4混凝土5普通混凝土配合比.pdf
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第 六节 普通 混凝土配合比设计胶凝材料水砂石子建筑材料学 ——混凝土 2混凝土强度的统计特征0.1 混凝土强度的离散性混凝土的强度值总是离散的 原材料 施工水平 试验条件建筑材料学 ——混凝土 3混凝土质量控制 —— 强度波动曲线强度上控制线中心控制线下控制线最低限值线试件编号混凝土质量控制图fcufcu,kfcu,min强度平均值，也是混凝土的配制强度 fcu,o设计强度等级fcu,k建筑材料学 ——混凝土 40.2 混凝土强度的总体分布符合 正态分布4个特点 —— 以 平均强度 μ 为对称轴，两边对称距对称轴越远，出现的概率越小，并逐渐趋近于零 曲线与横座标之间的面积为 概率的总和，等于 100% 曲线对称轴两侧各有一个 拐点 —— 表明 离散性， 离开平均值的距离即为 标准差 曲线 窄而高 ，说明强度测定值比较集中， 施工水平较高 反之，曲线 宽而矮 ，说明强度值离散程度大， 施工水平较差 建筑材料学 ——混凝土 50.3 混凝土强度总体参数估计 混凝土强度呈正态分布 总体参数 (或特征值 )： 数学期望 (强度平均值 )μ 标准差 σ—— 总体参数通常是 未知的 ，只能根据样本强度来估算其 估计量 ，即用样本特征值作为总体特征值的无偏有效点估计。
建筑材料学 ——混凝土 6强度平均值 n─ 试件组数； fcu,i─ 第 i组试验值 意义：强度平均值反映了混凝土总体强度的平均水平 ，但不能反映混凝土强度的波动情况标准差 (均方差 ) n — 试验组数 (n≥25) ； fcu,I — 第 i组试件的抗压强度， MPa； fcu — n 组抗压强度的算术平均值， MPa； σ — n 组抗压强度的标准差， MPa 意义：标准差 是正态分布曲线上两侧的拐点离开强度平均值处对称轴的距离，它反映了强度离散性（即波动）的情况 建筑材料学 ——混凝土 8强度保证率 P， % 指在混凝土强度总体中，不小于设计要求的强度等级标准值（ fcu,k） 的 概率 P(％ )—— 设计要求的强度等级的合格率 工程中 P(％ )值可根据统计周期内，混凝土试件强度不低于要求强度等级标准值的组数 N0与试件总数 N(N≥25) 之比求得：建筑材料学 ——混凝土 91-2-3-4-5-概念模型基本参数准备资料计算步骤主要内容建筑材料学 ——混凝土 101-概念 ：混凝土配合比—— 混凝土各组分的比例关系 两种表示方法： 1m3混凝土中各种材料的质量（ kg） 各材料质量比：（以胶材为基准）水泥 mc 矿物掺合料 mf 砂 ms 石子 mg 水 mw210kg 90kg 720kg 1200 180kg1 2.4 4.0 0.45建筑材料学 ——混凝土 112-配合比设计的 数学模型 体积法 —— 绝对体积法 质量法 —— 假定表观密度法建筑材料学 ——混凝土 122.1 绝对体积法 ：各组成材料的表观密度， kg/m3，水可取 1000kg/m3； 水泥密度实测或取 2900-3100kg/m3 ：混凝土的含气量 百分数 ， 在不使用引气型外加剂时 ，可取为 1。
—— 1m3混凝土的体积等于各材料 体积 之和 水泥 粗骨料 细骨料 水 空气掺和料101.000000 wwssggffcc mmmmm建筑材料学 ——混凝土 132.2 假定表观密度法缺陷 —— 未考虑含气量—— 混凝土的表观密度等于单位体积各组分材料 质量 之和假定表观密度，其值取 2350～ 2450kg水泥 粗骨料 细骨料 水掺和料cpwsgcf mmmmmm 00000建筑材料学 ——混凝土 143-基本参数W/B ：水胶比：单位用水量：砂率建筑材料学 ——混凝土 15参数取值原则 —— 1 同时满足 强度、耐久性 前提下，取 W/B大的 2 在符合 工作性 要求前提下，取 W较小的 3 在满足 粘聚性 要求下，取 βS较小的 4 注意 最大水胶比、最小胶凝材料用量 要求耐久性建筑材料学 ——混凝土 164-准备资料 混凝土性能要求： 强度等级、耐久性、工作性； 原材料：骨料、水泥、矿物掺和料、水； 施工方法、养护工艺； 施工单位的管理水平fcu,k最小 B，最大 W/B Tfcb， ρ0， Dmax， μf，级配σ建筑材料学 ——混凝土 17混凝土配合比设计的步骤Ⅰ 初步计算配合比Ⅲ 实验室配合比Ⅱ 基准配合比Ⅳ 施工配合比调整工作性校核强度考虑砂石含水试配的依据建筑材料学 ——混凝土 18Ⅰ 初步 计算 配合比5-步计算 —— 第 1步：算试配强度 fcu,o 第 2步：算水胶比 W/B 第 3步：查用水量 W，确定胶材用量 C、 F 第 4步：查砂率 βs 第 5步：算砂 S、石 G用量建筑材料学 ——混凝土 19第 1步：算试配强度 fcu,o― 混凝土配制强度 （ MPa） ；― 混凝土立方体抗压强度标准值 （ MPa） ；― 混凝土强度标准差（ MPa）；1.645： P=95%强度保证率系数。
设计强度等级 建筑材料学 ——混凝土 31Ⅱ -1 工作性调整 当 T低于设计要求时，可保持 W/B不变，适当增加水泥浆 (C+F+W)； 当 T大时，可保持 βs不变，增加集料 (S+G)； 如果粘聚性和保水性不良时，可适当增大砂率 βs 测出拌合物的表观密度 ρc,t ,并记录试拌时水泥、砂、石和水的 实际用量 建筑材料学 ——混凝土 32Ⅱ -2 计算试配后拌合用量计算拌和用量：调整量为：则实际用量： 拌合物总质量：基准配合比 ：-为实测表观密度建筑材料学 ——混凝土 34Ⅲ 实验室配合比采用三个不同的配合比 —— W/B = W =[W] βs可分别 ± 1%主要任务： 强度校核基准配合比 [W/B][W/B]+0.05[W/B]-0.05作图法 确定最佳水胶比 ——A： [W/B]+0.05B： [W/B]基准C： [W/B]-0.05 每种配合比至少制作一组试件，标准养护到 28d时进行强度测试由试验得出的各胶水比及其对应的混凝土的强度关系，用作图法或计算法求出 与混凝土配制强度（ fcu,o） 相对应的 胶水比 ,并确定出设计配合比B/W建筑材料学 ——混凝土 36实验室设计配合比 用水量（ mw） ─ 取基准配合比中的用水量，并根据制作强度试件时测得的坍落度，进行适当的调整； 胶材用量（ mc+mf） ─ 以用水量乘以选定出的胶水比计算确定； 粗、细骨料用量（ mg、 ms） ─ 取基准配合比中的粗、细骨料用量，并按选定的灰水比进行适当的调整。 建筑材料学 ——混凝土 37Ⅳ 施工配合比建筑材料学 ——混凝土 38第六节 结束建筑材料学 ——混凝土 39Bolomey 公式fcu— 混凝土 28d抗压强度， MPafb — 胶凝材料 28d抗压强度 实测值 ， MPa αa 、 αb—— 回归系数 ，与骨料的品种有关 .fcu=αa ·fb（ B/W –αb）建筑材料学 ——混凝土 40fb= γfγs·fce=γfγsγc·fce,gfce— 水泥 28d抗压强度 实测值 ， MPafce， g— 水泥强度等级值， MPa γf， γs — 粉煤灰、粒化高炉矿渣粉影响系数γc — 水泥强度等级值的富裕系数 .fb： 胶凝材料 28d抗压强度 实测值 ， MPa建筑材料学 ——混凝土 41影响系数 γf， γs取值建筑材料学 ——混凝土 42富裕系数 γc取值水泥强度等级值 32.5 42.5 52.5富裕系数 γc 1.12 1.16 1.10建筑材料学 ——混凝土 43混凝土最小含气量。
