C30普通配合比设计

C30普通混凝土配合比设计说明
一、技术要求：
根据设计图纸的要求， C30 普通混凝土拟用于本标段墩柱、盖梁、细梁、台冒、涵洞等部位的施工，设计坍落度为160—200 mm。

二、设计依据：
1、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）
2、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）
3、《混凝土外加剂》（GB8076-2008）
4、设计图纸
三、原材料
1、水泥：厂家：安庆怀宁海螺水泥，品种等级：PO42.5；
2、砂：厂家：霍山县佛子岭水库过龙滩砂场，规格：Ⅱ区中砂，细度模数：2.71，表观密度：2615kg/m3；
3、碎石：厂家：江西彭泽县麻山鸿浩石场，最大粒径：37.5mm，采用5-31.5mm连续级配，掺配比例为：（20-31.5 mm）30% ：（10-20）50%：（5-10mm）20%: 混合料表观密度：2730kg/m3；
4、外加剂：安徽森普新型材料公司生产的减水剂，型号SPYJ-1,掺量：βa=0.9%；减水率β=20%
5、拌合水：地表小溪水
四、按照JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》的相关计算/设计步骤，进行配合比的设计。

一）基准配合比的选定
1、σ的选取，按照混凝土的强度等级进行确定，本配合比为C30防水P6混凝土，因此σ取值为5.0MPa;
2、确定试配强度f cu,o≥f cu,k+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa;
3、计算水灰比W/B时先需确定回归系数a a、a b，及胶凝材料28d 胶砂抗压强度值f b、胶砂抗压强度值f ce，g和水泥强度等级富裕系数γ
上述参数取值如下表：
c,
因此：W/B=a a f b/（f cu,o+a a a b f b）=0.53×42.5×1.10/(33.2+0.53×0.20×42.5×1.10)=0.57,根据施工图设计及满足混凝土强度、耐久性要求，取水灰比W/B=0.46，
4、计算单位用水量m wo,
4.1根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》表
5.2.0-2中90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来推定未掺加外加剂时满足实际坍落度要求的每立方米用水量m＇wo,
m＇wo＝205+(200-90)*5/20=232kg/m3
4.2计算掺加外加剂每立方米混凝土用水量
m wo= m＇wo（1-β）=232×（1-20%）=185kg/m3；选取181
5、计算单位水泥用量m bo和单位外混凝土中外加剂的用量m ao
5.1单位水泥用量：m co= m wo /( W/B)=181÷0.46=393kg/m3；
选取水泥用量为395kg/m3
5.2单位外加剂用量：m ao= m co×βa=395×0.9%=3.56kg/m3
6、计算粗、细骨料单位用量m go、m so
6.1选取砂率βs：按照骨料粒径、坍落度、拌和物性能及以往的施工经验综合考虑，根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》表5.4.2 内所列以坍落度90mm为基础，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整，
即βs=37+（200-90）*1%/20= 42%；
根据经验选取砂率41%。

6.2本法计算混凝土配合比每立方米材料用量时，均采用质量法，假定每立方米混凝土拌和物的质量为2410kg/m3,因此粗、细骨料单位用量为：
m co+ m go +m so+m wo=2410 ⑴
m so *100%/( m so + m go)=βs=41% ⑵
通过解上述⑴、⑵方程式，
每立方米粗骨料为：m go =1089 kg；细骨料为：m so =745kg
综上所述,通过计算所得每立方米混凝土用原材料质量如下表：（单位kg/m3）
二）基准配合比的试配、调整与确定
1、在理论配合比的基础上试拌25L混凝土，保持水灰比不变，通过试拌调整配合比其他参数使混凝土拌合物工作性能符合设计和
施工要求，通试拌后检测的各项技术指标如下表：
2、在试拌配合比的基础上配制三个不同水灰比的配合比进行混凝土强度校验，采用的基准水灰比为W/B=0.46，水灰比在基准水灰比的基础上增加和减少0.05，用水量与基准配合比用水量保持不变，砂率在基准配合比的基础上分别增加和减少1%，各成型3组试件分别进行7d和28强度试验，三种水灰比及各种材料用量如下表，
3、通过对三种水灰比拌制的混凝土拌和物工作性能进行检测，各项指标值见下表：
4、三中不同水灰比制作的150mm×150mm×150mm立方体混凝土试件经过标准养护，测得7d的混凝土抗压强度见下表：
5、根据28d抗压强度结果，绘制28d强度与胶水比的线性关系图如下图：
6、确定略大于或等于配制强度对应的胶水比，然后在试拌的基础上采用用水量不变，依次确定胶凝材料、粗、细骨料的单位用量kg/m3、混凝土拌合物的表观密度kg/m3。

结果见下表：
三）确定配合比：
根据以上设计、计算、通过试拌、试配、及混凝土的抗压强度结果，同时考虑混凝土的耐久性故选定的C30普通混凝土配合比各种材料用量（kg/m3）为：
水泥：水：细集料：粗集料：外加剂
395：181：745 ：1089 ：4.34
1.00 ：0.46:1.88:
2.76 :0.011
二〇一二年十一月十七日。