混凝土配合比設計新法(全計算法)-陳建奎.doc

混凝土配合比設計新法(全計算法)-陳建奎 ，混凝土配合比設計,全計算法。
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混凝土配合比設計新法－全計算法 北京工業(yè)陳建奎教授 一.現(xiàn)代混凝土概念或理念 二.配合比全計算法設計的數(shù)學模型 三.砂率和用水量計算公式 四.混凝土配合比設計步驟 五.配合比設計工程應用實例 六.結論 一.現(xiàn)代混凝土概念或理念 　　現(xiàn)代混凝土是由水泥、礦物細摻料、砂、石、空氣、水和外加劑等組成的多相聚集體，并能滿足"高工作性、高早強增強和高耐久性"的基本要求。
現(xiàn)代混凝土應包括高性能混凝土、高強混凝土、流態(tài)混凝土、泵送混凝土、自流平自密實混凝土、防滲抗裂混凝土、水下澆筑混凝土和商品混凝土等。
以強度為基礎的傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法不能滿足現(xiàn)代混凝土配合比設計的要求。
綜合考慮工作性、強度和耐久性。
其配合比設計的基本原則是： (1)滿足工作性的情況下，用水量要��； (2)滿足強度的情況下，水泥用量少，多摻細摻料； (3)材料組成及其用量合理，滿足耐久性及特殊性能要求； (4)摻多功能復合超塑化劑(CSP)，改善和提高混凝土的多種性能。
圖1混凝土配合比組成圖 二.配合比全計算法設計的數(shù)學模型 混混凝土配合比設計是混凝土材料科學和工程應用中最基本的問題。
以強度為基礎的傳統(tǒng)配合比設計方法(即假定容重法和絕對體積法)已不能滿足現(xiàn)代混凝土配合比設計的要求。
現(xiàn)代混凝土配合比"全計算法"設計是以"工作性、強度和耐久性"為基礎建立的普適數(shù)學模型，并推導出混凝土用水量和砂率的計算公式。
進而將此二式與水膠(灰)比定則相結合就能實現(xiàn)混凝土配合比和組成的全計算，故稱謂全計算法。
全計算法的創(chuàng)建和推廣應用幾近十年，受到廣泛的關注，取得良好的技術經(jīng)濟效益。
近期在總結混凝土工程應用實踐的基礎上編制了"現(xiàn)代混凝土配合比全計算法設計軟件"(國家版權局計算機軟件著作權登記號2005SR00529)。
這樣使"全計算法"更加實用化、科學化和智能化。
全計算法不僅適用于所有現(xiàn)代混凝土的配合比設計和計算，而且能檢驗和驗證其它配合比的正確性。
1.現(xiàn)代混凝土的數(shù)學模型 　　現(xiàn)代混凝土組成復雜，其中包括水泥、礦物細摻料、砂、石、空氣、水和外加劑等7個組分。
最簡單處理方法是用多項式表示： 　　　　　　　F(x)=a+bx1+cx2+fx3+gx4+hx5+ix6+jx7(1) 　　　　　　　　 A.傳統(tǒng)混凝土體積加合模型(圖2) 　混凝土由水泥、砂、石、空氣和水組成，在單位體積中： (1)石子的空隙由砂子填充； (2)砂子的空隙由水泥漿填充； (3)水灰比決定混凝土的強度。
由此表明：Ve+Vs+Vg=1000 式中：Ve=Vw+Vc+Va Ve、Vw、Vc、Va、Vs和Vg分別為水泥漿、水、水泥、空氣、砂和石子的體積(l/m3)。
這種體積加合模型與水灰比定則組成聯(lián)立方程不能求解。
必須參照有關規(guī)范中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)才能計算混凝土配合比。
其坍落度是通過用水量調(diào)整的。
以強度為基礎的傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法已不適用于現(xiàn)代混凝土的要求。
B.現(xiàn)代混凝土體積相關模型(圖3)