C50机制砂混凝土配合比设计书.doc

C50砼配合比设计书
1 、设计原则
①满足混凝土结构设计要求的强度等级；
②满足混凝土施工所要求的工作性；
③满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；
④符合经济原则，即节约水泥，降低混凝土成本。
2、设计依据
①《二连浩特—广州国家高速公路湖南省安化（梅城）至邵阳高速公路项目土建路基工程施工招标文件》
②《普通混凝土配合比设计规程》
③《公路桥涵施工技术规范》
④《贵州省高速公路机制砂高强混凝土技术规程》DBJ 52-55-2008

3、设计要求
3.1查阅设计资料，统计施工所用的砼强度等级、耐久性和工艺方面的要求：设计强度等级C50，根据混凝土结构情况和施工条件确定混凝土拌合物坍落度为140～160mm。
3.2选择适合设计要求的原材料，经过试验，获得原材料的试验指标：
①水泥—采用湖南韶峰南方水泥有限公司生产的普通硅酸盐52.5水泥
报告编号
品种
等级
比表
面积
m2/kg
标准稠度
(%)
初凝
时间
（min）
终凝
时间
（min）
安定性
抗折强度(Mpa)
抗压强度(Mpa)
3
天
28天
3
天
28
天
TJ5-SN-
101028001
P.0 52.5
418
26.6
138
176
合格
6.4
8.1
29.8
56.3

②粗集料—采用白莲江采石场生产的5-10mm、10-20mm碎石进行掺配，掺配比例为35%：65%，考虑结构尺寸等最大粒径为20mm。

报告编号
表观密度
(g/cm3)
堆积密度
(g/cm3)
空隙率
(%)
含泥量
(%)
针片状含量
(%)
压碎指标值
(%)
TJ5-CJL-101028001
2.715
1.620
40.3
0.4
1.4
10.7

③细集料—采用白莲江采石场生产的机制砂
报告编号
细度模数
表观密度
(g/cm3)
堆积密度(g/cm3)
空隙率(%)
石粉含量(%)
TJ5-XJL-101028001
2.98
2.634
1.610
38.9
6.3

④外加剂—江苏博特新材料有限公司PCA（Ⅰ）聚羧酸高效减水剂（外委检测报告编号JCGB20100613），检测结果如下：
序号
检测项目
计量单位
技术要求（缓凝一等品）
检测结果
单项结论
1
减水率
%
≥25
26.4
合格
2
泌水率比
%
≤60
11
合格
3
含气量
%
≤6.0
5.0
合格
4
1h经时坍落度保留值

≥150
170
合格
5
抗压强度比
3d
%
≥135
182
合格
7d
%
≥125
160
合格
28d
%
≥120
141
合格
6
收缩率比
%
≤120
110
合格
7
硫酸钠含量
%
/
0.83
/
8
氯离子含量
%
/
0.013
/
9
碱含量
%
/
0.38
/
10
固含量
%
/
22.6
/
备注
外加剂为水剂，掺量为水泥质量的1.0%（由受检方提供）

⑤水—水质分析符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006），外委检测报告编号JCGB20100614。
4、配合比设计
4.1砼配合比设计的步骤：
计算初步配合比→试配→调整→提出理论配合比
4.2砼初步配合比的计算步骤：
计算配制强度→求出相应的水灰比→查表选取每立方米砼的用水量→计算出每立方米砼水泥的用量→查表选取砂率→计算粗集料和细集料的用量、→提出供试配用的基准配合比→根据试拌，调整配合比→最后确定出理论配合比。
4.3 C50混凝土初步配合比计算
①根据公式fcu,0=fcu,k+1.645σ，取σ＝6.0Mpa，计算出配制强度:
fcu，0=fcu,k+1.645σ＝50+1.645×6=59.9 MPa。
由于《贵州省高速公路机制砂高强混凝土技术规程》DBJ 52-55-2008规范确定配制强度不应低于设计强度等级的1.2倍。
fcu，0=50*1.2=60 MPa
②根据公式W/C=(αa·ƒce)/ (ƒcu,0+αa·αb·ƒce)计算出相应的水灰比: ƒce=c·ƒce，g取c＝1.10
W/C=(αa·ƒce)/ (ƒcu，0+αa·αb·ƒce)
=(0.46×1.10×52.5)÷（60+0.46×0.07×1.10×52.5）
=0.43
由于《公路桥涵施工技术规范》中规定钢筋混凝土的最大水灰比为0.55，高强混凝土配合比配制时，所用水灰比宜控制在0.24～0.38的范围内，计算水灰比0.43大于0.38，所以水灰比确定为0.33。
③查JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》表4.0.1-2选取用水量：
碎石最大粒径为20mm，坍落度值140～160mm时，
根据减水剂的减水率计算出减水后的实际用水量
mw0=155㎏
④根据公式mc0 = mw0/水灰比，计算出每立方米砼的水泥用量:
mc0＝155/0.33=470kg；
由于《公路桥涵施工技术规范》中规定钢筋混凝土的最小水泥用量275kg，计算水泥用量大于规定用量，所以水泥用量确定为470g。
⑤外加剂掺量1.0%，外加剂用量A0=mc0×1.0%=4.7㎏
⑥查JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》表4.0.2表选取砂率βs为40%。
⑦假定1m3砼质量为2430kg，据公式：
mc0+mg0+ ms0 +mw0 + A0= mcp
βs= ms0/（ mg0+ ms0)×100%
计算粗集料和细集料的用量:mg0＝1080㎏、ms0＝720㎏；
⑧确定基准配合比： 水灰比0.33，砂率40%
1m3混凝土材料用量为：水泥： mc0 =470㎏
砂：ms0=720㎏
碎石：mg0=1080㎏
水：mw0=155㎏
外加剂：A0=4.7㎏
根据基准配合比，用水量保持不变，水灰比分别增加和减少0.02，砂率分别增加和减少1%，计算出另外两个配合比：
调整1： 水灰比0.35，砂率41%
1m3混凝土材料用量为：水泥： mc0 =443㎏
水： mw0=155㎏
砂： ms0=749㎏
碎石： mg0=1079㎏
外加剂：A0=4.43㎏
调整2： 水灰比0.31，砂率39%
1m3混凝土材料用量为：水泥： mc0 =500㎏
水：mw0=155㎏
砂：ms0=690㎏
碎石：mg0=1080㎏
外加剂：A0=5.00㎏