2011)
2011年12月1日实施

1 总则
1.0.1 为规范普通混凝土配合比设计方法,满 足设计和施工要求,保证混凝土工程质量, 并且达到经济合理,制定本规程。 1.0.2 本规程适用于工业与民用建筑及一般构 筑物所采用的普通混凝土配合比设计。 ? 除一些专业工程以及特殊构筑物的混凝土 1.0.3 普通混凝土配合比设计除应符合本规程 的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规 定。

2 术语、符号
2.1 术语 2.1.1普通混凝土:干表观密度为 2000kg/m3~2800kg/m3的混凝土。 (在建工行业,普通混凝土简称混凝土,是 指水泥混凝土) 2.1.2干硬性混凝土:拌合物坍落度小于 10mm且须用维勃稠度(s)表示其稠度的 混凝土。 (维勃稠度可以合理表示坍落度很小甚至为

零的混凝土拌合物稠度,维勃稠度等级划 分为5个。)

2 术语、符号
等级 V0 V1 V2 V3 V4 维勃稠度(s) ≥31 30~21 20~11 10~6 5~3

2 术语、符号
2.1.3塑性混凝土:拌合物坍落度为 10mm~90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土:拌合物坍落度 为100mm~150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土:拌合物坍落 度不低于160mm的混凝土。

2 术语、符号
坍落度等级划分为5个等级。
等级 S1 S2 S3 S4 S5 坍落度(mm) 10~40 50~90 100~150 160~210 ≥220

2 术语、符号
2.1.6 抗渗混凝土:抗渗等级不低于P6的混 凝土。 2.1.7 抗冻混凝土:抗冻等级不低于F50的混 凝土。 (均指设计提出要求的抗渗或抗冻混凝土) 2.1.9 泵送混凝土:可在施工现场通过压力泵 及输送管道进行浇筑的混凝土。 (包括流动性混凝土和大流动性混凝土,泵 送时坍落度不小于100mm。)

2 术语、符号
2.1.10大体积混凝土:体积较大的、可 能由胶凝材料水化热引起的温度应力 导致有害裂缝的结构混凝土。 ? (大体积混凝土也可以定义为,混凝 土结构物实体最小几何尺寸不小于1m

的大体量混凝土,或预计会因混凝土 中胶凝材料水化引起的温度变化和收 缩而导致有害裂缝产生的混凝土。)

2 术语、符号

2.1.11 胶凝材料:混凝土中水泥和 活性矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量:混凝土中水 泥用量和活性矿物掺合料用量之和。 (胶凝材料和胶凝材料用量的术语

和定义在混凝土工程技术领域已被 广泛接受)

2.1.13 水胶比:混凝土中用水量与 胶凝材料用量的质量比。(代替水 灰比) 2.1.14 矿物掺合料掺量:矿物掺合 料用量占胶凝材料用量的质量百分 比。 2.1.15 外加剂掺量:外加剂用量相 对于胶凝材料用量的质量百分比。 (11~15是新组建的术语和定义)

2 术语、符号
fb—胶凝材料28d胶砂抗压强度实测值(MPa) m0—计算(基准)配合比每立方米混凝土的用量 (kg); γf—粉煤灰影响系数; γs—粒化高炉矿渣粉影响系数; Pt—六个试件中不少于4个未出现渗水时的最大水 压值(MPa); P—设计要求的抗渗等级值; Tt—试配时要求的坍落度值(mm); Tp—入泵时要求的坍落度值(mm) ΔT—试验测得的预计出机到泵送时间段内的坍落 度经时损失值(mm)。

3 基本规定(新增加)
3.0.1 混凝土配合比设计应满足混凝 土配制强度和其它力学性能、拌合 物性能、长期性能和耐久性能的设 计要求。 混凝土拌合物性能、力学性能、 长期性能和耐久性能的试验方法应 分别符合现行国家标准《普通混凝 土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080、《普通混凝土力学性

能试验方法标准》GB/T50081和 《普通混凝土长期性能和耐久性 能试验方法标准》GB/T50082的 规定。

强调混凝土配合比设计应满足耐 久性能要求这是本次规程修订的 重点之一。

3 基本规定(新增加)
3.0.2 混凝土配合比设计应采用工程实 际使用的原材料,并应满足国家现行 标准的有关要求;配合比设计应以干 燥状态骨料为基准,细骨料含水率应 小于0.5%,粗骨料含水率应小于0.2%。 ? 我国长期以来一直在建设工程中采用

以干燥状态骨料为基准的混凝土配合 比设计,具有可操作性,应用情况良 好。

3 基本规定(最大水胶比)
3.0.3 混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结 构设计规范》GB50010的规定。 (控制水胶比是保证耐久性的重要手段,水胶

比是配比设计的首要参数) 《混凝土结构设计规范》对不同环境条件的 混凝土最大水胶比作了规定。 环境类别 一 二(a) (b) 三 最大水灰比 0.65 0.60 0.55 0.50

3 基本规定
环境类别 一 二a 二b 三 条件 室内正常环境 室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环 境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水 或土壤直接接触的环境 使用除冰盐的环境;严寒和寒玲地区冬季水位 变动的环境;滨海室外环境

四 五

海水环境 受人为或自然的慢蚀性物质影响的环境

补充:GB/T50476-2008 《混凝土结构 耐久性设计规范》环境类别与作用等级

3 基本规定(最小胶凝材料)
3.0.4 混凝土的最小胶凝材料用量应符合表 3.0.4的规定,配制C15及其以下强度等级 的混凝土,可不受表3.0.4的限制。如最大 水胶比为0.6,对钢筋混凝土最少280kg。

(在满足最大水胶比条件下,最小胶凝 材料用量是满足混凝土施工性能和掺 加矿物掺和料后满足混凝土耐久性的 胶凝材料用量)

3 基本规定(修订前的规定)
环境条件 最大水灰比 素砼 钢砼 预砼 最小水泥用量 素砼 钢砼 预砼

一 二a
二b 三

—— 0.70
0.55 0.50

0.65 0.60 0.60 0.60
0.55 0.55 0.50 0.50

200 225
250 300

260 280
280 300

300 300
300 300

? 当用活性掺合料取代部分水泥时,表中的最大水灰比及最 小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。

GB/T50476-2008 混凝土结构耐久性 设计规范中有关胶凝材料用量条款

3 基本规定(矿物掺合料最大掺量)
3.0.5 矿物掺合料在混凝土中的掺 量应通过试验确定。钢筋混凝土中 矿物掺合料最大掺量宜符合表 3.0.5-1的规定;预应力钢筋混凝 土中矿物掺合料最大掺量宜符合表 3.0.5-2的规定。 如水胶比≦0.40,普通水泥的 粉煤灰最大掺量35%。

3 基本规定(矿物掺合料最大掺量)
? 规定矿物掺合料最大掺量主要是为 了保证混凝土耐久性能。 ? 矿物掺合料在混凝土中的实际掺量 是通过试验确定的,在本规程配合 比调整和确定步骤中规定了耐久性 试验验证,以确保满足工程设计提 出的混凝土耐久性要求。

3 基本规定(矿物掺合料最大掺量)

? 当采用超出表3.0.5-1和表 3.0.5-2给出的矿物掺合料最大 掺量时,全然否定不妥,通过 对混凝土性能进行全面试验论 证,证明结构混凝土安全性和 耐久性可以满足设计要求后, 还是能够采用的。

3 基本规定(水溶性氯离子最大含量)
3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯离子最 大含量应符合表3.0.6的要求。混凝土 拌合物中水溶性氯离子含量应按照现 行行业标准《水运工程混凝土试验规 程》JTJ 270中混凝土拌合物中氯离 子含量的快速测定方法进行测定。 ? 按环境条件影响氯离子引起钢锈的程 度简明地分为四类,并规定了各类环 境条件下的混凝土中氯离子最大含量。

? 采用测定混凝土拌合物中氯离 子的方法,与测试硬化后混凝 土中氯离子的方法相比,时间 大大缩短,有利于配合比设计 和控制。 ? 表3.0.6中的氯离子含量系相对 混凝土中水泥用量的百分比, 与控制氯离子相对混凝土中胶 凝材料用量的百分比相比,偏 于安全。

3 基本规定(最小含气量)
3.0.7 长期处于潮湿或水位变动的寒 冷和严寒环境、以及盐冻环境的混 凝土应掺用引气剂。引气剂掺量应 根据混凝土含气量要求经试验确定; 掺用引气剂的混凝土最小含气量应 符合表3.0.7的规定,最大不宜超 过7.0%。

3 基本规定(最小含气量)
? 掺加适量引气剂有利于混凝土 的耐久性,尤其对于有较高抗 冻要求的混凝土,掺加引气剂 可以明显提高混凝土的抗冻性 能。引气剂掺量要适当,引气 量太少作用不够,引气量太多 混凝土强度损失较大。

3 基本规定(最大碱含量)

3.0.8 对于有预防混凝土碱骨料反 应设计要求的工程,混凝土中最 3,并 大碱含量不应大于3.0kg/m 宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料; 对于矿物掺合料碱含量,粉煤灰 碱含量可取实测值的1/6,粒化高 炉矿渣粉碱含量可取实测值的1/2。

? 掺加适量粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等 矿物掺合料,对预防混凝土碱骨料反 应具有重要意义。 ? 混凝土中碱含量是测定的混凝土各原 材料碱含量计算之和,而实测的粉煤 灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料碱 含量并不是参与碱骨料反应的有效碱 含量,对于矿物掺合料中有效碱含量, 粉煤灰碱含量取实测值的1/6,粒化高 炉矿渣粉碱含量取实测值的1/2,已经 被混凝土工程界采纳。

4 混凝土配制强度的确定
4.0.1 混凝土配制强度应按下列规定确定: 1.当混凝土的设计强度等级小于C60时,配 制强度应按下式计算:

f cu,0 ? f cu,k ? 1.645?

2.当设计强度等级不小于C60时,配制强度 应按下式计算(新增)

f cu,0 ? 1.15 f cu,k

4 混凝土配制强度的确定
4.0.2 混凝土强度标准差应按照下列规定确定: 1.当具有近1个月~3个月的同一品种、同一 强度等级混凝土的强度资料时,其混凝土 强度标准差σ应按下式计算:
? ?

?
i ?1

n

2 2 f cu ,i ? nmfcu

n ?1

n—试件组数,n值应大于或者等于30。

4 混凝土配制强度的确定
? 对于强度等级不大于C30的混凝土:当σ计 算值不小于3.0MPa时,应按照计算结果取 值;当σ计算值小于3.0MPa时,σ应取 3.0MPa。 ? 对于强度等级大于C30且不大于C60的混凝 土:当σ计算值不小于4.0MPa时,应按照 计算结果取值;当σ计算值小于4.0MPa时, σ应取4.0MPa。 ? C20和C25,2.5MPa;(修订前) ? 大于或等于C30,3.0MPa。(修订前)

4 混凝土配制强度的确定
2.当没有近期的同一品种、同一强度等级混 凝土强度资料时,其强度标准差σ可按表 4.0.2取值。 ≤C20 C25~C45 C50~C55 4.0 5.0 6.0 <C20 C20~C35 >C35(修改前)

4 混凝土配制强度的确定
4.0.3 遇有下列情况时应提高混凝土配制强度: 1.现场条件与试验室条件有显著差异时; 2.C30等级及其以上强度等级的混凝土,采 用非统计方法评定时。 ? 即:配制强度计算公式中的“大于”符号

的使用条件。

5 混凝土配合比计算
5.1 水胶比 5.1.1 混凝土强度等级不大于C60等级时,混 凝土水胶比宜按下式计算: ? a ?f b W /B? f cu,0 ? ? a ? b ?f b ? fb—胶凝材料(水泥与矿物掺合料按使用比 例混合)28d胶砂抗压强度(MPa),

5 混凝土配合比计算
1.当胶凝材料28d胶砂抗压强度无实测值时,可按 下式计算:

f b ? ? f ?? s ? f ce

?f、?s ——粉煤灰(fly ash)影响系数和粒化高炉矿渣

粉(slag)影响系数, fce ——水泥(cement)28d胶砂抗压强度(MPa)。 ① 采用Ⅰ级粉煤灰宜取上限值。 ② 采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值,采用 S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值,采用S105级 粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。 ③ 当超出表中的掺量时,粉煤灰和粒化高炉矿渣粉 影响系数应经试验确定。

5 混凝土配合比计算
2.当水泥28d胶砂抗压强度无实测值时,公 式(5.1.1-2)中的fce值可按下式计算: f ce ? ? c ? f ce,g ?c——水泥强度等级值的富余系数,可按实际 统计资料确定;当缺乏实际统计资料时, 也可按表5.1.1-2选用(增加); fce,g——水泥强度等级值(MPa)。 32.5 42.5 52.5 1.12 1.16 1.10

5 混凝土配合比计算
5.1.2 回归系数?a和?b宜按下列规定确定: 1.根据工程所使用的原材料,通过试验建立 的水胶比与混凝土强度关系式来确定; 2.当不具备上述试验统计资料时,可按表 5.1.2选用。 碎石 卵石 ?a 0.53(0.46) 0.49(0.48) ?b 0.20(0.07) 0.13(0.33)

5 混凝土配合比计算
新:W/B=0.53×42.5/(38+0.53×0.2×42.5) =0.53 旧: W/B=0.46×42.5/(38+0.46×0.07×42.5) =0.50 38=0.53× fce(1/0.50-0.2) fce =38/0.954=39.8MPa

5 混凝土配合比计算
新:W/B=0.49×42.5/(38+0.49×0.13×42.5) =0.51 旧: W/B=0.48×42.5/(38+0.48×0.33×42.5) =0.45 38=0.49× fce(1/0.45-0.13) fce =37.1MPa

5 混凝土配合比计算
5.2 用水量和外加剂用量 5.2.1 每立方米干硬性或塑性混凝土的用水 量(mw0)应符合下列规定: 1.混凝土水胶比在0.40~0.80范围时,可按 表5.2.1-1和表5.2.1-2选取; 2.混凝土水胶比小于0.40时,可通过试验确 定。 ? 干硬性或塑性混凝土掺外加剂后的用水量 在以上数据的基础上通过试验进行调整。

5 混凝土配合比计算
5.2.2 每立方米流动性或大流动性混凝土(掺外加剂) 的用水量(mwo)可按下式计算:

mw0 ? mw0' (1 ? ? )
mw0—计算配合比每立方米混凝土的用水量(kg); mw0?— ??未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的 每立方米混凝土用水量(kg),以表5.2.1-2中 90mm坍落度的用水量为基础,按每增大20mm坍 落度相应增加5kg用水量来计算; β—外加剂的减水率(%),应经混凝土试验确定。

5 混凝土配合比计算
5.2.3 每立方米混凝土中外加剂用量(ma0) 应按下式计算: ma0 ? mb0 ? a
ma0 —计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量 (kg); mb0 —计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量 (kg),计算应符合本规程5.3.1条的规定; βa—外加剂掺量(%),应经混凝土试验确定。

? 也可结合经验并经试验确定流动性或大流 动性混凝土的外加剂用量和用水量。

5 混凝土配合比计算
5.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量 5.3.1 每立方米混凝土的胶凝材料用量(mb0) 应按下式计算,并应进行试拌调整,在拌合 物性能满足的情况下,取经济合理的胶凝材 料用量。

mw0 mb0 ? W /B

5 混凝土配合比计算
5.3.2 每立方米混凝土的矿物掺合料用量(mf0)应 按下式计算:

mf0 ? mb0 ? f

βf——矿物掺合料掺量(%),可结合本规程3.0.5 条和5.1.1条的规定确定。 5.3.3 每立方米混凝土的水泥用量(mc0)应按下式 计算:

mc0 ? mb0 ? mf0

? 计算得出的计算配合比中的用量,还要在试配过 程中调整验证。

5 混凝土配合比计算
5.4 砂率 5.4.1 砂率应根据骨料的技术指标、 混凝土拌合物性能和施工要求,参 考既有历史资料确定。 5.4.2 当缺乏砂率的历史资料可参考 时,混凝土砂率的确定应符合下列 规定: 1.坍落度小于10mm的混凝土,其 砂率应经试验确定。(干硬性混凝 土)

2.坍落度为10mm~60mm的混凝 土,其砂率可根据粗骨料品种、最 大公称粒径及水胶比按表5.4.1选 取。 3.坍落度大于60mm的混凝土,其 砂率可经试验确定,也可在表 5.4.1的基础上,按坍落度每增大 20mm、砂率增大1%的幅度予以 调整。

5 混凝土配合比计算
? 5.5 粗、细骨料用量
5.5.1 采用质量法计算粗、细骨料用量时,应按下 列公式计算:

mf0 ? mc0 ? mg0 ? ms0 ? mw0 ? mcp
ms0 ?s ? ? 100% mg0 ? ms0

mg0—计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量(kg); ms0—计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量(kg); βs—砂率(%); mcp—每立方米混凝土拌合物的假定质量(kg),可取 2350kg~2450kg。

5 混凝土配合比计算
5.5.2 采用体积法计算粗、细骨料用量 时,应按下列公式计算
mc0

?c

?

mfo

?f

?

mg 0

?g

?

ms0

?s

?

mw0

?w

? 0.01? ? 1

ms0 ?s ? ? 100% mg0 ? ms0

6混凝土配合比的试配、调整与确定
6.1 试配 6.1.1 搅拌方法包括搅拌方式、投料 方式和搅拌时间等。 6.1.2 试验室成型条件。 6.1.3 每盘混凝土试配的最小搅拌量 应符合表6.1.3的规定,并不应小 于搅拌机额定搅拌量的1/4。 ≤31.5 20l(15l)

6.1.4 首先试拌。宜保持计算水 胶比不变,以节约胶凝材料为 原则,调整胶凝材料用量、用水 量、外加剂用量和砂率等,直到 混凝土拌合物性能符合设计和施 工要求,然后修正计算配合比, 提出试拌配合比。

6混凝土配合比的试配、调整与确定
6.1.5 应在试拌配合比的基础上,进行 混凝土强度试验,并应符合下列规定: 1.应至少采用三个不同的配合比,其中 一个应为试拌配合比,另外两个配合 比的水胶比宜较试拌配合比分别增加 和减少0.05,用水量应与试拌配合比 相同,砂率可分别增加和减少1%。外 加剂掺量也做减少和增加的微调。

? 3.进行混凝土强度试验时,标准 养护到28d或设计规定龄期时试压; 也可同时多制作几组试件,按《早 期推定混凝土强度试验方法标准》 JGJ/T15早期推定混凝土强度,用 于配合比调整,但最终应满足标准 养护28d或设计规定龄期的强度要 求。

6混凝土配合比的试配、调整与确定
6.2 配合比的调整与确定 6.2.1通过绘制强度和胶水比关系图,按 线性比例关系,采用略大于配制强度 的强度对应的胶水比做进一步配合比 调整偏于安全。也可以直接采用前述 至少3个水胶比混凝土强度试验中一个 满足配制强度的胶水比做进一步配合 比调整,虽然相对比较简明,但有时 可能强度富余较多,经济代价略高。

6混凝土配合比的试配、调整与确定
6.2.2 配合比应按以下规定进行校正 ? c,t 校正系数δ ? ?
? c,c

6.2.3 实测值与计算值之差的绝对值不超 过计算值的2%时,配合比可维持不变; 当二者之差超过2%时,应将配合比中 每项材料用量均乘以校正系数δ。

6混凝土配合比的试配、调整与确定

6.2.4 配合比调整后,应测定 拌合物水溶性氯离子含量, 试验结果应符合本规程表 3.0.6的规定。

附件
3.0.6 混凝土拌合物中水溶性氯 离子最大含量应符合表3.0.6的 要求。混凝土拌合物中水溶性 氯离子含量应按照现行行业标 准《水运工程混凝土试验规程》 JTJ 270中混凝土拌合物中氯 离子含量的快速测定方法进行 测定。

6混凝土配合比的试配、调整与确定

6.2.5 配合比调整后,应对设计 要求的混凝土耐久性能进行试 验,符合设计规定的耐久性能 要求的配合比方可确定为设计 配合比。

6混凝土配合比的试配、调整与确定
6.2.5 生产单位可根据常用材料设计出常用 的混凝土配合比备用,并应在启用过程中 予以验证或调整。遇有下列情况之一时, 应重新进行配合比设计: 1.对混凝土性能有特殊要求时; 2.水泥、外加剂或矿物掺合料等原材料品 种、质量有显著变化时。

7.1 抗渗混凝土
7.1.1 抗渗混凝土的原材料应符合下列 规定: 1.水泥宜采用普通硅酸盐水泥 2. 粗骨料宜连续级配,粒径不宜大于 40.0mm,含泥量不大于1.0%,泥块含 量不大于0.5%。 3. 细骨料为中砂,含泥量不大于3.0%, 泥块含量不大于1.0%。

4.粉煤灰等级应为Ⅰ级或Ⅱ级。 ? 大量抗渗混凝土用于地下工程,为了 提高抗渗性能和适合地下环境特点, 掺加外加剂和矿物掺合料十分有利。 在以胶凝材料最小用量作为控制指标 的情况下,采用普通硅酸盐水泥有利 于提高混凝土耐久性能和进行质量控 制。骨料粒径太大和含泥(包括泥块) 较多都对混凝土抗渗性能不利。

7.2 抗冻混凝土
7.2.2 抗冻混凝土的原材料应符合下列规定 6.在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得掺用含有氯 盐的防冻剂;在预应力混凝土中不得掺用含有亚 硝酸盐或碳酸盐的防冻剂。 ? 采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制抗冻混凝 土是一个基本做法;骨料含泥(包括泥块)较多 和骨料坚固性差都对混凝土抗冻性能不利。一些 混凝土防冻剂中掺用氯盐,如果采用会引起混凝 土中钢筋锈蚀,导致严重的结构混凝土耐久性问 题。《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119规定 含亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混 凝土结构。

7.2 抗冻混凝土
7.2.3 抗冻混凝土配合比应符合下列规定: 1.最大水胶比和最小胶凝材料用量(增加的) 应符合表7.2.3-1的规定 2.复合矿物掺合料掺量宜符合表7.2.3-2的规 定;其它矿物掺合料掺量宜符合本规程表 3.0.5-1的规定 (增加) ? 在通常水胶比情况下,混凝土中掺入过量 矿物掺合料也对混凝土抗冻性能不利。混 凝土中掺用引气剂是提高混凝土抗冻性能 的有效方法之一。

7.3 高强混凝土
7.3.2 高强混凝土的原材料应符合下 列规定 1.水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅 酸盐水泥(既胶砂强度较高,适合

配制高强度等级混凝土;又混合材 较少,可掺加较多的矿物掺合料来 改善高强混凝土的施工性能。)

2.粗骨料宜采用连续级配,(对于 C60混凝土粗骨料最大粒径不大于 31.5)其最大公称粒径不宜大于 25.0mm,针片状颗粒含量不宜大于 5.0%,含泥量不应大于0.5%,泥块 含量不应大于0.2%; 3.细骨料的细度模数宜为2.6~3.0 (大于2.6),含泥量不应大于 2.0%,泥块含量不应大于0.5%;

7.3 高强混凝土
4.宜采用减水率不小于25%的高性能减水 剂(高效减水剂或缓凝高效减水剂); 5.宜复合掺用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和 硅灰等矿物掺合料;粉煤灰等级不应低 于Ⅱ级;对强度等级不低于C80的高强混 凝土宜掺用硅灰。(硅灰掺量一般为 3~8%) ? (应掺用活性较好的矿物掺合料,且宜 复合使用矿物掺合料。)

7.3 高强混凝土
7.3.3 高强混凝土配合比应经试验确定,在 缺乏试验依据的情况下,配合比设计宜符 合下列要求(增加) 1.水胶比、胶凝材料用量和砂率可按表 7.3.3选取,并应经试配确定; 2.外加剂和矿物掺合料的品种、掺量,应通 过试配确定;矿物掺合料掺量宜为25%~ 40%;硅灰掺量不宜大于10%; 3.水泥用量不宜大于500kg/m3。(水泥不 大于550kg/m3,胶凝材料总量不大于 600kg/m3)

7.3 高强混凝土
7.3.4 在试配过程中,应采用三个不同的配合比进 行混凝土强度试验,其中一个可为依据表7.3.3计 算后调整拌合物的试拌配合比,另外两个配合比 的水胶比,宜较试拌配合比分别增加和减少0.02。 7.3.5 高强混凝土设计配合比确定后,尚应采用该 配合比进行不少于三盘混凝土的重复试验,每盘 混凝土应至少成型一组试件,每组混凝土的抗压 强度不应低于配制强度。 7.3.6 高强混凝土抗压强度宜采用标准试件通过试 验测定;使用非标准尺寸试件时,尺寸折算系数 应由试验确定。

7.4 泵送混凝土 7.4.1 泵送混凝土的原材料应符 合下列规定: 1.水泥宜采用硅酸盐水泥、普通 硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和 粉煤灰硅酸盐水泥;

2. 粗骨料宜连续级配,其针片状颗 粒含量不宜大于10%,最大公称 粒径与输送管径之比符合表7.4.1 规定。 3. 细骨料宜为中砂,其通过公称直 径为315um筛孔颗粒含量不宜少 于15%; 4. 应掺用泵送剂或减水剂,并宜掺 用矿物掺合料。

7.4 泵送混凝土
7.4.2 泵送混凝土配合比应符合下列规定: 1.胶凝材料用量不宜小于300kg/m3; 2.砂率宜为35%~45%; 3.泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料 的总量之比不宜大于0.60;(删除内容) ? 如果胶凝材料用量太少,水胶比大则浆体 太稀,黏度不足,混凝土容易离析,水胶 比小则浆体不足,混凝土中骨料量相对过 多,这些都不利于混凝土的泵送。

7.4 泵送混凝土
7.4.3 泵送混凝土试配时要求的坍落度值应 按下式计算: Tt ? Tp ? ?T Tt—试配时要求的坍落度值(mm); Tp—入泵时要求的坍落度值(mm); ΔT—试验测得的预计出机到泵送时间段内的 坍落度损失值(mm)。 ? 泵送混凝土出机到泵送时间段内的坍落度 经时损失控制在30mm/h以内比较好。

7.5 大体积混凝土
7.5.1 大体积混凝土所用的原材料应 符合下列规定: 1.水泥宜采用中、低热硅酸盐水泥 或低热矿渣硅酸盐水泥,水泥的3d 和7d水化热应符合标准规定;当采 用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时 应掺加矿物掺合料,胶凝材料的3d 和7d水化热分别不宜大于240kJ/kg 和270kJ/kg。

7.5 大体积混凝土
2.粗骨料宜为连续级配,最大公称 粒径不宜小于31.5mm,含泥量不 应大于1.0%;(考虑限制混凝土 变形) 3.细骨料宜采用中砂,含泥量不应 大于3.0%。 4.宜掺用矿物掺合料和缓凝型减水 剂。(缓减温升)

7.5 大体积混凝土
7.5.2 当设计采用混凝土60d或90d龄期强度 时,宜采用标准试件进行抗压强度试验。 ? 由于采用低水化热的胶凝材料有利于限制 大体积混凝土由温度应力引起的裂缝,所 以大体积混凝土中胶凝材料中往往掺用大 量粉煤灰等矿物掺合料,使混凝土强度发 展较慢,设计采用混凝土60d或90d龄期强 度也是合理的。当标准养护时间和标准试 件未能两全时,维持标准试件比较合理。

7.5 大体积混凝土
7.5.3 大体积混凝土配合比应符合下 列规定: 1.水胶比不宜大于0.55,用水量不 宜大于175kg/m3。 2.在保证混凝土性能要求的前提下, 宜提高每立方米混凝土中的粗骨料 用量;砂率宜为38%~42%。

3.在保证混凝土性能要求的前 提下,应减少胶凝材料中的水 泥用量,提高矿物掺合料掺量, 矿物掺合料掺量应符合本规程 表3.0.5-1的规定。 4.混凝土拌合物泌水量宜小于 3。 10l/m

7.5 大体积混凝土

7.5.4 在配合比试配和调整时, 控制混凝土绝热温升不宜大 于50℃。 7.5.5 配合比应满足施工对混 凝土凝结时间的要求。

? 可在配合比试配和调整时通 过混凝土绝热温升测试设备 测定混凝土的绝热温升,或 通过计算求出混凝土的绝热 温升,从而在配合比设计过 程中控制混凝土绝热温升。

? 延迟混凝土的凝结时间对大 体积混凝土施工操作和温度 控制有利,大体积混凝土配 合比设计应重视混凝土的凝 结时间。


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