《混凝土生產(chǎn)與監(jiān)控》 配套PPT課件,混凝土生產(chǎn)與監(jiān)控,《混凝土生產(chǎn)與監(jiān)控》,配套PPT課件,混凝土,生產(chǎn),監(jiān)控,配套,PPT,課件 土木工程學(xué)院教案用紙 課程章節(jié)名稱 項目二 混凝土配合比設(shè)計 教學(xué)目的、要求 ●了解混凝土配合比計算的基本步驟 ●掌握混凝土配合比計算基本參數(shù)的選取規(guī)則和相關(guān)計算 ●了解根據(jù)計算配合比進行混凝土試配的注意事項 ●掌握拌合物性能的調(diào)整方法 ●了解混凝土強度試驗規(guī)定 ●掌握混凝土配合比確定的方法和相關(guān)計算 ●了解混凝土配合比管理原則 ●了解混凝土施工配合比調(diào)整流程 重點 難點 1. 試配與調(diào)整的操作, 2. 計算配合比參數(shù)的選取和計算 教學(xué)環(huán)節(jié)時間分配 14課時 教學(xué)手段、教學(xué)方法和實施步驟 多媒體、實驗 授課內(nèi)容: 一、 材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)性質(zhì) 1.混凝土配合比的概念 混凝土配合比是根據(jù)材料的技術(shù)性能、工程要求、結(jié)構(gòu)形式和施工條件等來確定混凝土各種成分的重量比?；炷僚浜媳葐栴}是混凝土常見的三大質(zhì)量問題之一?；炷辽a(chǎn)質(zhì)量問題的三大主要原因為原材料問題、配合比問題、施工工藝問題?；炷僚浜媳仍O(shè)計的流程有三個階段,第一階段是了解原始條件;第二階段是根據(jù)原始條件的數(shù)據(jù),按有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)確定各種參數(shù);第三階段是根據(jù)前兩個階段的參數(shù)進行運算、試配、調(diào)整。 2.混凝土配合比設(shè)計的要求 混凝土配合比設(shè)計應(yīng)滿足混凝土配制強度及其他力學(xué)性能、拌合物性能、長期性能和耐久性能的設(shè)計要求,應(yīng)滿足工程的使用要求、混凝土的施工要求、生產(chǎn)要求、結(jié)構(gòu)尺寸和使用部位要求、經(jīng)濟性及環(huán)境保護要求,根據(jù)需求還應(yīng)滿足耐腐蝕、防水、抗凍、快硬和緩凝等特殊要求?；炷僚浜媳仍O(shè)計應(yīng)采用工程實際使用的原材料;配合比設(shè)計所采用的細骨料含水率應(yīng)小于0.5%,粗骨料含水率應(yīng)小于0.2%。 3.混凝土配制強度的確定 混凝土在實際施工過程中,受材料質(zhì)量和施工條件等的影響,其強度會有一定的波動,此混凝土的配制強度應(yīng)有足夠的強度富余量。根據(jù)混凝土設(shè)計強度的不同有兩種計算方式,因當(dāng)混凝土的設(shè)計強度等級小于 C60時,配制強度應(yīng)按式(2-1)確定: fcu,0≥ fcu,k+1.645σ (式2-1) 當(dāng)混凝土的設(shè)計強度等級不小于 C60時,配制強度應(yīng)按式(2 1)確定: fcu,0≥1.15 fcu,k (式2-2) 式中: fcu,0———混凝土配制強度(MPa); fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值,這里取混凝土設(shè)計強度等級制(MPa); σ ——混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)。 4.混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差 當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)差σ按表 2-1取值。 當(dāng)具有近1~3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(shù)不小于30時,混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差σ按式(2-3)計算: 對n強度等級不大于 C30的混凝土,當(dāng)混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差計算值小于 3.0 MPa時,應(yīng)取 3.0MPa;對于強度等級大于 C30且小于 C60的混凝土,當(dāng)混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差計算值小于 4.0MPa時,應(yīng)取4.0MPa。 5.水膠比的確定 水膠比指每立方米混凝土的用水量與膠凝材料用量之比,混凝土強度主要取決于此,用 W/B表示,也可采用式(2-4)計算: 6.用水量和水泥用量的確定 (1)用水量(mw0)。用水量指混凝土攪拌時每立方米的用量,主要與所選用的坍落度和粗細骨料的品種、粒徑有關(guān)。當(dāng)混凝土水膠比在 0.40~0.80范圍時,每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量按表2-3、2-4選取;當(dāng)混凝土水膠比小于0.40時,可通過試驗確定 (2)水泥用量(mc0)。所需的水膠比和用水量確定后就可算出每立方米混凝土的水泥用量,按式(2-5)計算: 7.砂率及粗細骨料用量 (1)砂率(βs):砂子與石子之間的對比關(guān)系,可根據(jù)骨料的技術(shù)指標(biāo)、混凝土拌合物性能和施工要求,參考既有歷史資料確定。當(dāng)缺乏歷史資料時,可按如下規(guī)則確定: (a)坍落度小于10mm的混凝土,經(jīng)試驗確定; (b)坍落度為10~60mm的混凝土按表2-5選取; (c)坍落度大于60mm的混凝土,其砂率可經(jīng)試驗確定,也可在表2-6的基礎(chǔ)上,按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以調(diào)整。 (2)粗、細骨料用量(mg0、ms0):粗、細骨料的用量可按質(zhì)量法和體積法計算求得。 (a)當(dāng)采用質(zhì)量法計算混凝土配合比時,粗、細骨料用量可按式 (2-6)計算;砂率按式(2-7)計算: (b)當(dāng)采用體積法計算混凝土配合比時,粗細骨料用量應(yīng)按式(2-8)計算: 8.混凝土試配規(guī)則 試配是混凝土配合比設(shè)計中的一個重要階段。任務(wù)一中的混凝土材料用量是根據(jù)經(jīng)驗資料及經(jīng)驗公式計算所得,混凝土配合比必須經(jīng)過試拌,坍落度、黏聚性、保水性及表觀密度等檢驗,然后對計算配合比進行必要的修正,提出試拌配合比。 9.和易性調(diào)整 在試配過程中和易性的調(diào)整,主要是通過調(diào)整拌合物的坍落度,并輔以直觀經(jīng)驗來評定黏聚性和保水性。坍落度調(diào)整的具體方法為: 當(dāng)混凝土測得的坍落度值符合設(shè)計要求,且混凝土的黏聚性和保水性都很好時,則此配合比即可定位供檢驗強度用的試拌配合比(也叫基準(zhǔn)配合比),該盤混凝土可用以澆制檢驗強度或其他性能指標(biāo)用的試塊。如果測得的坍落度符合設(shè)計要求,但混凝土的黏聚性和保水性不好時,可在砂石總用量不變的前提下,提高砂率,增大細骨料用量。 當(dāng)混凝土坍落度小時,即混凝土過干,可保持水膠比不變,適當(dāng)增加膠凝材料和用水量,在砂率不變的前提下減少砂石用量。當(dāng)混凝土坍落度過大時,即混凝土過稀,則可保持砂率不變,即加大砂石用量,減少水和膠凝材料用量。為使調(diào)整過程較為簡捷,在進行上述調(diào)整的同時,還應(yīng)適當(dāng)增加或減少外加劑用量。若混凝土出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象,可采取調(diào)整外加劑用量、更換外加劑品種或調(diào)整砂率的措施。 為簡化起見,調(diào)整坍落度時,一般只增加水泥漿,不改變砂石用量,即不改變水膠比。每次調(diào)整后須再試拌、檢測,直到符合要求為止。試拌調(diào)整完成后,應(yīng)測出混凝土拌合物的實際表觀密度,并重新計算每立方米混凝土各項組成材料用量,得出和易性符合要求的可供檢驗混凝土強度用的試拌配合比。 10.混凝土強度檢驗 (1)試驗時至少應(yīng)采用三個不同的配合比,其中一個為已確定的試拌配合比,另外兩個配合比的水膠比,宜較該試拌配合比分別增加和減少0.05,其用水量與試拌配合比基本相同,砂率可分別增加和減少1%。 (2)制作混凝土強度試驗時,應(yīng)保持拌合物性能符合設(shè)計和施工要求并試驗拌合物的坍落度、黏聚性、保水性等,并依此結(jié)果作為相應(yīng)配合比的混凝土拌合物的性能指標(biāo)。 (3)進行混凝土強度試驗時,每個配合比至少應(yīng)制作一組(三塊)試件,并應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d或按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的齡期或設(shè)計規(guī)定的齡期進行試驗。需要時,也可同時多制作幾組試件以便進行快速檢驗或較早、較晚齡期試壓。 11.混凝土配合比的兩種確定方法 (1)根據(jù)試驗結(jié)果,在三個配合比中選一個既滿足強度、和易性要求,且水泥用量較少的配合比為混凝土配合比。 (2)根據(jù)混凝土強度試驗結(jié)果,繪制強度與水膠比的線性關(guān)系圖或插值法確定略大于配制強度對應(yīng)的水膠比。在試拌配合比的基礎(chǔ)上,用水量和應(yīng)根據(jù)混凝土強度試驗時實測的拌合物性能情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。膠凝材料用量應(yīng)以水量乘以確定的水膠比計算得出。粗骨料和細骨料用量應(yīng)根據(jù)用水量和膠凝材料用量進行調(diào)整。 12.配合比確定的相關(guān)計算 (1)配合比調(diào)整后的混凝土拌合物表觀密度按(式2-9)計算: (2)混凝土配合比校正系數(shù)按(式2-10)計算: 13.施工配合比的確定 混凝土設(shè)計配合比是以干燥狀態(tài)為基準(zhǔn)的,而生產(chǎn)現(xiàn)場存放的砂、石均含有一定的水分,且常因氣候的變化而變化。因此,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)混凝土用砂、石的實際含水率,對砂、石用量及用水量進行適當(dāng)調(diào)整。也就是根據(jù)砂、石的各自含水率適當(dāng)增加砂、石用量,并由原用水量中扣除砂、石所含水量,據(jù)此得到的配合比稱為施工配合比。 14.配合比的管理原則 配合比在執(zhí)行過程中應(yīng)遵守下列原則: (1)建立混凝土配合比執(zhí)行的動態(tài)管理控制,實施執(zhí)行控制。 (2)充分掌握混凝土各項組成材料性能,確保所用材料與設(shè)計配合比所用材料性能相符合。重視材料檢驗工作,根據(jù)實際的檢驗結(jié)果指導(dǎo)施工配合比微調(diào)。每工作班測試一次砂、石含水率,根據(jù)含水率測試結(jié)果,隨時進行施工配合比的換算、調(diào)整。 (3)加強對水泥和混凝土實際強度的鑒定,統(tǒng)計分析宜采用快速測定法或早齡期法推定 28d水泥膠砂強度和混凝土強度,根據(jù)強度變異,以確定混凝土試配強度及配合比的適應(yīng)情況。 (4)加強工藝控制檢查和監(jiān)控,使用規(guī)定的材料,執(zhí)行規(guī)定的攪拌工藝,嚴(yán)格按下達的材料用量進行計算,每批配合比單須做好混凝土的開盤鑒定。 (5)采用增減外加劑用量的方法調(diào)整混凝土的工作性,最大限度地保持配比材料用量不變,目測每車混凝土的坍落度及和易性,抽樣實測混凝土的流變性能。坍落度及和易性不符合要求的混凝土不得出廠。 (6)定期抽查混凝土的表觀密度,當(dāng)表觀密度實測值與計算值之差的絕對值超過計算值的2%時,應(yīng)將配合比中每項材料用量乘以校正系數(shù),修正配合比。 (7)定期對材料檢測數(shù)據(jù)、工藝控制及成品等監(jiān)控檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,根據(jù)所用材料定期對配合比庫中的配合比進行驗證。驗證應(yīng)詳細記錄各組成材料的性能,混凝土拌合物和易性的測量和描述,不同齡期強度記錄,相關(guān)的耐久性能檢測記錄等。 15.混凝土施工配合比控制 (1).混凝土施工配合比調(diào)整流程 為了保證混凝土的施工質(zhì)量,嚴(yán)格執(zhí)行混凝土施工配合比,根據(jù)骨料含水率調(diào)整混凝土施工配合比。調(diào)整流程如下: ①試驗員應(yīng)每班測定粗、細含水率,根據(jù)設(shè)計配合比和當(dāng)前骨料的含水率情況調(diào)整施工配合比。 ②混凝土生產(chǎn)前,試驗室將混凝土施工配合比以通知單形式送達攪拌臺;攪拌臺操作工將施工配合比輸入電腦,開機試拌,對不同工程不同配合比,試驗員須在開機試拌時目測混凝土的工作性,對施工配合比進行調(diào)整,確認(rèn)簽字后才可進行正式生產(chǎn)。調(diào)整必須有調(diào)整依據(jù),且應(yīng)做好調(diào)整記錄。 ③在生產(chǎn)過程中,試驗人員應(yīng)對全過程進行監(jiān)控,必須隨時注意混凝土工作性和用水量的變化,必須按要求取樣,對混凝土工作性進行檢測。攪拌臺操作工也應(yīng)隨時注意混凝土工作性的變化,特別要注意稱量偏差動態(tài),發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)暫停攪拌,通知相關(guān)人員進行處理。對于生產(chǎn)過程中混凝土工作性和水膠比的變化,相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)各自的權(quán)限對混凝土施工配合比進行調(diào)整。 (2).施工配合比調(diào)整權(quán)限 ①試驗員可根據(jù)砂石含水率調(diào)整混凝土用水量,可根據(jù)混凝土工作性適當(dāng)對砂率進行調(diào)整;調(diào)整記錄由試驗員記錄,并由拌臺操作工、混凝土操作工同時簽字確認(rèn),試驗員在級配調(diào)整時,須按混凝土工作性(主要體現(xiàn)在坍落度或擴展度)和水膠比(在膠凝材料總量和構(gòu)成比例確定的情況下,主要體現(xiàn)在用水量)雙控的原則進行。 ②根據(jù)生產(chǎn)的實際情況,當(dāng)膠凝材料、外加劑用量需調(diào)整時,必須經(jīng)試驗室主任認(rèn)可才能調(diào)整。當(dāng)試驗室主任對調(diào)整級配對混凝土的影響無把握時或超出其調(diào)整權(quán)限時,調(diào)整級配需由主任工程師批準(zhǔn)。 課堂討論 確定配合比 課外思考、練 習(xí)及作業(yè)題 課后習(xí)題