水泥混凝土配合比设计论文

水泥混凝土配合比设计论文
----C50混凝土配合比设计
班级：09级材料科学与工程1班学号：
姓名：
指导教师：
一、设计目的
通过本次课程设计，更进一步的掌握实际工程中，水泥混凝土配合比设计的方法和步骤。

二、设计任务
设计出满足强度，耐久性等要求的某国道跨线桥的混凝土施工配合比，要求混凝土坍落度为30~50。

三、设计依据
《水泥与水泥混凝土》申爱琴.张登良主编 《公路工程水泥混凝土实验规范》 《公路桥涵施工技术规范》 四、设计方法 (1)原材料 1、水泥
优先选取旋窑生产的P.O42.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，密度
3
3/100.3m kg c ⨯=ρ，强度富余系数13
.1=c
γ。

2、砂
砂的细度模数控制在 2.6以上，选的砂为中砂
3
3'/1065.2m kg s ⨯=ρ，现场实测含水量为2%。

3、碎石
级配为5～25mm 连续级配，针片状颗粒含量为2.8，压碎值为9.8，含泥量为0.3%，泥块含量为0.2%，碎石最大粒5.31max =d ，表观密度
33/1070.2m kg G ⨯=ρ，现场实测含水率1%。

（2）计算初步配合比 1.确定混凝土配制强度（0
,cu f ）
查表1得MPa 0.6=σ
混凝土配制强度：MPa f f k cu cu 87.590.6645.150645.1,0,=⨯+=+=σ 2.计算水灰比（w/c ） 1)计算水泥28天实际强度
MPa f f k ce c ce 0.485.4213.1,=⨯=⨯=γ
2）计算水灰比
查表2得：A=0.46，B=0.07.
36.00
.4807.046.087.590
.4846.0/0,=⨯⨯+⨯=
=
+ce
ABf cu ce f Af C W
3）耐久性校核
普通混凝土最大水灰比和最小水泥用量 表3
查表3得允许最大水灰比为0.65，满足要求故取0.36. 3.计算单位用水量（0w m ）
干硬性和塑性混泥土的用水量（3
/kg m ） 表4
查表4得
3
0/185m kg m w 。

4.计算单位水泥用量（0c m ）
300/51436.0185
m kg c
w m m w c ===
耐久性校核：查表3得最小水泥用量为275kg/3
m ,计算水泥用量满足要求。

5.确定砂率（s ρ）
混凝土砂率（%） 表5
查表5得，取砂率s ρ=30%。

6.计算砂、石用量（0s m 、0G m ） 用体积法计算
3
.010*******
10007.265.20
00=+---=+G so so
G s m m m m m ,解得0s m =511kg/3
m ，0
G m =1192 kg/3
m
（3）配合比室内调整及强度复核 1、配料
按初步计算配合比，拌合15L 混凝土拌合物，各组成材料用量计算如下： 水 kg 78.2015.0185=⨯ 水泥 kg 71.7015.0514=⨯ 砂 kg 67.7015.0511=⨯ 碎石 kg 9.17015.01192=⨯
2、和易性调整
按上述各组成材料用量拌合的混凝土拌合物，经实测其坍落度为28mm ，比设计要求坍落度（30~50mm ）小，需进行调整。

为此，保持水灰比不变，增加5%的水泥浆用量。

调整后15L 混凝土各组成材料用量如下;
水 kg 92.2%)51(78.2=+⨯ 水泥 kg 5.5%)51(24.5=+⨯
砂 kg 20.8%30)5.592.2015.02384(=⨯--⨯ 碎石 kg 14.192.85.592.2015.02384=---⨯
按上述各组成材料再试拌，经实测其坍落度为45mm ，满足设计要求。

经和易性调整后每方混凝土各组成材料用量如下：
水 3
/1951000)1592.2(m kg =⨯ 水泥 3/3671000)155.5(m kg =⨯
砂 3/5471000)152.8(m kg =⨯ 碎石 3
/12761000)1514.19(m kg =⨯
此为基准配合比 3、密度调整
经实测满足坍落度要求的混凝土拌合物的表观密度
3
.
/2462m kg cp =ρ，设计表观密度
3
/2384m kg cp =ρ，密度修正系数
03
.123842462==δ，密度调整后每方混凝土各组成材料用量如下：
水泥 3/37803.1367m kg =⨯ 水 3
/20103.1195m kg =⨯ 砂 3/56303.1547m kg =⨯ 碎石 3/131403.11276m kg =⨯
4.强度复核
在设计水灰比上加减0.05，包括设计水灰比成型3个水灰比的立方
体强度试件。

按水灰比分别成型立方体抗压强度试件，标准养护28天，进行抗压强度实验，三个配合比的28天抗压强度见上表。

5、确定实验室配合比
由表6中灰水比和28天抗压强度实验结果，绘制灰水比与抗压强度关系图。

从纵坐标上找出配制强度49.87的点，引水平线与关系线相交，从交点引垂线与横坐标相交，交点的横坐标值1.87正是满足配制强度的灰水比，即水灰比=0.54.再由水灰比计算每方混凝土各组成材料用量，该配合比为实验室配合比。

灰水比与抗压强度关系曲线表7
102030405060
1.72
1.89
2.08
灰水比
抗压强度（M P a
）
水 3/201m kg 水泥
3
/37254
.0201
m kg =
砂 （3
/567%30)3722012462m kg =⨯--
碎石 3/13225673722012462m kg =--- （4）施工配合比调整
已知砂实测含水率为2%，碎石1%，施工配合比调整每方混凝土各组成材料用量计算如下：
水泥 3/372m kg
砂 3/578%)21(567m kg =+⨯
碎石 3
/1335%)11(1322m kg =+⨯
水 3/176%11322%2567201m kg =⨯-⨯-
相对配合比例：水泥：砂：碎石：水=1：1.55:3.59:0.47 五、说明及注意事项
1.水泥品种的选择。

水泥优先选取旋窑生产的P.O4
2.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，旋窑生产的水泥质量比较稳定，水泥的质量越稳定，强度波动越小
2.粗集料的选择。

混凝土中集料体积大约占混凝土体积的四分之三，由于所占的体积相当大，所以集料的质量对混凝土的技术性能和生产成本均有一定的影响，在配置C50混凝土时，对集料的强度、级配、颗粒形状、杂质的含量、吸水率等要认真检验，严格选材。

3.细集料的选择。

细集料材质的好坏，对与高标号的混凝土拌合物和易性影响是至关重要的，砂的细度模数控制在2.6以上，小于2.5时，混凝土拌合物显得太粘稠，在满足相同和易性要求时，增大了水泥用量，同时也增加了成本，而且影响混凝土的技术性能。

细度模数也不能太粗，如在3.0以上时，可以引起混凝土在施工过程中离析及保水性差，会严重影响了混凝土的内在质量和外观质量，所以高标号的混凝土砂的细度模数应控制在2.6～2.8之间。

4.本文未涉及外加剂的选用，在施工中应添加一定外加剂，对混凝土的和易性，强度等有所提高。

六、结语
通过这次课程设计，基本掌握了配合比设计方法，尤其在强度控制方面，鉴于实际工程中，强度达标的重要性，对设计数据要求必须相当精确，以确保实际施工时的施工质量。

同时，这次也锻炼了我思维的严谨性。