混凝土配合比设计(C40例)

C40混凝土配合比设计

一、工程概况

预制空心板梁、T梁设计强度等级为C40混凝土。根据梁结构尺寸及施工工艺，取碎石最大粒径31.5mm（5~31.5mm连续级配），设计坍落度取70~90mm。配合比设计依据为施工图、普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000）及混凝土施工有关要求。

二、原材料情况

1、水泥采用两种水泥进行比较选择，分别为：四川华崟山广能集团崟峰特种水泥有限公司生产“蓉峰牌”42.5R普通硅酸盐水泥；均不考虑水泥强度富裕系数。

2、细集料采用长寿河砂，该砂符合Ⅱ区中砂级配；

3、粗集料采用华崟山碎石厂生产碎石，按

5~20mm:16~31.5mm=50:50（质量比）配为5~31.5mm连续粒径；

4、外加剂选用两种外加剂进行比较选择，分别为：西安方鑫化工有限公司生产的UNF-FK高效减水剂，掺量取0.8%C,实测减水率20%；陕西博华工程材料有限公司生产的FDN-HA 高效减水剂，掺量取0.8%C,实测减水率24%。

5、拌合及养护用水饮用水。

以上材料均检验合格。

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三、配合比初步确定

一〉、空白基准配合比确定

1、配制强度fcu0

fcu0=fcuk+1.645σ=40+1.645*6.0=49.9MPa

2、基准水灰比

W/C=(αa*fce)/( fcu0+αa*αb* fce)

=(0.46*42.5)/(49.9+0.46*0.07*42.5)

=0.38

3、用水量及水泥用量确定

根据JGJ55-2000，用水量取mw0=205 kg/m3，则mc0=

mw0/(W/C)=539 kg/m3。

4、粗细集料用量确定

根据集料情况及施工要求，砂率确定为38%，混凝土假定容重为2400 kg/m3，按重量法公式计算：

mc0+ms0+mg0+mw0+mf0=2400

ms0/(ms0+mg0)=0.38

求得ms0 =629 kg/m3 mg0=1027 kg/m3

5、材料用量为（kg/m3）

mc0=539 ms0 =629 mg0=1027 mw0=205

6、拌合物性能测试

试拌混凝土25L，材料用量为：

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mc=13.475kg ms=15.725kg mg=25.68kg(其中

m5~16=m16~31.5=12.84kg) mw=5.125kg

按《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》

（GB/T50080-2002）进行混凝土拌合物性能试验，实测结果如下：

坍落度:80mm

表观密度：(26.40-1.95)/10.115=2415 kg/m3

粘聚性：良好保水性：良好

拌合物性能满足

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初步设计要求，制作强度试件2组（编号P011）,同时按此配合比值作为掺外加剂的空白参数。

二〉、掺外加剂的配合比设计

配制强度及基准水灰比同以上计算值。

（一）、掺加西安方鑫化工有限公司生产的UNF-FK高效减水剂，掺量取0.8%C,实测减水率20%；

1、用水量及水泥用量确定

根据减水率计算用水量mw1=mw0*(1-20%)=164 kg/m3, mc1= mw0/(w/c)=164/0.38=432kg/m3

外加剂用量：mf1=432*0.8%=3.456kg/m3

2、粗细集料用量确定

根据集料情况及施工要求，砂率确定为38%，混凝土假定容重为2400 kg/m3，按重量法公式计算(因外加剂用量为混凝土总重量的3.456/2400=0.14%，对其他材料用量计算影响甚微，故不参与以下计算，下同)：

mc1+ms1+mg1+mw1+mf1=2400

ms1/(ms1+mg1)=0.38

得ms1 =686 kg/m3

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mg1 =1118 kg/m3

3、基准配合比材料用量为

mc1：ms1：mg1：mw1：mf1=432：686：1118：164：3.456 =1：1.59：2.59：0.38：0.008

4、试拌与调整

按基准配合比拌制混合料25L,材料用量为：

C=10.80kg,W=4.125kg,

S=17.15kg,G=27.95kg（其中5~16mm与16~31.5mm碎石各13.98kg）,F=86.4g。

坍落度Sl=85mm，容重=（26.80-1.95）/10.115=2455kg/m3。拌合物粘聚性、保水性良好。制作强度试件2组（试件编号P012）。

试拌实际用水量为4000g，实际水灰比

W/C=4000/10800=0.37，

实际材料用量为

mw=164kg/m3,mc=164/0.37=443kg/m3,ms=682

kg/m3,mg=1112 kg/m3 ,mf=443*0.8%=3.54kg/m3

按此作为基准配合比的水灰比，以下调整在此基础上

±0.04。

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5、强度试验

调整配合比较基准水灰比增减0.04，用水量和砂率保持不变。其余两配合比分别计算如下(计算方法既步骤同上)：2# （P014）

(1) W/C=0.33 mw2=164kg/m3,

mc2=164/0.33=497kg/m3， mf2=497*0.8%=3.976 kg/m3; (2) mc2+ms2+mg2+mw2 =2400

ms2/(ms2+mg2)=0.42

得出ms2=661 kg/m3 mg2=1077 kg/m3

配合比为：mc2：ms2：mg2：mw2：mf2==497：661：1077：164：3.976

==1：1.33：2.17：0.33：0.008

3#(P015)

(1) W/C=0.41 mw3=164kg/m3,

mc3=164/0.41=400kg/m3， mf3=400*0.8%=5kg/m3;

(2) mc3+ms3+mg3+mw3 =2400

ms3/(ms3+mg3)=0.38

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