講到混凝土的基本知識,就必須了解混凝土配合比的設計過程,只有了解了混凝土配合比的設計過程才能對混凝土有一個全面了解,才能懂得怎樣控制機好混凝土的施工質量。
普通混凝土配合比
1、混凝土配制強度計算
在進行混凝土理論配合比設計時首先要計算混凝土的配置強度,為什么要計算混凝土的配制強度呢?我們知道混凝土由于受各種因素的影響,強度并不是一個固定不變的值,而是圍繞著配制強度上下波動的值。為了保證混凝土的設計強度就必須提高混凝土的配制強度,那么混凝土的配制強度要提高到多少才算合適,在配合比設計技術規范中給出了一個計算公式。
配制強度fcu= fcuk+1.645 (式1)
式中 fcu ——混凝土配制強度
fcuk——混凝土設計強度
σ——混凝土抗壓強度標準偏差(簡稱標準差)
n
標準差σ= ∑(X-X)2/n-1 (式2)
i=1
式中 x——各試驗數據值
x——試驗數據的算術平均值
n——試驗數據個數
在混凝土施工技術規范中規定,要求混凝土的抗壓強度保證率為95%,公式中的1.645為95%強度保證率系數。公式中的樣本標準差是衡量樣本數據波動性(離散程度)的指標,樣本標準差是根據上一時期施工的混凝土的抗壓強度經數理統計評定由公式2求得的,標準差波動性的大小受施工水平的影響,混凝土拌合質量控制的好,混凝土的抗壓強度值波動范圍就小,則標準差小,混凝土拌合質量控制的不好,混凝土的抗壓強度值波動范圍就大,則標準差也大。
舉例說明:
例1、C30混凝土抗壓強度如下:
35.0、28.9、40.2、33.6、45.5、34.1、38.2、42.4、30.0、27.4
σ=5.98MPa x=35.5MPa
例2、C30混凝土抗壓強度如下:
33.2、37.3、37.1、34.4、39.6、36.4、34.2、37.5、28.6、35.8
σ=3.04MPa x=35.4MPa
混凝土強度離散性的規律遵循正態分布曲線,接近配制強度變化的值站多數,偏離太大或太小的值站少數,標準差小曲線較陡,標準差大曲線較緩。由公式1可以看出,混凝土的配制強度是與標準差成正比的,標準差大則混凝土的配制強度就大,進而水泥用量也大,標準差小則混凝土的配制強度就小,進而水泥用量也小,具有較好的經濟效益。
由于我們是流動性單位,隨施工地點的變化,原材料也隨之變化,所以我們不能將某一地統計求得的標準差應用到其他施工地點,我們在計算混凝土的配合比強度時用的標準差是規范上規定的,規范中的標準差是經統計全國平均施工水平求得的。
引起混凝土強度變異的原因有以下幾個方面:
⑴材料質量的波動:材料中水泥是影響混凝土強度最重要因素,如水泥的實際強度、儲存條件、存放時間的長短等均會引起混凝土強度波動;
⑵配料誤差:為了縮小稱量誤差,必須校核衡器的精度,并應做定期檢查。每日開盤拌制混凝土前,必須測定集料的含水率,扣除相應的拌合水量,增加相應的集料用量。混凝土變異最大的來源是加水量誤差,加水量的誤差在于用水量稱量的不準確,并且還在于集料含水率難以準確測定,集料堆的外部與內部含水率或上部與下部含水率不同。
⑶拌和、搗實與養護:對混凝土拌和物的充分拌和取決于拌和機的類型,拌和時間也會對強度產生影響,混凝土施工技術規范規定了最小拌和時間,是為了使拌和時間不至于對混凝土強度產生很大影響。
⑷試驗誤差:試驗誤差包括取樣、成型、養護和抗壓強度試驗等方面操作的差別給立方體強度帶來的變化。
2、基準水灰比計算
W/C=A*fce/fcuo+A*B*fce
式中 A、B——經驗系數,查表求得
fcu——混凝土的配制強度
fce——水泥的實際強度
計算出基準水灰比后再按假定容重法或體積法計算砂、碎石等材料的用量,然后進行試拌,觀察并調整混凝土拌合物的坍落度和流動性、粘聚性、保水性等各項和易性指標,以此配合比做為基準混凝土配合比。在基準水灰比基礎上分別減小和增加0.05個水灰比,制作試件并進行標準養護,待抗壓強度結果出來后從中選取一個水泥用量最小,強度又能滿足設計要求的配合比作為理論配合比指導施工生產。
普通混凝土配合比
1、混凝土配制強度計算
在進行混凝土理論配合比設計時首先要計算混凝土的配置強度,為什么要計算混凝土的配制強度呢?我們知道混凝土由于受各種因素的影響,強度并不是一個固定不變的值,而是圍繞著配制強度上下波動的值。為了保證混凝土的設計強度就必須提高混凝土的配制強度,那么混凝土的配制強度要提高到多少才算合適,在配合比設計技術規范中給出了一個計算公式。
配制強度fcu= fcuk+1.645 (式1)
式中 fcu ——混凝土配制強度
fcuk——混凝土設計強度
σ——混凝土抗壓強度標準偏差(簡稱標準差)
n
標準差σ= ∑(X-X)2/n-1 (式2)
i=1
式中 x——各試驗數據值
x——試驗數據的算術平均值
n——試驗數據個數
在混凝土施工技術規范中規定,要求混凝土的抗壓強度保證率為95%,公式中的1.645為95%強度保證率系數。公式中的樣本標準差是衡量樣本數據波動性(離散程度)的指標,樣本標準差是根據上一時期施工的混凝土的抗壓強度經數理統計評定由公式2求得的,標準差波動性的大小受施工水平的影響,混凝土拌合質量控制的好,混凝土的抗壓強度值波動范圍就小,則標準差小,混凝土拌合質量控制的不好,混凝土的抗壓強度值波動范圍就大,則標準差也大。
舉例說明:
例1、C30混凝土抗壓強度如下:
35.0、28.9、40.2、33.6、45.5、34.1、38.2、42.4、30.0、27.4
σ=5.98MPa x=35.5MPa
例2、C30混凝土抗壓強度如下:
33.2、37.3、37.1、34.4、39.6、36.4、34.2、37.5、28.6、35.8
σ=3.04MPa x=35.4MPa
混凝土強度離散性的規律遵循正態分布曲線,接近配制強度變化的值站多數,偏離太大或太小的值站少數,標準差小曲線較陡,標準差大曲線較緩。由公式1可以看出,混凝土的配制強度是與標準差成正比的,標準差大則混凝土的配制強度就大,進而水泥用量也大,標準差小則混凝土的配制強度就小,進而水泥用量也小,具有較好的經濟效益。
由于我們是流動性單位,隨施工地點的變化,原材料也隨之變化,所以我們不能將某一地統計求得的標準差應用到其他施工地點,我們在計算混凝土的配合比強度時用的標準差是規范上規定的,規范中的標準差是經統計全國平均施工水平求得的。
引起混凝土強度變異的原因有以下幾個方面:
⑴材料質量的波動:材料中水泥是影響混凝土強度最重要因素,如水泥的實際強度、儲存條件、存放時間的長短等均會引起混凝土強度波動;
⑵配料誤差:為了縮小稱量誤差,必須校核衡器的精度,并應做定期檢查。每日開盤拌制混凝土前,必須測定集料的含水率,扣除相應的拌合水量,增加相應的集料用量。混凝土變異最大的來源是加水量誤差,加水量的誤差在于用水量稱量的不準確,并且還在于集料含水率難以準確測定,集料堆的外部與內部含水率或上部與下部含水率不同。
⑶拌和、搗實與養護:對混凝土拌和物的充分拌和取決于拌和機的類型,拌和時間也會對強度產生影響,混凝土施工技術規范規定了最小拌和時間,是為了使拌和時間不至于對混凝土強度產生很大影響。
⑷試驗誤差:試驗誤差包括取樣、成型、養護和抗壓強度試驗等方面操作的差別給立方體強度帶來的變化。
2、基準水灰比計算
W/C=A*fce/fcuo+A*B*fce
式中 A、B——經驗系數,查表求得
fcu——混凝土的配制強度
fce——水泥的實際強度
計算出基準水灰比后再按假定容重法或體積法計算砂、碎石等材料的用量,然后進行試拌,觀察并調整混凝土拌合物的坍落度和流動性、粘聚性、保水性等各項和易性指標,以此配合比做為基準混凝土配合比。在基準水灰比基礎上分別減小和增加0.05個水灰比,制作試件并進行標準養護,待抗壓強度結果出來后從中選取一個水泥用量最小,強度又能滿足設計要求的配合比作為理論配合比指導施工生產。