水泥混凝土配合比的优化设计

水泥混凝土配合比的优化设计内容摘要：

泥混凝土对拌合用水的技术要求 1. 混凝土拌和 水应满足表。 表 拌和用水的品质指标 项 目 预应力混凝土 钢筋混凝土 素混凝土 pH 值 ＞ ＞ ＞ 不溶物， mg/L ＜ 2020 ＜ 2020 ＜ 5000 可溶物， mg/L ＜ 2020 ＜ 5000 ＜ 10000 氯化物（以 Cl计）， mg/L ＜ 500 ＜ 1000 ＜ 3500 硫酸盐（以 SO42计）， mg/L ＜ 600 ＜ 2020 ＜ 2700 碱含量（以当量 Na2O 计），mg/L ＜ 1500 ＜ 1500 ＜ 1500 2 用拌和水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）进行水泥净浆试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间 差均不得大于 30min，其初凝和终凝时间尚应符合水泥国家标准的规定。 3 用拌和水配制的水泥砂浆或混凝土的 28d 抗压强度不得低于用蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）拌制的对应砂浆或混凝土抗压强度的 90%。 4 拌和水不得采用海水。 当混凝土处于氯盐环境时，拌和水中 Cl含量应不大于200mg/L。 对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土，拌和水中 Cl含量不得超过350mg/L。 5 养护用水除 不溶物、可溶物可不作要求外，其它项目应符合表 的规定。 不得采用海水养护混凝土。 水泥混凝土对外 加剂的技术要求 外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显改善或提高混凝土耐久性能的质量稳定产品。 外加剂与水泥之间应有良好的相容性。 外加剂的性能应满足表 的要求。 表 外加剂的性能指标 序号 项 目 指 标 备 注 1 水泥净浆流动度， mm ≥ 240 按《混凝土外加剂匀质性试验方法》（ GB/T8077）检验 2 硫酸钠含量， % ≤ 3 氯离子含量， % ≤ 4 总碱量（ Na2O+） ,% ≤ 5 减水率 ， % ≥ 20 按《混凝土外加剂》（ GB8076）检验 6 含气量， % 用于配制非抗冻混凝土时 ≥ 用于配制抗冻混凝土时 ≥ 7 坍落度保留值， mm 30min ≥ 180 按《混凝土泵送剂》（ JC473）检验 60min ≥ 150 8 常压泌水率比， % ≤ 20 按《混凝土外加剂》（ GB8076）检验 9 压力泌水率比， % ≤ 90 按《混凝土泵送剂》（ JC473）检验 10 抗压强度比， % 3d ≥ 130 按《混凝土外加剂》（ GB8076）检验 7d ≥ 125 28d ≥ 120 11 对钢筋锈蚀作用 无锈蚀 12 收缩率比， % ≤ 135 13 相对耐久性指标， %， 200 次 ≥ 80 注 ： 坍落度保留值 、 压力泌水率比 仅对于泵送混凝土用外加剂而言。 3 外加剂的匀质性应满足 国家标准《混凝土外加剂》的规定 2 水泥混凝土配合比的计算、试配、调整和确定 及选定 为了统一普通混凝土配合比设计方法，满足设计和施工要求，确保混凝土工程质量且达到经济合理 ； 凝土 应 根据强度等级、耐久性等要求和原材料品质以及施 工工艺等进行配合比设计。 普通混凝土的配合比应根据原材料的性 能及混凝土的技术要求进行计算，并进行试验室试配、调整后确定。 混凝土的 配合比 可按 下列步骤计算 （ 以干燥状态骨料为基准 ； 矿物掺 和 料和外加剂的掺量均以胶凝材料总量 百分率 计 ）、试配和调整： 核对供应商提供的水泥熟料的化学成分和矿物组成、混合材种类和数量等资料，并根据设计 要求 ，初步 选定混凝土的 水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂、拌和水的品种以及 水胶比、胶凝材料总用量、矿物掺 和 料 和外加剂的掺量。 参照《普通混凝土配合比设计规程》的规定 计算 单方混凝土中 各原材料组分用量，并核算 单方混凝土的总碱含量和氯离子含量是否满足 要 求。 否则应重新选择原材料或调整计算的配合比，直至满足要求为止。 采用工程中实际使用的原材料 和 搅拌方法 ，通过适当 调整 混凝土外加剂 用量或砂率 ，调配出 坍落 度、含气量、泌水率、 表观密度符合要求 的混凝土配合比。 试拌时，每盘混凝土的最小搅拌量应在 15 L以上。 该配合比作为 基准配合比。 适当改变基准配合比的水胶比、胶凝材料用量、矿物掺和料掺量、外加剂掺量或砂率等参数，调配出拌和物性能与要求值基本接近的配合比 3～ 5 个。 按要求对上述不同配合比 混凝土制作 力学性能和抗裂性能对比 试件 ，按规定养护 至 规定龄期 时进行试验。 从上述配合比中优选出 拌 和 物性能 和抗裂性优良、抗压强度适宜的 一个 或多个配合比 各 成型一组 或多组耐久性试件，按规定养护 至 规定龄期 时进行试验。 根据 上述不同 配合比对应混凝土拌 和 物的性能 、抗压强度、抗裂性以及耐久性能试验结果， 按照 工作 性能优良 、 强度 和耐久性满足要求 、经济合理的原则 ， 从 不同 配合比中选择一个最适合的 配合比作为 理论配合比。 采用工程实际使用的原材料 拌和混凝土，测定混凝土的 表观密度。 根据实测拌和 物 的 表观密度 ，求出 校正系数 ，对 理论配合比进行校正 （ 即以 理论配合比 中每项材料用量乘以校正系数 后获得的配合 比作为 混凝土配合比 ）。 校正系数按下式计算： 校正系数 = 实测拌 和 物表观密度 /理论配合比 拌 和 物表观密度 当混凝土的力学性能或耐久性能试验结果不满足设计或施工要求时，应重选择混凝土配合比参数，并按照上述步骤重新试拌和调整混凝土配合比，直至满足要求为止。 当混凝土的原材料品质、施工环境气温发生较大变化时，应及时对混凝土的配合比进行调整。 混凝土配合比的计算 进行混凝土计算时，其计算公式的数值均以干燥状态的骨料为准，当以饱和面料干骨料基准为计算时，则应进行相应的修正。 计算配合比应按下列步骤进行计算 ： 计算配制强度 fcu,o 并求相应的水灰比； 选取每立方米混凝土的用水量，并计算出每立方米混凝土的水泥用量； 选取砂率，计算粗骨料和细骨料的用量，并提出供配用的计算配合比。 每立方米的混凝土的用水量（ mwo）。 每立方米的混凝土的水泥用量 (mco)按下列计算； CWmwomco / 粗骨料和细骨料用量的确定，应符合下列计算； 1 、 当采用重量法时，应按下列公式计算； Mco+Mgo+Mso+Mwo=Mcp 式中 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骨料用量（ kg）； Mwo ：每立方米混凝土的水用量（ kg）； Mcp ：每立方米混凝土拌合物的假定重量（ kg）。 当采用体积法时，应按下列公式计算： 混凝土配合比的试配、调整与确定 混凝土配合比的 试配 进行混凝土配合比试配时应采用工程中实际使用的原材料，宜于生产使 用的方法相同。 按计算配合比计算时首先进行搅拌，以检查拌合物的性能。 当试拌得出的拌合物坍落度 不能直接满足要求，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实验用的基准配合比。 混凝土强度试验时至少采用三个配合比。 当采用三个不同的配合比时，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 ；用水量与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少 1%。 当不同水灰比的拌合物坍落度与%1 0 0 M soM g oM soss ）：砂率（ %cMco gMgo sMso wMwo  1%1 0 0 M soM g oM soscgsw3/31002900,3/ mkgmkg 可取）：水泥密度（,3/ ）：粗骨料的表观密度（ mkg3/1 0 0 0,3/ mkgmkg 可取）：水的密度（。 为比，：混凝土的含气量百分 1,3/ ）：细骨料的表观密度（ mkg 要求值的差超过允许偏差时，可通过增、减 用水量进行调整。 制作混凝土试块强度试验试件时，应检查混凝土拌合物的坍落度、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的混凝土拌合物的性能。 进行混凝土强度试验试件时，没种配合比的至少应制作一组（ 3 块）试件，标准养护到 28 天时试压。 混凝土配合比的调整与确定 根据试验得出的混凝土强度与其相对应得水灰比（ w/c）关系，用作图或计算法求出与混凝土配制强度 （ ）相应的水灰比，并按下列原理确定每立方米混凝土的材料用量。 1 用水量（ mw）应在基准配合比用水量的基础上，根据制件强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定； 2 水泥用量（ mc）应以用水量乘以选定出来的水灰比计算确定； 3 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，按选定的水灰比进行调整后确定。 混凝土配合比的选定 混凝土的配合比 应 根据混凝土原材料品质、设计强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性的要求， 通过 试配 、 调整等步骤 选定。 配制的混凝土拌和物应满足施工要求，配制成的混凝土应满足设计强度、耐久性等质量要求。 选定混凝土配合比 应遵循如下基本规定： 为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中应适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰等矿物掺和料。 不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。 一般情况下，矿物掺和料掺量不宜小于胶凝材料总量的 20%。 当混凝土中。