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C30水下混凝土配合比设计说明书

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混凝土配合比设计报告书

C30水下桩基

中铁十四局穗莞深城际SZH-5A标中心试验室

2014年07月

2

一、设计说明

根据设计图纸，我标段C30水下桩基配合比环境作用等级为H1、L1 Y1，按100年使用年限设计。

二、依据规范标准

《铁路混凝土结构耐久性设计规范》 TB 10005-2010

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》 TB10424-2010

《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ 55-2011

《普通混凝土力学性能试验方法标准》 GB/T50081-2002

《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080-2002

《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 GB/T50082-2009

三、原材料

水泥：中材亨达水泥有限公司郁南分公司，中材牌P.O42.5；

细集料：东江砂场，中砂 ；

粗集料：清远晟兴石场， 5～25mm连续级配（16~25mm：5~16mm:=70:30）；

粉煤灰：广州运宏粉煤灰综合开发有限公司,F类Ⅱ级;

外加剂：深圳市迈地砼外加剂有限公司，PCA聚羧酸高性能减水剂；

拌合水：饮用水。

四、设计步骤

1、确定配制强度

根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）混凝土的配制强度采用下式确定：

fcu,0＝fcu,k+1.645σ

混凝土C30配制强度，根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）规定，σ取值为5.0Mpa，则C30配制强度为：

fcu,0＝（30+1.645×5.0）×1.15=43.9MPa

2、计算水灰比：W/C=aa.fce/（fcu,0+aa.ab.fce），

式中：aa=0.53，ab=0.20，fce=42.5×1.16=49.3Mpa

得出ω/C=0.48,根据TB10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》取水灰比 3 ω/C=0.41，符合要求。

3、 用水量

根据设计规程，查表4.0.1-2和通过试配，取用水量mwo= 230Kg,为了提高混凝土的密实度和耐久性采取掺外加剂；外加剂减水率为32%，则：mwa=230×（1-0.32）=156.4Kg，取用水量为158Kg/m3

4、 砂率的确定

根据《普通混凝土配合比设计规程》要求，砂率取βs=40%

5、 材料用量的确定

a 、胶凝材料总用量： mc=mwa/w/c=158/0.41=385Kg；取水泥用量为385Kg/m3

b 、砂、石：（按假定容重法定计算）设定砼容重mcp= 2360Kg/m3

c 、用下面联立方程式计算砂石用量：

mso+mgo=mcp-mco- mwa

mso/mso+mgo=βs

式中：mCo = 385Kg/m3 mwa =158Kg/m3

βs= 41% 得：mso=741Kg/m3 mgo = 1066Kg/m3

d 、每立方砼材料重量比的初步确定

水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：外加剂

385Kg ：158Kg ：741Kg ：1066Kg ： 3.85 Kg

1 ： 0.41 ： 1.92 ： 2.77 ： 0.01

e、根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB 10005-2010规定，为提高混凝土的施工性能和耐久性，应在混凝土中掺加掺量适宜粉煤灰。粉煤灰替代率为28%；得出mc=277Kg；F=108Kg符合要求。

得到每立方砼材料重量比；

水泥 ：粉煤灰 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：外加剂

277Kg ：108Kg ：158Kg ：741Kg ：1066Kg ： 3.85

1 ： 0.39 ： 0.57 ： 2.67 ：3.85 ： 0.0139

五、 配合比试拌与调整

1、试拌 4 按初步配合比，取25L砼的材料用量进行试拌,各材料用量为:

水泥 ： 6.92Kg

水 ： 3.95Kg

细骨料： 18.52Kg

粉煤灰 ：2.70Kg

粗骨料（5-16mm） ：8.00Kg

粗骨料（16-25mm）： 18.65Kg

外加剂 ： 96.25g

调整工作性

混凝土拌和物经测定,坍落度为215mm，符合要求,流动性、粘聚性、保水性良好；经试配后测定湿表观密度为2354kg/m3,工作性不需调整。

六、 配合比参数的确定与基准配合比

1 、配合参数的确定

经过试拌和调整后，得出以下参数：

水胶比：0.41 ；用水量：158Kg/m3 ；砂率：41% ；

2 、基准配合比

每立方砼材料重量比：

水泥 ：粉煤灰 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：外加剂

277Kg ：108Kg ：158Kg ：741Kg ：1066Kg ： 3.85

1 ： 0.39 ： 0.57 ： 2.67 ：3.85 ： 0.0139

七、关联配合比的确定

a、 关联配合比的确定

为了便于比较，增加二个关联配合比。

b、 用水量保持不变，另两组水胶比分别为（W/J）=0.38，（W/J）=0.44，

初步选定C30水下配合比见下表：

表1 C30水下配合比（kg/m3） 5 编号 水胶比 水泥

(kg) 粉煤灰

(kg) 细骨料

(kg) 粗骨料

(kg) 水

(kg) 外加剂(kg)

SZH-5A-PB1407002-1 0.38 299 116 733 1054 158 4.15

SZH-5A-PB1407002 0.41 277 108 741 1066 158 3.85

SZH-5A-PB1407002-2 0.44 259 100 756 1087 158 3.59

八、混凝土总碱含量及氯离子总含量计算

混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺和料、外加剂及水的碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含可溶性碱计算，粉煤灰的可溶性碱含量取粉煤灰总碱含量的1/6。配合比总碱含量计算结果见下表：

表2 C30水下总碱含量计算结果

材料

项目 水泥 粉煤灰 外加剂 水

配合比kg/m3 SZH-5A-PB1407002-1 299 116 4.15 158

SZH-5A-PB1407002 277 108 3.85 158

SZH-5A-PB1407002-2 259 100 3.59 158

单项材料的碱含量%

单项材料在单方混凝土中的碱含量（kg） SZH-5A-PB1407002-1

SZH-5A-PB1407002

SZH-5A-PB1407002-2

混凝土的总碱含量（kg） SZH-5A-PB1407002-1

SZH-5A-PB1407002

SZH-5A-PB1407002-2

从计算结果得出三个配合比的总碱含量均小于标准值 ≤3.0kg/m3，满足要求。

（2）混凝土氯离子总含量计算

混凝土中氯离子总含量包括水泥、矿物掺和料、粗骨料、细集料、水、外加剂等所含氯离子含量之和，不应超过胶凝材料总量的0.10％，配合比中

总氯离子含量见下表：

表3 C30水下氯离子总含量计算结果 6 材料

项目 水泥 粉煤灰 细骨料 粗骨料 外加剂 水

配合比kg/m3 SZH-5A-PB1407002-1 299 116 733 1054 4.15 158

SZH-5A-PB1407002 277 108 741 1066 3.85 158

SZH-5A-PB1407002-2 259 100 756 1087 3.59 158

单项材料的CL-含量%

单项材料在单方混凝土中CL-含量（kg） SZH-5A-PB1407002-1

SZH-5A-PB1407002

SZH-5A-PB1407002-2

混凝土总氯离子含量％ SZH-5A-PB1407002-1

SZH-5A-PB1407002

SZH-5A-PB1407002-2

从计算结果得出三个配合比的氯离子总含量均小于胶凝材料总量的0.06％，满足要求。

（3）混凝土三氧化硫总含量计算

根据TB10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》要求，混凝土中三氧化硫不应超过胶凝材料总量的4.0%.

表4 C30水下三氧化硫总含量计算结果

材料

项目 水泥 粉煤灰 细骨料 粗骨料 外加剂 水

配合比kg/m3 SZH-5A-PB1407002-1 299 116 733 1054 4.15 158

SZH-5A-PB1407002 277 108 741 1066 3.85 158

SZH-5A-PB1407002-2 259 100 756 1087 3.59 158

单项材料的SO3-含量%

单项材料在单方混凝土中SO3含量（kg） SZH-5A-PB1407002-1

SZH-5A-PB1407002

SZH-5A-PB1407002-2

混凝土总三氧化硫含量％ SZH-5A-PB1407002-1

SZH-5A-PB1407002 7 SZH-5A-PB1407002-2

从计算结果得出三个配合比的三氧化硫总含量均小于胶凝材料总量的4.0％，满足要求。

九、混凝土试配及拌合物性能

在表1的基础上进行混凝土拌合物性能试验，用水量根据坍落度在180～220mm之间进行调整。经过大量的试验，相应的混凝土配合比的用水量拌合物性能见表

表5 C30水下拌合物性能结果

混凝土等级 编号 坍落度mm 含气量％ 泌水率％

C30 SZH-5A-PB1407002-1 210 4.7 0

SZH-5A-PB1407002 215 5.0 0

SZH-5A-PB1407002-2 215 5.2 0

十、混凝土抗裂性能、力学性能及耐久性能

根据混凝土拌合物性能试验结果，初步选定的三组配合比的混凝土拌合物性能都能满足要求。

按上述三组配合比成型力学性能试验（7d、28d、56d抗压强度）、耐久性能（56d电通量）试验，试验结果见表

表6 C30水下力学性能及耐久性试验结果

高性能混凝土

强度等级 编号 抗压强度 MPa 电通量C

7d 28d 56d 56d

C30 SZH-5A-PB1407002-1 41.3

SZH-5A-PB1407002 40.2

SZH-5A-PB1407002-2 38.6

十一、理论配合比确定

根据上述试验结果，在满足设计要求和施工要求的条件下，本着经济节约、优选的原则，确定以下理论配合比，见表

表7 C30水下配合比kg/m3

编号 混凝土等级 水泥 掺和料 砂 石 外加剂 水

SZH-5A-PB1407002 C30 1 0.39 2.67 3.85 0.0139 0.57

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C30砼配合比设计说明书

C30砼配合比设计说明书

C30砼配合比设计说明书

一、 本配合比用于国道318线东俄洛至海子山段公路改建工程XX合同段桥梁台帽、附属及涵洞盖板等工程部位的施工，设计强度为C30混凝土，坍落度为70~90mm。

二、 设计依据：

采用 JGJ 55-2000 《普通混凝土配合比设计规程》

JTJ 041-2000 《公路桥涵施工技术规范》

三、 原材料产地及技术参数：

水 泥：四川泸定山盛水泥有限公司 “山盛”牌P. O 42.5R级

中 砂：帕姆林砂石场 中砂

碎 石：帕姆林砂石场 5~31.5mm

水：雅江县八角楼乡可饮用水

国道318线东俄洛至海子山段公路改建工程

XX交通工程有限公司

XX合同段试验室

C30砼配合比计算书

一、试配强度的确定

fcu,o=fcu,k+1.645δ

=30+1.645*5

=38.2(Mpa)

式中: fcu,o---砼的配制强度(Mpa)

fcu,k--- 砼立方体抗压强度标准值(Mpa)

δ--- 砼强度标准差,取δ =5

二、水灰比的确定

W/C=aa*fce/ fcu,o+aa*ab*fce

=0.46*42.5/(38.2+0.46*0.07*42.5)

=0.49

式中：fce--- 水泥的实际强度(Mpa)

fce=rc*fcek=1.0*42.5=42.5(Mpa)

(rc---水泥标号的富余系数,取rc=1.0)

aa 、ab--- 回归系数，取碎石aa =0.46 ,ab=0.07

按耐久性校核水灰比，根据JGJ 55-2000 《普通混凝土配合比设计规程》要求，混凝土最大水灰比为0.7。根据经验，选用0.44的水灰比。

三、每立方米砼用水量的确定

根据《JGJ 041-2000》要求砼坍落度70~90mm；碎石最大粒径31.5mm，根据经验选用193Kg/m3的用水量。

四、每立方米砼水泥及粉煤灰用量的确定

C30混凝土配合比计算与说明

C30混凝土配合比计算与说明

C30混凝土配合比计算与说明

1.混凝土配合比计算的基本原则：

（1）根据混凝土所在部位的使用要求，确定混凝土的强度等级；

（2）根据混凝土的强度等级，确定混凝土的水灰比；

（3）根据混凝土的水灰比，确定水泥用量；

（4）根据水泥用量和水灰比，确定骨料用量。

2.确定水灰比：

混凝土的水灰比是指水与水泥质量之比。水灰比的大小直接影响混凝土的强度和耐久性，一般情况下，水灰比越小，混凝土的强度越高。根据C30混凝土的设计要求，常规水灰比范围为0.4-0.6

3.确定水泥用量：

水泥用量的计算是根据水泥的质量和水灰比来确定的。一般情况下，水泥用量的计算公式为：

水泥用量=水泥用量/水泥质量比例x水灰比

4.确定骨料用量：

骨料用量的计算是根据混凝土的体积和骨料与水泥的比例来确定的。骨料用量的计算公式为：

骨料用量=混凝土体积x(1-水泥用量/骨料与水泥比例)

5.原材料的选取： 混凝土的原材料主要包括水泥、骨料和水。水泥选用普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，骨料主要选用颗粒均匀、密实、强度高的砂石，水的选取要求清洁、无色、无腐蚀性。

6.施工工艺和注意事项：

（1）水泥、骨料和水的搅拌过程应该均匀，确保混凝土的质量；

（2）控制混凝土的搅拌时间，避免过长导致混凝土的流动性下降；

（3）注意混凝土搅拌机的保养和清洁，防止混凝土受到污染而影响强度；

（4）保持适宜的施工环境温度和湿度，避免过高或过低的温度对混凝土的强度产生不利影响；

（5）在浇筑混凝土前要对模板进行处理，防止漏浆和振实。

综上所述，C30混凝土的配合比计算是根据混凝土的设计要求确定水泥、骨料和水的比例，以确保混凝土的强度和使用性能满足设计要求。合理的配合比计算和施工工艺是保证混凝土质量的关键。

C30配合比计算案例(C30混凝土配合比设计计算书)

C30配合比计算案例(C30混凝土配合比设计计算书)

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5.0MPao

表4.0.2标准差σ值（MPa）

混凝土强度标准值 ≤C20 C25-C45 C5O-C55

Σ 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3.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量

矿物掺合料种类 水胶比 最大掺量（%）

采用硅酸盐水泥 采用普通硅酸盐水泥

粉煤灰 ≤0.40 45 35

>0.40 40 30

粒化高炉矿渣 ≤0.40 65 55

粉 >0.40 55 45

钢渣粉 — 30 20

磷渣粉 — 30 20

硅灰 — 10 10

≤0.40 65 55

复合掺合料 >0.40 55 45

C30混凝土配合比设计方案书

C30混凝土配合比设计方案书

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cef＝48.0MPa，密度c＝3.103cmg；

砂子：中砂，密度s＝2.603cmg；

石子：碎石，密度g＝2.703cmg，最大粒径mD＝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。最后确定初步配合比为：C0： S0 ：G0 ，W0/C0

㈠确定混凝土试配强度0.cuf

0.cuf=kcuf.+t=(30+1.645×5)MPa=38.23MPa

式中：0.cuf——混凝土配置强度（MPa）；

kcuf.——混凝土立方体抗压强度标准；

——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.BWCAffcecu

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

A 0.46 0.48 B 0.07 0.33

粗骨料为碎石 故取：A=0.46 ; B=0.07; 而MPafce0.48