C50泵送混凝土配合比设计说明书 修改

第1页共19页一、课程设计要求与条件1.已知参数和设计要求某工程需要C50商品混凝土，用于现浇钢筋混凝土梁柱。施工采用泵送方式（管径φ100），施工气温15~25℃。要求出机坍落度为190±30mm，且2h坍落度损失不大于30mm。为使混凝土有良好的可泵性并节约水泥，要求掺适量的优质粉煤灰。2.原材料情况2.1水泥：重庆拉法基水泥厂P·O42.5R，fce=48.4MPa，ρc=3.10（g/cm3），堆积密度1560kg/m3；2.2细骨料：①长江砂Mx=1.0，ρs1=2.69（g/cm3），堆积密度1420kg/m3，含泥量1.4%；②歌乐山机制砂Mx=3.1，ρs2=2.70（g/cm3），堆积密度1610kg/m3，石粉含量11.0%（MB值1.2）；2.3粗骨料：歌乐山石灰岩碎石5~25mm，ρg=2.67（g/cm3），堆积密度1710kg/m3，压碎指标8.2%，含泥量0.8%；2.4外加剂：重庆迪翔建材有限公司DXT-Ⅰ缓凝高性能减水剂，推荐掺量2.0%（以胶凝材料质量计），含固量13.4%，减水率31%；2.5掺合料：华能重庆珞璜电厂Ⅱ级粉煤灰，ρF=2.42（g/cm3），堆积密度1320kg/m3，需水量比102%；2.6拌合水：自来水；3.组员及任务分配3.1第六组成员：3.2根据原材料检测数据，分别遵循JGJ55-2000和JGJ55-2011两种混凝土配合比设计规程要求，各自进行配合比设计计算。通过对比大家的配合比，分别选出新旧标准计算配合比各一组，作为本组设计计算配合比。第2页共19页3.3以本组计算配合比为基础，组员分工合作，通过实际试配、调整，得到满足该工程要求的混凝土配合比。3.4测定试块7天强度和28天强度。3.5编写设计说明书。其中包括配合比设计说明与计算；实验室试配内容、测试数据与处理结果。二、理论配合比设计与计算1.旧标准基准混凝土理论配合比计算（JGJ55-2000）1.1确定配制强度fcu,o混凝土配制强度fcu,o计算公式:fcu,o≥fcu,k+1.645σ式中：fcu,o----混凝土配制强度，MPa；fcu,k----混凝土立方体抗压强度标准值，MPa；σ----混凝土强度标准差，MPa；由于无统计资料计算混凝土强度标准差，其值按现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）的规定取用。而所要求设计的混凝土等级C50级在C50～C60级范围内，则取σ=6.0MPa。由所设要求的混凝土等级为C50级可知：fcu,k=50PMPa，由fcu,o≥fcu,k+1.645σ可知：fcu,o≥fcu,k+1.645σ=50+1.645×6=59.87MPa。1.2确定配合比基本参数（1）单位用水量mw0所给材料情况：普通自来水；设计要求：出机坍落度为190±30mm，且2h坍落度损失不大于30mm，且碎石的最大粒径为25mm。根据标准所述，对于流动性和大流动性混凝土的用水量宜以下表中坍落度为90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm，用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时混凝土用水量'0wm；掺外加剂时的用水量可按下式计算：)1('00wwmm式中：0wm----掺外加剂砼每方用水量，kg；'0wm----未掺外加剂砼每方用水量，kg；β----外加剂的减水率，经试验确定，%;第3页共19页表1.塑性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项目指标102031.540162031.540坍落度(mm)10-3019017016015020018517516535-5020018017016021019518517555-7021019018017022020519518575-90215195185175230215205195注：1.本表用水量系用中砂时的平均取值.采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5-10kg；采用粗砂时,则可减少5-10kg；2.掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。由以上资料可得：未掺外加剂砼每方用水量：3/23052090190205'0mkgmw掺外加剂砼每方用水量：3/7.158%)311(230)1('00mkgmmww（2）砂率βs所给材料情况：①长江砂细度模数1.0；②机制砂细度模数3.1；由于用水量的确定系采用中砂时的平均值，且普通水泥混凝土与砌筑砂浆中往往优先选用中砂，则细骨料用特细砂和机制砂配合，其细度模数应该在2.3~3.0范围内。由于本次配制的是大流动性的泵送混凝土，要求有较好的可泵性，故混合砂细度模数应取偏小值。混合砂的细度模数可按下式简易计算：Uf(混)=Uf(机)*A(机)+Uf(特)*A(特)取长江砂：机制砂=2:8，得到混合砂细度模数：Mx=1.0×0.2+3.1×0.8=2.64∈（2.3,3.0）根据标准所述，对于坍落度大于60mm的混凝土砂率，可根据经验确定，也可在下表的基础上，按坍落度每增加20mm，砂率增大1%的幅度予以调整；第4页共19页表2.混凝土砂率（%）水灰比(W/C)卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)1020401620400.4026-3225-3124-3030-3529-3427-320.5030-3529-3428-3333-3832-3730-350.6033-3832-3731-3636-4135-4033-380.7036-4135-4034-3939-4438-4336-41注：1.本表数值系中砂的选用砂率,对细砂或粗砂,可相应地减少或增大砂率;2.一个单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率应适当增大;3.对薄壁构件,砂率取偏大值;4.本表中的砂率系指砂与骨料总量的重量比.由以上资料可得砂率：%5.36%12060190%30s考虑到工程实际，暂取砂率为38%。（3）外加剂掺量ma0（通过试验确定）3/62.9%24810mkgmmcoa（4）最大水灰比和最小水泥用量根据标准所述，进行混凝土配合比设计时，混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合下表要求：表3.混凝土的最大水灰比和最小水泥用量环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量(kg)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土1.干燥环境正常的居住或办公用房屋内部件不作规定0.650.602002603002.潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.700.600.60225280300第5页共19页有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和(或)水中且冻害的部件0.550.550.552502803003.有冻害的除冰剂的潮湿环境经受冻害和冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300注：1.当用活性掺合料取代部分水泥时,表中的最大水灰比最小水泥用量即为替人前的水灰比和水泥用量.2.配制C15级及其以下等级的混凝土,可不受要表限制.根据实际情况，查表得最大水灰比为0.6，最小水泥用量为280kg/m3。1.3计算配合比（1）确定水灰比W/C所给材料情况：重庆拉法基水泥厂P·O42.5R水泥，fce=48.4MPa，ρc=3.10g/cm3，堆积密度1560kg/m3。而所要求配制的基准混凝土强度等级为C50＜C60，混凝土水灰比宜按下式计算：35.04.48269.0482.087.594.48482.0,cebaocuceafffCW查表得重庆地区：482.0a269.0b根据重庆地区实际用砂情况以及对混凝土强度和耐久性要求，取水灰比W/C=0.33。（2）每方混凝土水泥用量mco根据标准，每立方米混凝土的水泥用量可按下式计算：3/48133.0159/0mkgCWmmwco（3）确定粗细骨料用量（质量法）cpwsgcmmmmm0000%10000sgossmmm代入已求出的数值，mcp为每立方混凝土拌合物的用水量，其值在2350~2450kg之间取，此处取2450kg，解方程组得：第6页共19页3/11220mkgmg3/6880mkgms1.4基准配合比综上所述，C50基准混凝土理论配合比设计如下表：材料名称水泥细骨料粗骨料水外加剂粉煤灰其他特细砂机制砂每m3用量/kg4811385501122159///质量比1.0001.4302.3330.330///2.C50泵送粉煤灰混凝土理论配合比设计根据粉煤灰混凝土配合比设计规范，C50泵送粉煤灰混凝土理论配合比设计是在C50基准混凝土理论配合比基础上进行设计计算的。（1）基准配合比mcj：mwj：msj：mgj=481:159:688:1122（2）选取粉煤灰取代率f（%）所给材料情况：掺合料为华能珞璜电厂Ⅱ级粉煤灰，ρF=2.42g/cm3，堆积密度1320kg/m3，需水量比102%。查表暂取取代率f=11%。（3）单位水泥用量（mcf）3/428%)111(481)1(mkgfmmcjcf（4）选取超量取代系数δf查标准，超量取代系数在1.3~1.7之间，取δf=1.5。（5）单位粉煤灰掺量mf3/805.1)428481()(mkgmmmfcfcjf（6）单位用水量mwf，粗集料用量mgf3/159mkgmmwjwf3/1122mkgmmgjgf（7）粉煤灰混凝土用砂量（msf）第7页共19页3/6442698)31004812420803100428(688)(mkgmmmmmsccjffccfsjsfρs=2698kg/m3（9）外加剂用量（maf）3/16.10%2)80428()(mkgmmmafcfaf（10）理论配合比（扣除外加剂中水）材料名称水泥细骨料粗骨料水外加剂粉煤灰其他特细砂机制砂每m3用量/kg428129515112215010.1680/质量比1.0001.5052.6210.3500.0240.187/3.新标准C50泵送混凝土理论配合比计算（JGJ55-2011）3.1确定配制强度要求配制混凝土强度C50＜C60，故配制强度按下式计算：MPaffkcuocu87.596645.150645.1,,MPafkcu50,无统计资料时，MPa0.63.2确定基本参数（1）单位用水量（mw0）对于流动性和大流动性混凝土，宜先按照上述表1中以坍落度为90mm的用水量为基础，按坍落度每增加20mm，用水量相应增加5kg（当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可相应减少）。先算出未掺减水剂时的用水量'0wm，然后再按下式计算：)1('00wwmm查表：3/23052090190205'0mkgmw3/159%)311(230)1('00mkgmmww减水率：%31每方混凝土外加剂用量3/36.9%246800mkgmmaba第8页共19页推荐掺量：%2a（2）砂率（βs）所给材料情况：①长江砂细度模数1.0；②机制砂细度模数3.1；由于用水量的确定系采用中砂时的平均值，且普通水泥混凝土与砌筑砂浆中往往优先选用中砂，则细骨料用特细砂和机制砂配合，其细度模数应该在2.3~3.0范围内。由于本次配制的是大流动性的泵送混凝土，要求有较好的可泵性，故混合砂细度模数应取偏小值。混合砂的细度模数可按下式简易计算：Uf(混)=Uf(机)*A(机)+Uf(特)*A(特)取长江砂：机制砂=2:8，得到混合砂细度模数：Mx=1.0×0.2+3.1×0.8=2.64∈（2.3,3.0）根据标准所述，对于坍落度大于60mm的混凝土砂率，可根据经验确定，也可在上表2的基础上，按坍落度每增加20mm，砂率增大1%的幅度予以调整；故查表可得：砂率%5.36%12060190%30s（3）水胶比（W/B）当混凝土强度小于C60时，水胶比宜按下式计算：35.056