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 4

2.5，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：（ƒ

cu,0

）

根据公式ƒ

cu,0= ƒ

cu,k

+1.645σ

ƒ

cu,0

—砼试配强度MPa

ƒ

cu,k

—砼设计强度30MPa

σ—标准差，取5.0 MPa

1.645—混凝土强度达到95%保证率时的保证率系数。

试配强度ƒ

cu,0＝ƒ

cu,k

+1.645σ＝30＋1.645×5.0＝38.2MPa

（2）计算水灰比：（W/C）

W/C=(α

a ׃

b

)÷(ƒ

cu,0

+α

a

×α

b

׃

b

)

=(0.53×39.4)÷(38.2+0.53×0.20×39.4) =0.49

α

a 、α

b

－回归系数，当采用碎石时，α

a

＝0.53，α

b

＝0.20

ƒ

b

－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。

根据混凝土的耐久性要求，水灰比选用0.49接近JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》中C30混凝土最大水灰比0.50的要求，从安全角度考虑选用水灰比0.39。

（3）选定单位用水量：（m

wo

）

根据设计坍落度需要和骨料情况，查表选定用水量为210kg/m3，掺外加剂后的用水量

m

wo

= 210（1-0.32）=143kg/m3。

（4）计算单位胶凝材料用量：（m

co

）

根据选用的水胶比和单位用水量，计算胶凝材料用量为

m

co

=143÷0.39=367kg/m3。

根据混凝土的耐久性要求，胶凝材料用量367kg/m3满足规范中C30混凝土最小胶凝材料用量要求。

（5）计算单位外加剂用量（m

a

）

m

a

=367×1.0%= 3.67kg/m3。

（6）计算粉煤灰及水泥用量（m

f0 m

c0）

m f0 =367×20%=73 kg/m3 m

c0

=367-73=294kg/m3

根据JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》，水泥用量294kg/m3满足规范要求。（7）选定砂率：（β

s

）

根据骨料和水灰比及所用砂为粗砂查表确定砂率为38%。

（8）采用假定质量法计算粗、细集料单位用量：（m

go 、m

so

）

假定砼拌和物单位重量m

cp

为2440kg/m3

根据公式m

co +m

go

+m

so

+m

w

=m

cp

β

s = m

so

/( m

go

+m

so

)×100%

计算得：砂石合重m

go +m

so

＝2440-367-143＝1930kg/m3

砂重m

so ＝（m

go

+m

so

）×β

s

＝1930×38%＝733kg/m3

碎石重m

go ＝（m

go

+m

so

）-m

so

＝1930-733＝1197kg/m3

六、基准配合比确定见表1：

表1 混凝土拌合物试验结果

根据试拌结果及实测砼拌和物单位重量m

cp

为2410kg/m3，经试拌调整确定基准配合比为

水泥：粉煤灰：砂：碎石：水：外加剂=293:73:732:1195:143:3.66

七、确定试验室配合比

（1）按基准水灰比±0.02确定各自配合比（见表2）

表2 按基准水灰比±0.02确定各自配合比（kg/m3）

表3 混凝土拌合物试验结果