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设计报告书院校：石家庄铁道大学09级材料科学与工程分院(系)专业：无机非金属工程实验日期2012-4-15C40自密实混凝土配合比术语：粉体：自密实混凝土原材料中的水泥、掺和料、和骨料中粒径小于0.0075mm的颗粒。水粉比：单位体积拌合水与单位体积粉体量的体积比坍落扩展度：用坍落度筒测量混凝土坍落度之后，随即测量混凝土拌合物坍落扩展终止后扩展面相互垂直的两个直径，坍落扩展度即为两直径的平均值T50：用坍落度筒测量混凝土坍落度时，自坍落度筒提起开始计时至坍落扩展度达到500mm的时间：1自密实混凝土配合比设计原则1．1自密实混凝土配合比设计应采取绝对体积法。1．2自密实混凝土要求拌合物在保持大流动性的同时增加粘聚性。国内外一般均采取增加胶结材与惰性粉体量的方法，也可以采取掺用一部分增粘剂的方法。关于自密实混凝土粉体量欧洲规范则规定为160L-240L浆体用量320L-400L。1．3在增加胶结材浆体粘性的同时，还要保持大流动性，就需要选择优质高效减水剂。宜选用当前市场上减水率大于30％的聚羧酸系高效减水剂。1．4要选用粒型与级配较优的粗细骨料，并限定粗骨料的最大粒径。关于粗骨料最大粒径，日本规定粗骨料最大粒径为20mm或25mm。在增加粉体量的同时，粗骨料用量也相应减少。欧洲与日本的标准均规定粗骨料用量为280L-350L。2自密实混凝土配合比设计方法设计自密实混凝土配合比宜按下列步骤进行。2.1作为工程结构的混凝土，首先应按结构强度要求选择水泥，按水泥实际强度和统计标准差确定配制强度，从而计算出水灰比，并按施工工艺要求设定单方水量，选用适宜的外加剂。2．2按结构耐久性及施工工艺要求，选择掺合料品种，取代水泥量和引气剂品种及用量。2．3分别计算出每种胶结材(粉体)体积(L)，加上单方用水量即为浆体体积(L)。对比粉体量是否符合自密实性能要求的160L～240L。如不符合自密实性能要求，则应调整粉体量及浆体量。2．4在每m3混凝土拌合物中，除去胶结材浆体体积和空气量即为骨料体积。2．5根据钢筋疏密程度确定粗骨料最大粒径，选用适宜砂率计算出单方石子用量。3自密实混凝土性能要求：强度等级：C404.原材料性能：水泥：P.O.42.5表观密度3.1g/cm3粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，表观密度2.2g/cm3细骨料：河沙，2区中砂，表观密度2.61g/cm3粗骨料：碎石，5~25mm，连续级配，表观密度2.7g/cm3外加剂：聚羧酸高效减水剂，固体含量____5初期配合比设计：1）确定单位体积粗骨料体积用量（Vg）根据自密实性能等级选取0.33，单位体积粗骨料体积用量为330L，质量为891kg.2）确定单位体积用水量（Vw）、水粉比（w/p）和粉体体积（Vp）根据实验选择单位用水量190.0L，水粉比1.04，通过Vp=Vw/(w/p）计算得到粉体体积用量182.7L满足推荐160L~240L之间，则浆体用量372.7L，满足推荐值320L~400L3）确定含气量（Va）根据实验和经验以及所用外加剂的性能设定含气量Va=1.5%即15L4）计算单位体积细骨料用量（VS）根据VS+Vp+Vg+Vw+Va=1000L,计算出细骨料用量VS=1000-330-182.7-190-15=282.3L,质量为736.8Kg5)计算水灰比（W/C）与理论水泥用量（Mc0）按照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55进行水灰比的设计计算根据设计要求确定设计强度fcu.0=48.2Mpa,已知fce=47.2Mpa,WC=A*fcu.e/(fcu.0+A*B*fce)=0.48*47.2/(48.2+0.48*0.52*47.2)=0.377.已知用水量190Kg，所以理论水泥用量为503.9Kg，162.6L.6）计算单位体积掺合料量和实际水泥用量（Mc）通过计算可知单位体积水泥体积为162.6L，不能满足通过自密实性能计算出的182.7L粉体的要求，综合考虑混凝土的强度要求和粉煤灰性能可采用超量取代的方法，超量取代系数为1.1，设取代水泥率为X，可根据下式计算出取代水泥质量和粉煤灰掺入量：Mc0*（1-X）/ρc+Mc0*X*1.1/ρf=VceX=22.7%Mc=503.9*(1-22.7%)=389.5kgMf=503.9*0.227*1.1=125.8kg式中，Mfρcρf分别为实际粉煤灰用量、水泥密度、粉煤灰密度。通过上述计算得到水泥的实际用量和掺合料用量。7）计算水胶比（W/Mce）.W/Mce=W/(Mc+Mf）=190/(389.5+125.8)=0.369式中，W、Mce分别为单位体积用水量、单位体积胶凝材料用量。8）减水剂：通过试验确定聚羧酸系高效减水剂用量为胶凝材料用量的0.85%。9）掺料顺序：砂、水泥、粉煤灰拌合均匀，再加入粗骨料拌合，再加入一部分水，最后加入减水剂和剩下的水，拌合4~5分钟，每翻一次用铁铲在全部拌合物面上压切一次，翻拌不少于六次。10）配合比设计表示方法自密实混凝土强度等级C40水胶比（质量）0.37水粉比（体积）1.04含气量（%）1.5细骨料含泥量0%细骨料含水量0.26%粗骨料含水量0%粗骨料最大粒径（mm）25单位体积粗骨料绝对体积（L）330单位体积材料用量体积用量(L)质量用量(kg)水W水泥C125.6389.5粉煤灰F57.2125.8细骨料S粗骨料G330891.0高效减水剂0.85%4.3811）单方混凝土成本：水泥砂石子水粉煤灰高效减水剂单价（元/t）3403050613014000用量（Kg）389.5891.0125.84.38总价（元）6拌合15L各料用量：水泥砂石子水粉煤灰高效减水剂质量（kg）5.8413.361.890.0657新拌混凝土工作性：坍落扩展度（mm）T50(s)粘聚性保水性7配合比的调整与确定若新拌混凝土达不到所需的性能时，应对外加剂、单位用水量、单位体积粉体量（水粉比）和单位体积粗骨料用量进行适当调整。调整方案：调整后物料实际用量：水泥砂石子水粉煤灰高效减水剂15L质量（kg）一方质量（kg）调整后拌合物的工作性：坍落扩展度（mm）T50(s)粘聚性保水性