混凝土配合比作业指导书讲课教案文档格式.docx
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b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1取值。
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表1混凝土强度标准差σ值
混凝土强度标准值
≤C20
C25~C45
C50~C55
σ(MPa)
4.0
5.0
6.0
5.水胶比
5.1当混凝土强度等级小于C60时,混凝土水胶比应按下式计算:
式中:
W/B——混凝土水胶比;
αa、αb——回归系数,回归系数可由表2采用;
fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度(MPa),可实测,且试验方法应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671执行;
也可按本指导书5.3条确定。
5.2回归系数(αa、αb)宜按下列规定确定:
a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;
b当不具备上述试验统计资料时,可按表2选用。
表2回归系数αa和αb选用表
系数
碎石
卵石
αa
0.53
0.49
αb
0.20
0.13
5.3当胶凝材料28d抗压强度(fb)无实测值时,其值可按下式确定:
fb=γf·
γs·
fce
γf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,按表3选用;
fce——水泥28d胶砂抗压强度(MPa),可实测,也可按本作业指导书第5.4条确定。
表3粉煤灰影响系数(γf)和粒化高炉矿渣粉影响系数(γs)
种类
掺量(%)
粉煤灰影响系数γf
粒化高炉矿渣粉影响系数γs
1.00
10
0.85~0.95
20
0.75~0.85
0.95~1.00
30
0.65~0.75
0.90~1.00
40
0.55~0.65
0.80~0.90
50
—
0.70~0.85
注:
1.采用Ⅰ级、Ⅱ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级粒化高炉矿渣粉宜取上限值加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测定。
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5.4在确定fce值时,fce值可根据3d强度或快测强度推定28d强度关系式得出。
当无水泥28d抗压强度实测值时,其值可按下式确定:
fce=γc·
fce,g
式中γc——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,可按表4选用;
fce,g——水泥强度等级值,MPa。
表4水泥强度等级值的富余系数(γc)
水泥强度等级值
32.5
42.5
52.5
富余系数
1.12
1.16
1.10
6用水量和外加剂用量
6.1干硬性和塑性混凝土用水量的确定应符合下列规定:
a水胶比在0.40~0.80范围内时,根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度,其用水量可按表5、表6选取。
b混凝土水胶比小于0.40时,可通过试验确定。
表5干硬性混凝土的用水量(kg/m3)
拌合物稠度
卵石最大粒径(mm)
碎石最大粒径(mm)
项目
指标
16
维勃稠度(s)
16—20
175
160
145
180
170
155
11—15
165
150
185
5—10
190
表6塑性混凝土的用水量(kg/m3)
31.5
坍落度
(mm)
10--30
200
35--50
210
195
55--70
220
205
75--90
215
230
1、本表用水量系采用中砂时的平均取值。
采用细砂时,每立方米混凝土用水量可增加
5~10kg;
采用粗砂时,每立方米混凝土用水量可减少5~10kg;
2、掺用各种外加剂或掺合料时,用水量应相应调整。
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6.2掺外加剂时,每立方米流动性或大流动性混凝土用水量(mw0)可按下式计算:
mw0=m’w0(1-β)
式中:
mw0——掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量(kg/m3);
m’w0——未掺外加剂时推定的满足实际塌落度要求的每立方米混凝土用水量(kg/m3),以本作业指导书表6中90mm塌落度的用水量为基础,按每增大20mm塌落度相应增加5kg/m3用水量来计算,当塌落度增大到180mm以上时,随塌落度相应增加的用水量可减少。
β——外加剂的减水率,应经混凝土的试验确定,%
6.3每立方米混凝土中外加剂用量(ma0)应按下式计算:
ma0=mb0βa
ma0——计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量(kg/m3);
mb0——计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3),计算应符合本作业指导书中第7.1条规定;
βa——外加剂掺量(%),应经过混凝土试验确定。
7胶凝材料、矿物参合料和水泥用量
7.1每立方米混凝土胶凝材料用量(mb0)的确定。
根据已选定的混凝土用水量mw0和水胶比(W/B)可求出胶凝材料用量:
mb0——计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3);
mw0——掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量(kg/m3);
W/B——混凝土水胶比。
7.2每立方米混凝土矿物掺合料用量(mfo)的确定:
mf0=mb0·
βf
mf0——计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量(kg/m3);
βf——矿物掺合料掺量(%)。
7.3每立方米混凝土水泥用量(mc0)的确定:
mc0=mb0-mf0
mc0——计算配合比每立方米混凝土中水泥用量(kg/m3)。
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8砂率
8.1砂率(βs)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。
8.2当无历史资料可参考时,混凝土砂率的确定应符合下列规定:
a坍落度小于10mm的混凝土,其砂率主要经试验确定。
b坍落度为10—60mm的混凝土砂率,可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按表7选取。
c坍落度大于60mm的混凝土砂率,可经试验确定,也可在表7的基础上,按
坍落度每增大1%的幅度以予调整。
表7混凝土的砂率(%)
水灰比(W/C)
0.40
26~32
25~31
24~30
30~35
29~34
27~32
0.50
28~33
33~38
32~37
0.60
31~36
36~41
35~40
0.70
34~39
39~44
38~43
①本表数值系中砂的选用砂率,对细砂或粗砂,可相应减少或增大砂率;
②采用人工砂配制混凝土时,砂率可适当增大;
③只用一个单位级配粗骨料配制混凝土进,砂率应适当增大。
9粗、细骨料用量
9.1当采用重量法时,应按下列公式计算:
mco+mgo+mso+mwo=mcp
βs=(mso)/(mgo+mso)*100%
mco—每立方米混凝土的水泥用量(kg)
mgo—每立方米混凝土的粗骨料用量(kg)
mso—每立方米混凝土的细粗骨料用量(kg)
mwo—每立方米混凝土的用水量(kg)
βs—砂率(%)
mcp—每立方米混凝土拌合物的假定重量(kg),其值可取2350~2450kg。
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9.2当采用体积法时,应按下列公式计算:
(mco/ρc)+(mgo/ρs)+(mso/ρs)+(mwo/ρw)+0.01α=1(6.8-3)
βs=(mso)/(mgo+mso)*100%(6.8-4)
ρc—水泥密度(kg/m3),可取2900--3100kg/m3;
ρg—粗骨料的表现密度(kg/m3);
ρs—细骨料的表现密度(kg/m3)
ρw—水的密度(kg/m3),可取1000kg/m3
α—混凝土的含气量百分数(%),在不使用引气型外加剂时α值可取为1。
粗骨料和细骨料的表观密度(ρg、ρs)应按现行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》和《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(GB14684)规定的方法测定。
10混凝土配合比的试配、调整与确定
10.1试配
10.1.1混凝土试配应采用强制搅拌机进行搅拌,并应符合现行行业标准《混凝土试验用搅拌机》JG244的规定,搅拌方法宜与施工采用方法相同。
10.1.2试验室成型条件符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080的规定。
10.1.3每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合表8的规定,并不应小于搅拌机公称容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。
表8混凝土试配的最小搅拌量
骨料最大粒径(mm)
拌合物数量(L)
31.5及以下
25
10.1.4按计算的配合比进行试配时,首先应进行试拌,以检查拌合物的性能。
当试样拌出的配合物坍落度或维勃稠度不能满足要求,或粘聚性和保水性不好时,应在保证水灰比不变的条件下相应调整用水量和砂率,直到符合要求为止。
然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。
10.1.5混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。
当采用三个不同的配合比时,其中一个应为规程第7.3条所确定的基准配合比,另外两个配合比的水灰比细砂,宜较基准配合比分别增加和减少0.05;
用水量应与基准配合比相同,砂率可分别增加和减少1%。
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。
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10.1.6制作混凝土强度试验试件时,应检验混凝土拌合物的坍落度或维勃稠度、粘聚性、保水性及拌合物的表观密度,并以此结果作为代表相应配合比混凝土拌合物的性能。
稠度试验(坍落度法)
湿润坍落度筒及其他用具,并把筒放在刚性不吸水的平面上,然后用脚踩住两个踏脚板,使坍落度筒在装料时保持位置固定。
把搅拌好的混凝土用小铲分三层均匀地装入筒内,每层高度在捣实后大致应为筒高的1/3。
每层用捣棒插捣25次,插捣应呈螺旋形由外向中心进行,每次插捣均应在截面上均匀分布。
插捣筒边混凝土时,捣棒可以稍稍倾斜,插捣底层时,捣棒应贯穿整个深度。
插捣第二层和顶层时,捣棒应插透本层,并使之刚刚插入下面一层。
浇灌顶层时,混凝土应灌满到高出筒口,插捣过程中如混凝土沉落到低于筒口,应随时添加,以使混凝土始终能保持高出筒口。
顶层插捣完后,刮去多余混凝土,用抹刀抹平。
清除筒边底板上的混凝土,垂直平稳地提起坍落度筒,坍落度筒的提离过程应在5~10秒内完成。
从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行,并应在150秒内完成。
提起坍落度筒后,立即量测筒高与坍落后的混凝土试体最高点之间的高度差,此即为该混凝土拌合物的坍落度值。
以毫米为单位,精确至5毫米。
坍落度筒提离后,如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象,则应重新取样另行测定。
第二次试验仍出现上述现象,则表示该混凝土和易性不好。
观察坍落度后的混凝土试体的粘聚性及保水性。
粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落后混凝土锥体侧面轻轻敲打,此时如果锥体逐渐下沉,则表示粘聚性良好。
如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象,则表示粘聚性不好。
保水性以混凝土拌合物中稀浆析出的程度来评定。
坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出,锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露,则表明此混凝土拌合物的保水性不好。
如坍落度筒提起后无稀浆或有少量稀浆自底部析出,则表示此混凝土拌合物保水性良好。
10.1.7进行混凝土强度试验时,每种配合比至少应制作一组(三块)试件,标准养护到28d时试压。
需要时可同时制作几组试件,供快速检验或较早龄期试压,以便提前定出混凝土配合比供施工时使用。
但应以标准养护28d强度或按现行国家标准《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》(JGJ28)等规定的龄期强度的检验结果为依据调整配合比。
10.2配合比的调整与确定。
10.2.1根据试验得出的混凝土强度与其相应的灰水比(W/B)关系,用作图法或计算法求出与混凝土配制强度(fcu,o)相对应的灰水比,并应按下列原是确定每立方米混凝土的材
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料用量。
:
A、用水量(mw)应在基准配合比用水量的基础上,根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定;
B、水泥用水量(mw)应以选定出来的灰水比计算确定;
C、粗骨料和细骨料用量(mg和ms)应在基准配合比的粗骨料和细骨料用量的基础上,按选定的灰水比进行调整后确定。
10.2.2经试配确定配合比后,尚应按下列步骤进行校正:
A、应根据本规程第9.2条确定的材料用量按下式计算混凝土表观密度计算值:
ρc.e=mc+mg+ms+mw
B、应按下式计算混凝土配合比校正系数δ:
δ=(pc,t)/(ρc.e)
式中,ρeT——混凝土表观密度实测值(kg/m3)
ρc.e——混凝土表观密度计算值(kg/m3)
C、当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时,按本作业指导书第10.2.1条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,应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ,即为确定的设计配合比。
10.2.3根据本单位常用的材料,可设计出常用的混凝土配合比备用;
在使用过程中,应根据原材料及混凝土质量检验的结果予以调整,但遇有下列情况之一时,应重新进行配合比设计:
1对混凝土性能指标有特殊要求时;
2水泥、外加剂或矿物掺合料品种、质量有显著变化时;
11有特殊要求的混凝土配合比设计
11.1抗掺混凝土
11.1.1抗掺混凝土所用原材料应符合下列规定:
1粗骨料宜采用连续级配,其最大粒径不宜大于40mm,含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%;
2细骨料含泥量不得大于30%,泥块含量不得大于1.0%;
3外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂;
4抗掺混凝土宜采用矿物掺合料。
11.1.2抗掺混凝土配合比的计算方法和试验步骤除应遵守本作业指导书第5章和第6章的规定外,尚应符合下列规定:
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1、每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜小于320kg;
2、砂率宜为35%--45%;
3、供试配用的最大水灰比应符合表9的规定。
表9抗掺混凝土的最大水灰比
抗掺等级
最大水灰比
C20--C30混凝土
C30以上混凝土
P6
0.55
P8-P12
P12以上
0.45
11.1.3掺用引气剂的抗掺混凝土,其含气量宜控制在3%~5%;
11.1.4进行抗掺混凝土配合比设计时,尚应增加抗掺性能试验,并符合下列规定:
1、试配要求的抗掺水压值应比设计值提高0.2MPa;
2、试配时,宜采用水灰比最大的配合比做抗掺试验,其试验结果应符合下列要求:
P1≥(P/10)+0.2
式中P1—6个试件中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。
3、掺引剂的混凝土还应进行含气量试验。
11.2高强度混凝土
11.2.1配制高强度混凝土所用原材料符合下列规定:
1应选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;
2对强度等级为C60级的混凝土,其粗骨料的最大粒径不应大于31.5mm,对强度等级高于C60级的混凝土,其粗骨料的最大粒径不应大于25mm;
针片状颗粒含量不宜大于5.0%、含泥量不应大于0.5%、泥块含量不宜大于0.2%;
其他质量指标应符合现行行业标准《建筑用碎石、卵石检验》(GB/T14685-2001)的规定;
3细骨料的细度模数宜大于2.6,含泥量不应大于2.0%、泥块含量不宜应大于0.5%;
其他质量指标应符合现行行业标准《建筑用砂》(GB/T114684——2001)的规定;
4配制高强度混凝土时应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂;
5配制高强度混凝土时应掺用活性较好的矿物掺合料,且宜复合使用矿物掺合料。
11.2.2高强度混凝土配合比的计算方法和步骤除应按本规程第4、5、6、7、8、9章规定进行外,尚应符合下列规定:
1基准配合比中的水灰比,可根据现有试验资料选取;
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2配制高强度混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量,应通过试验确定。
3计算高强度混凝土配合比时,其用水量可按本作业指导书第6章的规定确定:
4高强度混凝土的水泥用量不应大于550kg/m3;
水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。
11.2.3高强度混凝土配合比的试配与确定的步骤应按本作业指导书第10章的规定进行。
当采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时,其中一个应为基准配合比,另外两个配合比的水灰比,宜较基准配合比分别增加和减少0.02~0.03;
11.3泵送混凝土
11.3.1泵送混凝土所采用的原材料应符合下列规定:
1泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜采用火山灰质硅酸盐水泥;
2粗骨料宜采用连续级配,其针片状颗粒含量不宜大于10%、粗骨料的最大粒径与输送管径之比宜符合表10的规定。
表10粗骨料的最大粒径与输送管径之比
石子品种
泵送高度(m)
粗骨料的最大粒径与输送管径之比
<
≤1:
3.0
50~100
>
100
2.5
3泵送混凝土宜采用中砂,其通过0.315筛孔的颗粒含量不应少于15%;
泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂,并宜掺用粉煤灰或其他活性矿物掺合料,其质量应符合国家现行有关标准的规定。
11.3.2泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算:
Tt=Tp+ΔT
Tt—试配时要求的坍落度值;
Tp—入泵时要求的坍落度值;
ΔT—试验进行时在预计时间内的坍落度经时损失值。
11.3.3泵送混凝土配合比的计算方法和步骤应按本作业指导书第4、5、6、7、8、9章规定
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进行外,尚应符合下列规定:
1泵送混凝土土的和量与水泥和矿物掺合料的
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