混凝土配比设计1

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1、第四章混凝土CONCRETE建筑材料第三节 混凝土的质量控制与评定混凝土在生产与施工中，由于原材料性能波动的影响，施工操作的误差，试验条件的影响，混凝土的质量波动是客观存在的，因此一定要进行质量管理。由于混凝土的抗压强度与混凝土其他性能有着紧密的相关性，能较好地反映混凝土的全面质量，因此工程中常以混凝土抗压强度作为重要的质量控制指标，并以此作为评定混凝土生产质量水平的依据。3.1混凝土强度的波动规律——正态分布在一定施工条件下，对同一种混凝土进行随机取样，制作ｎ组试件（ｎ≥25），测得其28ｄ龄期的抗压强度，

2、然后以混凝土强度为横坐标，以混凝土强度出现的概率为纵坐标，绘制出混凝土强度概率分布曲线。实践证明，混凝土的强度分布曲线一般为正态分布曲线。3.2混凝土质量评定的数理统计方法（１）混凝土强度平均值（）混凝土强度平均值可按下式计算：式中:ｎ——混凝土强度试件组数；fcu，i——混凝土第ｉ组的抗压强度值。（２）混凝土强度标准差（σ）混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为标准差σ是正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直距离，可用以作为评定混凝土质量均匀性的一种指标。（３）变异系数（Ｃv）变异系数又称离差系数，其计算式如下由于

3、混凝土强度的标准差（σ）随强度等级的提高而增大，故可采用变异系数（Ｃv）作为评定混凝土质量均匀性的指标。Ｃv值愈小，表示混凝土质量愈稳定；Ｃv值大，则表示混凝土质量稳定性差。（４）混凝土的强度保证率（Ｐ）混凝土的强度保证率P（％）是指混凝土强度总体中，大于等于设计强度等级的概率，在混凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示，见图4-6所示。低于设计强度等级（fcu，ｋ）的强度所出现的概率为不合格率。图4-6混凝土强度保证率混凝土强度保证率Ｐ（％）的计算方法为：首先根据混凝土设计等级（fcu,ｋ）、混凝土强度平均值

4、（）、标准差（σ）或变异系数（Ｃv），计算出概率度（ｔ），即则强度保证率Ｐ（％）就可由正态分布曲线方程积分求得，即但实际上当已知ｔ值时，可从数理统计书中的表内查到Ｐ值。(P107表4-17）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的组数N0与试件总组数Ｎ（Ｎ≥２５）之比求得，即3.3混凝土配制强度在施工中配制混凝土时，如果所配制混凝土的强度平均值（）等于设计强度（fcu,ｋ），则由图4—6可知，这时混凝土强度保证率只有50％。因此，为了保证工程混凝土具有设计所要求的95％强度保证率，在进

5、行混凝土配合比设计时，必须使混凝土的配制强度大于设计强度（fcu,ｋ）。混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-2000）：式中：fcu,0—混凝土配制强度（MPa）；fcu,k—设计的混凝土强度标准值（MPa)；σ—混凝土强度标准差（MPa）。当施工单位不具有近期的同一品种混凝土的强度资料时，σ值可按表。第四节普通混凝土配合比设计混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例，确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求，即：（１）满足结构设计的强度等

6、级要求；（２）满足混凝土施工所要求的和易性；（３）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；（４）符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。4.1混凝土配合比设计基本参数确定的原则水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数。混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比；在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量；砂率应以砂在骨料中的数量填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土配合比设计以计算1m3混凝土中各材料用量为基

7、准，计算时骨料以干燥状态为准。4.2普通混凝土配合比设计基本原理（1）绝对体积法绝对体积法的基本原理是：假定刚浇捣完毕的混凝土拌合物的体积，等于其各组成材料的绝对体积及混凝土拌合物中所含少量空气体积之和。（２）质量法（假定表观密度法）如果原材料比较稳定，可先假设混凝土的表观密度为一定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。4.3混凝土配合比设计的步骤4.3.1设计的基本资料①混凝土的强度等级、施工管理水平；②对混凝土耐久性要求；③原材料品种及其物理力学性质；④混凝土的部位、结构构造情况、施

8、工条件等。4.3.2初步配合比计算（１）确定试配强度（fcu,0）（２）计算水灰比（W/C）根据强度公式计算水灰比：式中：fcu,0——混凝土试配强度,ＭＰa；fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa；αa,αb——回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2003）提供的αa、αb经验值为：采用碎石：αa=0.4