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水泥混凝土組成材料及設(shè)計(jì)概述道路工程材料分類一、普通水泥混凝土組成材料的技術(shù)要求水泥混凝土材料組成：6種水泥混凝土=粗集料+細(xì)集料+水泥+水+外加劑+摻合料4種必須材料分類1.水泥水泥品種及其適應(yīng)性分類水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇混凝土強(qiáng)度等級(jí)=（1.0~1.5倍）水泥強(qiáng)度等級(jí)水泥強(qiáng)度等級(jí)：32.5、42.5、52.5、62.5混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80分類2.粗集料粗集料技術(shù)指標(biāo)分類【思考題】粗集料的強(qiáng)度通常采用①巖石的抗壓強(qiáng)度和②壓碎值指標(biāo)控制?；炷恋娜粘０柚七^程中，通常采用壓碎值指標(biāo)。請(qǐng)問，巖石的抗壓強(qiáng)度高，粗集料的壓碎值指標(biāo)一定好嗎？反之，巖石的抗壓強(qiáng)度低，粗集料的壓碎值指標(biāo)一定不好嗎？巖石（母巖）粗集料破碎分類粗集料的顆粒級(jí)配分類連續(xù)級(jí)配：表示拌制相應(yīng)規(guī)格的混凝土，其粗集料應(yīng)滿

足的級(jí)配要求。單粒粒級(jí)：表示某種規(guī)格的粗集料，多種規(guī)格的單粒粒級(jí)摻配一起，可以構(gòu)建連續(xù)級(jí)配。分類【思考題】某試驗(yàn)工程師代表項(xiàng)目部到采石場(chǎng)購(gòu)買碎石，用于拌制空心板的C40混凝土。試驗(yàn)工程師決定采用5～25mm的連續(xù)級(jí)配，但是采石場(chǎng)無(wú)法直接提供該連續(xù)級(jí)配粗集料，只能提供符合規(guī)范的所有粗集料的單粒級(jí)規(guī)格料。請(qǐng)問，試驗(yàn)工程師應(yīng)該購(gòu)買哪幾檔單粒級(jí)規(guī)格料？解答：5~25mm=5~10mm+10~16mm+16~25mm分類【思考題】同樣配制C40混凝土，粗集料可以采用5~31.5mm連續(xù)級(jí)配，也可以采用5~26.5mm連續(xù)級(jí)配。一般來(lái)說，公稱最大粒徑較大，可以節(jié)省水泥，成本較低。為什么某些工程采用公稱粒徑較小的粗集料拌制混凝土？解答：粗集料最大粒徑宜按混凝士結(jié)構(gòu)情況及施工方法選取，但最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)最小邊尺寸的1/4和鋼筋最小凈距的3/4。密麻鋼筋的箱梁分類粗集料形狀要求：顆粒形狀接近立方體，不宜含針片狀顆粒，表面粗糙?！舅伎碱}】在河流平原區(qū)修建橋梁，無(wú)法采購(gòu)到合適的碎石，但卵礫石資源豐富。為提高混凝土強(qiáng)度，應(yīng)該怎樣處理卵礫石？解答：采用卵石破碎成碎石時(shí)，應(yīng)具有兩個(gè)及以上的破碎面，且其破碎面應(yīng)不小于70%。卵石分類3.細(xì)集料細(xì)集料：天然砂（河砂、山砂、海砂）、機(jī)制砂……河砂應(yīng)用最廣。河砂機(jī)制砂分類【思考題】為什么說，規(guī)范是根據(jù)0.6mm篩網(wǎng)的累計(jì)篩余，而不是其他篩網(wǎng)的累計(jì)篩余，將砂分成三個(gè)級(jí)配分區(qū)。細(xì)集料的顆粒級(jí)配分類根據(jù)細(xì)度模數(shù)，細(xì)集料分為：粗砂、中砂、細(xì)砂。根據(jù)級(jí)配，細(xì)集料分為：1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)。2區(qū)：中砂+部分偏粗的細(xì)砂，理想級(jí)配1區(qū)：粗砂，提高砂率3區(qū)：細(xì)砂+部分偏細(xì)的中砂，降低砂率比表面積大致一樣分類4.水符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水可直接作為混凝土的拌制和養(yǎng)護(hù)用水。嚴(yán)禁采用海水用于結(jié)構(gòu)混凝土的拌制和養(yǎng)護(hù)?；炷劣盟钠焚|(zhì)指標(biāo)分類二、普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)概述1.混凝土配合比表示方法序號(hào)表示方法定義示例1單位用量表示法以每立方米混凝土中各材料的用量（kg）表示水泥：水：細(xì)集料：粗集料=340kg：170kg：765kg：1292kg2相對(duì)用量表示法以水泥的質(zhì)量為1，其他材料對(duì)水泥的相對(duì)用量，并按“水泥、砂、石和水膠比”的順序排列表示水泥、砂、石和水膠比1：2.25：3.80；W/C=0.50分類【練習(xí)題】已知某混凝土的密度為2400kg/m3，其配合比為:水泥:砂:石=1：2.31：3.76；W/C=0.48。請(qǐng)計(jì)算每立方米各材料的用量。解答：水泥：2400/（1+2.31+3.76+0.48）=317.9kg砂：317.9×2.31=734.3kg石：317.9×3.76=1195.3kg水：317.9×0.48=152.6kg復(fù)核：317.9+734.3+1195.3+152.6=2400.1kg分類2.混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求（1）結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度要求：采用一個(gè)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度高一些的“配制強(qiáng)度”。（2）施工工作性要求。（3）耐久性要求：通過控制最大水膠比和最小水泥用量達(dá)到。（4）經(jīng)濟(jì)性要求：多采用當(dāng)?shù)夭牧虾鸵恍┨娲铮ㄈ绻I(yè)廢渣）降低費(fèi)用。分類3.混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟序號(hào)名稱主要內(nèi)容說明第1步計(jì)算初步配合比通過規(guī)范給出的經(jīng)驗(yàn)公式和表格計(jì)算出混凝土中各材料的初步用量第2步提出基準(zhǔn)配合比調(diào)整配合比，滿足工作性要求又稱：試拌配合比第3步確定試驗(yàn)室配合比調(diào)整配合比，滿足強(qiáng)度要求又稱：設(shè)計(jì)配合比第4步換算施工配合比考慮現(xiàn)場(chǎng)砂石材料的實(shí)際含水率，調(diào)整配合比又稱：工地配合比謝謝

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水泥混凝土的技術(shù)性質(zhì)道路工程材料分類一、概述1.水泥混凝土的材料組成與強(qiáng)度機(jī)理水泥混凝土，人造石頭，簡(jiǎn)稱“砼tónɡ”。水泥混凝土=粗集料+細(xì)集料+水泥+水+外加劑+摻合料混凝土組成材料機(jī)理圖分類2.水泥混凝土的分類普通混凝土表觀密度=2000~2800kg/m3，普通天然砂、石和水泥配制而成，用作承重結(jié)構(gòu)材料輕混凝土表觀密度<2000kg/m3，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料和保溫材料重混凝土表觀密度>2800kg/m3，防射線性能分類3.普通混凝土的特點(diǎn)①原材料來(lái)源豐富②施工方便③性能可根據(jù)需要設(shè)計(jì)調(diào)整④抗壓強(qiáng)度高⑤耐久性好優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)①自重大②抗拉強(qiáng)度低，抗裂性差。③收縮變形大分類二、混凝土拌合物的和易性1.和易性的概念也稱工作性，是指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆筑、振搗）且成型后質(zhì)量均勻、密實(shí)的性能。粘聚性保水性流動(dòng)性231和易性不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象流滿模板、包圍鋼筋的能力不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象分類2.和易性的測(cè)定方法序號(hào)方法適用范圍共同點(diǎn)1坍落度試驗(yàn)塑性混凝土不能全面反映混凝土拌合物的工作性。只是測(cè)出拌合物流動(dòng)性的同時(shí)，通過經(jīng)驗(yàn)和觀察，綜合評(píng)定混凝土的工作性2維勃稠度試驗(yàn)干硬性混凝土分類（1）坍落度試驗(yàn)適用范圍：集料最大粒徑不大于31.5mm、坍落度不小于10mm的水泥混凝土。坍落筒、搗棒、裝料斗坍落度試驗(yàn)示意圖分類操作要點(diǎn)：三層，每層插搗25下。坍落度大于160mm，測(cè)量坍落擴(kuò)展度。坍落筒試驗(yàn)坍落度擴(kuò)展度分類（2）維勃稠度試驗(yàn)適用范圍：集料最大粒徑不超過31.5mm、坍落度小于10mm的干硬性水泥混凝土。維勃稠度試驗(yàn)儀器維勃稠度測(cè)定透明圓盤分類總結(jié)：（1）坍落度及坍落擴(kuò)展度越大，混凝土拌和物流動(dòng)性越大。（2）維勃時(shí)間越長(zhǎng)，混凝土拌和物的流動(dòng)性越小。分類3.影響和易性的主要因素（1）原材料特性水泥品種不同，需水量不同，從而影響混凝土流動(dòng)性。水泥越細(xì)，流動(dòng)性越差，但黏聚性和保水性越好。卵石表面光滑、形狀較圓、少棱角，所拌制的水泥混凝土拌合物流動(dòng)性較好，但強(qiáng)度較表面粗糙、有棱角的碎石低。卵石碎石分類（2）水膠比定義：指水與膠凝材料的質(zhì)量比，即W/B。在沒有摻合料的情況下，水膠比（W/B）=水灰比（W/C）。在固定用水量的條件下，水灰比較小時(shí)，膠凝材料漿體稠度變大，水泥混凝土拌合物的流動(dòng)性減小。分類（3）單位用水量定義：指在單位體積混凝土中所加入的水的質(zhì)量。單位用水量是混凝土流動(dòng)性的決定因素。在水膠比一定的條件下，單位用水量變化意味著水泥等膠凝材料用量改變。水泥漿愈多，流動(dòng)性愈大。分類（4）砂率定義：指混凝土中細(xì)集料（砂）的質(zhì)量占粗、細(xì)集料總質(zhì)量（砂、石總質(zhì)量）的百分率。砂率與坍落度的關(guān)系分類（5）環(huán)境溫度、濕度與攪拌時(shí)間溫度越高，水化反應(yīng)速度越快，拌合物流動(dòng)性降低速度越快。濕度越小，拌合物中的水分蒸發(fā)速度越快，流動(dòng)性降低越快。攪拌時(shí)間不足，拌合物的和易性差，質(zhì)量也不均勻。分類三、硬化后混凝土的強(qiáng)度1.強(qiáng)度指標(biāo)（1）立方體抗壓強(qiáng)度（fcu）標(biāo)準(zhǔn)尺寸：150X150X150mm標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：溫度20℃±2℃、相對(duì)濕度95%以上立方體試件分類立方體抗壓強(qiáng)度計(jì)算：壓力機(jī)立方體抗壓強(qiáng)度示意圖分類結(jié)果處理：以三個(gè)試件為一組，取三個(gè)試件測(cè)值的算術(shù)平均值作為該組試件的強(qiáng)度測(cè)定值，計(jì)算精確至0.1MPa。三個(gè)測(cè)值中的最大值或最小值中如有一個(gè)與中間值之差超過中間值15%，則取中間值為測(cè)定值；如最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%，則該組試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效。分類【例題】一組水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，破壞荷載分別為780kN、710kN、908kN，該組試件的抗壓強(qiáng)度為多少？解答：首先計(jì)算三個(gè)試件的抗壓強(qiáng)度：780000∕（150×150）=34.7Mpa710000∕（150×150）=31.6Mpa908000∕（150×150）=40.4Mpa∵（40.4-34.7）∕34.7=16.4%；（34.7-31.6）∕34.7=8.9%；∴該組試件的抗壓強(qiáng)度為34.7Mpa。分類尺寸效應(yīng)：當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件時(shí)，應(yīng)將其抗壓強(qiáng)度乘以尺寸換算系數(shù)，折算為標(biāo)準(zhǔn)試件的立方體抗壓強(qiáng)度?；炷猎嚰叽缂皳Q算系數(shù)【總結(jié)】與標(biāo)準(zhǔn)試件相比，尺寸越小的試件，測(cè)定的抗壓強(qiáng)度越高。分類混凝土強(qiáng)度等級(jí)：根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)確定的，用符號(hào)“C”和“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”兩項(xiàng)內(nèi)容來(lái)表示。根據(jù)我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2010）規(guī)定，普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14個(gè)等級(jí)。C是Concret（混凝土）的首字母。分類（2）抗彎拉強(qiáng)度（ff）試件尺寸：150mm×150mm×550mm應(yīng)用場(chǎng)合：水泥路面、機(jī)場(chǎng)道面等。水泥路面彎拉破壞示意圖分類抗彎拉強(qiáng)度計(jì)算：抗彎拉強(qiáng)度示意圖分類（3）軸心抗壓強(qiáng)度（fcp）試件尺寸：150mm×150mm×300mm應(yīng)用場(chǎng)合：模仿立柱的結(jié)構(gòu)計(jì)算。混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)軸心抗壓強(qiáng)度示意圖分類（4）劈裂抗拉強(qiáng)度（fts）試件尺寸：150mm×150mm×150mm?，F(xiàn)場(chǎng)取芯是圓柱體。應(yīng)用場(chǎng)合：間接拉伸法（劈裂拉伸）得到混凝土的抗拉強(qiáng)度。立方體試件劈裂抗拉示意圖圓柱體試件劈裂抗拉示意圖分類2.影響混凝土強(qiáng)度的因素（1）膠凝材料水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。（2）水膠比水膠比越大，水泥混凝土的強(qiáng)度越低。（3）集料特征表面粗糙、有棱角的碎石配制的混凝土要比表面光滑渾圓的卵石配制的混凝土強(qiáng)度高。針片狀顆粒含量較高時(shí)，將降低混凝土強(qiáng)度。分類（4）養(yǎng)護(hù)溫度與濕度養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度高，水泥水化速度加快，混凝土強(qiáng)度發(fā)展也快，早期強(qiáng)度高。濕度不夠，混凝土?xí)稍?，影響水泥水化的正常進(jìn)行，甚至使水化停止，嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度。（5）齡期最初的7d強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，而后增幅減少，28d以后，強(qiáng)度增長(zhǎng)更趨緩慢。分類（6）試驗(yàn)條件加荷速率：當(dāng)加載速度較快時(shí)，材料變形的增長(zhǎng)落后于荷載的增加速度，故破壞時(shí)的強(qiáng)度值偏高。含水狀態(tài)：混凝土含水率較高時(shí)，由于軟化作用，強(qiáng)度較低。分類四、混凝土的變形（1）化學(xué)收縮（2）干濕變形（3）溫度變形1.非荷載作用下的變形（1）短期荷載作用下的變形（2）長(zhǎng)期荷載作用下的變形（徐變）2.荷載作用下的變形分類五、混凝土的耐久性抗凍性指混凝土在飽水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞、也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能，通常以抗凍等級(jí)表示1抗?jié)B性指其抵抗壓力液體（水、油、溶液等）滲透作用的能力2耐磨性抵抗車輛輪胎磨耗和磨光的性能3抗碳化性能使混凝土的堿度降低，失去混凝土強(qiáng)堿環(huán)境對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，導(dǎo)致鋼筋易銹蝕膨脹4堿-集料反應(yīng)指混凝土內(nèi)水泥中所含的堿（K2O和Na2O），與集料中的活性SiO2或活性碳酸鹽等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，吸水后將產(chǎn)生3倍以上的體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土膨脹開裂而破壞5謝謝

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水泥混凝土組成設(shè)計(jì)方法道路工程材料分類【問題引出】水泥混凝土配合比通知單上的數(shù)據(jù)怎么來(lái)的？水泥混凝土配合比通知單水泥混凝土拌和樓分類【設(shè)計(jì)目標(biāo)】分類【設(shè)計(jì)步驟】一、初步配合比：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算材料用量二、基準(zhǔn)配合比：也稱試拌配合比，根據(jù)拌合物和易性試驗(yàn)調(diào)整三、試驗(yàn)室配合比：根據(jù)三組強(qiáng)度試驗(yàn)確定水灰比四、施工配合比：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際材料含水率調(diào)整材料用量分類1.計(jì)算初步配合比（1）確定混凝土的試配強(qiáng)度（fcu,0）當(dāng)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)當(dāng)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不小于C60時(shí)：

分類標(biāo)準(zhǔn)差σ的兩種獲得方法：①統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算：②規(guī)范查表：標(biāo)準(zhǔn)差σ值（MPa）分類（2）計(jì)算水膠比（W/B）式中：W/B——混凝土水膠比；αa、αb——回歸系數(shù)，也稱集料形狀系數(shù)?；貧w系數(shù)（αa、αb）取值表分類fb——膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度（MPa）兩種獲得方法：①實(shí)測(cè)，ISO法試驗(yàn)。②推算。γf、γs——粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)。粉煤灰影響系數(shù)（γf）和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)（γs）分類fce——水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度（MPa），可實(shí)測(cè)，可推算。式中：γc——水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)fce,g——水泥強(qiáng)度等級(jí)值（MPa)。水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)（γc）分類

分類按耐久性校核水膠比結(jié)構(gòu)混凝土材料的耐久性基本要求分類環(huán)境等級(jí)的劃分：一：指室內(nèi)干燥環(huán)境；無(wú)侵蝕性靜水浸沒環(huán)境。二a：室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的冰凍線以下與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境。二b：干濕交替環(huán)境；水位頻繁變動(dòng)環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冰凍線以上與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境。三a：嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)區(qū)環(huán)境；受除冰鹽影響環(huán)境；海風(fēng)環(huán)境。三b：鹽漬土環(huán)境；受除冰鹽作用環(huán)境；海岸環(huán)境。分類【例題】已知某混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25，無(wú)強(qiáng)度歷史統(tǒng)計(jì)資料。采用42.5級(jí)的復(fù)合硅酸鹽水泥，不摻粉煤灰等摻合料。集料采用河砂和碎石?；炷撂幱谑覂?nèi)潮濕環(huán)境。試計(jì)算該配合比設(shè)計(jì)的配制強(qiáng)度、水膠比，并問最終應(yīng)該采用多大的水膠比？解答：1、計(jì)算配制強(qiáng)度：2、計(jì)算水泥28天膠砂抗壓強(qiáng)度：3、計(jì)算水膠比：4、校核水膠比：室內(nèi)潮濕環(huán)境，屬于二a環(huán)境，最大水膠比允許值為0.55，因?yàn)?.68>0.55，所以最終取值為0.55.

分類（3）確定每立方米混凝土用水量（mw0）和外加劑用量（ma0）查表確定單位用水量（mw0）塑性混凝土的用水量（kg/m3）分類摻外加劑時(shí)，每立方米流動(dòng)性或大流動(dòng)性混凝土的用水量（mw0）式中：mw0——計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3)；m'w0——未摻外加劑時(shí)推定的滿足實(shí)際坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3)；β——外加劑的減水率（%），應(yīng)經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定分類外加劑用量（ma0）式中：ma0——外加劑用量（kg/m3）；mb0——膠凝材料用量（kg/m3）；βa——外加劑摻量（%），廠家推薦或試驗(yàn)確定。分類【練習(xí)題】已知某混凝土配合比設(shè)計(jì)坍落度為130mm，粗集料為卵石，公稱最大粒徑為20mm。根據(jù)廠家說明書，減水劑的摻量為水泥的1%，減水率為25%。已知水泥摻量為350kg。請(qǐng)根據(jù)查表的方法得出該混凝土的用水量，并請(qǐng)計(jì)算減水劑摻量為多少kg？解答：1、查表計(jì)算原始用水量：mw=195+10=2052、計(jì)算減水劑用量：ma=1%×350=3.53、計(jì)算實(shí)際用水量：mwo=205×(1－25%)=153.8分類（4）計(jì)算膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量①膠凝材料用量（mb0）②礦物摻合料用量（mf0）③水泥用量（mc0）分類（4）計(jì)算膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量①膠凝材料用量（mb0）②礦物摻合料用量（mf0）③水泥用量（mc0）分類按耐久性要求校核膠凝材料用量混凝土的最小膠凝材料用量分類鋼筋（預(yù)應(yīng)力）混凝土中礦物摻合料最大摻量分類【例題】已知某水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)，水膠比W?B=0.45，粉煤灰按照經(jīng)驗(yàn)摻量為30%。已知用水量為180kg。請(qǐng)問，該配合比設(shè)計(jì)中，粉煤灰和水泥的用量各為多少？解答：1、計(jì)算膠凝材料總用量：B=mw?(w?B)=180?0.45=4002、計(jì)算粉煤灰用量：mf=30%×400=1203、計(jì)算水泥用量：mc=400－120=280分類（5）選定砂率（βs）查表確定砂率（βs）:混凝土的砂率（%）分類（6）計(jì)算粗、細(xì)集料用量（ms0、mg0）①質(zhì)量法原理：假定每立方米混凝土拌合物的質(zhì)量為一固定值。mcp——每立方米混凝土拌合物的假定質(zhì)量（kg/m3），可取2350kg/m3~2450kg/m3。分類②體積法原理：假定混凝土拌合物的體積等于各組成材料絕對(duì)體積和混凝土拌合物中所含空氣體積之和。α——混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，一般α可取1，即空氣占1%。分類兩種方法比較：質(zhì)量法：簡(jiǎn)便，速度快，但數(shù)據(jù)精度較低；體積法：過程繁瑣，數(shù)據(jù)精度較高。分類【例題】已確定水泥混凝土水灰比為0.5，每立方米混凝土用水量為176kg，砂率為32%，混凝土拌和物表觀密度假定為2400kg∕m3。不使用粉煤灰和外加劑。請(qǐng)計(jì)算該水泥混凝土各材料用量。解答：1、計(jì)算水泥用量：mc=176?0.5=3522、按照質(zhì)量法列方程組：176+352+ms+mg=2400ms?(ms+mg)=32%所以：ms=599；mg=1273分類回顧“第一步計(jì)算初步配合比”步驟：（1）確定混凝土的試配強(qiáng)度（fcu,0）（2）計(jì)算水膠比（W∕B）（3）確定用水量（mW0）和外加劑用量（ma0）（4）計(jì)算膠凝材料、礦物摻合料（mf0)和水泥用量（mc0）（5）選定砂率（Вs）（6）計(jì)算粗集料用量（mg0）和細(xì)集料用量（ms0）分類小結(jié)分類混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟：一、初步配合比：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算材料用量二、基準(zhǔn)配合比：根據(jù)拌合物和易性試驗(yàn)調(diào)整三、試驗(yàn)室配合比：根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)確定水灰比四、施工配合比：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際材料含水率調(diào)整材料用量分類2.提出基準(zhǔn)配合比方法：坍落度試驗(yàn)根據(jù)初步配合比計(jì)算結(jié)果，用材料試拌，進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，檢測(cè)流動(dòng)性，觀察粘聚性和保水性，根據(jù)混凝土拌合物試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整初步配合比，得到滿足和易性要求的試拌配合比。坍落度試驗(yàn)分類

坍落度試驗(yàn)情況判斷調(diào)整措施①坍落度值（√）粘聚性和保水性（√）都不調(diào)整②坍落度值（×）粘聚性和保水性（√）保持水膠比不變，同時(shí)調(diào)整水和水泥的用量。砂、石用量不變③坍落度值（√）粘聚性和保水性（×）維持砂石總量不變，調(diào)整砂率。保持原有的水和水泥用量一般不變④坍落度值（×）粘聚性和保水性（×）在水膠比和砂石總量不變的條件下，改變用水量和砂率。所有材料都會(huì)變化混凝土工作性檢測(cè)結(jié)果及調(diào)整方向

分類【練習(xí)題】已知某普通水泥混凝土初步配合比為水泥：水：砂子：石子=340kg：170kg：600kg：1160kg，現(xiàn)進(jìn)行試拌30L，請(qǐng)問每種材料應(yīng)該稱量多少？解答：水泥：340×0.03=10.2kg水：170×0.03=5.1kg砂子：600×0.03=18.0kg石子：1160×0.03=34.8kg分類【思考題】某試驗(yàn)工程師進(jìn)行水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求坍落度9cm。在完成初步配合比計(jì)算后，按照比例稱量材料，進(jìn)行室內(nèi)試拌，坍落度試驗(yàn)結(jié)果只有6cm。請(qǐng)問該試驗(yàn)工程師下一步應(yīng)該怎么做，有哪些措施？解答：措施一：保持水膠比不變，增加水泥和水的用量；措施二：使用外加劑（減水劑）；措施三：適當(dāng)調(diào)整砂率。分類3.確定試驗(yàn)室配合比方法：立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)分類混凝土配合比的密度調(diào)整計(jì)算表觀密度ρc,c：實(shí)測(cè)表觀密度ρc,t：容量筒試驗(yàn)檢測(cè)校正系數(shù)δ：允許誤差：2%【例題】某普通水泥混凝土設(shè)計(jì)配合比為，水泥：水：砂子：石子=380：190：622：1286（kg?m3）。經(jīng)實(shí)測(cè)，該混凝土的表觀密度為2380（kg?m3）。請(qǐng)問，該混凝土是否需要進(jìn)行密度修正？如需要，怎么修正？解答：混凝土表觀密度計(jì)算值為：380+190+622+1286=2478（kg?m3）；混凝土表觀密度實(shí)測(cè)值為：2380（kg?m3）；分類4.換算施工配合比原因：試驗(yàn)室集料干燥，現(xiàn)場(chǎng)集料含水。分類【練習(xí)題】現(xiàn)試驗(yàn)室求得1m3混凝土的各材料用量為水泥360kg，砂615kg，石子1255kg，水198kg。若工地所用砂含水率3%，石子含水率1%，求該混凝土的施工配合比。解答：水泥：360kg砂子：615×1.03=633.45kg石子：1255×1.01=1267.55kg水：198—615×0.03—1255×0.01=167kg分類水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟謝謝

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水泥混凝土組成設(shè)計(jì)實(shí)例道路工程材料分類【例題】請(qǐng)根據(jù)以下已知條件，按照設(shè)計(jì)要求完成普通水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)。（1）組成材料普通硅酸鹽水泥42.5級(jí)，實(shí)測(cè)28d抗壓強(qiáng)度為47.3MPa，密度=3100kg/m3，且不摻其他膠凝材料。中砂：表觀密度=2650kg/m3，施工現(xiàn)場(chǎng)砂含水率為3%。碎石：4.75~31.5mm，表觀密度=2700kg/m3，施工現(xiàn)場(chǎng)碎石含水率為1%。水：采用自來(lái)水。分類（2）設(shè)計(jì)要求某橋梁工程橋臺(tái)用鋼筋混凝土（受冰雪影響），混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C40，要求強(qiáng)度保證率為95%，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為5.0MPa?；炷敛捎脵C(jī)械拌和及振搗，施工要求坍落度為55~70mm。試確定該混凝土的設(shè)計(jì)配合比及施工配合比。分類【解答】設(shè)計(jì)計(jì)算詳細(xì)過程如下。1.初步配合比的計(jì)算（1）計(jì)算配制強(qiáng)度（fcu,0）根據(jù)設(shè)計(jì)要求混凝土強(qiáng)度等級(jí)fcu,k=40MPa，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ=5.0MPa，代入式（3-2-1）計(jì)算該混凝土的配制強(qiáng)度f(wàn)cu,0：分類（2）計(jì)算水灰比（W/C）由所給資料，水泥實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度f(wàn)ce=47.3MPa，混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)cu,0=48.2MPa，粗集料為碎石，查表3-2-11得：αa=0.53，αb=0.20，代入式（3-2-4），計(jì)算混凝土水灰比為：混凝土所處環(huán)境為受冰雪影響地區(qū)，查表3-2-14中的二b，得知最大水灰比為0.50，按照強(qiáng)度計(jì)算的水灰比結(jié)果符合耐久性要求，故取計(jì)算水灰比W/C=0.47。分類（3）確定單位用水量（mw0）根據(jù)設(shè)計(jì)要求混凝土拌合物坍落度為55~70mm，碎石最大粒徑為31.5mm，且屬塑性混凝土。查表3-2-16，選取混凝土的單位用水量為：mw0=185kg/m3。塑性混凝土的用水量（kg/m3）分類（4）計(jì)算單位水泥用量（mc0）根據(jù)單位用水量及計(jì)算水灰比W/C，代入式（3-2-9），計(jì)算無(wú)其他膠凝材料時(shí)的單位水泥用量：查表3-2-17，符合耐久性最小水泥用量為320kg/m3的要求。分類（5）確定砂率（βs）由碎石的最大粒徑31.5mm，水灰比0.47，參考表3-2-19，采用內(nèi)插方法選取混凝土砂率βs=33%。混凝土的砂率（%）分類（6）計(jì)算細(xì)集料、粗集料用量（ms0及mg0）①體積法將已知的水單位用量mw0、水泥單位用量mc0、砂率βs以及各原材料密度代入式（3-2-13），且屬非引氣混凝土，取α=1。分類求解得：細(xì)集料用量ms0=601kg/m3，粗集料用量mg0=1220kg/m3。按體積法計(jì)算拌和1m3混凝土初步配合比為（kg/m3）：mc0:mw0:ms0:mg0=393:185:601:1220分類②質(zhì)量法假定混凝土的表觀密度為mcp=2410kg/m3，將mw0、mc0和βs代入式（3-2-12）得：分類聯(lián)立求解得：細(xì)集料用量ms0=604kg/m3，粗集料用量mg0=1228kg/m3。按質(zhì)量法確定的混凝土初步配合比為（kg/m3）：mc0:mw0:ms0:mg0=393:185:604:1228分類2.基準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)按初步配合比試拌0.02m3混凝土拌合物用于坍落度試驗(yàn)，采用體積法結(jié)果，各種材料用量為：水泥=393×0.02=7.86（kg）水=185×0.02=3.70（kg）砂=601×0.02=12.02（kg）碎石=1220×0.02=24.40（kg）分類將混凝土拌合物攪拌均勻后，進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，測(cè)得坍落度為95mm，高于設(shè)計(jì)坍落度55~70mm的要求。同時(shí)，試拌混凝土的黏聚性和保水性表現(xiàn)良好。為此僅針對(duì)水泥漿用量加以調(diào)整，也就是適當(dāng)減少水泥漿用量5%，此例采用水泥漿減少5%進(jìn)行計(jì)算。水泥用量減至7.86×（1－5%）=7.467（kg）水用量減至3.70×（1－5%）=3.515（kg）分類再經(jīng)拌和后重新測(cè)得坍落度為60mm，滿足坍落度要求，且黏聚性、保水性良好，所以無(wú)須改變?cè)猩奥?，也就是說初步配合比的粗、細(xì)集料用量保持不變。完成混凝土工作性檢驗(yàn)。此時(shí)，對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)配合比為（kg/m3）：mca:mwa:msa:mga=373:176:601:1220分類3.設(shè)計(jì)配合比的確定（1）強(qiáng)度檢驗(yàn)以計(jì)算水灰比0.47為基礎(chǔ)，分別采用水灰比為0.42、0.47和0.52，基準(zhǔn)用水量176kg/m3不變，細(xì)集料、粗集料用量亦不變，僅改變水泥摻量，拌制三組混凝土拌合物，分別進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)各組混凝土工作性均滿足要求。分類三組配合比分別成型，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d，按規(guī)定方法測(cè)定其立方體抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表。不同水灰比測(cè)得混凝土強(qiáng)度分類根據(jù)表中數(shù)據(jù)，繪出28d抗壓強(qiáng)度與灰水比關(guān)系圖。由圖可知，達(dá)到混凝土配制強(qiáng)度48.2MPa要求時(shí)對(duì)應(yīng)的灰水比是2.064，轉(zhuǎn)換為水灰比是0.48。這就是說，當(dāng)混凝土水灰比是0.48時(shí)，配制強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)要求。混凝土28d抗壓強(qiáng)度與灰水比（C/W）的關(guān)系分類（2）設(shè)計(jì)配合比的確定按強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果修正混凝土配合比，各種材料用量為：?jiǎn)挝挥盟咳詾榛鶞?zhǔn)配合比用水量，即mwb=176kg/m3，由0.48的水灰比得到單位水泥用量為mcb=176÷0.48=367kg/m3；粗、細(xì)集料按體積法計(jì)算：分類計(jì)算結(jié)果為，細(xì)集料用量為msb=617kg/m3；粗集料用量為mgb=1253kg/m3。計(jì)算得設(shè)計(jì)配合比為：mcb:mwb:msb:mgb=367:176:617:1253分類（3）設(shè)計(jì)配合比密度修正混凝土拌合物表觀密度計(jì)算值為：ρc,c=367＋176＋617＋1253=2413（kg/m3）實(shí)測(cè)表觀密度：ρc,t=2400（kg/m3）計(jì)算密度修正系數(shù)：δ=ρc,t/ρc,c=2400/2413=0.99。分類由于密度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值未超過計(jì)算值的2%，故設(shè)計(jì)混凝土配合比的材料用量無(wú)須進(jìn)行密度修正。最后確定試驗(yàn)室混凝土的設(shè)計(jì)配合比為（kg/m3）：m’cb:m’wb:m’sb:m’gb=367:176:617:1253或m’cb:m’sb:m’gb=1:1.68:3.41；W/C=0.48分類4.施工配合比的計(jì)算根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，砂含水率ws為3%，碎石含水率wg為1%，各種材料現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際用量：水泥：mc=m'cb=367細(xì)集料：ms=m'sb（1＋ws）=617×（1＋3%）=636粗集料：ms=m'gb（1＋wg）=1253×（1＋1%）=1266水：mw=m'wb－（m'sb·ws＋m'gb·wg）=176－（617×3%＋1253×1%）=145分類所以，現(xiàn)場(chǎng)施工配合比如下：mc:mw:ms:mg=367:145:636:1266（kg/m3）整個(gè)配合比設(shè)計(jì)內(nèi)容最終完成。謝謝

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其他水泥混凝土道路工程材料分類一、路面水泥混凝土路面水泥混凝土是指滿足路攤鋪工作性、彎拉強(qiáng)度、耐久性及經(jīng)濟(jì)性等要求的水泥混凝土材料。路面水泥混凝土彎拉強(qiáng)度分類路面混凝土的技術(shù)性質(zhì)：（1）彎拉強(qiáng)度路面水泥混凝土的強(qiáng)度以28d齡期的彎拉強(qiáng)度控制，各級(jí)交通荷載等級(jí)要求的水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不得低于表中的規(guī)定。水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

分類

（2）工作性路面混凝土施工方式取決于施工機(jī)械，通常采用：①滑模攤鋪機(jī)、②三輥軸機(jī)組、③小型機(jī)具等對(duì)混凝土拌合物進(jìn)行施工。滑膜攤鋪機(jī)施工

三輥軸機(jī)組施工

小型機(jī)具施工

分類（3）耐久性為保證混凝土的耐久性，各級(jí)公路面層水泥混凝土的最大水灰（膠）比和最小單位水泥用量應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。最大單位水泥用量不宜大于420kg/m3；使用摻合料時(shí)，最大單位膠材總量不宜大于450kg/m3。分類二、高強(qiáng)高性能水泥混凝土高強(qiáng)度混凝土：強(qiáng)度等級(jí)C60及以上；超高強(qiáng)混凝土：C100強(qiáng)度等級(jí)以上；高強(qiáng)高性能混凝土：高耐久性、高尺寸穩(wěn)定性及較高強(qiáng)度分類高強(qiáng)高性能混凝土的原材料：（1）水泥水泥宜選用品質(zhì)穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)稠度低、強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，不宜采用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥。高強(qiáng)度混凝土的水泥用量不宜大于500kg/m3，膠凝材料總量不宜大于600kg/m3。分類（2）礦物摻合料①硅灰：硅灰對(duì)提高混凝土強(qiáng)度十分顯著，當(dāng)外摻6%~8%的硅灰時(shí)，混凝土強(qiáng)度一般可提高20%以上，同時(shí)，可提高混凝土的抗?jié)B、抗凍、耐磨、耐堿—集料反應(yīng)等耐久性能②磨細(xì)礦渣粉：磨細(xì)礦渣具有優(yōu)質(zhì)的早期強(qiáng)度和耐久性，摻量一般控制在20%~50%之間。③優(yōu)質(zhì)粉煤灰：一般選用I級(jí)灰，利用其內(nèi)含的玻璃微珠潤(rùn)滑作用，降低水膠比，以及細(xì)粉末填充效應(yīng)和火山灰活性

效應(yīng)，提高混凝土強(qiáng)度和改善綜合性能。分類（3）外加劑外加劑應(yīng)選用高性能減水劑、高效減水劑或復(fù)合減水劑。減水劑一般要求減水率不小于25%，以最大限度降低水膠比，提高混凝土強(qiáng)度。為改善混凝土的施工和易性及提供其他特殊性能，也可同時(shí)摻入引氣劑、緩凝劑、防水劑、膨脹劑、防凍劑等。分類（4）粗集料粗集料的最大粒徑不宜大于26.5mm，含泥量應(yīng)不大于0.5%，針片狀顆粒含量不宜大于5%；配制C80及以上等級(jí)混凝土?xí)r，最大粒徑不宜大于20mm。分類（5）細(xì)集料細(xì)集料宜選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)為2.6~3.0，含泥量應(yīng)不大于2.0%，泥塊含量應(yīng)不大于0.5%；配制C70及以上強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r，含泥量應(yīng)不大于1.5%，且不應(yīng)有泥塊存在，必要時(shí)應(yīng)沖洗后使用。分類高強(qiáng)高性能混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（1）高強(qiáng)混凝土的早期強(qiáng)度高，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率一般不及普通混凝土。（2）高強(qiáng)高性能混凝土由于非常致密，故抗?jié)B、抗凍、抗碳化、抗腐蝕等耐久性指標(biāo)十分優(yōu)異。（3）由于混凝土強(qiáng)度高，減輕建筑物自重，簡(jiǎn)化地基處理。（4）高強(qiáng)混凝土的彈性模量高，可大大減小預(yù)應(yīng)力損失。（5）隨著強(qiáng)度等級(jí)提高，脆性增加，韌性下降。（6）高強(qiáng)混凝土的水泥用量較大，故水化熱大，自收縮大，干縮也較大，較易產(chǎn)生裂縫。分類三、自密實(shí)混凝土自密實(shí)混凝土是指具有高流動(dòng)性、均勻性和穩(wěn)定性，澆筑時(shí)無(wú)需外力振搗，能夠在自重作用下流動(dòng)并充滿模板空間的混凝土。自密實(shí)混凝土施工

分類自密實(shí)混凝土的技術(shù)措施（1）高效減水劑的減水率應(yīng)≥25%。（2）摻加適量礦物摻合料調(diào)節(jié)混凝土的流變性能，提高塑性粘度。（3）摻入適量混凝土膨脹劑，提高混凝土抗裂能力。（4）適當(dāng)增加砂率和控制粗集料最大粒徑≤20mm，增加拌合物的抗離析穩(wěn)定性。（5）在配制強(qiáng)度等級(jí)較低的自密實(shí)混凝土