C30自密实混凝土配合比设计 (1)

山 西建筑SHANXT ARCHITECTURE第47卷第13期2 2 2 1年7月Vof 47 No. 13J u O2221・ 87 ・DOI ：3. 1373/j. ckk 1029-6825.2221.13.231C34混杂再生骨料自密实再生混凝土配合比设计梁家纶贾艳东（辽宁工业大学土木建筑工程学院，辽宁锦州121021）摘 要:采用改进的全计算法，用含红砖的混杂骨料设计C34混杂骨料自密实再生混凝土的配合比,通过调整粗骨料和细骨料的用量找到最佳配合比，在搅拌过程中测试了混凝土的性能和28 /立方体抗压强度。

结果表明,C32混杂骨料自密实再生混凝土 的砂率宜控制在51.9% ~54.6%之间，浆体体积宜控制在0.377 m 3/m 3 ~0.4 m 3/m 3 ,搅拌过程中的混凝土具有良好的流动性，并 且很少发生泌水。

C32混杂骨料自密实再生混凝土（ S4组除外）的28 U 立方体抗压强度在31.2 MP u ~ 36. 3 MP u 之间，基本满足 C32混凝土强度的要求。

关键词：昆杂骨料，自密实再生混凝土，配合比设计，力学性能中图分类号:TU522 文献标识码：A文章编号：309-0825 （2001） 13-4087-440引言自密实混凝土（SCC ）是指利用自身重力，使骨料完全填充模板的混凝土，即使结构复杂也可以无须振捣就 可完全填充，并且具有出色的骨料流动性［］。

再生混凝土是指拆除废旧建筑物后，将剩余的混凝土进行粉碎和 筛分而形成的再生骨料，来代替天然骨料而制成的混凝土2。

在我国现有建筑物中，红砖是主要的建筑材料之 一，这导致拆除建筑废料时破碎的红砖占很大比例。

这 些碎红砖混在废弃混凝土中，在分选的过程中很难与废弃混凝土块分离，导致一定比例的碎红砖不可避免地混入生产出的再生粗骨料中⑶。

对含有红砖的混杂再生 骨料的特点和自密实混凝土的配制方法，对混杂骨料自密实再生混凝土进行了配合比设计和相关力学性能研究。

实验四C30 自密实混凝土配合比设计实验实验六混凝土力学性能及氯离子扩散系数试验实验报告学号： 2012010269班号：水工22实验日期：实验者：辜英晗同组人：石磊、李轶博冯姜波若、田向东一、实验目的1、掌握混凝土配合比设计的基本方法。

2、学习怎样测定混凝土拌和物的基天性能。

3、为混凝土力学性能实验准备试件。

4、学习混凝土主要力学性能的测试方法。

5、学习混凝土氯离子扩散系数的试验方法。

二、实验有关知识和原理㈠自密实混凝土：1.简介：自密实混凝土 (Self — Compacting Concrete ，简称 SCC)能够定义为：混凝土能够保持不离析和平均性。

不需要外加振动完整依赖重力作用充满模板每一个角落、达到充足密实和获取最正确的性能。

在20 世纪 80 年月初期，挪威建筑混凝土构造海上石油平台，因为配筋密集且构造宏大，没法对混凝土振捣，所配制使用的混凝土其实是依赖重力密实。

20 世纪 80年月后期，日本学者第一提出自密实混凝土的观点，当时所面对的状况：混凝土持久性在日本遇到高度重视。

但因为缺乏娴熟工人进行混凝土浇筑施工。

不可以保证混凝土完整密实成为致使持久性不良的重要原由之一，所以就需要一种特别简单实现密实的混凝土一自密实混凝土。

“自密实”观点形成后。

研究与应用快速睁开，很快成为一种适用的、施工性能特别优秀的混凝土。

自密实混凝土被称为“近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”，因为自密实混凝土拥有众多长处：·保证混凝土优秀的密实。

·提高生产效率。

因为不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数目减少。

·改良工作环境和安全性。

没有振捣噪音，防止工人长时间手持振动器致使的“手臂振动综合症” 。

·改良混凝土的表面质量。

不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修理；能够传神体现模板表面的纹理或造型。

·增添了构造设计的自由度。

一、设计依据普通混凝土配合比设计规程《JGJ55-2011》二、设计目的和要求（1）设计坍落度180±20mm;（2）混凝土设计强度为30MPa°三、材料（1）水泥：P.042.5,28d胶砂抗压强度48.6MPa,安定性合格；（2）砂：II区中砂，细度模数2.6；（3）碎石：最大粒径25mm,连续级配；（4）外加剂：聚竣酸高性能减水剂，固含量12%,掺量1.8%,减水率25%；（5）粉煤灰：F-H级粉煤灰，细度18.3%,需水量比99%；（6）粒化高炉矿渣粉：S95级，流动度比98%,28d活性指数101%；（7）拌和水：饮用水。

四、配合比设计计算（一）计算配制强度（fbu,O）由于缺乏强度标准差统计资料，因此根据《规程》表4.0.2选择强度标准差O为5.0MPa o表4.0.2C25-C45C5O-C55Σ 4.0 5.0 6.0根据公式fcu,02fcu,k+1.645B式中：fcu,0——混凝土试配强度（MPa）fcu,k ----- 设计强度（MPa）6 ----- 标准差，取5试配强度：fcu,0=fcu,k+l∙645σ230+1.645X5238.2（MPa）（二）混凝土水胶比（W/B）（1）确定矿物掺合料掺量应根据《规程》中表3.0.5-1的规定，并考虑混凝土原材料、应用部位和施工工艺等因素来确定矿物掺合料掺量。

表最大掺量（%）采用硅酸盐水泥采用普通硅酸盐水泥≤0.404535粉煤灰>0.404030粒化高炉矿渣≤0.406555粉>0.405545钢渣粉—3020磷渣粉—3020硅灰—1010≤0.406555复合掺合料>0.405545注：1采用其它通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料；2复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量；3在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定。

目录一、设计依据二、初步配合比的计算三、基准配合比的确定四、实验室配合比的确定五、混凝土拌合方法步骤六、坍落度实验步骤七、混凝土表观密度的测定实验八、混凝土立方体抗压强度试验一、设计依据设计要求：某工程现浇钢筋混凝土梁（不受雨雪影响），混凝土设计强度等级为C30，施工要求坍落度为35-50mm，施工单位的强度标准差为5.0MPa，参赛作品统一为150mm ×150mm×150mm 的三个立方体试块，施工单位无历史统计资料。

所用原材料为：水泥：42.5级普通水泥，实测28d抗压强度ce f＝48.0MPa，密度cρ＝3.103g；cm 砂子：中砂，密度sρ＝2.603cmg；石子：碎石，密度gρ＝2.703g，最大粒径mcmD＝40mm；水：自来水。

二、初步配合比的计算1.确定混凝土强度2.确定初步水灰比3.确定单位用水量4.计算单位水泥用量5.砂率的选定6.计算单位粗、细集料用量通过以上六个步骤计算，可将水泥粗集料、细基料的用量全部求出，得到初步配合比。

：S0：G0，W0/C0最后确定初步配合比为：C㈠确定混凝土试配强度0.cu ff=k cu f.+tσ=(30+1.645×5)MPa=38.23MPa0.cu式中：0.cu f——混凝土配置强度（MPa）；f.——混凝土立方体抗压强度标准；kcuσ——由施工单位质量管理水平确定的混凝土强度标准（MPa）；t——强度保证率系数，当强度保证率为95%时，取值为1.645。

㈡确定初步水灰比W/C根据保罗米公式，按下列计算水灰比：)(0.B W C Af f ce cu -=回归系数A 、B 选用集料类别回归系数碎石卵石集料类别回归系数碎石卵石A0.460.48B0.070.33粗骨料为碎石 故取：A=0.46 ; B=0.07; 而MPa f ce 0.48= 56.0)4807.046.023.38(4846.0)(0.≈⨯⨯+⨯=+=ce cu ce ABf f Af C W 式中：0.cu f ——水泥混凝土配置强度（MPa ）； A 、B ——回归系数； ce f ——水泥的实际强度。

自密实混凝土规格一、介绍密实混凝土是一种高强度、高密度、高耐久性、低渗透性的混凝土，适用于各种建筑和基础工程，如高层建筑、桥梁、隧道、水坝等。

密实混凝土的主要组成部分是水泥、骨料、砂和水，还可以添加一些化学掺合剂和添加剂。

二、规格1.强度等级：密实混凝土的强度等级应根据工程需求确定，一般应不低于C30。

2.骨料：密实混凝土的骨料应符合GB/T 14684《普通混凝土用骨料》的规定，骨料应为天然石料或人工石料。

骨料的粒径应根据工程需求确定，一般应为5mm-20mm之间。

3.砂：密实混凝土的砂应符合GB/T 14684《普通混凝土用骨料》的规定，砂应为天然砂或人工砂。

砂的细度模数应根据工程需求确定，一般应为2.2-3.0之间。

4.水泥：密实混凝土的水泥应符合GB 175-2007《普通硅酸盐水泥》的规定，水泥的标号应根据工程需求确定。

5.水：密实混凝土的水应为清洁、无害、无色、无臭的自来水或地下水，水的用量应根据工程需求确定，一般应为水泥用量的30%-40%。

6.化学掺合剂和添加剂：为了改善密实混凝土的性能，可以添加一些化学掺合剂和添加剂。

掺合剂和添加剂的种类和用量应根据工程需求确定。

7.配合比：密实混凝土的配合比应根据工程需求确定，一般应符合下列要求：（1）水灰比应控制在0.35-0.45之间。

（2）混凝土的密实度应大于0.95。

（3）混凝土的含气量应小于2%。

8.施工：密实混凝土的施工应按照GB 50152-2016《混凝土施工质量验收规范》的要求进行，包括混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护等。

三、性能1.强度：密实混凝土的强度应符合设计要求，一般应不低于C30。

2.密实度：密实混凝土的密实度应大于0.95，以保证混凝土的耐久性和抗渗透性。

3.抗渗透性：密实混凝土的抗渗透性应符合设计要求，可以通过添加化学掺合剂和添加剂来提高抗渗透性。

4.耐久性：密实混凝土的耐久性应符合设计要求，可以通过添加化学掺合剂和添加剂来提高耐久性。

商品混凝土配合比混凝土配比常规C10、C15、C20、C25、C30混凝土配合比1.普通混凝土配合比的设计步骤，首先按照原始资料进行初步计算。

得出“理论配合比”；经过试验室试拌调整，提出满足施工和易性要求的“基准配合比”；然后根据基准配合比进行表观密度和强度的调整，确定出满足设计和施工要求的“试验室配合比”；最后根据现场砂石实际含水率，将试验室配合比换算成“生产配合比”。

2. 2计算1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。

2、w/c=aa×fce/(fcu,o+aa×ab×fce)=0.46×45.0/(38.2+0.46×0.07×45.0)=0.523、根据施工要求，混凝土设计坍落度为120mm~160mm，取单位用水量为215kg，掺加1.7%的缓凝高效减水剂，减水率δ=22%，则混凝土单位用水量：mW0= mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。

4、单位水泥用量：mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg5、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3,则有水泥用量：mc0= mc×（1-16.5%）=270 kg。

粉煤灰用量：mf0= mc×16.5%×1.3=69.3kg。

减水剂用量：mFDN0=( mc0+ mf0)×1.7%=5.77kg。

6、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=40%，则有：mc0+ mf0+ ms0+ mg0+ mW0= mcpmso/(mso+mgo) ×100%=βs得：细骨料ms0=757kg，粗骨料mg0=1136kg。

则混凝土配合比：mc0: ms0: mg0: mf0: mFDN0: mW0=270:757:113 6:69.3:5.77:168=1 : 2.80:4.21:0.26:0.021:0.623. 3根据规定，水灰比比基准水灰比减少0.03，则水灰比w/c=0.491、单位水泥用量mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg2、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3,则有水泥用量：mc1= mc×（1-16.5%）=286 kg。

C30防水混凝土配合比设计（含计算过程）C30防水混凝土配合比设计说明试设计XX桥梁构造砼配合比，工程位于气候温和地区，要求配制混凝土标号为C30防水，坍落度30mm-50mm，得到数据如下：一、材料水泥：XXXX牌普通硅酸盐水泥P.O42.5，比重为3.1g/cm3，容重1.3g/cm3。

砂：中砂，级配良好，细度模数mx=2.53，其他性能均符合要求。

碎石：最大粒径为40mm，级配合格，空隙率为42.19%，压碎值6.37%，其他性能均符合要求。

水：地下饮用水。

二、配合比设计（假定容重法）1.假定C30防水混凝土容重为2400kg/ m3。

2.确定混凝土的试配强度：Rh= RD+ t0σ=30+1.645×5=38.2Mpa3.计算水灰比：根据C30防水和S8查表3-6-30取W/C=0.50，按耐久性要求取W/C=0.50。

4.确定用水量：根据坍落度要求30mm-50mm，碎石最大粒径为40mm，选定混凝土用水量W0=190kg/m3。

5.确定水泥用量：C0= W0/（W/C）=190/0.50=380190kg/m36.计算砂率SP=K（PS×Ng）/（PS×Ng+Pg）×100%=33%根据坍落度，取SP=38%........C30防水混凝土配合比设计说明试设计XX桥梁构造砼配合比，工程位于气候温和地区，要求配制混凝土标号为C30防水，坍落度30mm-50mm，得到数据如下：一、材料水泥：XXXX牌普通硅酸盐水泥P.O42.5，比重为3.1g/cm3，容重1.3g/cm3。

砂：中砂，级配良好，细度模数mx=2.53，其他性能均符合要求。

碎石：最大粒径为40mm，级配合格，空隙率为42.19%，压碎值6.37%，其他性能均符合要求。

水：地下饮用水。

二、配合比设计（假定容重法）1. 假定C30防水混凝土容重为2400kg/ m3。

2. 确定混凝土的试配强度：Rh= RD+ t0σ=30+1.645×5=38.2Mpa3. 计算水灰比：根据C30防水和S8查表3-6-30取W/C=0.50，按耐久性要求取W/C=0.50。

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C30混凝土配合比设计举例（仅供参考）设计要求：C30混凝土，坍落度T=240，抗渗等级P10，抗冻D50。

原材料参数：P·S42.5水泥，R C=49MPa，细度0.08mm方孔筛筛余3%，需水量W=29水泥和粉煤灰的比表面积：S c=320m2/kg，S F=150m2/kg水泥和粉煤灰的密度：ρC=2.85×103kg/m3ρF=1.8×103kg/m3粉煤灰需水量比:βF=1.05粉煤灰活性系数:α2=0.67外加剂减水率: n=15%砂子：紧密堆积密度1850kg/m3，含石率7%，含水率2%石子：堆积密度1650kg/m3，空隙率41.5%，吸水率2%，表观密度2820kg/m3式中=30（MPa）=4（MPa）。

=30+1.645×4=36.5（MPa）；2 水泥标准稠度浆强度σc的计算由于配制设计强度等级的混凝土选用的水泥是确定的，在基准混凝土配比计算时取水泥为唯一胶凝材料，则σc的取值等于水泥标准砂浆的理论强度值σc，计算如下：（1）水泥在标准胶砂中体积比的计算公式标准砂ρS0=2700 kg/m3，水ρW0=1000 kg/m3，水泥ρC0==2.85×103kg/m3，代入已知数V C0=(450÷2850)÷(450÷2850+1350÷2700+225÷1000)=0.157÷(0.157+0.500+0.225)=0.157÷0.883=0.178（2）水泥水化形成的强度计算公式水泥实测强度值为R28=49MPa，代入公式：σ0=49÷0.178=2753 水泥基准用量的确定根据多组分混凝土理论和配合比设计石子填充模型，代入原材料参数求得标准稠度水泥浆的表观密度值，具体公式如下：式中: W0=29（kg），ρC0=2850（kg/m3）代入数据计算：ρ0=2850×（1+29÷100）÷（1+2850×29÷100000）=2013（kg/m3）；每兆帕混凝土对应的水泥浆质量由下式计算，其单位为kg/MPa，具体公式如下：式中: ρ0=2013σ0=253C=2013÷275=7.3（kg/MPa）配制强度为f cu，p=36.5的混凝土基准水泥用量为C01：=7.3×36.5=2674 胶凝材料的分配由于本设计中C30混凝土只使用水泥和粉煤灰，配比计算C01小于300kg，需要用一部分的低活性的粉煤灰等活性替换水泥，不考虑填充效应。

自密实混凝土施工方案（一）、工程概况：XXX工程，每栋楼占地面积508.46平方米，东西长39.8米，南北宽12.3米，总高度21.25米，总建筑面积3138.66平方米。

基础为钢筋混凝土条形基础，垫层砼强度等级C10，基础砼强度等级为C30，主体为CL复合剪力墙结构体系，墙体混凝土为自密实混凝土强度等级C25，顶板混凝土强度等级C25。

该工程所有外墙、分户墙、楼梯间墙均采用CL墙板，户内承重墙均采用实体钢筋混凝土墙；填充墙采用加气混凝土砌块，外墙为200厚墙外做50mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（阁楼①、 轴做于墙体内侧）；阁楼层不采暖房间的隔墙为120厚混凝土墙的外侧做40mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板保温；隔墙为150厚加气混凝土砌块墙的做50mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板保温。

该工程所有的阳台处栏板、柱梁内侧均做40mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板；窗顶板及柱梁外侧均做30mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板；檐沟处梁外侧均做50mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板。

（二）、主要材料1、采用自密实商品砼。

2、砼养护剂采用周村产的成品砼养护剂。

3、砼保护垫块采用成品塑料垫块（一边100mm、一边50mm）4、手电、锤子、漏斗已准备齐全。

（三）工艺流程：墙体及边缘构件的模板支设→混凝土的浇筑→模板拆除→养护。

（四）、操作工艺：1、模板支设及所有的隐蔽工程经甲方、监理单位共同验收合格后，再进行墙体砼浇筑。

2、自密实砼用泵车浇筑，最大困难就是很难控制苯板（保温层）在混凝土浇筑过程中不位移变形。

（1）由于芯板一侧为50mm厚，另一侧为100mm厚，所以对混凝土的各项性能提出了很高的要求：混凝土为自流平混凝土，坍落度控制在260~280mm，扩展度60s内达到600~700mm,其偏差不大于20mm,以保证混凝土的流动性及和易性，同时控制外加剂的掺量，以减少混凝土中气泡的产生。

（2）施工中除采用在CL网架板两侧加成品垫块外，再用漏斗配合砼浇筑，该漏斗应通用性强，并保证两侧混凝土浇筑高度平衡，且有防止破坏苯板的保护措施。