高性能混凝土配合比设计计算书20p.docx

高性能混凝土配合比设计计算书20p.docx

《高性能混凝土配合比设计计算书20p.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高性能混凝土配合比设计计算书20p.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高性能混凝土配合比设计计算书20p

高性能混凝土配合比设计计算书20p

C30水下混凝土配合比设计计算书

一、试配强度：

ƒcu.k=ƒcu.0+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa

水下混凝土取1.15倍增强保证系数,即ƒcu.k=1.15×38.2=43.9MPa

二、设计依据：

（一）使用部位：

桥梁水下桩基础

（二）要求坍落度；18cm～22cm

（三）依据规范标准

1、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999。

2、《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736-2002。

3、《建筑用砂》GB／T14684-2001；

《建筑用卵石、碎石》GB／T14685-2001。

4、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52-92；

《普通混凝土用卵石、碎石质量标准及检验方法》JGJ53-92。

5、《混凝土外加剂》：

GB8076-1997。

6、《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002。

7、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基[2005]101号。

8、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号。

9、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005。

10、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000。

11、《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89。

12、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002。

13、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002。

14、设计图纸。

三、原材料：

1、水泥：

广东省韶关市昌泥建材有限公司粤海牌P.O42.5水泥。

2、粉煤灰：

广东省韶关市坪石三益水泥厂I级粉煤灰。

3、矿粉：

广东省韶关市昌泥建材有限公司S95级矿粉。

4、细骨料：

广东韶关北江水洗江砂。

5、粗骨料：

广东韶关龙归碎石场5mm～16mm碎石、10mm～20mm碎石、16mm～31.5mm碎石按20:

40:

40比例掺配成5mm～31.5mm连续级配碎石。

6、水：

红边岭拌合站场区饮用井水。

7、外加剂：

广东柯杰外加剂有限公司KJ-JS聚羧酸型高效减水剂。

四、计算过程：

1、基准水胶比W/b=α·ƒce/ƒcu.k+α•β•ƒce=0.47（对于碎石α=0.46,β=0.07）

取W/b=0.42用水量W取170kg

2、基准胶凝材料用量：

b=w/（w/b）=405kg/m3

3、基准配合比:

粉煤灰替代水泥用量：

20%，矿粉替代水泥用量：

15%

采用假定密度法：

假定密度ρ=2400㎏/m3

砂率βs=48%,外加剂掺量=0.70%

用水量w=170㎏/m3

ρ=mc+mf+ms+mg+mw=2400βs=48%

得基准配合比：

试配拌制40L，各材料用量如下：

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石（mm）

水

外加剂

5～16

10～20

16～31.5

kg/m3

263

81

61

876

190

380

380

170

2.835

kg/40L

10.52

3.24

2.44

35.04

7.60

15.20

15.20

6.80

0.1134

kg/40L

10.52

3.24

2.44

35.04

7.60

15.20

15.20

6.80

0.1134

0min坍落度220mm，30min坍落度205mm，60min坍落度195mm;含气量2.8%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

根据水胶比上下浮动0.03，调配出两个与基准配合比工作性能基本相同的配合比：

水灰比

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石（mm）

水

外加剂

5～16

10～20

16～31.5

kg/m3

0.39

283

87

66

861

187

372

372

170

3.052

kg/40L

0.39

11.32

3.48

2.64

34.44

7.48

14.88

14.88

6.80

0.1221

kg/40L

0.39

11.32

3.48

2.64

34.44

7.48

14.88

14.88

6.80

0.1221

kg/m3

0.45

246

76

56

889

193

385

385

170

2.646

kg/40L

0.45

9.84

3.04

2.24

35.56

7.72

15.40

15.40

6.80

0.1058

kg/40L

0.45

9.84

3.04

2.24

35.56

7.72

15.40

15.40

6.80

0.1058

w/b=0.39时，0min坍落度215mm，30min坍落度205mm，60min坍落度190mm;含气量3.1%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

w/b=0.45时，0min坍落度230mm，30min坍落度20mm，60min坍落度205mm;含气量2.4%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

详细工作性能见混凝土配合比记录

（一）

五、每m3混凝土中碱含量、CI-含量计算;抗裂性能比、电通量试验结果统计：

1、混凝土总碱含量计算：

（kg）

混凝土总碱含量的计算依据原材料的复验检测结果和混凝土的配合比参数计算确定。

其中，粉煤灰中的可溶性碱量按总碱量的1/6进行折算，矿粉中的可溶性碱量按总碱量的1/2进行折算,混凝土的总碱含量≯3.0kg/m3。

混凝土含碱量计算结果见下表：

混凝土碱含量计算结果kg/m3

水胶比

各种原材料带入混凝土中的碱含量

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石

水

外加剂

合计

0.39

1.2169

0.0653

0.1089

/

/

0.0004

0.0195

1.411

0.42

1.1309

0.0594

0.1007

/

/

0.0004

0.0181

1.3095

0.45

1.0578

0.0557

0.0924

/

/

0.0004

0.0169

1.2232

以上混凝土配合比碱含量满足规范要求。

由于所选用的骨料为非碱活性骨料，因此对混凝土的总碱含量没有限值要求。

2、混凝土中的氯离子含量计算：

混凝土氯离子含量的计算依据原材料的复验检测结果和混凝土的配合比参数计算确定,氯离子含量之和不应超过胶凝材料总量的0.10%。

混凝土氯离子含量计算结果见下表：

混凝土氯离子含量计算结果kg/m3

水胶比

各种原材料带入混凝土中的氯离子含量

占胶材

比例%

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石

水

外加剂

合计

0.39

0.0170

0.0087

0.0053

0.0086

0.0094

0.0070

0.0003

0.0563

0.013

0.42

0.0158

0.0081

0.0049

0.0088

0.0095

0.0070

0.0003

0.0544

0.013

0.45

0.0148

0.0076

0.0045

0.0089

0.0097

0.0070

0.0003

0.0528

0.014

从混凝土的氯离子含量计算结果进行判定，所选试验配合比混凝土的有害物质含量符合要求。

3、混凝土抗裂性对比、电通试验结果统计：

混凝土的抗裂性对比试验采用抗裂环法进行。

将混凝土成型于尺寸为Φ305×Φ425×100mm的试模中，24h后拆除外模后移入温度为20℃，湿度为60℃的环境中养护观测，定期检查混凝土表面，观察裂缝出现的时间和裂缝的宽度及长度，以比较混凝土抗裂性能的优劣。

根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求，一般环境条件下C30～C45，混凝土的电能量应≯1500C；T1环境下混凝土的电能量应≯1500C，综合上述技术条件，本标段水下C30混凝土的电通量≯1500C。

水胶比

龄期7d

龄期28d

龄期56d

裂缝情况

电通量C

裂缝情况

电通量C

裂缝情况

电通量C

0.39

未见

/

未见

/

未见

605

0.42

未见

/

未见

/

未见

731

0.45

未见

/

未见

/

未见

792

六、强度分析：

详见混凝土配合比记录

（二）

七、理论配合比：

确定见混凝土配合比选定报告

C30泵送混凝土配合比设计计算书

一、试配强度：

ƒcu.k=ƒcu.0+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa

二、设计依据：

（一）使用部位承台、墩台、墩柱；涵洞涵基涵身；防护工程。

（二）要求坍落度150mm～180mm。

（三）依据规范标准

1.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999。

2．《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736-2002。

3、《建筑用砂》GB／T14684-2001；

《建筑用卵石、碎石》GB／T14685-2001。

4、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52-92；

《普通混凝土用卵石、碎石质量标准及检验方法》JGJ53-92。

5、《混凝土外加剂》：

GB8076-1997。

6、《铁路桥涵施工规范》：

TB10203-2002。

7、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基[2005]101号。

8、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号。

9、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》：

TZ213-2005。

10、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000。

11、《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89。

12、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002。

13、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002。

14、设计图纸。

三、原材料：

1、水泥：

广东省韶关市昌泥建材有限公司粤海牌P.O42.5水泥。

2、粉煤灰：

广东省韶关市坪石三益水泥厂I级粉煤灰。

2、粉煤灰：

广东省韶关市坪石三益水泥厂I级粉煤灰。

3、矿粉：

广东省韶关市昌泥建材有限公司S95级矿粉。

4、细骨料：

广东韶关北江水洗江砂。

5、粗骨料：

广东韶关龙归碎石场5mm～16mm碎石、10mm～20mm碎石、16mm～31.5mm碎石按20:

40:

40比例掺配成5mm～31.5mm连续级配碎石。

6、水：

红边岭拌合站场区饮用井水。

7、外加剂：

广东柯杰外加剂有限公司KJ-JS聚羧酸型高效减水剂。

四、计算过程：

1、基准水胶比W/b=α·ƒce/ƒcu.k+α•β•ƒce=0.54（对于碎石α=0.46,β=0.07）

取W/b=0.45用水量W取169kg

2、基准胶凝材料用量：

b=w/（w/b）=376㎏/m3

3、基准配合比:

粉煤灰替代水泥用量：

20%，矿粉替代水泥用量：

15%

采用假定密度法：

假定密度ρ=2400㎏/m3

砂率βs=0.42%,外加剂掺量=0.65%

用水量w=169㎏/m3

ρ=mc+mf+ms+mg+mwβs=42%

得基准配合比：

试配拌制40L，各材料用量如下：

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石（mm）

水

外加剂

5～16

10～20

16～31.5

kg/m3

244

75

57

779

215

431

431

169

2.444

kg/40L

9.76

3.00

2.28

31.16

8.60

17.24

17.24

6.76

0.0978

kg/40L

9.76

3.00

2.28

31.16

8.60

17.24

17.24

6.76

0.0978

0min坍落度195mm，30min坍落度180mm，60min坍落度160mm;含气量3.0%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

根据水胶比上下浮动0.03，调配出两个与基准配合比工作性能基本相同的配合比：

水灰比

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石（mm）

水

外加剂

5～16

10～20

16～31.5

kg/m3

0.42

261

80

61

768

212

425

425

169

2.613

kg/40L

0.42

10.44

3.20

2.44

30.72

8.48

17.00

17.00

6.76

0.1045

kg/40L

0.42

10.44

3.20

2.44

30.72

8.48

17.00

17.00

6.76

0.1045

kg/m3

0.48

229

70

53

789

218

436

436

169

2.288

kg/40L

0.48

9.16

2.80

2.12

31.56

8.72

17.44

17.44

6.76

0.0915

kg/40L

0.48

9.16

2.80

2.12

31.56

8.72

17.44

17.44

6.76

0.0915

w/b=0.42时0min坍落度190mm，30min坍落度175mm，60min坍落度150mm;含气量3.1%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

w/b=0.48时0min坍落度200mm，30min坍落度185mm，60min坍落度165mm;含气量2.8%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

详细工作性能见混凝土配合比记录

（一）

五、每m3混凝土中碱含量、CI-含量计算;抗裂性能比、电通量试验结果统计：

1、混凝土总碱含量计算：

（kg）

混凝土总碱含量的计算依据原材料的复验检测结果和混凝土的配合比参数计算确定。

其中，粉煤灰中的可溶性碱量按总碱量的1/6进行折算，矿粉中的可溶性碱量按总碱量的1/2进行折算,混凝土的总碱含量≯3.0kg/m3。

混凝土含碱量计算结果见下表：

混凝土碱含量计算结果kg/m3

水胶比

各种原材料带入混凝土中的碱含量

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石

水

外加剂

合计

0.42

1.1223

0.0587

0.1007

0

0

0.0004

0.0167

1.2988

0.45

1.0492

0.0550

0.0941

0

0

0.0004

0.0156

1.2143

0.48

1.008

0.0513

0.0875

0

0

0.0004

0.0146

1.1618

以上混凝土配合比碱含量满足规范要求。

由于所选用的骨料为非碱活性骨料，因此对混凝土的总碱含量没有限值要求。

2、混凝土中的氯离子含量计算：

混凝土氯离子含量的计算依据原材料的复验检测结果和混凝土的配合比参数计算确定,氯离子含量之和不应超过胶凝材料总量的0.10%。

混凝土氯离子含量计算结果见下表：

混凝土氯离子含量计算结果kg/m3

水胶比

各种原材料带入混凝土中的氯离子含量

占胶材

比例%

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石

水

外加剂

合计

0.42

0.0157

0.0080

0.0049

0.0077

0.0106

0.0069

0.0003

0.0541

0.013

0.45

0.0146

0.0075

0.0046

0.0078

0.0108

0.0069

0.0002

0.0524

0.014

0.48

0.0137

0.0070

0.0042

0.0079

0.0109

0.0069

0.0002

0.0508

0.014

从混凝土的氯离子含量计算结果进行判定，所选试验配合比混凝土的有害物质含量符合要求。

3、混凝土抗裂性对比、电通试验结果统计：

混凝土的抗裂性对比试验采用抗裂环法进行。

将混凝土成型于尺寸为Φ305×Φ425×100mm的试模中，24h后拆除外模后移入温度为20℃，湿度为60℃的环境中养护观测，定期检查混凝土表面，观察裂缝出现的时间和裂缝的宽度及长度，以比较混凝土抗裂性能的优劣。

根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求，一般环境条件下C30～C45，混凝土的电能量应≯1500C；T1环境下混凝土的电能量应≯1500C，综合上述技术条件，本标段C30混凝土的电通量≯1500C。

水胶比

龄期7d

龄期28d

龄期56d

裂缝情况

电通量C

裂缝情况

电通量C

裂缝情况

电通量C

0.42

未见

/

未见

/

未见

589

0.45

未见

/

未见

/

未见

671

0.48

未见

/

未见

/

未见

721

六、强度分析：

详见混凝土配合比记录（三）

七、理论配合比确定

C30混凝土配合比设计计算书

一、试配强度：

ƒcu.k=ƒcu.0+1.645σ=30+1.645×5=38.2MPa

二、设计依据：

（一）使用部位桥梁桩基、承台、墩台、墩柱、扩大基础；涵洞涵基涵身；防护工程。

（二）要求坍落度60mm～100mm。

（三）依据规范标准

1.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999。

2．《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736-2002。

3、《建筑用砂》GB／T14684-2001；

《建筑用卵石、碎石》GB／T14685-2001。

4、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52-92；

《普通混凝土用卵石、碎石质量标准及检验方法》JGJ53-92。

5、《混凝土外加剂》：

GB8076-1997。

6、《铁路桥涵施工规范》：

TB10203-2002。

7、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基[2005]101号。

8、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号。

9、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》：

TZ213-2005。

10、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000。

11、《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89。

12、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002。

13、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002。

14、设计图纸。

三、原材料：

1、水泥：

广东省韶关市昌泥建材有限公司粤海牌P.O42.5水泥。

2、粉煤灰：

广东省韶关市坪石三益水泥厂I级粉煤灰。

3、矿粉：

广东省韶关市昌泥建材有限公司S95级矿粉。

4、细骨料：

广东韶关北江水洗江砂。

5、粗骨料：

广东韶关龙归碎石场5mm～16mm碎石、10mm～20mm碎石、16mm～31.5mm碎石按20:

40:

40比例掺配成5mm～31.5mm连续级配碎石。

6、水：

红边岭拌合站场区饮用井水。

7、外加剂：

广东柯杰外加剂有限公司KJ-JS聚羧酸型高效减水剂。

四、计算过程：

1、基准水胶比W/b=α·ƒce/ƒcu.k+α•β•ƒce=0.54（对于碎石α=0.46,β=0.07）

取W/b=0.44用水量W取168kg

2、基准胶凝材料用量：

b=w/（w/b）=382㎏/m3

3、基准配合比:

粉煤灰替代水泥用量：

20%，矿粉替代水泥用量：

15%

采用假定密度法：

假定密度ρ=2400㎏/m3

砂率βs=0.43%,外加剂掺量=0.50%

用水量w=168㎏/m3

ρ=mc+mf+ms+mg+mwβs=43%

得基准配合比：

试配拌制40L，各材料用量如下：

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石（mm）

水

外加剂

5-16

kg/m3

248

76

58

796

211

422

422

168

1．910

kg/40L

9.92

3.04

2.32

31.84

8.44

16.88

16.88

6.72

0.0764

kg/40L

9.92

3.04

2.32

31.84

8.44

16.88

16.88

6.72

0.0764

0min坍落度110mm，30min坍落度100mm，60min坍落度75mm;含气量2.3%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

根据水胶比上下浮动0.05，调配出两个与基准配合比工作性能基本相同的配合比：

水灰比

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石（mm）

水

外加剂

5～16

10～20

16～31.5

kg/m3

0.39

280

86

65

774

205

411

411

168

2.155

kg/40L

0.39

11.2

3.44

2.60

30.96

8.20

16.44

16.44

6.72

0.0862

kg/40L

0.39

11.2

3.44

2.60

30.96

8.20

16.44

16.44

6.72

0.0862

kg/m3

0.49

223

69

51

813

215

430

430

168

1.715

kg/40L

0.49

8.92

2.76

2.04

32.52

8.60

17.20

17.20

6.72

0.0686

kg/40L

0.49

8.92

2.76

2.04

32.52

8.60

17.20

17.20

6.72

0.0686

w/b=0.39时0min坍落度105mm，30min坍落度95mm，60min坍落度70mm;含气量2.1%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

w/b=0.490min坍落度120mm，30min坍落度100mm，60min坍落度85mm;含气量2.8%;粘聚性良好，保水性良好,工作性满足施工要求。

详细工作性能见混凝土配合比记录

（一）

五、每m3混凝土中碱含量、CI-含量计算;抗裂性能比、电通量试验结果统计：

1、混凝土总碱含量计算：

（kg）

混凝土总碱含量的计算依据原材料的复验检测结果和混凝土的配合比参数计算确定。

其中，粉煤灰中的可溶性碱量按总碱量的1/6进行折算，矿粉中的可溶性碱量按总碱量的1/2进行折算,混凝土的总碱含量≯3.0kg/m3。

混凝土含碱量计算结果见下表：

混凝土碱含量计算结果kg/m3

水胶比

各种原材料带入混凝土中的碱含量

水泥

粉煤灰

矿粉

砂

碎石

水

外加剂

合计

0.39

1.2040

0.0631

0.1073

0