高性能混凝土配合比设计和选择样本
高性能混凝土配合比设计规范
高性能混凝土配合比设计规范一、前言高性能混凝土是指具有优异性能和特殊用途的混凝土，通常用于要求极高抗压、抗弯、耐久性能的工程，如高层建筑、大型桥梁、隧道等。
高性能混凝土配合比设计规范是在混凝土配合比设计的基础上，针对高性能混凝土的特殊性能要求制定的规范。
本文将从高性能混凝土的特点、配合比设计原则、配合比设计流程、试验方法等方面详细介绍高性能混凝土配合比设计规范。
二、高性能混凝土的特点1.强度高：高性能混凝土的抗压强度一般在80MPa以上，甚至可以达到200MPa以上。
2.耐久性能好：高性能混凝土的耐久性能优于普通混凝土，如抗渗、抗冻、抗腐蚀等。
3.工作性能好：高性能混凝土的流动性好，易于施工。
4.材料要求高：高性能混凝土的材料要求高，如水泥、骨料、粉煤灰等。
三、高性能混凝土配合比设计原则1.高性能混凝土的配合比设计应根据工程要求、材料特性及施工条件等因素，综合考虑确定。
2.高性能混凝土的配合比设计应遵循最小水胶比原则，以保证混凝土的强度和耐久性。
3.高性能混凝土的配合比设计应遵循材料适应性原则，材料应具有相互协调性，以保证混凝土的均匀性和稳定性。
4.高性能混凝土的配合比设计应遵循经济性原则，以达到最佳的经济效益。
四、高性能混凝土配合比设计流程1.确定混凝土强度等级、工作性能等要求。
2.选择适当的水泥品种、骨料、粉煤灰等材料，并对其进行试验分析，确定其物理力学性能。
3.确定最小水胶比和最大骨料粒径等参数。
4.进行配合比试验，确定配合比。
5.进行混凝土的强度、流动性、耐久性等试验分析，确定配合比的可行性。
6.进行现场试验，检验混凝土的施工性、均匀性等。
7.根据试验结果和施工情况，对配合比进行调整，最终确定最佳的配合比。
五、高性能混凝土配合比设计试验方法1.材料试验：包括水泥、骨料、粉煤灰等材料的物理力学性能试验，如强度、吸水率等。
2.混凝土试验：包括强度试验、流动性试验、抗渗试验、抗冻试验、抗腐蚀试验等。
4高性能混凝土配合比
*
* 0.65， 260 0.60， 260 0.50， 300
（5）对于硫酸盐侵蚀环境中的混凝土结构， 混凝土的胶凝材料组成还应满足下表的要求， 胶凝材料的抗蚀系数应不小于0.80。
环境作 用等级 水泥品种 水泥熟料中的 C3A含量，% ≤8 ≤5 ≤8 ≤5 ≤3 ≤6 粉煤灰或矿渣粉 的掺量，% ≥20 / ≥25 ≥20 / ≥30 最小胶凝材料用 量，kg/m3 300 300 330 300 300 360
化学侵蚀环境
H2 H3
H4
D1 冻融破坏环境 D2
*
0.50， 300 *
*
0.55， 280 0.50， 300
*
0.60， 260 0.50， 300
D3
D4 M1 磨蚀环境 M2 M3
*
* 0.55， 280 0.50， 300 *
*
* 0.60， 260 0.55， 280 0.50， 300
20 ℃水或3%([SO42－]=20250mg/L)硫酸 钠溶液养护28d
成型压力： 80kg/cm3 最大荷重大于1.5t
加荷速度：80g/S
抗蚀系数
K=R液/R水＞?0.80
（5）矿物掺和料及外加剂抑制碱骨 料反应有效性试验方法 方法一
主要设备：比长仪、恒温水浴、试 模和测头 主要原材：硅酸盐水泥、NaOH
7） 结果处理
绘制电流与时间的关系图。将各点数据 以光滑曲线连接起来，对曲线作面积积分， 或按梯形法进行面积积分，即可得到试验 6h通过的电量。 取同组3个试件通过的电量的平均值， 作为该组试件的电通量。当三个试件中有 一个超过平均值的15%时，取另两个试件 的平均值，当二个试件超过平均值的15％ 时，该组试验无效。
高性能混凝土配合比设计
高性能混凝土配合比设计摘要：高性能混凝土是当前较为常用的一种施工材料，其配合比设计直接关系到混凝土性能的好坏。
本文对高性能混凝土配合比设计展开了探讨，分析了高性能混凝土配合比设计的原则，并对其配合比设计试验进行了介绍。
关键词：高性能混凝土；配合比；设计引言随着我国社会经济的快速发展，我国工程建设日益增加，对工程的施工质量及性能也提出了更高的要求。
在这背景下，高性能混凝土作为一种高耐久性、高强度、性能良好的混凝土，在现代工程建设中得到广泛的应用。
由于高性能混凝土的性能取决于混凝土的配合比设计，因此，对高性能混凝土配合比设计展开探讨具有十分重要的意义。
1 高性能混凝土配合比的设计方案和理论依据采用掺加矿物掺合料（单掺和双掺两种方案）的方法，配以优质外加剂，通过减少水泥用量、改善混凝土工作性能、增加密实度等措施，最终确保了髙性能混凝土的长期耐久性能。
其理论依据为：（1）对于普通混凝土而言，高流动度容易出现离析和泌水，加入适量优质的矿物掺合料，可使混凝土拌和物需水量有不同程度的降低，同时使混凝土的黏聚性得以改善。
此外由于活性矿物掺合料的颗粒小，可以进人到水泥颗粒的空隙中，因而起到了很好的填充作用，使混凝土内部的孔隙率降低，提高了混凝土的密实度，同时吸附大量的自由水，减少泌水现象，增强了耐久性能。
（2）掺合料的加入降低了水泥用量，减少了水化热集中导致的混凝土内外温差过大而产生的微裂缝，提髙了混凝土的耐久性。
但是考虑到用掺合料取代部分水泥后，早期强度会有所减弱，根据客运专线施工工艺的要求，在进行混凝土配合比设计时将矿物掺合料的总量控制在30%以内。
（3）通过选用优质外加剂，在混凝土内部引入大量分布均匀、稳定而封闭的微小气泡以提高混凝土的抗冻性能，而且这些微小气泡的引入阻断了水的渗透通道，使混凝土的抗渗性能也得到相应的提高。
此外混凝土中适量引气还可以明显改善混凝土的和易性，这是由于引入的微气泡可以看作是无数的微小滚珠，在混凝土拌和物搅拌、浇筑和振实过程中，小滚珠起着减小固体颗粒间的磨擦，使物料润滑流动的作用。
高性能混凝土原材料选用及配合比设计
一、混凝土原材料选用配制高性能混凝土水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定，不宜使用早强水泥。
矿物掺合料应选用品质稳定的产品，宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉。
其他类型掺合料应经过专项论证，经业主方、监理方、咨询方认可方可应用。
所选用的矿物掺合料必须对混凝土和钢筋无害，并应符合国家现行有关标准规定。
高性能混凝土的细集料应选用细度模量为2.6-3.2的天然河砂，同时应控制砂的级配、粒形、含杂质量和石英含量。
级配曲线平滑、粒形圆、石英含量高、含泥量和含粉细颗粒少为好，避免含有泥块和云母。
当采用人工砂时，更应注意控制砂子的级配和含粉量。
有机物含量（用比色法试验）：颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。
粗集料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小、坚硬耐久的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石、碎卵石或卵石作为高性能混凝土的粗骨料，其压碎指标尚应不大于10%。
卵石中有机质含量（用比色法试验）：颜色不应深于标准色。
当深于标准色时，应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比不应小于0.95。
外加剂与水泥之间应有良好的相容性，必须符合《混凝土外加剂》（GB8076）和《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119）等标准的规定。
硫酸钠含量：≤5.0%；氯离子含量：≤0.02%；碱含量(Na2O+0.658K2O)：≤10.0%；减水率：不小于25%；泌水率比：早强型不大于50%，标准型不大于60%，缓凝型不大于70%；含气量：≤6.0%。
二、配合比要求高性能混凝土的配合比设计应根据混凝土结构的要求，确保其施工要求的工作性，以及结构混凝土的耐久性。
耐久性设计应针对混凝土结构所处外部环境中劣化因素的作用，使混凝土结构在设计使用年限内不超过容许劣化状态。
采用聚羧酸高性能减水剂，原则上每种配合比分别用两种减水剂配置（其中一个备用）。
混凝土配合比设计报告样本
混凝土配合比设计报告样本1. 引言混凝土配合比设计是混凝土工程设计的重要环节之一，合理的配合比设计可以确保混凝土强度、耐久性和施工性能的满足。
本报告旨在对某项目的混凝土配合比设计进行详细说明和分析。
2. 项目背景本项目是某规模建筑工程，主要包括多层住宅楼、地下车库和公共设施。
设计要求混凝土强度等级为C30，施工环境温度为25，施工方式为浇筑。
基于以上背景信息，进行混凝土配合比设计。
3. 原材料选择3.1 水泥：采用普通硅酸盐水泥，按照相关国家标准，C30等级的混凝土配合比使用32.5号水泥。
3.2 粗骨料：采用碎石，直径为5-20mm，按相关标准进行筛分，并保证骨料的洁净度。
3.3 细骨料：采用天然河砂，按相关标准进行筛分，保证骨料的洁净度。
3.4 水：采用自来水，确保符合相关标准要求。
4. 配合比设计方法根据国家标准及相关规范，采用极限状态设计方法进行配合比设计。
4.1 确定水灰比：根据混凝土强度等级和施工环境条件，选取合适的水灰比。
经过试验和计算，选取水灰比为0.50。
4.2 确定砂率：根据配合比公式，计算得到砂率。
经过试验和计算，选取砂率为42%。
4.3 确定骨料用量：根据砼的配合比公式，计算得到骨料用量。
经过试验和计算，骨料用量为1700 kg/m³。
4.4 确定水用量：根据水泥用量和水灰比，计算得到水用量。
经过试验和计算，选取水用量为200 kg/m³。
5. 配合比设计结果根据上述计算和选择，得到以下配合比设计结果：- 水泥用量：390 kg/m³- 砂用量：860 kg/m³- 碎石用量：840 kg/m³- 水用量：200 kg/m³- 水灰比：0.50- 砂率：42%6. 验证试验为了验证配合比设计的准确性和可行性，在实际施工前进行了试验。
试验结果表明，混凝土的强度符合设计要求，同时施工性能良好，能满足工程的要求。
7. 结论本报告对某项目的混凝土配合比设计进行了详细说明和分析。
高性能水泥混凝土配合比设计Word
目录••一、高性能混凝土技术要求••二、高性能混凝土技术路线••三、高性能混凝土水泥砂石料外加剂外掺料••四、高性能混凝土矿物外加剂（掺合料）••五、高性能混凝土配合比设计原理••六、高性能混凝土配合比设计中应考虑的因素••七．高性能混凝土配合比计算[显示部分]一、高性能混凝土技术要求编辑本段回目录配制普通混凝土的技术指标是和易性、强度、耐久性与经济四项基本要求，大家已熟悉，但对配制高性能混凝土除了上述四项基本要求外还要加上坍落度的经时损失，可泵性指标等。
1.化学侵蚀环境化学侵蚀类型环境作用等级H1 H2 H3 H4硫酸盐侵蚀环境水中含量SO2-4，mg/L≥200≤600 ＞600≤3000 ＞3000≤6000 ＞6000强透水性环境土中SO2-4含量，mg/kg≥2000≤3000 ＞3000≤12000 ＞12000≤24000 ＞24000弱透水性环境土中SO2-4含量，mg/kg≥3000≤12000 ＞12000≤24000 ＞24000 —盐类结晶侵蚀环境土中SO2-4含量，mg/kg —≥2000≤3000 ＞3000≤12000 ＞12000酸性侵蚀环境水中pH值≤6.5≥5.5 ＜5.5≥4.5 ＜4.5≥4.0 —二氧化碳侵蚀环境水中侵蚀性CO2含量，mg/L ≥15≤40 ＞40≤100 ＞100 —镁盐侵蚀环境水中Mg2+含量，mg/L ≥300≤1000 ＞1000≤3000 ＞3000 —注：1 对于盐渍土地区的混凝土结构，埋入土中的混凝土遭受化学侵蚀；当环境多风干燥时，露出地表的毛细吸附区内的混凝土遭受盐类结晶型侵蚀。
2 对于一面接触含盐环境水（或土）而另一面临空且处于干燥或多风环境中的薄壁混凝土，接触含盐环境水（或土）的混凝土遭受化学侵蚀，临空面的混凝土遭受盐类结晶侵蚀。
3 当环境中存在酸雨时，按酸性环境考虑，但相应作用等级可降一级。
二、高性能混凝土技术路线编辑本段回目录上述配制要求主要是通过优选原材料、优选配合比与精心施工三条途径来达到及结合正交设计分析参数，具体见以下框图：三、高性能混凝土水泥砂石料外加剂外掺料编辑本段回目录根据中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会主编的《高强混凝土结构设计与施工指南》（HSCC-99）第二版中的有关规定，简介如下：1.水泥宜用42.5 以上硅酸盐水泥或普硅水泥，选用时水泥的流变性比强度更重要，与减水剂相容性要好，因此C3A与含碱量要低，不宜用立窑水泥、早强水泥或其他掺混合材水泥。
超高性能混凝土配合比标准
超高性能混凝土配合比标准超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC）是一种新型的高性能混凝土，具有高强度、高密实性、高耐久性和高抗裂性等优异性能。
UHPC的配合比标准是制定UHPC配制和生产的基础，对UHPC的性能和品质有着至关重要的影响。
本文将对UHPC配合比标准进行全面的、具体的、详细的描述。
一、UHPC的配合比概述UHPC的配合比是由水泥、矿物粉、细集料、粗集料、高性能粉料、掺合料、化学添加剂、水等配合而成的混合物质量比。
UHPC的配合比应根据UHPC的使用要求和生产工艺确定，配合比应确保UHPC具有优异的性能和品质。
二、UHPC的配合比设计原则UHPC的配合比应遵循以下原则：1.合理配比：UHPC的配合比应根据材料的特性和性能进行调配，确保UHPC具有高强度、高密实性、高耐久性和高抗裂性等优异性能。
2.经济性：UHPC的配合比应考虑材料的成本，尽量减少生产成本，提高经济效益。
3.可操作性：UHPC的配合比应考虑生产工艺的要求，确保UHPC具有良好的可塑性和可操作性。
4.可靠性：UHPC的配合比应考虑生产工艺的稳定性和可靠性，确保UHPC的品质稳定可靠。
三、UHPC的配合比设计方法UHPC的配合比设计方法主要有实验室试验和经验公式法两种。
1.实验室试验法实验室试验法是UHPC配合比设计的主要方法之一。
通过实验室试验，确定UHPC的材料特性和性能，进而确定UHPC的配合比。
实验室试验法的主要步骤如下：（1）确定材料特性和性能，包括水泥、矿物粉、细集料、粗集料、高性能粉料、掺合料、化学添加剂等材料的物理、化学和力学性能。
（2）确定UHPC的使用要求和生产工艺，包括使用场合、要求强度、密实性、耐久性和抗裂性等要求，以及生产工艺的要求。
（3）设计试验方案，包括试验样品的制备、试验方法、试验条件等。
（4）进行试验，根据试验结果确定UHPC的配合比。
2.经验公式法经验公式法是UHPC配合比设计的另一种方法。
超高性能混凝土的配合比设计及性能研究
超高性能混凝土的配合比设计及性能研究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC）是一种具有卓越性能的混凝土，其在强度、耐久性和耐久性方面远远超过传统混凝土。
本文将探讨UHPC的配合比设计及其性能研究。
一、UHPC的配合比设计1. 硅酸盐材料的选择UHPC的主要成分是细粉煤灰、二氧化硅和二氧化钛等硅酸盐材料。
这些材料具有高度活性，并能够在混凝土中形成高强度胶凝材料的骨架结构。
2. 骨料的选择在UHPC中，常采用细颗粒骨料，如砂、粉煤灰和二氧化硅等。
这些骨料有助于提高混凝土的致密性和强度。
3. 掺合料的添加为了进一步提高UHPC的性能，可以添加适量的掺合料，如钢纤维和超细粉等。
钢纤维可以有效地增加混凝土的韧性和抗裂性能，而超细粉则可以填充混凝土中的细微孔隙，提高其致密性。
4. 水胶比的控制UHPC的水胶比通常较低，一般在0.15以下。
降低水胶比可以提高混凝土的强度和耐久性。
二、UHPC的性能研究1. 强度特性UHPC具有极高的抗压强度和抗拉强度。
其抗压强度可以达到200MPa以上，抗拉强度可以达到20MPa以上。
这使得UHPC在大跨度结构、高层建筑和耐火结构等特殊领域具有广泛应用前景。
2. 耐久性能UHPC的耐久性能优异，能够抵抗氯离子渗透、碱-骨料反应和冻融循环等多种外界环境的侵蚀。
这使得UHPC成为海上工程、桥梁和隧道等重要基础设施的理想材料。
3. 施工性能尽管UHPC具有优异的强度和耐久性能，但其施工性能并不受影响。
UHPC可以通过自流充填、喷涂和浇筑等多种方式施工，适应各种复杂结构的要求。
4. 经济性尽管UHPC的成本较高，但由于其卓越的性能和耐久性，能够大幅度减少维修和更换的成本，因此从长远来看，UHPC的使用是经济可行的选择。
在总结中，UHPC的配合比设计及性能研究是推动混凝土技术发展的重要方向之一。
通过精心选择硅酸盐材料、骨料和掺合料，并控制水胶比，可以得到高性能的UHPC。
高性能混凝土配合比规格
高性能混凝土配合比规格高性能混凝土是一种特殊的混凝土，具有高强度、高耐久性、高抗渗性和高耐化性等优点，被广泛应用于建筑工程、道路工程和水利工程等领域。
而混凝土的配合比是决定混凝土性能的关键因素之一，因此制定一套科学合理的高性能混凝土配合比规格是十分必要的。
1. 原材料选择高性能混凝土的原材料应该是优质的，符合相关标准的。
水泥可以采用普通硅酸盐水泥、矿渣水泥或复合水泥等，但其品种应该保证一致性。
骨料可以采用天然河砂或石子，但其含泥量应该低于3%。
细集料应该选择高品质的石粉或细砂。
掺合料可以采用硅灰、硅粉、矿渣粉、膨胀珍珠岩粉等。
2. 配合比设计高性能混凝土的配合比设计应该满足以下要求：（1）强度要求：高性能混凝土的强度等级应该不低于C50，且应该根据项目要求进行调整。
（2）坍落度要求：高性能混凝土的坍落度应该在15~20cm之间。
（3）抗渗性要求：高性能混凝土应该具有优异的抗渗性能，其细观结构应该致密，无孔洞或微孔洞，且水泥浆液中的水灰比应该控制在0.35~0.40之间。
（4）耐久性要求：高性能混凝土应该具有咬合性好、抗冻融性好、耐久性好等特点。
3. 配合比参数高性能混凝土的配合比参数应该根据不同原材料的特性进行调整，具体参数如下：水泥用量：一般取混凝土总质量的10~15%，根据实际情况可适当调整。
水用量：水泥用量的25~30%，根据实际情况可适当调整。
骨料用量：混凝土总质量的50~60%，其中粗骨料占总骨料的60%左右，细骨料占总骨料的40%左右，根据实际情况可适当调整。
细集料用量：混凝土总质量的15~20%，根据实际情况可适当调整。
掺合料用量：混凝土总质量的5~8%，根据实际情况可适当调整。
4. 混凝土施工要求高性能混凝土的施工应该按照以下要求进行：（1）搅拌时间应该保证混凝土均匀，一般应该搅拌2~3分钟。
（2）浇筑要求应该保证混凝土均匀，一次性浇筑完毕。
（3）振捣时间应该保证混凝土密实，一般应该振捣20~30秒。
混凝土配合比设计经验数据及原材料性能与选用
配合比设计一．水灰比选用表σ取值表水泥强度等级旳选择混凝土施工配制强度（MPa）混凝土旳最大水灰比和最小水泥用量注：1、当用活性掺合料取代部分水泥时，表中旳最大水灰比及最小水泥用量即为替代前旳水灰比和水泥用量。
2、配制C15级及其如下等级旳混凝土，可不受本表限制。
表2-6混凝土浇筑时旳坍落度注：1、本表系指采用机构振捣旳坍落度，采用人工捣实时可合适增大。
2、需要配制大坍落度混凝土时，应掺用外加剂。
3、曲面或斜面构造混凝土，其坍落度值，应根据实际需要另行选定。
二.用水量水灰比在0.04~0.80范围时，根据粗骨料旳品种、粒径及施工规定旳混凝土拌合物稠度。
表2-7干硬性混凝土旳用水量（kg/m3）表2-8塑性混凝土旳用水量（kg/m3）注：1、本表用水量系采用中砂时旳平均值。
采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增长5~10kg；采用粗砂时，则可减少5~10kg。
2、掺用多种外加剂或掺合料时，用水量应对应调整。
2）水灰比不不小于0.40旳混凝土以及采用特殊成型工艺旳混凝土，用水量应通过试验确定。
（2）流动性和大流动性混凝土旳用水量宜按下列环节计算：1）以表2-8中坍落度90mm旳用水量为基础，按坍落度每增大20mm用水量增长5kg，计算出未掺外加剂时旳混凝土旳用水量。
2）掺外加剂时势混凝土用水量可按下式计算：m wa=m w0(1-β)(2-8)式中m wa――掺外加剂混凝土每立方米混凝土旳用水量（kg）；m w0――未掺外加剂混凝土每立方米混凝土旳用水量（kg）；β――外加剂旳减水率（%）。
3）外加剂旳减水率应经试验确定。
三．砂率坍落度为10~60mm旳混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按表2-9选用。
表2-9混凝土旳砂率(%)注：1、本表数值系中砂旳选用砂率，对细砂或粗砂，可对应地减少或增大砂率。
2、只用一种单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应合适增大。
3、对薄壁构件，砂率取偏大值。
4、本表中旳砂率系指砂与骨料总量旳重量比。
1.3_高性能混凝土配合比设计
高性能混凝土拌和物配合比参数的选择
Abrams公式描述了在混凝土原材料，特别是水泥确定的条件下 混凝土强度与其水灰比之间的关系。对不同的原材料，将存在不同 的K1、K2值。当部分水泥被掺合料取代后，Abrams公式同样适用， 只不过需将公式中的水灰比改为水胶比，这一推广的前提条件是 胶结料的组成比例固定不变。
高性能混凝土配制目标
耐
强
工
久
作
性
度
性
8/70
高性能混凝土拌和物配制的目标
1. 耐久性 高性能混凝土配制的目标主要是耐久性，而用于承重
结构，则强度应满足不同构件的要求。换句话说，不论设计 强度是多少，首先应满足结构耐久性的要求。如混凝土结构 一旦侵蚀破坏，会造成巨大损失。
9/70
危 桥 数 量（座） 桥 梁 里 程（延米）
高性能混凝土拌和物配制的目标
一般来说，只要保证成型密实、均匀、硬化后无原始裂缝，强度高 的混凝土密实度也高；
目前使用的各种矿物细粉料和减水剂，均可以使强度不高的高性能 混凝土水灰比降低，同时满足工作性要求，而成型密实；
为避免由于温度应力而产生裂缝，要尽量降低水泥水化热和混凝土 内部的温升；
32/70
高性能混凝土拌和物配合比参数的选择
一、混凝土配合比法则（吴中伟1955提出的，高性能混凝土仍然适用）
高
1.灰水比法则
性
与强度的相关性；灰水比一 经确定，不能随意变动。
能
混 凝
2.混凝土密实体积法则
可塑状态混凝土总体积为水、胶 凝材料、砂、石的密实体积之和。
土
配 合
3.最小用水量法则
在灰水比固定、原材料一定的情 况下，使用满足工作性的最小用 水量（即最小的浆体量），可得
高性能混凝土配合比设计示例4
取 W/b=0.45
用水量 W 取 169Kg
2、基准胶凝材料用量：b=w/（w/b）=376 ㎏/m3
3、基准配合比:
粉煤灰替代水泥用量： 20 %，矿粉替代水泥用量： 15 %
采用假定密度法：假定密度ρ= 2400
㎏/m3
砂率βs= 0.42 % , 外加剂掺量=0.65% 用水量 w= 169 ㎏/m3
193
385
385
7.72
15.40
15.40
7.72
15.40
15.40
水 外加剂 170 3.052 6.80 0.1221 6.80 0.1221 170 2.646 6.80 0.1058 6.80 0.1058
w/b=0.39 时，0Min 坍落度 215 mm ，30Min 坍落度 205mm ，60Min 坍落度 190 mm ;含气
水泥 1.2169 1.1309 1.0578
粉煤灰 0.0653 0.0594 0.0557
混凝土碱含量计算结果 Kg/m3
各种原材料带入混凝土中的碱含量
矿粉
砂
碎石
水
0.1089
/
/
0.0004
0.1007
/
/
0.0004
0.0924
/
/
0.0004
外加剂 0.0195 0.0181 0.0169
1、料的复验检测结果和混凝土的配合比参数计算确定。其
中，粉煤灰中的可溶性碱量按总碱量的 1/6 进行折算，矿粉中的可溶性碱量按总碱量的 1/2 进 行折算,混凝土的总碱含量不大于 3.0Kg/m3。混凝土含碱量计算结果见下表：
水胶比 0.39 0.42 0.45
高性能混凝土混凝土配合比设计示例
高性能混凝土混凝土配合比设计示例1、设计已知条件某特大桥钻孔桩混凝土，设计年限为100年，环境作用等级为T1，设计强度等级为C30。
混凝土施工采用集中搅拌、搅拌运输车运输和水下浇筑。
混凝土用原材料为：P.O42.5级水泥；碎石采用5～16㎜与16～31.5㎜两级级配按1：4掺配，其级配、空隙率、含泥量和泥块含量等均符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》规定；中砂（河砂），其级配、含泥量和泥块含量等均符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》规定；Ⅰ级粉煤灰；聚羧酸多功能外加剂，掺量按胶凝材料质量的0.80%计，其含固量WJJ HGUL为20%，据检验其减水率可达30%以上。
试为该特大桥钻孔桩混凝土进行配合比设计。
2、设计计算步骤⑴. 确定试配强度f cu，0参考表19取标准差σ值为4.5MPa，并据《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》中“水下混凝土配合比设计，其配制强度应较普通混凝土的配制强度提高10%～20%”的规定，确定试配强度为：f cu，0=（f cu，k＋1.645σ）×1.15=（30＋1.645×4.5）×1.15=43.0（MPa）⑵. 确定水胶比W0/J①据已知条件计算，水胶比为：W0/J=αa·γc·f ce，g/（f cu，o＋αa·αb·γc·f ce，g）=0.46×1.07×42.5÷（43.0＋0.46×0.07×1.07×42.5）=0.47②据耐久性设计要求，并参考表1碳化环境T1允许最大水胶比为0.55。
故确定水胶比值取0.40。
⑶. 选定用水量W0结合所用粗骨料最大粒径（31.5㎜）和水下浇筑混凝土坍落度要求（200±20㎜）及外加剂的基本减水性能规定（减水率≥20%），参考表20选定用水量W0为160kg/m3。
高性能混凝土配合比设计
高性能混凝土配合比设计一、引言混凝土是建筑、道路、桥梁等基础设施建设中必不可少的材料之一。
而高性能混凝土具有强度高、耐久性好、抗裂性强等特点，因此在工程建设中得到了广泛应用。
高性能混凝土的配合比设计是保证混凝土性能的关键之一。
本文将从混凝土的材料选用、配合比设计、检验等方面，全面详细地介绍高性能混凝土的配合比设计。
二、高性能混凝土的材料选用1.水泥高性能混凝土中常用的水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。
其中硅酸盐水泥是高性能混凝土中使用最广泛的水泥类型，其强度和耐久性均优于普通硅酸盐水泥和粉煤灰水泥。
2.骨料高性能混凝土中常用的骨料主要有碎石、卵石、石英砂等。
其中，碎石是最常见的骨料类型，其抗压强度和弹性模量均较高，因此在高性能混凝土中使用较为广泛。
3.细集料高性能混凝土中常用的细集料主要有石英砂、石粉等。
其粒径应当小于4.75mm。
4.掺合料高性能混凝土中常用的掺合料主要有粉煤灰、硅灰、矿渣粉等。
其掺入量一般为水泥用量的10%~30%。
5.外加剂高性能混凝土中常用的外加剂主要有减水剂、增稠剂、缓凝剂、加速剂等。
外加剂可提高混凝土的流动性、减少渗透性、提高混凝土的早期强度和后期强度等。
三、高性能混凝土的配合比设计1.混凝土强度的确定高性能混凝土的设计强度一般为C50~C80。
根据工程要求和混凝土的使用条件，确定混凝土的设计强度。
2.水胶比的确定水胶比是混凝土配合比中最为重要的参数之一，其大小直接影响混凝土的强度和耐久性。
在高性能混凝土中，水胶比一般不大于0.35。
3.骨料用量的确定骨料用量直接影响混凝土的强度和耐久性。
在高性能混凝土中，骨料用量一般为水泥用量的1.5~2.5倍。
4.掺合料用量的确定掺合料用量可影响混凝土的早期和后期强度。
在高性能混凝土中，掺合料用量一般为水泥用量的10%~30%。
5.外加剂用量的确定外加剂用量对混凝土的性能和施工效果有重要影响。
在高性能混凝土中，外加剂用量应当根据施工要求和混凝土性能要求进行合理的确定。
高性能混凝土的配合比设计及应用技术规程
高性能混凝土的配合比设计及应用技术规程一、背景介绍高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是一种具有高强度、高耐久性、高流动性和高可塑性的混凝土，其强度等级一般在C50以上。
HPC具有优异的力学性能和耐久性能，广泛应用于大型桥梁、高层建筑、核电站等重要工程领域。
二、配合比设计1.确定混凝土强度等级HPC的强度等级一般在C50以上，根据工程实际需要和设计要求，确定HPC的强度等级。
2.选择适宜的水泥和掺合料选择优质的水泥和掺合料，以保证混凝土的强度和耐久性。
掺合料包括粉煤灰、硅灰、矿渣粉等。
3.确定水灰比水灰比是混凝土中水和水泥重量比值，水灰比过大会影响混凝土的强度和耐久性，过小则会影响混凝土的可塑性和流动性。
一般HPC的水灰比在0.25-0.35之间。
4.确定骨料配合比HPC的骨料一般采用细骨料和粗骨料的组合，细骨料的粒径一般小于5mm，粗骨料的粒径一般大于5mm。
骨料配合比的确定需要考虑骨料的种类、粒径和比重等因素，以保证混凝土的强度和流动性。
三、应用技术规程1.混凝土搅拌HPC的搅拌需要采用高效的混凝土搅拌设备，以保证混凝土的均匀性和流动性。
在搅拌前，应将水泥、掺合料和骨料充分拌和，再逐步加入适量的水进行搅拌。
2.混凝土浇筑HPC的浇筑需要采用高效的混凝土输送设备和浇筑工艺，以保证混凝土的均匀性和流动性。
在浇筑前，应对模板进行充分的清理和润湿处理。
3.混凝土养护HPC的养护需要采用专业的养护设备和养护工艺，以保证混凝土的强度和耐久性。
在养护期间，应对混凝土进行适当的保温和湿润处理，以促进混凝土的早期强度发展。
四、案例应用某高层建筑工程中，采用了HPC作为结构混凝土，其配合比如下：1.水泥：P.O42.52.粉煤灰：20%（水泥用量的20%）3.矿渣粉：10%（水泥用量的10%）4.细骨料：0-5mm的机制砂5.粗骨料：5-20mm的鹅卵石6.水灰比：0.3根据配合比设计，采用高效的混凝土搅拌设备和浇筑工艺，对混凝土进行了充分的养护。
黄腾C30二级配高性能混凝土配合比设计
C30（二级配）高性能混凝土配合比设计一、设计原则针对设计任务及要求，根据实际使用的材料，使配制的混凝土在满足经济性的前提下，符合技术性能及施工要求。
二、设计依据及标准（1）JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》（2）JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》（3）JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（4）JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》（5）GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（6）GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》（7）施工图纸三、设计要求（1）C30高性能混凝土（2）设计坍落度为（160～200）mm（3）使用部位：台帽等。
四、原材料1.水泥：规格：盾石P·O 42.5，产地：冀东海德堡水泥有限公司。
2.外加剂：规格：HT-HPC聚羧酸高性能减水剂（HPWR-R）缓凝型，产地：山西黄腾化工有限公司，掺量：1.2%。
3. 砂：规格：中砂，产地：高陵吴村杨兴运砂场。
4.碎石：规格：4.75mm～19mm连续级配碎石，产地：泾阳四星友谊石场，掺配比例：5～10mm:10～20mm：=15:85。
5.粉煤灰：规格：F类Ⅰ级，产地：韩城大唐盛龙科技实业有限责任公司。
6.水：饮用水。
五、配合比设计（1）确定水泥混凝土的配制强度：（ƒcu,0）根据公式ƒcu,0= ƒcu,k+1.645σƒcu,0—砼试配强度MPaƒcu,k—砼设计强度30MPaσ—标准差，取5.0 MPa1.645—混凝土强度达到95%保证率时的保证率系数。
试配强度ƒcu,0＝ƒcu,k+1.645σ＝30＋1.645×5.0＝38.2MPa（2）计算水灰比：（W/C）W/C=(αa ׃b)÷(ƒcu,0+αa×αb׃b)=(0.53×39.4)÷(38.2+0.53×0.20×39.4) =0.49αa 、αb－回归系数，当采用碎石时，αa＝0.53，αb＝0.20ƒb－胶凝材料28d胶砂抗压强度，按JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》第5.1.3及5.1.4条确定，取39.4 MPa。
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高性能混凝土配合比设计和选择
1、原材料选择
水泥: C30普通混凝土和水下混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O42.5
R 密度3.0 g/cm3, 氯离子含量0.015%, 标准稠度用水量28.4%, 比表面积333 m2/kg, 水泥中粉煤灰掺量16.7%。
C50预应力混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O52.5R, 标准稠度用水量25.8%, 氯离子含量0.016%, , 水泥中粉煤灰掺量7%, 水泥密度3.1 g/cm3, 比表面积410m2/kg。
粉煤灰采用宁夏大坝电厂生产的优质Ⅰ级粉煤灰, 表观密度p
f
=2.2g/cm3。
硅粉: 采用宁夏大武口铁合金厂生产, 松堆密度p
b
= 0.18~0.23g/cm3、表
观密度=2.0~2.2g/cm3比表面积: 15~20m2/g、需水量比: ≤125% 、 SiO
2
含量可达 85~90%。
石灰岩粉: 采用柳木高玉明牌石灰岩粉表观密度=2.8g/cm3, 比表面积=450 kg/m2, 含泥量≤2%。
矿粉: 采用青铜峡矿粉表观密度=2.8g/cm3, 比表面积=600 kg/m2。
减水剂采用山西黄恒HY-A聚羧酸高性能液体减水剂, 减水率不小于25%,经正交设计减水剂C30优化为浇凝材料0.8%, C50优化为浇凝材料1.1%。
细集料: 银川天昊水洗砂厂中砂: 表观密度2687kg/m3、堆积密度1640kg/ m3、空隙率39%、含泥量1.3%、云母含量1.3%、坚固性4.3%、细度模数2.
86; 细度模数M
k =2.6~3.2。
要求M
k
浮动小, 具有良好的级配Ⅱ区中粗砂, 太细
的砂配制不出高性能混凝土。
细集料满足JTJ/T F50—《公路桥涵施工技术规
范》6.3要求。
粗集料: 套门沟碎石(5-31.5): 表观密度2727 kg/m3、堆积密度1520 kg/
m3、空隙率44%、含泥量0.7%、压碎值8.7%、针片状含量2.5%、 SO
3
含量0. 02%;
C30水下混凝土和普通混凝土: (20~31.5)mm: (10~20)mm:(5~10)mm=30%: 50%: 20%; C50预应力混凝土: (10~25)mm:(5~10)mm=70%: 30%。
JTJ/T F50—《公路桥涵施工技术规范》6.4要求。
粗、细集料的含泥量分别不大于1%和3%; 泥快含量分别不大于0.5%和1%,这些指标满足JTJ/T F50—《公路桥涵施工技术规范》要求。
工地井水: PH6.4、不溶物含量18mg/L、碱含量1087 mg/L、氯化物含量109 mg/L、硫酸盐含量279 mg/L。
满足JTJ/T F50—《公路桥涵施工技术规范》6.5.1要求。
2、确定混凝土配合比的原则
1) 按具体工程提供的施工图纸, 依据新桥规施工组织设计, 选择原材料和胶凝材料。
”具体问题, 具体分析”, 对不同部位采用不同混凝土配合比以保证混凝土工作性能满足施工需要。
如高立柱和低立柱、天气热和天气冷、路途近路途远、混凝土出料口温度等因素综合考虑。
虽然都为C30普通混凝土, 它们工作性能不同, 这就要求它们坍落度是不一样的。
只有这样作才能够避免混凝土罐车二次加水。
2) 注重骨料级配和粒形, 按最大松堆密度法优化级配骨料, 但级配后空隙率不大于42%, 细集料和粗集料空隙率乘积0.16~0.2;
3) 按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476— , 选择混凝土浆骨比( 即最小用水量或胶凝材料总量) 原则, 尽量减少骨浆比, 根据混凝土强度等级和最小胶凝总量原则确定浆骨体积比, 按选定的浆骨比得到一方混凝土拌合物浆体体积和骨料体积; 计算粗细集料料积所用的密度应
当是饱和面干状态下所测定出来的; 细集料应过5mm筛;
4) 按《高性能混凝土应用技术规程》CECS 207- ,选择矿物掺合料最大掺量和水胶比;
5) 分别按绝对体积法用浆体体积计算胶凝材料总量和用水量; 用骨料体积计算砂、 石用量; 调整水胶比时, 保持浆体体积不变;
6) 根据工程特点和技术要求选择合适的外加剂, 建议采用第三代聚羧酸减水剂调整拌合物的施工性, 不易采用第二代萘系列减水剂;
7) 当拌合物表观密度超过±2%时, 应重新测定粗细集料、 胶凝材料密度, 直达达到要求;
3、 HPC 配合比设计 3.1目标配合比计算:
根据混凝土设计标号, 依据JTJ/T F50— 《公路桥涵施工技术规范》、 《高性能混凝土应用技术规程》CECS 207- 、 《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476— 、 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204— 初步进行混凝土设计计算, 即水泥: 粉煤灰: 石灰岩粉: 矿粉、 硅粉: 水: 细集料: 粗集料=m co : m fo : m pLo : m SLo : m SFO :m so : m Go
1) 确定HPC 的配制强度f cu,o
f cu,0≥f cu,k +1.645σ ( 6-1)
式中
f cu,0---沸凝土配制强度(MPa);
f cu,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);
高性能混凝土不易离析和泌水, 混凝土质量易于保证。
根据大量混凝土强度统计资料, 混凝土强度保证率在95%情况下, 回弹强度均方差和抗压试块强度均方差: C30均方差不大于3, 离差系数不大于10%; C50均方差不大于2.5, 离差系数不大于5%。
混凝土均方差σ宜按表6-1采用, 以减少配合比水泥用量。
标准差σ值 表6-1
2) 确定水胶比
水胶比: 混凝土拌合物中用水量与胶凝材料总量的重量比。
高性能混凝土耐久性: 在设计确定的环境作用和维修、使用条件下, 结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。
环境作用: 温、湿度及其变化以及二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对结构的作用。
根据新桥规表6.15.9-2按耐久性设计高性能混凝土, 新桥规依据《混凝土结构耐久性设计规范》GB/750476- 编制得, 见表- 结构所处环境按其对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理可分为5类, 并应按表6- 2确定。
环境类别表6-2
注: 一般环境系指无冻融、氯化物和其它化学腐蚀物质作用。
环境对配筋混凝土结构的作用程度应采用环境作用等级表示, 并应符合表6- 3的规定。
环境作用等级表6-3
注明:
1.当结构构件受到多种环境类别共同作用时.应分别满足每种环境类别单独作用下的耐久性要求。
2.在长期潮湿或接触水的环境条件下, 混凝土结构的耐久性设计应考虑混凝土可能发生的碱一骨料反应、钙矾石延迟反应和软水对混凝土的溶蚀, 在设计中采取相应的措施。
对混凝土含碱量的限制应根据附录B确定。
3.混凝土结构的耐久性设计尚应考虑高速流水、风沙以及车轮行驶对混凝
土表面的冲刷、 磨损作用等实际使用条件对耐久性的影响。
混凝土结构的设计使用年限应按建筑物的合理使用年限确定, 不应低于现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定; 对于城市桥梁等市政工程结构应按照表-20 的规定确定。
混凝土结构的设计使用年限 表6-4
高性能混凝土耐久性公式:
+38.3W B ( 6-2) W —用水量 B —胶凝材料用量
C — 钢筋保护层厚度( cm) , 室内保护层比室外增加2cm α—劣化外力区分系数, 室外1.0, 室内1.7; t — 按耐久性实际使用年限( 年)
3) 选定单位用水量( m wo )
按表6-5确定高性能混凝土用水量和最大骨胶比, 一般情况下含水量每增减±5 kg/m 3, 坍落度增减±20mm 。
不同等级混凝土最大浆骨比 表6-5
4) 计算单位胶凝材料用量
混凝土原材料中具有胶结作用的硅酸盐水泥和粉煤灰、硅灰、磨细矿渣、石灰岩粉等矿物掺合料与混合料的总称为胶凝材料。
见表6-6
高性能混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量( kg/m3) 表6-6
注: 1表中数据适用于最大骨料粒径为20mm的情况.骨料粒径较大时宜适当降低胶凝材料用量, 骨料粒径较小时可适当增加;
2引气混凝土的胶凝材料用量与非引气混凝土要求相同;。