C30混凝土配合比计算过程

C30混凝土配合比计算过程

一、设计依据

1、普通混凝土配合比设计规程《JGJ55-2011》。

2、施工图纸等相关标准。

二、设计目的和要求

1、设计坍落度180±20mm。

2、混凝土设计强度为30MPa。

三、组成材料

1、水泥：P.042.5，28d抗压强度47MPa。

2、砂：II区中砂，细度模数2.7。

3、碎石：5～25mm合成级配碎石（5～10mm；10～25mm=30%:70%）。

4、外加剂：聚羧酸高性能减水剂，掺量1.8%，减水率25%。

5、粉煤灰：F-II级粉煤灰。

6、粒化高炉矿渣粉：S95级。

7、拌和水：饮用水。

四、配合比设计计算

1、计算配制强度(fcu,0)

根据公式 fcu,0 ≥ fcu,k+1.645δ

式中：fcu,0——混凝土试配强度（MPa）

fcu,k——设计强度（MPa）

δ——标准差，取5

试配强度 fcu,0 = fcu,k+1.645σ = 30+1.645×5 = 38.2(MPa)

2、混凝土水胶比（W/B）

W/B = ɑa×fb/(fcu,0+ɑa×ɑb×fb)

式中：ɑa，ɑb——回归系数，分别取0.53，0.20，fb——胶凝材料强度。

已知，水泥28d胶砂抗压强度为47.0MPa,

【方案一】：

粉煤灰掺量为30%，影响系数取0.75，则胶凝材料强度为：47.0×0.75＝35.3MPa；

【方案二】：

矿粉、粉煤灰双掺，各掺20%，影响系数：粉煤灰取0.8矿粉取0.98。则胶凝材料强度为：47.0×0.8×0.98＝36.8MPa；

由水胶比公式求得：

方案一：

W/B＝0.53×35.3/（38.2＋0.53×0.20×35.3）＝0.45。

方案二：

W/B＝0.53×36.8/（38.2＋0.53×0.20×36.8）＝0.46。

3、确定用水量

碎石最大粒径为25mm，坍落度75～90mm时，查表用水量取210kg，未掺外加剂、坍落度180mm时单位用水量为：（180－90）/20×5＋210＝232.5kg/m3。

掺外加剂用水量：232.5×（1－25%）＝174kg/m3。

4、计算胶凝材料用量和外加剂用量

【方案一】：

水胶比为0.45，即W/B＝0.45，则胶凝材料用量：

B=174/0.45=387kg/m3；

粉煤灰用量：387×30%＝116kg/m3；

水泥用量：387－116＝271kg/m3；

外加剂用量为387×2.0%＝7.7kg/m3。

【方案二】：

W/B＝0.46，则：

B=174/0.45=378kg/m3，

粉煤灰用量：378×20%＝76kg/m3；

矿粉用量：378×20%＝76kg/m3；

水泥用量为378－76－76＝226kg/m3；

外加剂用量为378×2.0%＝7.6kg/m3。

5、确定砂率βs

由碎石的最大粒径25mm，查表JGJ55-2011表5.4.2，选取砂率为31%，在坍落度60mm 的基础上，坍落度每增加20mm,砂率增加1%。坍落度180mm的砂率为1%×（180－60）/20＋31%＝37%

假定C30容重2380 kg/m3，根据砂率37%，计算砂、石用量为：

方案一：砂子用量670kg/m3，石子用量1141kg/m3。

方案二：砂子用量673kg/m3，石子用量1147kg/m3。

五、初步配合比为

根据上述计算可以得到C30混凝土配合比（见下表）

表质量法计算所得C30配合比 kg/m3

六、配合比调整

采取三个不同的配合比，其中一个应为上述确定的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加或减少0.05，用水量与试拌配合比相同，砂率可分别增加和减少1%（以上两种方案配合比调整略）。

无论是计算配合比还是试拌配合比，都不能保证混凝土配制强度是否满足要求，混凝土强度试验的目的是通过三个不同水胶比的配合比比较，取得能够满足配制强度要求的、胶凝材料用量经济合理的配合比。由于混凝土强度试验是在混凝土拌合物调整适宜后进行，所以强度试验采用三个不同的水胶比的配合比的混凝土拌合物性能应维持不变，即保持用水量不变，增加和减少胶凝材料用量，并相应减少和增加砂率，外加剂掺量也做减少或增加的微调。