C50混凝土配合比计算

混凝土配合比设计说明书设计强度：C50混凝土一、设计依据：1.中华人民共和国行业标准《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011）；2.中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）；3.中华人民共和国国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》（GB8076-2008）；5.施工设计图纸二、设计要求：混凝土设计强度fcu.K=50Mpa，坍落度设计初始值：160～200mm工程部位：预应力空心板，组合小箱梁，T梁，湿接缝，现浇横梁，桥面铺装。三、原材料的选择：水泥：常山南方水泥有限公司P.Ⅱ52.5水泥物理性能力学性能试验表水泥品种强度等级比表面积m2/Kg安定性凝结时间min抗折强度Mpa抗压强度Mpa初凝终凝R3R28R3R28P.O42.53401.51632275.57.827.748.2河砂：福建砂场细度模数2.8表观密度2.560g/cm3.堆积密度1.490g/cm3空隙率41.8%含泥量2.2%泥块含量0.4%碎石：天长岭碎石场表观密度2.580g/cm3.堆积密度1.480g/cm3空隙率38.0%针片状颗粒含量8.9%压碎值12.9%含泥量0.6%泥块含量0.1%掺配比例为：4.75-13.2mm=10%13.2-19mm=50%19-31.5mm=40%水：饮用水外加剂：江苏特密斯（TMS-YJ聚羧酸高效减水剂）掺量：1.0%减水率25%四、混凝土配合比设计步骤：1、计算配制强度fcu.0；根据设计要求的强度等级，混凝土的配制强度按下式计算。fcu.0=fcu.k+1.645×σfcu.k---混凝土设计强度1.645---混凝土强度达到95%保证率时的保证率系数。σ---强度标准差（6.0Mpa）=50+1.645×6.0=59.9Mpa2、计算水灰比：（W/C）混凝土的水灰比W/C，根据下式计算。W/C=（A×fce）/（fcu.0+A×B×fce）A、B---混凝土强度公式的回归系数，采用碎石时，A=0.53，B=0.20fce---水泥强度fcu.0---混凝土配制强度=(0.53×57.8)/(59.9+0.53×0.20×57.8)=0.46为了保证混凝土的耐久性，取W/C=0.313、单位用水量mwo的确定根据水灰比W/C=0.32碎石公称最大粒径为25mm，坍落度为160-200mm，单位用水量为：W=215kg为保证工程质量和施工工作性，在混凝土中掺加水泥用量的1.1%高效减水剂。经试验掺加1.1%的减水剂时，减水率达30%。所以掺加减水剂的混凝土用水量按以下公式计算：mwa=mwa（1-β）mwa---外加剂混凝土单位用水量mwa---未掺加外加剂混凝土的单位用水量β---外加剂的减水率=215×(1-0.30)=150kg4、单位水泥用量mco根据上述获得的水灰比W/C和单位用水量mwo，按下式计算混凝土单位水泥用量。mco=mwo/w/cmwo---单位用水量w/c---水灰比=150/0.31=484kg5、减水剂用量βsd根据单位水泥用量和外加剂掺量按下式计算减水剂用量βsd=mco×1.1%mco---水泥用量1..1%---外加剂掺量=484×1.1%=5.32kg6、砂率βs的确定集料采用最大粒径为25mm的连续级配碎石，砂为（Ⅱ区）中砂，水灰比W/C0.31。选定砂率βs=38%。7、计算砂mso和石mgo的用量采用质量法，假定砼表观密度ρCP为2460kg/m3砂：（ρCP-mco-mwo）×βs=（2460－483－150）×0.38=694kg碎石：（ρCP-mco-mwo-）×（1-βs）=(2460－483－150)×(1－0.38)=1133kg9、初步配合比C:W:S:G:F:βsd水泥：水：砂：碎石：减水剂483：150：694：1133：5.32五、粉煤灰等量取代法配合比计算1、选定与基准混凝土相同的水灰比W/C0.45即水胶比W/(C+F)0.452、根据确定的粉煤灰等量取代水泥量f%（25%）和基准混凝土中水泥用量C0（391），按下式计算粉煤灰用量F和粉煤灰混凝土中的水泥量C粉煤灰用量FF=C0×f%=391×25%=98kg水泥用量CC=C0－F=391-98=293kg3、粉煤灰混凝土的用水量W,扣除原液中的水量，按下式计算W=W/C0×(C+F)－βsd=0.48×(300+75)－3.75=176kg4、砂和石的总质量VA按下式计算VA=（ρCP-mco-mwo-βsd）=2400-300-176-75-3.75=1845kg5、选用与基准混凝土配合比相同的砂率βs砂和石的质量按下式计算砂用量VA×βs=1845×0.41=756kg碎石用量VA×（1-βs）=1845×（1-0.41）=1089kg6、等量取代法粉煤灰混凝土配合比各种材料用量为kg/m3;C:W:S:G:F:βsd水泥：水：砂：碎石：粉煤灰：减水剂293：176：770：1063：98：3.91六、试拌调整提出基准混凝土配合比1、试拌按初步配合比，取10L混凝土的材料用量进行试拌,各材料用量为:水泥:3.00kg水:1.76kg砂:7.56kg碎石4.75-13.2mm:1.09kg碎石13.2-19.0mm:5.44kg碎石19.0-31.5mm:4.36kg粉煤灰：0.75kg减水剂：0.0375kg2、工作性调整混凝土拌和物通过坍落度试验，工作性检测结果：坍落度值217mm、204mm,达到设计180～220mm的要求,且粘聚性、保水性亦良好。为控制现场施工流程，特测定水下混凝土凝结时间。经凝结时间试验，初凝：8h20min，终凝：9h55min。则原有初步配合比无需调整，得到的基准配合比与初步配合比一致。基准配合比为Kg/m3C:W:S:G:F：βsd水泥：水：砂：碎石：粉煤灰：减水剂300：176：756：1089：75：3.75七、检验强度、确定试验室配合比1、制备立方体抗压强度试件为验证混凝土强度，按照基准配合比成型，进行标准的混凝土立方体抗压强度检验，该强度试验采用三种不同的水胶比，其中一个是基准配合比确定的水胶比，另外两个水胶比分别较基准配合比减少和增加0.03，即维持单位用水量不变，增加和减少水泥用量，同时砂率分别较基准配合比减少和增加1%。对三组不同水灰比的混凝土分别进行拌和，检验各自工作性，同时测定混凝土拌和物的表观密度。A、基准配合比的水胶比W/(C+F)0.48，砂率βs41%B、水胶比W/(C+F)0.45减少0.03=0.45，砂率βs减少1%=40%C、水胶比W/(C+F)0.45增加0.03=0.51，砂率βs增加1%=42%拌制30L混凝土拌和物进行工作性试验，经测定粘聚性和保水性均符合要求，坍落度和表观密度见下表三种水胶比各自拌制30L拌合物材料用量及工作性检验结果水胶比砂率%水泥kg水kg砂kg碎石kg粉煤灰kg减水剂kg坍落度mm表观密度kg/m312120.48413001767561089753.75216212240023909.005.2822.6832.672.250.1120.45403201767301094804.00208205240024109.605.2821.9032.822.400.1200.51422821767841083713.53223219239023908.465.2823.5232.492.130.1062、强度测定和试验室配合比的确定按照《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTGE30-2005）标准方法，分别成型、养护和测定三种水胶比混凝土的立方体抗压强度。不同水胶比的混凝土抗压强度值组别水胶比W/(C+F)7天抗压强度（Mpa）28天抗压强度（Mpa）A0.4831.537.9B0.4537.444.6C0.5126.333.1根据强度试验结果，为保证工程质量，取水胶比W/(C+F)0.48，砂率βs41%，用水量W176kg，为试验室配合比3、混凝土配合比的密度调整假定表观密度ρCP为2400kg/m3，实测表观密度ρCP2400kg/m3，混凝土密度修正系数1.00，混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值未超过计算值的2%，配合比的密度无需调整。试验室配合比就是混凝土的最终设计配合比。设计配合比；kg/m3水泥：水：砂：碎石：粉煤灰：减水剂300：176：756：1089：75：3.751：0.59：2.52：3.63：0.25：0.012八、混凝土配合比使用说明1、混凝土所用集料是通过标准筛分后进行试验的，在现场施工过程中，应根据混凝土原材料变化情况（如：砂的含水率、细度模数、含泥量、粗集料的含水率，级配掺配比例、超粒径、针片状含量等）对混凝土配合比予以调整。2、施工时各种原材料质量均符合相关规范的要求；在现场拌合的过程中必须保证各种原材料的计量准确。