C30混凝土配合比设计计算书.docx

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1、C30混凝土配合比设计计算书混凝土配合比设计不是仅仅通过计算可以完成的，实际上，配合比设计是一门试验技术，试验才是配合比设计的关键。混凝土配合比计算是为试验服务的，目的就是将试验工作压缩到一个较小的范围。配合比计算也就是找符合目标的近似值，使试验工作更为简捷、准确和减少试验量。目录1 .设计依据12 .设计目的和要求23 .原材料24 .配合比设计计算24.1. 计算配制强度（cu,0）24.2.混凝土水胶比（W/B）34.3.确定用水量54.4.胶凝材料用量64.5.外加剂用量74. 6,调整用水量75. 7.计算砂率76. 8.试拌配合比（共计两个方案的配合比）85.试配85.1. 配合比

2、调整87. 2.配合比校正91 .设计依据1）普通混凝土配合比设计规程JGJ55-20112）公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTGE30-20053）公路工程集料试验规程JTGE42-20054）公路桥涵技术规范JEJ041-20005）施工图纸要求。2 .设计目的和要求D设计坍落度18020mm;当委托方不能提供塌落度设计值，可要求委托方参考表4.0.1-2选用。表4-1混凝土浇筑时的坍落度(GB5O2O4-1992)结构种类坍落度(mmL)基础或地面等的垫层，无配筋的大体积结构或配筋稀疏的结构10-30板、梁或大型及中型截面的柱子等30-50配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓。细柱等)50

3、-70配筋特密的结构70-90注1:本表系采用机械振捣混凝土时的坍落度，采用人工捣实其值可适当增大；注2：需配制泵送混凝土时，应掺外加剂，坍落度宜为120180mmL02)混凝土设计强度为30MPao3 .原材料水泥：P.042.5,28d胶砂抗压强度48.6MPa,安定性合格；(2)砂：H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。4 .配合比

4、设计计算4.1. 计算配制强度(九%0)由于缺乏强度标准差统计资料，因此根据规程表402选择强度标准差。为5.0MPa。表4.0.2标准差值(MPa)混凝土强度标准值C20C25C45C50C554.05.06.0根据公式心,。工,/1.6456式中：feu,O一一混凝土试配强度(MPa)fcuk一设计强度(MPa)标准差，取5试配强度：fcu0=cujf+1.645230+1.645X5238.2(MPa)4.2.混凝土水胶比(W/B)(D确定矿物掺合料掺量应根据规程中表305-1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

5、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0.4045350.404030粒化高炉矿渣粉0.4065550.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰1010复合掺合料0.4065550.405545注3：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；注4：复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量；注5：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。矿物掺合料的选用及掺量应通过试验确定，确定用量前可先设计多个掺量方案，根据强度、耐久性要求计算水胶比、胶凝材料用量。使用掺合料时应考

6、虑不同掺合料的优点和缺点，如粉煤灰可以改善混凝土拌合物的工作性、抗硫酸盐、抗氯离子性能，但用量大会降低混凝土早期强度，同时也不利于抗冻性和抗碳化性能。依据规程，确定两种掺量方案：方案1：粉煤灰掺量30%；方案2：粉煤灰掺量20%,矿粉掺量20%。(2)计算胶凝材料胶砂强度胶凝材料胶砂强度既可以按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法(ISO法)GB/T17671对3个胶凝材料进行胶砂强度试验，也可以依据规程表5.1.3选取对应的粉煤灰或矿粉影响系数，计算fb。表5.1.3粉煤灰影响系数(gf)和粒化高炉矿渣粉影响系数(gs)掺量(%)种类粉煤灰影响系数gf矿渣粉影响系数gs01.001.00100.

7、85-0.951.00200.75-0.850.95-1.00300.65-0.750.90-1.00400.55-0.650.80-0.9050-0.70-0.85注6：采用I级粉煤灰宜取上限值。注7：采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。注8：当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。检测或计算结果：方案1：根据粉煤灰活性试验，测得掺加30%粉煤灰的胶凝材料28d胶砂强度为35.3MPa。方案2：根据表5.1.3选取粉煤灰和矿粉影响系数，矿粉、粉煤灰双掺，各掺20%,影响系数：粉煤

8、灰取0.8矿粉取0.98。则胶凝材料强度为：48.60,80.98=38.1MPa;(3)水胶比计算利用规程中公式5.1.1计算实际水胶比如下：WB=afb(cu+aaabfb)(5.1.1)式中：W/B混凝土水胶比;aaab回归系数，按本规程第5.1.2条的规定取值；fb胶凝材料28d胶砂抗压强度(MPa),可实测，且试验方法应按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法(ISo法)GB/T17671执行；也可按本规程第5.1.3条确定，由于没有回归系统统计资料，所以按规程中表5.1.2选取aa、ab。表5.1.2回归系数(aa、ab)取值表粗骨料品种系数碎石卵石aa0.530.49ab0.200.1

9、3计算结果：方案1：掺加30%粉煤灰时混凝土的水胶比为0.446,取0.45；方案2：掺加20%粉煤灰和20%矿粉时混凝土的水胶比为0.474,取0.47；4. 3.确定用水量确定坍落度设计值为180mm。根据规程第5.2节规定计算用水量步骤如下：(1)塑性混凝土单位用水量根据规程中表5.2.12选择单位用水量。满足坍落度90mm的塑性混凝土单位用水量为210kgm3(插值)。表5,2.1-2塑性混凝土的用水量(kgm3)拌合4勿稠度卵石最大公，尔粒径(mm)碎石最大公冰粒径(mm)项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度(mm)1030190170160

10、150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195注9：本表用水量系9K用中多时的取值。采用细砂时，每立方米5B凝土月1水量可增加5kgIokg；采用粗砂时，可减少5kgIOkgo注10：掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。(2)推定未掺外加剂时混凝土用水量以满足坍落度90mm的塑性混凝土单位用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg?用水量来计算坍落度18Omm时单位用水量mw=(180-90)20*5+210=232.5kgm3

11、。(3)掺外加剂时的混凝土用水量高性能减水剂的具有较高的减水率，可以通过增加用量提高减水率，甚至可以把用水量降的很低，在选择混凝土用水量时应满足混凝土工作性对浆体的要求。混凝土浆体应能充分填充骨料间空隙并包裹在骨料表面起到“润滑”作用。骨料空隙率及混凝土拌合物的工作性不同需要的浆体量也是不同的，因而对用水量也不同。确定混凝土配合比时，应注意外加剂用量与用水量的匹配。利用规程中公式522计算掺外加剂时的混凝土用水量如下：nw=mw(l-)(5.2.2)掺夕卜力口齐U用水量：232.5X(1-25%)=174kgm3。4.4. 胶凝材料用量根据上述水胶比和单位用水量数据，根据规程中公式5.3.1计

12、算胶凝材料用量如下：mb=mwO(WB)(5.3.1)计算结果：方案1：混凝土的胶凝材料用量为386.6kg?,取387kgn；方案2：混凝土的胶凝材料用量为370.2kgm3;取370kgn；(1)计算矿物掺合料用量根据上述确定的粉煤灰和矿粉掺量，根据规程中公式5.3.2分别计算粉煤灰和矿粉用量如下：mf=mbBf(5.3.2式中：mf计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量(kg?);f矿物掺合料掺量(),可结合本规程3.0.5条和5.1.1条的规定确定。计算结果：方案1：混凝土的粉煤灰用量为116kgm方案2：混凝土的粉煤灰和矿粉用量分别为74kgm3和74kgm30(2)计算水泥用量根

13、据胶凝材料用量、粉煤灰用量，根据规程中公式5.3.3计算水泥用量如下：mc=mb-mf(5.3.3)式中：mc计算配合比每立方米混凝土中水泥用量(kg/n?)。计算结果：方案1：混凝土的水泥用量为271kgm3；方案2：混凝土的水泥用量为222kgm4.5.外加剂用量选定C30混凝土的A型减水剂掺量为1.8%,根据规程中公式523计算外加剂用量如下：ma=mba(5.2.3)式中：ma计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量(kg/n?)；mb计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg?),计算应符合本规程5.3.1条的规定；Pa外加剂掺量(),应经混凝土试验确定。计算结果：方案1：混凝土的外加

14、剂单位用量为6.96kgr3,取7.0kg；方案2：的外加剂单位用量为6.66kg?;取6.7kgm3.4.6.调整用水量外加剂固含量12%,扣除液体外加剂的水份，C30混凝土实际单位用水量计算结果为：方案1：混凝土的调整用水量为168kg?;方案2：混凝土的调整用水量为168kg/n?。4.7.计算砂率(1)确定砂率根据规程中表5.4.2的规定，初步选取坍落度60mm时砂率值为31%(插值)。随后按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整，得到坍落度18Omm混凝土的砂率BS=(18060)/20+31%=37%。即，计算结果：坍落度18Omm的C30混凝土砂率为37%。表542混凝土砂率()水胶比卵石最大公称粒径(mm)碎石最大粒径(mm)10.020.040.016.020.040