C30水下高性能混凝土配合比设计书.docx
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C30水下高性能混凝土配合比设计书
C30水下高性能混凝土配合比设计书
1.设计说明①
1.1你单位混凝土生产涉及C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50九个强度等级。
采用xx有限公司生产的HZS120型双机组混凝土搅拌机生产,理论生产率≥120m³/h×2,使用骨料最大粒径31.5mm。
采用三一重工生产的SY5419THB50E型混凝土输送泵,最大理论混凝土输送量120m3/h~170m3/h,混凝土输送压力8.3Mpa~12Mpa,允许最大骨料粒径碎石40mm,混凝土输送内径φ125mm。
1.2通过C30泵送混凝土配合比设计
1.2.1检测水泥、砂、碎石、粉煤灰、聚羧酸高性能减水剂等原材料各项技术指标,确定合格料源;
1.2.2检验试配强度,确定试验室配合比,为进一步的配合比使用提供可靠理论依据。
2.设计依据②
2.1《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011;
2.2《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002;
2.3《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011;
2.4《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002;
2.5《混凝土质量控制标准》GB50164-2011;
2.6《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-1990;
2.7《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-1986;
2.8《混凝土用水标准》JGJ63-2006;
2.9《通用硅酸盐水泥》GB175-2007;
2.10《建设用卵石、碎石》GB14685-2011;
2.11《建设用砂》GB14684-2011;
2.12《混凝土外加剂》GB8076-2008;
2.13《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005;
2.14《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T223-2007;
2.15《普通混凝土用砂、石质量检验方法标准》JGJ52-2006;
2.16《普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准》GB/T50082-2009;
2.17《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011;
2.18《预拌混凝土》GB/T14902-2003。
3.设计要求③
3.1配制混凝土拌合物坍落度为(160~210)mm,强度等级C30的泵送混凝土;
3.2泵送混凝土应选用硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥;
3.3粗骨料宜采用连续级配,其针、片状颗粒含量≤10%,粗骨料的最大粒径与输送管径之比符合≤1:
3.0的规定,含泥量≤1.0%,泥块含量≤0.5%,碎石(沉积岩)压碎指标≤16%,表观密度不小于2600kg/m3。
最大公称粒径不得大于构件截面最小尺寸的1/4,且不得大于钢筋最小净间距的3/4。
3.4泵送混凝土宜采用中砂,其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不宜少于15%,符合
Ⅱ类技术要求,含泥量≤3.0%,泥块含量≤1.0%,表观密度不小于2500kg/m3,松散堆积密度不小于1400kg/m3,孔隙率不大于44%;
3.5泵送混凝土掺用聚羧酸高性能减水剂,减水率不小于25%,含气量不大于6.0%,抗压强度比7d不小于150%、28d不小于140%;
3.6泵送混凝土宜掺用粉煤灰,符合Ⅰ级,细度不大于12%,需水量比不大于95%,烧失量不大于5.0%,含水量不大于1.0%;
3.8泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于0.60;
3.9泵送混凝凝土的最小胶凝材料用量不宜小于300kg/m3;
3.10泵送混凝土的砂率宜为35%~45%;
3.11混凝土最小含气量不宜大于5.0%。
①阐述本配合比设计的起因及目的。
②阐述技术支持文件。
③阐述了详细的技术要求及要点。
4.原材料说明④
4.1水泥:
采用强度等级42.5级的普通硅酸盐水泥(试验报告见附件)
4.1.1试验编号:
4.1.2厂名:
4.1.3牌号:
4.1.4出厂编号:
4.1.5品种:
P.O
4.1.6强度等级:
42.5
4.1.7水泥28d抗压强度实测值ƒce=Mpa
4.2细集料:
采用河洗砂(试验报告见附件)
4.2.1试验编号:
4.2.2产地:
4.2.3品种:
4.2.4规格:
4.3粗集料:
采用通过二种规格的碎石子组合成5~31.5mm的连续级配(试验报告见附件)
4.3.1试验编号:
4.3.2产地:
4.3.3品种:
4.3.4规格:
5~10mm(占总量20%)10~31.5mm(占总量80%)试验编号:
4.4粉煤灰:
(试验报告见附件)
4.4.1试验编号:
4.4.2产地:
4.4.3品种:
F类粉煤灰(由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰);C类是由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰,其氧化钙含量一般大于10%,需要检测安定性。
4.4.4规格:
I级
4.5外加剂:
(试验报告见附件)
4.5.1试验编号:
4.5.2产地:
4.5.3品种:
4.5.4规格:
4.6拌合水:
采用生活饮用水
④阐述本配合比所使用的材料质量状况,有溯源。
5.混凝土配合比配制强度的确定
5.1计算参数的确定
5.1.1混凝土强度标准差(σ)选取5.0Mpa(JGJ55-2011);
5.1.2混凝土立方体抗压强度标准值ƒcu,k=30Mpa;
5.1.3混凝土配制强度按ƒcu,o≥ƒcu,k+1.645σ(Mpa)计算。
5.2混凝土配制强度计算:
ƒcu,o≥ƒcu,k+1.645σ
=30+1.645×5.0
=38.2Mpa
5.3混凝土配制强度计算结果的确定
本次强度等级C30的泵送混凝土配合比配制强度ƒcu,o=38.2Mpa。
6.混凝土配合比设计中的基本参数确定
6.1混凝土水灰比的确定(W/B):
6.1.1计算参数的确定
a、回归系数(αa)选用0.53,(αb)选用0.02,ƒce,g选用1.15;
b、水泥28d胶砂抗压强度实测值ƒce=γc·ƒce,g=42.5×1.15=48.9Mpa;
c、(ƒb)胶凝材料28d胶砂抗压强度实测值ƒb=γf·ƒce=0.75×48.9=36.7Mpa;
d、混凝土配制强度ƒcu,o=38.2Mpa;
e、水胶比按W/B=αa·ƒb/ƒcu,o+αa·αb·ƒb计算。
6.1.2混凝土水胶比计算:
W/B=αa·ƒb/ƒcu,o+αa·αb·ƒb
=(0.53×36.7)/(38.2+0.53×0.02×36.7)
=0.50
6.1.3水胶比计算结果的确定:
根据混凝土所处的环境为无冻害,混凝土的最大水胶比为0.60。
按照混凝土配制强度、水泥28d抗压强度实测值、回归系数计算的水胶比(W/B)结果为0.50,水胶比0.50小于最大水胶比0.60,符合耐久性要求,故取计算水胶比W/B=0.50。
6.2每立方米混凝土用水量的确定(mwo):
6.2.1根据混凝土拌合物设计坍落度160~210mm(P34混凝土拌合物的坍落度等级划分S4级),碎石最大粒径为31.5mm,选取混凝土的单位用水量为mwo=230kg/m3;
6.2.2掺外加剂时的混凝土用水量(mwa)计算
a.用水量按mwa=mwo(1-β)计算;
b.外加剂的减水率β=28.2%;
c.用水量(mwa)计算:
mwa=mwo(1-β)
=230(1-0.282)
=165(kg/m3)
d.计算结果的确定:
选取每立方米混凝土的用水量mwa=165kg/m3
6.3选取砂率(βs):
根据泵送混凝土坍落度160~210mm,碎石最大粒径为31.5mm,水胶比0.50,砂率选βs=41%。
6.4外加剂的掺量确定:
根据出厂资料与试验选择掺量占水泥和粉煤灰掺合料的总量βa=1.0%。
6.5粉煤灰的掺量:
6.5.1粉煤灰取代率βc=30%。
6.6质量法计算每立方米混凝土拌合物的假定质量(mcp)取2390kg/m3。
7.混凝土配合比的计算⑤
7.1计算每立方米混凝土的胶凝材料用量(mbo)、水泥用量(mca)、粉煤灰用量(mf0):
7.1.1计算式mbo=mwa/W/B
=165/0.50=330kg/m3
7.1.2计算粉煤灰用量(mf0):
mfo=mboβc
=330×30%=99kg/m3
7.1.3按取代水泥率(βc)算出每立方米混凝土的水泥用量(mca):
mca=mbo×(1-βc)
=330×(1-30%)=231kg/m3
7.1.4每立方米混凝土的水泥用量的确定:
根据泵送混凝凝土胶凝材料总量不宜小于300kg/m3,计算胶凝材料用量为330kg/m3>300kg/m3,符合规定要求。
7.2粗骨料(mgo)和细骨料(mso)用量的确定:
7.2.1计算公式:
a.mca+mfo+mgo+mso+mwa=mcp
b.βs=[mgo/(mgo+mso)]×100%
7.2.2粗骨料和细骨料用量计算:
mca+mfo+mgo+mso+mwa=mcp
mgo+mso=1895kg/m3
7.2.3细骨料用量(mgo)计算:
βs=[mgo/(mgo+mso)]×100%
40=[mgo/1895]×100%
mso=758kg/m3
7.2.4计算粗骨料(mgo)用量:
mgo=1895-758=1137kg/m3
7.2.5细骨料用量mso=758kg/m3,粗骨料mgo=1137kg/m3;
7.3计算外加剂(mao)用量:
mao=mbo·βa
=3.2kg/m3
根据以上数据得出每立方米混凝土材料用量分别为:
水泥231kg/m3、粉煤灰99kg/m3、砂758kg/m3、碎石1137kg/m3、外加剂3.2kg/m3、水165kg/m3。
⑤计算每立方米混凝土水泥、砂、碎石、粉煤灰、外加剂的用量。
8.计算配合比混凝土每立方米的材料用量(表8.1)
(表8.1)计算配合比混凝土每立方米的材料用量表
材料
名称
水泥
(mco)
粉煤灰(mfo)
砂子
(mso)
石子
(mgo)
外加剂(mao)
水
(mwo)
重量(kg/m3)
231
99
758
1137
3.3
165
比例
1
0.429
3.281
4.922
0.014
0.714
9.混凝土配合比的试配得基准配合比
9.1试拌方法及要求
9.1.1实验室的温度控制在20±5℃,所用材料的温度应与试验室温度保持一致;
9.1.2材料用量应以质量计;
称量精度:
骨料为±1%;水、水泥、掺合料、外加剂均为±0.5%;
9.1.3拌制的混凝土应在拌制后,一般不宜超过15min内成型;
9.2按计算配合比试拌0.030m3混凝土拌合物,各种材料用量计算:
9.2.1水泥=0.030×231=6.93kg
9.2.2粉煤灰=0.030×99=2.97kg
9.2.3砂子=0.030×758=22.74kg
9.2.4石子=0.030×1137=34.11kg
其中:
5~10mm石子占总量20%=34.11×0.2=6.82kg
10~31.5mm石子占总量80%=34.11×0.8=27.29kg
9.2.5外加剂=0.030×3.3=0.099kg
9.2.6水=0.030×165=4.95kg
9.3试拌
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