建築工程技術專業畢業設計：混凝土配合比設計

第一章 緒論 隨著科學的不斷髮展，互混凝土其用途也越來越廣泛，已經滲入當今社會的各個領域。且混凝土多應用於建設工程的重要結構部位，如何能夠保證混凝土的質量是我們的一項重要工作，我們對混凝土配合比設計中應該注意的幾個問題進行了分析，並提出相應的防治措施。普通混凝土配合比設計是確定混凝土中各組成材料質量比。混凝土作為土木工程最重要的結構材料，其質量的優劣將嚴重影響建築物或構築物的結構安全性。混凝土的質量受到原材料、計量、攪拌、運輸、成型和養護等諸多環節的影響。根據混凝土質量產生波動的原因，科學合理的控制混凝土生產過程的各個環節，可以使混凝土的質量波動控制在一定的範圍內，以滿足工程應用的要求。近年來，我國混凝土材料與工程技術發生了很大變化，混凝土工程結構設計在高度、體積和使用環境等方面趨向極端化，這種變化對混凝土效能和質量提出了更高的要求；高效減水劑和礦物摻和料得到普遍使用。然而，混凝土工程質量問題頻發，混凝土供需雙方在工程質量方面的糾紛不止。此外，長期存在的砂石原材料質量問題，有關標準規範落後於混凝土技術進步的問題等，都對混凝土的配製和質量控制產生了很大影響，因此想要設計出符合工程質量要求的混凝土就必須充分了解混凝土最新的施工技術，以及嚴格篩選混凝土的原材料，嚴格控制混凝土施工配合比以及嚴格按照施工工藝流程才能保證混凝土工程的質量從而保證整個建築工程的質量。混凝土質量對工程質量的影響控制簡述混凝土作為土木工程最重要的結構材料，其質量的優劣將嚴重影響建築物或構築物的結構安全性。混凝土的質量受到原材料、計量、攪拌、運輸、成型和養護等諸多環節的影響。因為強度等重要技術指標不能在短期內能知曉，一旦後期發現質量問題，處理起來將會增加工程投資、拖延工程進度和降低工程質量。只要根據產生波動的原因，科學合理的控制混凝土生產過程的各個環節，可以使混凝土的質量波動控制在一定的範圍內，以滿足工程應用的要求，這是可以做到的.作為一名工程技術人員，應懂得影響混凝土質量的主要因素，只有掌握混凝土質量控制的基本內容和基本方法，才能及時發現和處理混凝土施工過程中的質隱患和質量問題。混凝土質量波動的原因1．材料組成：混凝土是多組分材料混合形成的，原材料的質量、組成配比等因素都會導致混凝土質量的波動；2．施工工藝：混凝土的施工方法，如：配料、攪拌、運輸、澆灌、養護等不會完全一樣，至然導致質量的波動；3.試驗條件：試件的製作、養護和測試方法等因素會導致效能測試結構的離散。混凝土質量控制的內容混凝土質量控制主要包括原材料質量控制和施工過程質量控制。1．原材料質量控制的內容包括審查原材料生產許可證或使用許可證、產品合格證、質量證明書或質量試驗報告單是否滿足設計要求。在規定的時間內，對進場原材料按規定的取樣方法和檢驗方法進行復檢，審查混凝土配合比通知單，實地檢視原材料質量，試拌幾盤混凝土(稱為開盤鑑定)等。2．施工過程質量控制的內容包括審查計量工具和計量的準確性，確定合適的進料容量和投料順序，選定合理的攪拌時間，採用正確的方法來運輸、澆築和搗實混凝土，充分養護混凝土，控制混凝土模板拆除，檢查混凝土外觀等。混凝土拌制前，應測定砂、石含水率並依此確定施工配合比，每工作班檢查一次。在拌制和澆築過程中，應檢查組成材料的稱量偏差，每一工作班抽查不應少於一次。坍落度的檢查在澆築地點進行，每一工作班至少檢查兩次。在每一工作班內，如混凝土配合比由於外界影響而有變動時，應及時檢查。對混凝土攪拌時間應隨時檢查，並按要求抽檢混凝土強度及其他效能。混凝土拌合物坍落度撿查是施工現場控制混凝土質量的一種直觀而簡單易行的方法，它能在很大程度上綜合反映混凝土拌合物的和易性，同時，可以驗證現場拌制的混凝土是否達到設計配合比的要求。水灰比是決定混凝土強度最主要因素，在混凝土拌合物和易性滿足要求的情況下，若混凝土的水灰比能控制好，混凝土的強度就有了保證。混凝土強度必須抽查，抽查的頻次必須符合相關標準或規範的要求。如有特殊要求，還應對混凝土抗滲性和抗凍性等進行檢查。混凝土抗壓強度試件製作有機械法和人工法兩種，具體操作如下：（1）機械法適合於坍落度≤70mm的混凝土拌合物，根據成型裝置，分為振動臺法和振搗棒法。振動臺將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時應用抹刀沿各試模壁插搗，並使混凝土拌合物高出試模口。振動時試模不得有任何跳動，振動應持續到表面出漿為止。振動完畢後，刮除試模上口多餘的混凝土，待混凝土臨近初凝時，用抹刀抹平。（2）振搗棒。將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時應用抹刀沿各試模壁插搗，並使混凝土拌合物高出試模口。宜用直徑φ25搗棒振搗，搗棒距試模底板10mm～20mm且不得觸及試模底板。振搗棒拔出時要緩慢，拔出後不得留有孔洞。振搗應持續到表面出漿為止(振搗時間一般為20s)。振搗結束後，刮除試模上口多餘的混凝土，待混凝土臨近初凝時，用抹刀抹平。（3）人工法適合於坍落度>70mm的混凝土拌合物。將混凝土拌合物分兩次裝入試模中，每層的裝料厚度大致相等，並使混凝土拌合物高出試模口。用搗棒(可用φ16mm光圓鋼筋)按螺旋方向從邊緣向中心均勻進行插搗，搗棒應保持垂直，每層均應插透，每層插搗次數按在10000mm²截面積內不得少於12次(按此折算，標準試件至少27次／層)。之後用抹子的平面沿試模四壁插入搖動數下。最後用橡皮錘輕輕敲擊試模四周，直至插搗棒留下的空洞消失為止。刮除試模上口多餘的混凝土，待混凝土臨近初凝時，用抹刀抹平。混凝土工程施工中，經常需要儘快掌握已成型混凝土強度資料，以便決策，此時可以採用快速評定混凝土強度的方法來控制混凝土的質量。 隨著城市建設的快速發展，越來越多的高樓拔地而起，因其直接關係到人民生命及財產的安全，所以高樓的施工質量成為政府及個人關心的物件，而關係到其質量的材料當中的“混凝土”成為重要因素。我作為建築材料檢測員，通過日常檢測試驗過程，對混凝土的質量因素有了一定的瞭解，為了提高自身和與同行交流對混凝土配合比設計的幾點注意事項作了以下論述。 混凝土配合比設計它牽涉到很多問題主要有：一、保證混凝土的強度和耐久性和所要求的其他效能；二、滿足施工工藝易於操作而又要具有施工要求的工作性；三、在符合上述兩項要求下選用合適的材料和計算各種材料用量；四、針對上述設計的結果進行試配、調整使之達到工程的要求；五、達到上述要求的同時降低成本。 為了保證以上問題的的正確解決，進行混凝土配合比設計工作時應做到：1、混凝土配合比設計前應做好準備工作1.1熟悉掌握設計圖紙對混凝土結構的全部要求，主要是各種強度和耐久性要求，及各構件的截面尺寸、鋼筋的布臵，以採用水泥品種及石子粒徑的大小等引數。 1.2熟練掌握標準規範，我國現行標準規範有：《普通混凝土配合比設計規程》（jgj55-XX）、《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》（jgj52-92）、《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》（jgj55-XX）、《普通混凝土拌合物效能試驗方法標準》（gb/t50080-XX）、《普通混凝土力學效能試驗方法標準》（gb/t50081-XX）、《混凝土長期效能和耐久效能試驗方法》（gbj82-85）。我們的混凝土配合比設計人員還應掌握混凝土的施工規範，特種集料的技術規定，這樣能保證混凝土配合比設計的技術性及準確性。1.3瞭解是否有特殊效能要求，便於決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大小。 瞭解施工工藝，比如運輸、澆注的措施，使用機械化的程度，主要是對工作性和凝結時間的要求，便於選用外加劑及其摻量。 掌握了以上這些資料，我們才能合理的選用適當的設計引數進行配合比設計。2、掌握並檢驗各種材料的特性及指標 原材料的質量控制及其波動，對混凝土質量及施工工藝有很大影響。如水泥強度的波動，如水泥強度的波動，將直接影響混凝土的強度；各級石子粒徑顆粒含量的變化，導致混凝土級配的改變，並將影響新拌混凝土的和易性；骨料含水量的變化，對混凝土的水灰比影響極大。為了保證混凝土的質量，在生產過程中，一定要對混凝土的原材料進行質量檢驗，全部符合技術性能指標方可應用。骨料中含有害物質，超過規範規定的範圍內，則會妨礙水泥水化，降低混凝土的強度，削弱骨料與水泥的粘結。能與水泥的水化產物進行化學反應，併產生有害的膨脹的物質。如果粘土、淤泥在砂中超過3%，碎石、卵石中超過2%，則這些極細粒材料在集料表面形成包裹層，妨礙集料與水泥的粘結；它們或者以鬆散的顆粒出現，大大的增加了需水量。如使用有機雜質的沼澤水、海水等拌制混凝土，則會在混凝土表面形成鹽霜。對混凝土集料來說，影響配合比組成變異而導致混凝土強度過大波動的主要原因是含水率，含泥量的變化和石子含粉量的影響。在混凝土生產過程中，對原材料的質量控制，除經常性的檢測外，還要求質量控制人員隨時掌握其含量的變化規律，並擬訂相應的對策措施。如砂石的含泥量超出標準要求時，及時反饋給生產部門，及時篩選並採取能保證混凝土的其它有效措施。砂子含水率，通過幹炒法，及時根據測定的含水率來調整混凝土配合比中的實際用量和集料用量。對於相同標號之間水泥活性的變異，是通過膠砂強度試驗的快速測定，根據水泥活性結果予以調整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各效能指標必需達到規範要求。2.1檢驗水泥的技術指標，掌握不同種水泥的特性。水泥的質量對混凝土的質量起決定性作用。水泥是混凝土的膠凝材料，混凝土的強度、長期性、耐久性是水泥遇水硬化後完成的，所以混凝土配合比設計時應堅持檢驗水泥的各項技術指標。對於水泥出廠超過三個月的水泥，早強型出廠超過一個月的水泥，立窯水泥必須進行使用前檢驗。 對不同種水泥的特性，混凝土配合比設計人員應充分了解。如矽酸鹽水泥水化熱大，早期強度高；礦渣水泥水化熱小，早期強度低。搶工期工程應用矽酸鹽水泥，大體積混凝土應用礦渣水泥。火山灰水泥抗滲性好，而礦渣水泥抗滲性不好，防水混凝土應用火山灰水泥。 2.2檢驗混凝土使用的粗細骨料。砂石骨料約佔混凝土總體積的70%，是混凝土中的主要材料。砂石骨料含泥量對混凝土強度影響很大，若含泥量增加，在骨料比表面積增加及泥土吸水作用的影響下，含泥量每增加2%，塌落度約減少1釐米。混凝土的用水量、水泥用量及砂率都要根據石子的最大粒徑、砂的細度模數進行調整，儘可能的選用連續級配或人工級配的砂石，以求得小空隙率最大容中的粗細骨料。3、混凝土配合比設計時的調整和施工中的控制3.1試驗室所確定的混凝土配合比，其和易性不一定能與實際施工條件完全適合，或當施工裝置、運輸方法或運輸距離、施工氣候等條件發生變化時，所要求的混凝土塌落度也隨之改變。為保證混凝土和易性符合施工要求，需將混凝土含水率及用量做適當調整（保持水灰比不變）。1.嚴格控制混凝土施工時的用水量：在實際生產中，操作者為方便施工，往往追求較大的塌落度，擅自增加用水量而不管強度是否能達到要求；再加上現場質檢人員的管理不到位，對水灰比缺少嚴格的控制等原因，均使混凝土實際用水量大於理論用水量，從而導致混凝土強度的降低。 防治措施：加大質檢抽查力度，控制操作者不得隨意增加用水量；若發現混凝土工作效能較差，操作者應及時向試驗員反饋實際情況，經試驗員現場查詢原因、分析情況後採取相應對策，並按試驗員的指令調整配合比；現場質檢人員也應按規範要求經常檢查混凝土的質量動態資訊，及時進行調整，確保混凝土按要求進行施工。3.2配合比生產調整時，應準確測量生產現場砂、石的實際含水量；經到現場檢查和了解，有部分試驗人員沒有按規定要求準確測量，而是採用目測法來估計砂、石的實際含水量，這樣做會導致生產配合比不準確。 防治措施：砂、石中若含泥量超標，應在混凝土澆注前三天沖洗完畢，並應在施工前按規定要求取樣並準備測量砂、石的實際含水量，調整施工配合比以從用水量中扣除水量，補回砂、石量，嚴禁邊沖洗邊拌制混凝土。3.3砂、石材料應準確計量：不少施工單位在生產時，第一車砂、石用磅秤一下，隨後就採用在小推車上畫線的辦法來控制重量，從而導致了砂、石材料的用量偏差。 防治措施：有條件的單位儘量採用混凝土拌和樓，利用電腦準確計量；若實在沒有，應不怕麻煩，堅持每車過磅，以控制材料用量。3.4水泥用量既不宜過多也不能過少。有些配合比設計人員為了保證混凝土的質量而單純提高水泥用量，無疑是一種浪費。在滿足混凝土的流動性、強度要求的前提下節約水泥，降低成本是混凝土配合比設計的一項基本原則，同時混凝土中水泥用量過多不但不經濟而且在水泥水化時膠凝量過多，在混凝土硬化過程中增大體積收縮會造成混凝土開裂，給混凝土結構帶來危害。還有些配合比設計人員認為節約水泥就是混凝土用量越少越好，這顯然也是不恰當的。每立方米混凝土的水泥用量都是通過公式計算並經過了試配而得來的。但為什麼還有每立方米混凝土不少於一定數量的規定呢？這主要是為了保證混凝土的耐久性提出的。因為混凝土一般都要使用幾十年甚至上百年，在長期的使用過程中要經過各種荷載、風雨侵蝕凍融作用、化學腐蝕和機械機械磨損等，沒有足夠的水泥用量就抗禦不了這些外力的作用，影響耐久性。第二章 原始材料檢測2.1 水泥密度試驗1.定義水泥密度：表示水泥單位體積的質量，水泥密度的單位是g/cm3。2.方法原理將水泥倒入裝有一定量液體介質的李氏瓶內，並使液體介質充分地浸透水泥顆粒。根據阿基米德定律，水泥的體積等於它所排開的液體體積，從而算出水泥單位體積的質量即為密度，為使測定的水泥不產生水化反應，液體介質採用無水煤油。3.儀器（1）李氏瓶 （2）無水煤油符合gb253的標準（3）恆溫水槽 4.測定步驟（1）將無水煤油注入李氏瓶中至0-1ml刻度線後，蓋上瓶塞放入恆溫水槽內，使刻度部分浸入水中，恆溫30min，記下初始讀數。（2）從恆溫水槽中取出李氏瓶，用濾紙將李氏瓶細長頸內沒有煤油的部分仔細擦乾淨。（3）水泥試樣應先通過0.90mm篩，在110±5℃溫度下乾燥1h，並在乾燥器內冷卻至室溫，秤取水泥60g，稱準至0.01g。（4）用小匙水泥樣品一點點的裝入李氏瓶中，反覆搖動，至沒有氣泡排出，再次將李氏瓶靜置於恆溫水槽中，恆溫30min，記下第二次讀數。（5）第一次讀數和第二次讀數時，恆溫水槽的溫度差不大於0.2℃。5.結果計算水泥體積應為第二次讀數減去初始讀數，即水泥所排開的無水煤油的體積。水泥密度按下式計算： 水泥密度=水泥質量/排開的體積結果計算到小數第三位，且取整數到0.01g/cm3，試驗結果取兩次測定結果的算術平均值，測定結果之差不得超過0.02g/cm3.2.2水泥膠砂強度及富餘係數試驗本標準規定了水泥膠砂強度檢驗基準方法的儀器、材料、膠砂組成、試驗條件、操作步驟和結果計算等。其抗壓強度測定結果與iso 679結果等同。同時也列入可代用的標準砂和振實臺，當代用後結果有異議時以基準方法為準。本標準適用於矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸泥、複合矽酸鹽水泥、石灰石矽酸鹽水泥的抗折與抗壓強度的檢驗。其他水泥採用本標準時必須研究本標準規定的適用性。下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。gb/t 6003-1985 試驗篩jc/t 681-1997 行星式水泥膠砂攪拌機jc/t 682-1997 水泥膠砂試體成型振實臺jc/t 683-1997 40mm×40mm水泥抗壓夾具jc/t 723-1982(1996) 水泥物理檢驗儀器膠砂振動臺jc/t 724-1982(1996) 水泥物理檢驗儀器電動抗折試驗機jc/t 726-1997 水泥膠砂試模方法本方法為40 mm×40 mm×l60mm稜柱試體的水泥抗壓強度和抗折強度測定。試體是由按質量計的一份水泥、三份中國iso標準砂，用0.5的水灰比拌制的組塑性膠砂製成。中國iso標準砂的水泥抗壓強度結果必須與iso基準砂的相一致。膠砂用行星攪拌機攪拌，在振實臺上成型。也可使用頻率2800～3000次/min，振幅0.75mm振動臺成型。試體連模一起在溼氣中養護24h，然後脫模在水中養護至強度試驗。到試驗齡期時將試體從水中取出，先進行抗折強度試驗，折斷後每截再進行抗壓強度試驗。1 主要儀器裝置1．1 行星式膠砂攪拌機（iso679）由膠砂攪拌鍋和攪拌葉片相應的機構組成，攪拌葉片呈扇形，工作時攪拌葉片既繞自身軸線自轉又沿攪拌鍋周邊公轉，並且具有高低兩種速度，自轉低速時為（140±5）r/min高速時為（285±10）r/min；公轉低速時為（62±5）r/min，高速時為（125±10）r/min。葉片與鍋底、鍋壁的工作間隙為（3±1）mm。1．2 膠砂試件成型振實臺（iso679）由可以跳動的檯盤和使其跳動的凸輪等組成，振實臺振幅（15±0.3）mm，振動頻率60次/（60s±2s）。1．3 膠砂振動臺。可作為振實臺的代用裝置，其振幅為（0.75±0.02mm，頻率為2800~3000次/min。檯面裝有卡具。1．4 試模可裝拆的三聯模，模內腔尺寸為40mm×40mm×160mm。1．5 下料漏斗。下料口寬為4～5mm；二個播料器和一個刮平直尺。1．6 水泥電動抗折試驗機加荷速度50n/s±10ns。1.7水泥電動抗壓試驗機 抗壓強度試驗機，在較大的五分之四量程範圍內使用時記錄的荷載應有±1%精度，並具有按2400n/s±200n/s速率的加荷能力，應有一個能指示試件破壞時荷載並把它保持到試驗機卸荷以後的指示器，可以用錶盤裡的峰值指標或顯示器來達到。人工操縱的試驗機應配有一個速度動態裝置以便於控制荷載增加。壓力機的活塞豎向軸應與壓力機的豎向軸重合，在加荷時也不例外，而且活塞作用的合力要通過試件中心。壓力機的下壓板表面應與該機的軸線垂直並在加荷過程中一直保持不變。 壓力機上壓板球座中心應在該機豎向軸線與上壓板下表面相交點上，其公差為±1 mm。上壓板在與試體接觸時能自動調整，但在加荷期間上下壓板的位置應固定不變。試驗機壓板應由維氏硬度不低於hv 600硬質鋼製成，最好為碳化鎢，厚度不小於10 mm，寬為40mm±0.1 mm，長不小於40mm。壓板和試件接觸的表面平面度公差應為0.01 mm，表面粗糙度 (ra)應在0.1～0.8之間。 當試驗機沒有球座，或球座已不靈活或直徑大於120mm時，應採用規定的夾具。1 試驗機的最大荷載以200～300kn為佳，可以有二個以上的荷載範圍，其中最低荷載範圍的最高值大致為最高範圍裡的最大值的五分之一。2 採用具有加荷速度自動調節方法和具有記錄結果裝置的壓力機是合適的。3 可以潤滑球座以便使其與試件接觸更好，但在加荷期間不致因此而發生壓板的位移。在高壓下有效的潤滑劑不適宜使用，以免導致壓板的移動。4 "豎向"、"上"、"下"等術語是對傳統的試驗機而言。此外，軸線不呈豎向的壓力機也可以使用，只要按規定和其他要求接受為代用試驗方法時。2 膠砂製備與試件成型 各國生產的iso標準砂都可以用來按本標準測定水泥強度。中國iso標準砂符合iso 679中 5.1.3要求。中國iso標準砂的質量控制按本標準第11章進行。標準砂作全面地和確地規定是困難的，因此在鑑定和質量控制時使砂子與iso基準砂比對標準化是必要的，iso基準砂在以下敘述。iso基準砂iso基準砂(reference sand)是由德國標準砂公司製備的sio2。含量不低於98%的天然的圓形矽質砂組成，其顆粒分佈在表規定的範圍內。 砂的篩析試驗應用有代表性的樣品來進行，每個篩子的篩析試驗應進行至每分鐘通過量小於0.5g為止。砂的溼含量是在105～110℃，下用代表性砂樣烘2h的質量損失來測定，以幹基的質量百分數表示，應小於0.2%。2．1 將試模擦淨、模板四周與底座的接觸面上應塗黃油、緊密裝配、防止漏漿。內壁均勻刷一薄層機油。2．2 標準砂應符合gb/t17671—1999中國iso標準砂的質量要求。試驗採用灰砂比為1:3，水灰比0.50。2．3 每成型3條試件需稱量：水泥450g，標準砂1350g，水225ml。2．4 膠砂攪拌。用iso膠砂攪拌機進行，先把水加入鍋內，再加入水泥，把鍋放在固定器上，上升至固定位置然後立即開動機器，低速攪拌30s後，在第二個30s開始的同時均勻地將砂子加入（一般是先粗後細），再高速攪拌30s後，停拌90s，在第一個15s內用一膠皮刮具將葉片和鍋壁上和膠砂刮入鍋中間，在調整下繼續攪拌60s。各個攪拌階段，時間誤差應在±1s以內。2．5 試件用振實臺成型時，將空試模和套模固定在振實臺上，用勺子直接從攪拌鍋內將膠砂分二層裝模。裝第一層時，每個槽裡先放入300g膠砂，並用大播料器刮平，接著振動60次，再裝入第二層膠砂，用小播料器刮平，再振動60s。移走套模，從振實臺上取下試模，用一金屬尺近似90°的角度架在試模模頂的一端，沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分的膠砂颳去，並用同一直尺以近乎水平的情況下將試件表面抹平。 3 試件養護 3．1 將成型好的試件連模放入標準養護箱（室）內養護，在溫度為（20±1）℃，相對溼度不低於90%的條件下養護20～24h之間脫模（對於齡期為24h的應在破型試驗前20min內脫模）。3．2 將試件從養護箱（室）中取出，用墨筆編號，編號時應將每隻模中三條試件編在兩齡期內，同時編上成型與測試日期。然後脫模，脫模時應防止損傷試件。硬化較慢的水泥允許24h以後脫模，但須記錄脫模時間。3．3 試件脫模後立即水平或豎直放入水槽中養護，養護水溫為（20±1）℃，水平放置時刮平面應朝上，試件之間留有間隙，水面至少高出試件5mm，最後用自來水裝滿水池，並隨時加水以保持恆定水位。4 水泥抗折強度試驗 4．1 各齡期的試件，必須在規定的時間（24±15）min、（48±30）min、（72±45）min、7d±2h、28d±8h內進行強度測試，於試驗前15min從水中取出三條試件。4．2 測試前須先擦去試件表面的水分和砂粒，清除夾具上圓柱表面粘著的雜物，然後將試件安放到抗折夾具內，應使試件側面與圓柱接觸。4．3 調節抗折儀零點與平衡，開動電機以（50±10）n/s速度加荷，直到試件折斷，記錄抗折破壞荷載ff（n）。4．4 按下式計算抗折強度rf（精確至0.1mpa）。 式中 l——抗折支撐圓柱中心距，l=100mm； b——稜柱體正方形截面的邊長，mm。 4．5 抗折強度結果取三塊試件的平均值；當三塊試件中有一塊超過平均值的±10%時，應予剔除，取其餘兩塊的平均值作為抗折強度試驗結果。5 水泥抗壓強度試驗5．1 抗折試驗後的六個斷塊試件應保持潮溼狀態，並立即進行抗壓試驗，抗壓試驗須用抗壓夾具進行。清除試件受壓面與加壓板間的砂粒雜物，以試件側面作受壓面，並將夾具置於壓力機承壓板中央。5．2 開動試驗機以（2.4±0.2）kn/s的速度進行加荷，直至試件破壞。記錄最大抗壓破壞荷載fc（n）。5．3 按下式計算抗壓強度rc（精確至0.1mpa）。 式中，a為試件的受壓面積，即40mm×40mm=1600mm2。 5．4 六個抗壓強度試驗結果中，有一個超過六個算術平均值的±10%時，剔除最大超過值，以其餘五個的算術平均值作為抗壓強度試驗結果，如五個測定值中再有超過它們平均數±10%時，則此組結果作廢。膠砂抗折強度膠砂抗壓強度2.3 砂的篩分析試驗實驗目的：測定砂的顆粒級配，計算砂的細度模數，以評定砂的粗細程度，為混凝土配合比設計提供依據。主要儀器與裝置：方孔篩一套（包括孔徑為10mm、5mm、2.5mm、1.25mm、0.625、0.315mm、0.016mm的方孔篩，以及篩的底盤和蓋各一個）、電子天平（稱量200g，感量0.01g）、托盤天平（稱量1kg，感量1g）、烘箱、托盤和毛刷等。試樣製備：取回試樣，然後將砂樣通過10mm篩，並算出篩餘百分率。然後稱取每份不少於550g的試樣兩份，分別倒入兩個淺盤中，在105±5℃的溫度下烘乾到恆重，冷卻至室溫備用。實驗步驟：（1）準確稱取烘乾試樣500g，置於按篩孔大小順序排列的套篩的最上一隻篩(即5mm篩孔篩)上；蓋上蓋後，用手搖動套篩，篩分時間為5min左右；然後取出套篩，再按篩孔大小順序，在清潔的淺盤上逐個進行手篩，直至每分鐘的篩出量不超過試樣總量的0.1％時為止，通過的顆粒併入下一個篩中，並和下一個篩中試樣一起過篩，按這樣順序過篩，直至每個篩全部篩完為止。 （2）仲裁時，試樣在各號篩上的篩餘量均不得超過下式的量： 式中：mr——在一個篩上的剩餘量； d——篩孔尺寸(mm)； a——篩的面積(mm2)。否則應將該篩餘試樣分成兩份，再次進行篩分，並以其篩餘量之和作為該篩餘量。（3）分別稱取各篩篩餘量（精確至1g），所有各篩的分計篩餘量和底盤中剩餘量之和與篩分前砂樣總量相比，其差值不得超過1％。實驗結果：（1）計算分計篩餘百分率：各篩上的篩餘量除以試樣總量的百分率（精確至1.0％）。（2）計算累計篩餘百分率：該篩上的分計篩餘百分率與大於該篩的各篩上的分計篩餘百分率之總和(精確至1.0％)。（3）根據各篩的累計篩餘百分率評定該試樣的顆粒級配。（4）按下式計算砂樣的細度模數mx（精確至0.01）。 式中：a1、a2、a3、a4、a5、a6——分別為5mm、2.5mm、1.25mm、0.625mm、0.315mm、 0.16mm各篩上的累計篩餘百分率。 （5）篩分實驗應採用兩組砂樣平行實驗，細度模數以兩次實驗結果的算術平均值為測定值（精確至0.1）。如兩次實驗所得的細度模數之差大於0.20時，應重新取樣進行實驗。2.4 砂的表觀密度試驗儀器裝置：（1）鼓風乾燥箱（2）天平（3）容量瓶（4）乾燥器、搪瓷盤、滴管、毛刷、溫度計等。試驗步驟：（1）按規定取樣，並將試樣縮分至約660g，放在乾燥箱中於105±5℃下烘乾至恆量，待冷卻至室溫後，分為大致相等的兩份備用。（2）秤取試樣300g，精確至0.1g。將試樣裝入容量瓶，注入冷開水至接近500ml的刻度處，用手旋轉搖動容量瓶，使砂樣充分搖動，排除氣泡，塞緊瓶塞，靜置24h，然後用滴管小心加水至容量瓶500ml刻度處，塞緊瓶塞，擦乾瓶外水分，稱出其質量，精確至1g。（3）倒出瓶內水和試樣，洗淨容量瓶，再向容量瓶內注水至500ml刻度處塞緊瓶塞，擦乾瓶外水分，稱出其質量，精確至1g。注意事項：砂表觀密度試驗時（1）加砂後應將粘在容器瓶頸內壁洗進容量瓶（2）水+砂+瓶和水加砂兩次稱量注意瓶塞（3）趕氣泡時間儘量延長，5min以上結果計算與評定：砂的表觀密度按下式計算： ρ-砂的表觀密度，g/cm3ρw-純水4℃時的密度，=1g/cm3m0-試樣的烘乾質量，gm1-試樣、水、容量瓶的總質量，gm2-水、容量瓶的總質量，g2.5石子的篩分析試驗1．試驗目的 通過篩分試驗測定碎石或卵石的顆粒級配，以便於選擇優質粗集料，達到節約水泥和改善混凝土效能的目的；掌握gb/t14685—XX《建築用碎石、卵石》的測試方法，正確使用所用儀器與裝置，並熟悉其效能。2．主要儀器裝置 （1）方孔篩 孔徑為2.36mm、4.75 mm、9.50 mm、16.0 mm、19.0 mm、26.5 mm、31.5 mm、37.5 mm、53.0 mm、63.0 mm、75.0 mm、及90.0 mm的篩各一個，並附有篩底和篩蓋。（2）鼓風烘箱 能使溫度控制在（105±5）℃。（3）搖篩機、臺稱 、淺盤、烘箱等。3．試樣製備 按規定取樣，用四分法縮取不少於表2的試樣數量，經烘乾或風乾後備用。 表2 粗集料篩分試驗取樣規定 4．試驗步驟（1）稱取按表11-2的規定質量的試樣一份，精確到1g。將試樣倒入按孔徑大小從上到下組合的套篩上。（2）將套篩放在搖篩機上，搖10min；取下套篩，按篩孔大小順序再逐個進行手篩，篩至每分鐘通過量小於試樣總量的0.1%為止。通過的顆粒併入下一個篩，並和下一號篩中的試樣一起過篩，直至各號篩全部篩完。當篩餘顆粒的粒徑大於19.0mm，在篩分過程中允許用手指撥動顆粒。（3）稱出各號篩的篩餘量，精確至1g。篩分後，如所有篩餘量與篩底的試樣之和與原試樣總量相差超過1﹪，則須重新試驗。5．試驗結果計算與評定 （1）計算分計篩餘百分率（各篩上的篩餘量佔試樣總量的百分率），精確至0.1﹪。（2）計算各號篩上的累計篩餘百分率（該號篩的分計篩餘百分率與該號篩以上各分計篩餘百分率之和），精確至0.1﹪。（3）根據各號篩的累計篩餘百分率，評定該試樣的顆粒級配。粗集料各號篩上的累計篩餘根據各篩的累計篩餘百分率評定該試樣的顆粒級配的範圍要求。粗集料各號篩上的累計篩餘百分率應符合國家規範規定的粗集料顆粒級配的要求 石子顆粒級配 （4） 根據各篩的累計篩餘百分率評定該試樣的顆粒級配。 2.6 石子的表觀密度試驗廣口瓶法儀器裝置：（1）鼓風乾燥箱（2）天平（3）廣口瓶（4）方孔篩（5）玻璃片、溫度計、搪瓷盤、毛巾等。試驗步驟：（1）篩除小於4.75mm的顆粒，然後洗刷淨，分為大至相等的兩份備用； 表觀密度試驗所需試樣數量 （2）試樣浸泡水飽和然後裝入廣口瓶中。裝試樣時，廣口瓶應傾斜放臵，注入飲用水玻璃片覆蓋瓶口。以上下左右搖晃的方法排除氣泡；（3）氣泡排盡後，向瓶中新增飲用水，直至水面凸出瓶口邊緣。然後用玻璃片沿瓶口訊速滑行，使其緊貼瓶口水面。擦乾瓶外水分後，稱出試樣，水，瓶和玻璃片總質量g1，精確至1g。（4）裝瓶中試樣倒入淺盤，放在烘箱中於（105±5）℃下烘乾至恆量,待冷卻至室溫後,稱出其質量g0，精確至1g。（5）將瓶洗淨並重新注入飲用水,用玻璃片緊貼瓶口水面,擦乾瓶外水分後稱出水,瓶和玻璃片總質量g2,精確至1 g。 結果計算： 式中 ρ0---表觀密度，kg/m3； g0---烘乾後試樣的質量，g； g1---試樣，水，瓶和玻璃片的總質量，g； g2---水，瓶和玻璃片的總質量，g；ρ水---1000kg/m3。 表觀密度取兩次試驗結果之差大於20kg/m3，須重新試驗。對顆粒村質不均勻的試樣，如兩次試驗結果之差超過20kg/m3，可取4次試驗結果的算術平均值。液比重天平法儀器裝置a）鼓風乾燥箱b）天平：稱量5kg，感量5gc）吊籃：直徑和高度均為150mm，d）方孔篩：孔徑為4.75mm的篩一隻；e）盛水容器f）溫度計、搪瓷盤、毛巾等。試驗步驟：（1）按規定取樣，並縮分至略大於規定的數量，風乾後篩除小於4.75mm的顆粒，然後洗刷乾淨，分為大致相等的兩份備用。（2）取試樣一份裝入吊籃，並浸入盛水的容器中，水面至少高出試樣50mm，浸泡24h後，移放到稱量用的盛水容器中，並用上下升降吊籃的方法排除氣泡，吊籃每升降一次約1s，升降高度為30mm-50mm。（3）測定水溫後，準確稱出吊籃及試樣在水中的質量，精確至5g，稱量時盛水容器中水面的高度由容器的溢流孔控制。（4）提起吊籃，將試樣倒入淺盤，放在乾燥箱中於105±5℃下烘乾至恆量，待冷卻至室溫後稱出其質量，精確至5g。（5）稱出吊籃在同樣水溫中的質量，精確至5g。稱量時盛水容器的水面高度仍由溢流孔控制。結果計算： 表觀密度=（g0/(g0+g2-g1)-水溫對錶觀密度的修正係數）*水的密度g0---烘乾後試樣的質量，單位為g；g1---吊籃及試樣在水中的質量，單位為g；g2---吊籃在水中的質量，單位為g。表觀密度取兩次試驗結果的算術平均值，兩次試驗結果之差大於20kg/m3，應重新試驗，對顆粒材質不均勻的試樣，如兩次試驗結果之差超過20kg/m3，可取4次試驗結果的算術平均值。注意事項：石子表觀密度試驗時（1）加石時應將廣口瓶傾斜（2）水應加到瓶口高出，蓋玻璃板應水平推移（3）升降吊籃排除氣泡時，石子不得露出液麵 第三章 初步配合比計算3.1確定配製強度1.混凝土配合比的設計基本要求市政工程中所使用的混凝土須滿足以下五項基本要求：（1）滿足施工規定所需的和易性要求；（2）滿足設計的強度要求；（3）滿足與使用環境相適應的耐久性要求；（4）滿足業主或施工單位渴望的經濟性要求；（5）滿足可持續發展所必需的生態性要求。混凝土配合比設計中的3個重要引數組成混凝土的4種材料,即水泥、水、砂子、石子用量之間有3個對比關係,即：1:水灰比：用水量與水泥用量之間的對比關係。水灰比是確定混凝土強度和耐久性的重要引數，也是影響混凝土和易性的重要因素。2：砂率：砂的用量與石子用量的對比關係。通常以砂用量佔砂/石用量的百分數表示。砂率是影響混凝土和易性的重要引數。3.單位用水量 混凝土中水泥漿用量與骨料用量之間的對比關係，可用每立方米混凝土的用水量來表示。用水量主要影響混凝土和易性，對混凝土的強度也有影響。確定的原則：（1）在滿足強度、耐久性要求上，確定混凝土的水灰比。（2）在滿足和易性的基礎上，確定粗骨料、單位體積用水量、砂的用量混凝土配合比就是確定水泥與水，細集料、粗集料等材料用量之間的比例關係，即水泥與水之間的比例關係，常用水灰比表示；砂與石子之間的比例關係，常用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例關係，常用單位用水量反應。水灰比、砂率、單位用水量是混凝土配合比的3個重要引數，混凝土配合比設計的步驟：首先正確選定原材料品種、檢驗原材料質量，然後按對混凝土技術要求進行初步計算，得出初步計算配合比：經實驗室試拌、調整，得出基準配合比，經強度複核定出實驗室配合比；最後根據現場原材料實際情況修正實驗室配合比，得出施工配合比。初步配合比計算 1）計算配製強度（fcu，o）。根據《普通混凝土配合比設計規程》（jgj 55—XX）規定，混凝土配製強度應按下列規定確定：①當混凝土的設計強度小於c60時，配製強度應按下式確定： fcu，o≥fcu，k＋1.645σ 式中 fcu，o——混凝土配製強度，mpa； fcu，k——混凝土立方體抗壓強度標準值，這裡取混凝土的設計強度等級值，mpa； σ ——混凝土強度標準差，mpa。②當混凝土的設計強度不小於c60時，配製強度應按下式確定： fcu，o≥1.15fcu，k 混凝土強度標準差σ應根據同類混凝土統計資料計算確定，其計算公式如下： 式中 fcu，i——統計週期內同一品種混凝土第i組試件的強度值，mpa； mfcu——統計週期內同一品種混凝土n組試件的強度平均值，mpa； n ——統計週期內同品種混凝土試件的總組數。當具有近1個月～3個月的同一品種、同一強度等級混凝土的強度資料，且試件組數不小於30時，其混凝土強度標準差σ應按上式進行計算。對於強度等級不大於c30的混凝土，當混凝土強度標準差計算值不小於3.0mpa時，應按混凝土強度標準差計算公式計算結果取值；當混凝土強度標準差計算值小於3.0mpa時，應取3.0mpa。對於強度等級大於c30且小於c60的混凝土，當混凝土強度標準差計算值不小於4.0mpa時，應按混凝土強度標準差計算公式計算結果取值；當混凝土強度標準差計算值小於4.0mpa時，應取4.0mpa。當沒有近期的同一品種、同一強度等級混凝土強度資料時，其強度標準差σ可按表6-3取值。 混凝土強度標準差σ值 表6-3 例：某工程的鋼筋混凝土樑，混凝土強度等級為c30，施工要求坍落度為30-50mm，普通矽酸鹽水泥，強度等級為52.5（實測28天強度為55.3mpa），密度為3100kg/m3，碎石的表觀密度為2670kg/m3，最大粒徑為20mm。設計該混凝土的配合比，並換算為施工配合比。確定配製強度 fcu，o=fcu，k＋1.645σ 查表可知，當混凝土強度等級為c30時，取σ =5.0所以fcu，o=fcu，k＋1.645σ =30+1.645×5.0=38.2mpa3.2 確定水灰比及每立方米用水量確定水灰比w/c=afce/fcu，c+abfce碎石，a=0.48，b=0.52，fce=55.3mpaw/c=（0.48×55.3）/（38.2+0.48×0.52×55.3）=0.51（最大允許水灰比為0.65） 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量 所以w/c=0.51確定單位用水量查表取mwo=195kg。 計算水泥用量選取每1m3混凝土的用水量(w0)。用水量主要根據所要求的坍落度值及骨料種類、規格來選擇。根據施工條件選用適宜的坍落度；並按表選定每1 m3混凝土用水量。為保證混凝土的耐久性，由上式計算得出的水泥用量，還要滿足表10-3-6中規定的最小水泥用量的要求。需注意，高強混凝土的水泥用量不應大於550kg／m3；水泥和礦物摻合料的總量不應大於600kg／m3。計算單位水泥用量c0，根據已選定的每1m3混凝土用水量w0和得出的水灰比(w／c)值，可求出水泥用量：mco=mwo/（c/w）=195/（1/0.51）=382kg3.3 確定砂率及砂石用量確定砂率砂率應根據骨料的技術指標、混凝土拌和物效能和施工要求，參考有關資料決定。砂率可以根據以砂填充石子空隙，並稍有富餘，以撥開石子的原則來確定。根據此原則可列出砂率計算公式如下： 式中 βs ——砂率，％； mso，mgo ——每立方米混凝土中砂及石子用量，kg； v'so，v'go ——每立方米混凝土中砂及石子鬆散體積 ρ'so，ρ'go ——砂和石子堆積密度，kg/m3； p′ ——石子空隙率，％； β ——砂漿剩餘係數（一般取1.1～1.4）。查表得，砂率為33%. 注：①本表數值系中砂的選用砂率，對細砂或粗砂，可相應地減小或增大砂率。 ②只用一個單粒級粗骨料配製混凝土時，砂率應適當增大。 ③對薄壁構件，砂率取偏大值。 ④本表中的砂率係指砂與骨料總量的重量比。 ⑤本表適用於坍落度10mm～60mm的混凝土。對於坍落度大於60mm的混凝土 應在上表的基礎上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1％的幅度予以調整。坍落度小於10mm的混凝土，其砂率應經試驗確定。計算砂石用量質量法假定混凝土表觀密度mcp=2400kg/m3，mco+mso+mgo+mwo=mcpβs=mso/（mso+mgo）*100%mso+mgo=2400—195—382=1823kgmso=0.33×1823=602kgmgo=1823-602=1221kg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集料用量，kg； mso——每立方米混凝土的細集料用量，kg； mwo——每立方米混凝土的用水量，kg； mcp——每立方米混凝土拌合物的假定質量（其值可取2350～2450kg） βs ——砂率，％。混凝土計算配合比為：mco：mwo：mso：mgo=382：195：602：1221=1：0.51：1.58：3.20第四章 混凝土配合比的試配、調整配合比的試配、調整。以上求出的各材料用量，是藉助於一些經驗公式和資料計算出來的，或是利用經驗資料查得的，因而不一定符合實際情況，必須通過試拌調整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求為止，然後提出供檢驗混凝土強度用的基準配合比。4.1 混凝土配合比的試配試配應採用工程中實際使用的原材料：混凝土配合比的設計一般經歷三個階段，即設計計算、試配、調整。混凝土配合比的設計計算在《 普通混凝土配合比設計規程》（jgj/t55-96）中有詳細的表述，這裡不加闡述。在《普通混混凝土配合比設計規程》中有關試配、調整的內容表述得較少，而試配又是混凝土配合比設計中最重要的環節。這就要求試配所用原材料一定要有代表性，為保證試配結果對實際生產的指導意義，試配所用原材料必須要有代表性，則試配所用原材料的取樣必須要有代表性。混凝土配合比試配前的調整1.依據各企業自身的生產試驗、統計資料，來提高單方混凝土的水泥用量，降低水灰比。2.提高砂率使用單粒級混凝土配料，由於粗集料間的空隙率較大，必須提高砂率，用較多的砂漿來填充粗集料間空隙，以保證混凝土的密實性和流動性。3.提高砂漿稠度。由於16-35mm單粒級石子，自重較大，容易下沉，必須提高砂漿稠度，以增加對石子的下沉阻力，防止混凝土離析、泌水。4.控制好混凝土坍落度。混凝土坍落度過大，更易離析泌水。選擇合適的外加劑用量。在外加劑的用量上，必須綜合平衡減水、緩凝、增稠這三項功能，最大限度滿足實際工程要求，用單粒級石子配料時的外加劑用量，要首先滿足混凝土工作性的要求。在滿足工作性要求的前提下，考慮最大限度滿足減水要求強度要求。1.和易性調整按初步配合比試拌一定體積的混凝土，測定混凝土拌合物的和易性。若拌合物不符合設計要求，調整的方法如下： 初步配合比設計確定的是lm³混凝土各材料的用量，在實驗室進行試配時，為節約材料，通常混凝土試拌體積遠小於1m³。混凝土試拌體積可根據混凝土試件的計算體積，乘上1．15～1．2富餘係數來確定，如計劃配製l組(3塊)混凝土立方體抗壓強度標準試件，計算體積約為10l，乘上1．2係數後確定試拌體積為12l。根據《普通混凝土配合比設計規程》(jgj55—XX)規定：骨料最大粒徑≤31．5mm時，拌合物最小拌合體積為15l；骨料最大粒徑40mm時，拌合物最小拌合體積為25l。 實測坍落度小於設計要求。保持水灰比不變，增加水泥漿，每增大10mm坍落度，約須增加水泥漿5％～8％；實測坍落度大於設計要求。保持砂率不變，增加骨料，每減少10mm坍落度，約增加骨料5％～10％；粘聚性、保水性不良。單獨加砂，即增大砂率。 測定和易性滿足設計要求的混凝土拌合物的表觀密度。計算混凝土基準配合比(結果為1m³混凝土各材料用量，kg)。以質量法計算所得配合比為例，試拌15l混凝土，其材料用量為：水泥：0.015×382=5.73kg水：0.015×195=2.93kg砂：0.015×606=9.09kg石子：0.015×1221=18.32kg4.2混凝土配合比的調整混凝土配合比試配後的調整1.通過檢查試拌混凝土的坍落度和工作性，確定適宜的用水量。2.通過檢查試拌混凝土的工作性和凝結時間，確定適宜的外加劑用量及砂率。如保水性不好，凝結時間過長的可適當減少外加劑使用量及適當提高砂率。如果拌和稠度過大，坍損較高，可適當增加外加劑用量或適當降低砂率。當然，外加劑用量的調整，必然會影響到減水效果，必須調整水灰比及用水量。3.以混凝土強度檢驗結果，確定混凝土水灰比，並以此為依據，計算各種膠凝材料用量。強度檢驗結果偏高，可適度提高水灰比，強度檢驗結果偏低，可適當降低水灰比。水灰比的調整幅度參照水灰比和強度關係曲線，並根據試配結果來確定。4. 以實測的混凝土容重和試拌時確定的砂率為依據，分別計算粗、細集料的用保持水灰比不變，正價用水量及水泥用量各4%，即用水量增加到3.05kg，水泥用量增加到5.96kg，測得坍落度為30mm，粘聚性、保水性均良好。經調整後各種材料用量為：水泥5.96kg，砂9.09kg，石子18.32kg，水3.05kg，總用量為36.42kg，實測混凝土拌和物的表觀密度為2415kg/m3，混凝土的基準配合比各種材料用量為：c基=c拌/(c拌+s拌+g拌+w拌）×實測表觀密度s基=s拌/(c拌+s拌+g拌+w拌)×實測表觀密度g基=g拌/(c拌+s拌+g拌+w拌)×實測表觀密度w基=w拌/(c拌+s拌+g拌+w拌)×實測表觀密度c=5.73/（5.73+2.93+9.09+18.32)×2415=384kgs=9.09/（5.73+2.93+9.09+18.32)×2415=609kgg=18.32/（5.73+2.93+9.09+18.32)×2415=1227kgw=2.93/（5.73+2.93+9.09+18.32)×2415=196kg第五章 混凝土實驗室配合比的確定5.1不同水灰比的混凝土強度試驗混凝土是以膠結材料、石子、砂等建築材料按一定比例攪拌均勻，經過水化硬化形成的人工石材，由於混凝土具有強度較高和耐久性好等特點，混凝土結構被廣泛應用於國民經濟建設的各個領域，混凝土也成為最重要的建築材料之一。混凝土質量的傳統評價方法是以混凝土標養28d抗壓、抗滲、抗碳化抗凍等試驗結果作為評定混凝土質量的依據。實質上，檢測結果與工程主體進度相比具有嚴重的滯後性。一方面不能及時發現生產中存在的不足，對於可能出現的風險或事故，沒有采取積極有效的措施進行防範，另一方面無法及時對生產過程進行合理的調整，即使發現問題，對整個施工也於事無補，可見，研究混凝土水灰比、粉煤灰摻量與混凝土強度的關係，由混凝土配合比早期評價混凝土質量成為混凝土技術發展和質量檢測的重要部分。混凝土原材料水泥：採用普通矽酸鹽水泥粉煤灰：採用二級粉煤灰外加劑、砂、碎石混凝土配合比試驗方案 試驗結果及分析經過試拌、調整、配製，配合比實驗結果為：隨著水灰比的增加，混凝土的28d強度有遞減的趨勢，隨著粉煤灰摻量的增加，混凝土強度越來越小，粉煤灰摻量不變，混凝土28d強度與水灰比的關係見圖 由圖可見，混凝土28d的強度隨著水灰比的增加而遞減，混凝土28d強度與水灰比的關係可擬合為一條直線，當粉煤灰摻量不同時，混凝土水灰比與28d強度關係曲線可視為斜率相同的平行線，也就是說，粉煤灰摻量不同時，混凝土28d強度與水灰比改變的變化規律相同，不同的是，關係曲線於強度軸的交點不同，由此可見，粉煤灰摻量的不同，不會影響混凝土28d強度隨水灰比改變的變化規律。強度複核採用0.48，0.53，0.58三個不同的水灰比計算配合比，試拌測定坍落度均符合要求，標準養護28d後，測得的抗壓強度見表4-22. 表4-22不同水灰比的混凝土立方體抗壓強度 用圖解法的，當立方體抗壓強度為38.2mpa時，相應的灰水比mc/mw=1.86，即水灰比mw/mc=0.545.2確定混凝土實驗室配合比根據符合強度要求的配合比試拌混凝土，測得混凝土拌和物的實測表觀密度為：2405kg/m3。混凝土拌和物表觀密度的計算值為：pc=mw+mc+ms+mg=196+363+609+1227=2395kg/m3由於混凝土拌和物表觀密度的計算值與實測值之差的絕對值不超過計算值的2%，故不必進行修正。1.用水量mw 取基準配合比的用水量，即：mw=196kg2.水泥用量mc mc=mw/（mw/mc)=196/0.54=363kg3.砂、石子用量ms、mg 按基準配合比中的砂用量，即： ms=609kg，mg=1227kg所以混凝土實驗室配合比為mc：ms：mg：mw=363：609：1227：196=1：1.68：3.38：0.54第六章 混凝土施工配合比的計算6.1施工現場砂、石含水率的測定實驗目的： 測出砂的含水率，為計算混凝土施工配合比使用。主要儀器與裝置： 電子天平（感量為0.01g）、烘箱、托盤、燒杯等。 實驗步驟： （1）將普通砂通過2.5mm的篩，篩去篩餘物後放置備用。（2）取燒杯稱取質量m1（精確至0.01g，以下同），裝入篩好的普通砂70～80g，稱取總質量m2。（3）將燒杯連同砂樣放入烘箱中烘乾至恆重，稱量至恆重，稱量烘乾後燒杯與砂樣的總質量m3（4）計算三份試樣各自的含水率，以三次結果的算術平均值為測定值。 實驗結果的計算： 砂的含水率ωwc按下式計算(精確至0.1％)： 式中：m1——燒杯質量(g)； m2——烘乾前砂樣與燒杯的總質量(g)； m3——烘乾後砂樣與燒杯的總質量(g)。 以兩次試驗結果的算術平均值作為測定值。 石子的含水率試驗：試驗裝置：（1）烘箱--溫度控制在105±5℃；（2）稱--稱量20kg，感量20g；（3）容器----如淺盤等。試驗步驟：（1）按要求秤取試樣，分成兩份備用；（2）將試樣置於乾淨的容器中，秤取試樣和容器的總質量m1，並在烘箱中烘乾至恆重；（3）取出試樣，冷卻後秤取試樣與容器的總質量m2，並秤取容器的質量m3.計算：含水率=（m1—m2）/（m2—m3）×100% 式中 m1---烘乾前試樣與容器總質量g； m2---烘乾後試樣與容器總質量g； m3---容器質量g。 以兩次結果的算術平均值作為測定值。 6.2確定混凝土施工配合比混凝土的配合比是在實驗室根據初步計算的配合比經過試配和調整而確定的，稱為實驗室配合比。確定實驗室配合比所用的骨料——砂、石都是乾燥的。施工現場使用的砂、石都具有一定的含水率，含水率大小隨季節、氣候不斷變化。如果不考慮現場砂、石含水率，還按實驗室配合比投料，其結果是改變了實際砂石用量和用水量，而造成各種原材料用量的實際比例不符合原來的配合比的要求。為保證混凝土工程質量，保證按配合比投料，在施工時要按砂、石實際含水率對原配合比進行修正。因此，施工時必須根據骨料含水情況，隨時修正，換算成施工配合比。設工地砂子含水率為a％，石子含水率為6％，則施工配合比為： 水泥： m′c＝mc（kg） 砂： m′s＝ms（1＋a％）（kg）石子： m′g＝mg（1＋b％）（kg） 水： m′w＝mw－ms×a％－mg×b％（kg）由以上試驗可知施工現場砂的含水率為2%，碎石的含水率為1%.水泥：mc=363kg砂：ms=609+609×0.02=621kg石子：mg=1227+1227×0.01=1239kg水：mw=196-609×0.02-1227×0.01=171kg所以混凝土施工配合比為：mc：ms：mg：mw=363：621：1239：171=1：1.71：3.41：0.47參考文獻中華人民共和國國家標準gb/t 14684--XX中華人民共和國國家標準gb/t 14685--XX中華人民共和國國家標準gb/t 208--94中華人民共和國國家標準gb/t 17671--1999普通混凝土配合比設計規程（jjj55-XX).《普通混凝土拌和物效能試驗方法》（gb/t 50080–XX） 《普通混凝土力學效能試驗方法》（gb/t 50081–XX）致謝 三年的大學時光很快就完了，這三年來我學到了很多知識和做人的道理，非常感謝在這三年裡對我諄諄教導的每一位老師，是他們辛苦的付出，正確的引導才會使我在大學裡收穫了很多，同時感謝我可愛的同學們，在三年的學習和生活中給了我很多幫助，我成長了很多。 學習的默默支援；感謝我的母校給了我我在大學三年深造的機會，讓我能繼續學習和提高；感謝老師和同學們三年來的關心和鼓勵。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的三年充滿了感動。這次畢業論文設計我得到了很多老師和同學的幫助，其中我的論文指導老師對我的關心和支援尤為重要。每次遇到難題，我最先做得就是向老師尋求幫助，而老師每次不管忙或閒，總會抽空來找我面談，然後一起商量解決的辦法。我做畢業設計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，後期論文格式調整等各個環節中都給予了我悉心的指導。這幾個月以來，老師不僅在學業上給我以精心指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷，在此謹向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時，本片畢業論文的寫作也得到了同學的熱情幫助。感謝在整個畢業設計期間和我密切合作的同學，和曾經在各個方面給予過我幫助的夥伴們，在此，我再一次真誠地向幫助過我的老師和同學便是感謝！在這裡我特別感謝指導老師鄧海棠老師，在寫論文方面給了我指導和幫助，並認真地批閱我的論文，使我更好的完成我的畢業論文。在此，謹向鄧海棠老師表示崇高的敬意和衷心的感謝! 湖南科技工業職業技術學院XX屆畢業設計任務書 專業名稱： 建築工程技術 指導老師： 丁萬榮 班級名稱： 123大3班 教 研 室： 系 （部）： 建築工程系 二o一五 年 一 月 五 日湖南科技工業職業技術學院畢業設計開題報告 系部 建築工程 屆別 專業 建築工程技術 XX年1月17日學生姓名 郭開放 指導教師 丁萬榮 學號 XX60400816一、畢業設計課題綜述：（500字左右） 混凝土是由膠凝材料。粗細骨料、化學外加劑和水按一定比例配製，經攪拌、澆築、振搗、養護硬化後製成的一種人造石材。 混凝土的配合比設計是一個計算、試配、調整的複雜過程，大致可分為初步計算配合比、基準配合比、實驗室配合比、施工配合比4個設計過程。首先按照已選擇的原材料效能及對混凝土的技術要求進行初步計算，得出“初步計算配合比”。基準配合比是在初步計算配合比的基礎上，通過試配、檢測、進行工作性的調整、修正得到；實驗室配合比是通過對水灰比的微量調整，在滿足設計強度的前提下，進一步調整配合比以確定水泥用量最小的方案；而施工配合比需考慮砂、石大實際含水率對配合比的影響，對配合比做最後的修正，是實際應用的配合比，配合比設計的過程是逐一滿足混凝土的強度、工作性，耐久性、節約水泥等要求的過程。 在進行混凝土的試配前，需確定和了解的基本資料。即設計的前提條件，主要有： 1.混凝土設計強度等級和強度的標準差。 2.材料的基本情況，包括水泥品種、強度等級、實際強度、密度，砂的種類、表觀 密度、細度模數、含水率；石子種類、表觀密度、含水率；是否摻外加劑，外加劑種類。 3.混凝土的工作性要求，如坍落度指標。 4.與耐久性有關的環境條件；如凍融狀況、地下水情況等。 5.工程特定及施工工藝；如構件幾何尺寸、鋼筋的疏密、澆築振搗的方法等。 混凝土的配合比設計，實質上就是確定單位體積混凝土拌合物中水、水泥、粗集料、細集料這4項組成材料之間的引數。即水和水泥之間的比例-水灰比；砂和石子間的比例-砂率；骨料與水泥漿之間的比例-單位用水量。在配合比設計過程中能正確確定這三個基本引數，就能使混凝土滿足配合比設計的基本要求。二、畢業設計主要內容和方法： 主要內容：主要研究混凝土合理配合比，要滿足施工的各項要求，還要保證經濟的合理，最重要的就是水灰比、砂率的確定，因為如果其中一個不合格就證明此配合比不合格，其次骨料的級配也很重要，只有都合理才能配出好的混凝土。方法：1.原材料檢測2.試配混凝土配合比3.（1）設計強度及工程單位（2）試配用量3.選取最優配合比三、預期目標：根據原材料的技術性能及施工條件，確定出能滿足工程所要求的技術經濟指標的各項組成材料的用量。通過研究設計得到最優的配合比，能夠符合生產要求，並且要經濟最終出一份最優的混凝土配合比表。四、課題進度計劃：XX年1月10日-XX年1月25日：開題調研，熟悉原材料檢驗方法XX年1月28日-XX年2月10日：試配混凝土計算XX年2月15日-XX年3月15日：試拌調整，提出基準配合比XX年3月20日-XX年4月10日：檢驗強度，確定試驗室配合比XX年4月15日-XX年4月30日：換算施工配合比五、指導教師意見： 指導教師（簽字）： 日期：備註： 1. 以上內容各系部可根據專業特點作相應調整；2. 內容為小四號仿宋體；3. 一式兩份，系部自行存檔。