C30配合比计算案例（C30混凝土配合比设计计算书）.docx

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1、一、设计依据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011二、设计目的和要求（1）设计坍落度18020mm;（2）混凝土设计强度为30MPa三、材料（1）水泥：P.042.5,28d胶砂抗压强度48.6MPa,安定性合格；（2）砂：II区中砂，细度模数2.6；（3）碎石：最大粒径25mm,连续级配；（4）外加剂：聚竣酸高性能减水剂，固含量12%,掺量1.8%,减水率25%；（5）粉煤灰：F-H级粉煤灰，细度18.3%,需水量比99%；（6）粒化高炉矿渣粉：S95级，流动度比98%,28d活性指数101%；（7）拌和水：饮用水。四、配合比设计计算（一）计算配制强度（fbu,O）由于缺乏强度标准差统

2、计资料，因此根据规程表4.0.2选择强度标准差O为5.0MPao表4.0.2标准差值（MPa）混凝土强度标准值C20C25-C45C5O-C554.05.06.0根据公式fcu,02fcu,k+1.645B式中：fcu,0混凝土试配强度（MPa）fcu,k设计强度（MPa）6标准差，取5试配强度：fcu,0=fcu,k+l645230+1.645X5238.2（MPa）（二）混凝土水胶比（W/B）（1）确定矿物掺合料掺量应根据规程中表3.0.5-1的规定，并考虑混凝土原材料、应用部位和施工工艺等因素来确定矿物掺合料掺量。表3.0.5-1钢筋混凝土中矿物掺合料最大掺量矿物掺合料种类水胶比最大掺量

3、（%）采用硅酸盐水泥采用普通硅酸盐水泥粉煤灰0.4045350.404030粒化高炉矿渣0.406555粉0.405545钢渣粉3020磷渣粉3020硅灰10100.406555复合掺合料0.405545注：1采用其它通用硅酸盐水泥时，宜将水泥混合材掺量20%以上的混合材量计入矿物掺合料；2复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大掺量；3在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时，矿物掺合料总掺量应符合表中复合掺合料的规定。依据规程，确定两种掺量方案：方案1：粉煤灰掺量30%；方案2：粉煤灰掺量20%,矿粉掺量20%。(2)计算胶凝材料胶砂强度胶凝材料胶砂强度既可以按现行国家标准水泥胶砂强度检验方

4、法(ISo法)GB/T17671对3个胶凝材料进行胶砂强度试验，也可以依据规程表5.1.3选取对应的粉煤灰或矿粉影响系数，计算fb。表5.1.3粉煤灰影响系数(gf)和粒化高炉矿渣粉影响系数(gs)掺量(%)种类粉煤灰影响系数gf矿渣粉影响系数gs01.001.00100.85-0.951.00200.75-0.850.957.00300.65-0.750.901.00400.55-0.650.80-0.9050-0.70-0.85注：1采用I级粉煤灰宜取上限值。2采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05O3当

5、超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。检测或计算结果：方案1：根据粉煤灰活性试验，测得掺加30%粉煤灰的胶凝材料28d胶砂强度为35.3MPao方案2：根据表5.1.3选取粉煤灰和矿粉影响系数，矿粉、粉煤灰双掺，各掺20%,影响系数：粉煤灰取0.8矿粉取0.98o则胶凝材料强度为：48.6X0.8X0.98=38.IMPa；(3)水胶比计算利用规程中公式5.1.1计算实际水胶比如下：WB=afb(fcu,0+abfb)(5.1.1)式中：W/B混凝土水胶比；aaab回归系数，按本规程第5.1.2条的规定取值；fb胶凝材料28d胶砂抗压强度(MPa),可实测，且试验方法应

6、按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法(ISO法)GB/T17671执行；也可按本规程第5.1.3条确定，由于没有回归系统统计资料，所以按规程中表5.1.2选取aa、abo表5.1.2回归系数(aa.ab)取值表粗骨料品种系数碎石卵石aa0.530.49ab0.200.13计算结果：方案1：掺加30%粉煤灰时混凝土的水胶比为0.446,取0.45；方案2：掺加20%粉煤灰和20%矿粉时混凝土的水胶比为0.474,取0.47；（三）确定用水量确定坍落度设计值为18Omm。根据规程第5.2节规定计算用水量步骤如下：（1）塑性混凝土单位用水量根据规程中表521-2选择单位用水量。满足坍落度90mm的塑性

7、混凝土单位用水量为210kgm3（插值）。表521-2塑性混凝土的用水量（kgm3）拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径（mm）项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.01030190170160150200185175165坍落度3550200180170160210195185175(mm)55702101901801702202051951857590215195185175230215205195注：1本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5kg10kg;采用粗砂时，可减少5kg10kg.2掺用矿物掺合料和外加剂

8、时，用水量应相应调整。（2）推定未掺外加剂时混凝土用水量以满足坍落度90mm的塑性混凝土单位用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kgm3用水量来计算坍落度180mm时单位用水量m,WO=（180-90）/20*5+210=232.5kgm3（3）掺外加剂时的混凝土用水量利用规程中公式5.2.2计算掺外加剂时的混凝土用水量如下：mw=mw（l-）（5.2.2）掺外加剂用水量：232.5（1-25%）=174kgm3o（四）胶凝材料用量根据上述水胶比和单位用水量数据，根据规程中公式531计算胶凝材料用量如下：mb=mw（W/B）（5.3.1）计算结果：方案1:混凝土的胶凝材料用量为386

9、.6kgm3,取387kgm3;方案2:混凝土的胶凝材料用量为370.2kgm3;取370kgm3;（1）计算矿物掺合料用量根据上述确定的粉煤灰和矿粉掺量，根据规程中公式5.3.2分别计算粉煤灰和矿粉用量如下：mf=mbf（5.3.2）式中：mf计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量（kgm3）;Bf矿物掺合料掺量（）,可结合本规程3.0.5条和5.1.1条的规定确定。计算结果：方案1:混凝土的粉煤灰用量为116kgm3;方案2:混凝土的粉煤灰和矿粉用量分别为74kgm3和74kgm3o（2）计算水泥用量根据胶凝材料用量、粉煤灰用量，根据规程中公式533计算水泥用量如下：mc=mbOmf（5

10、.3.3）式中：mc计算配合比每立方米混凝土中水泥用量（kgm3）0计算结果：方案1：混凝土的水泥用量为271kgm3;方案2：混凝土的水泥用量为222kgm3.（五）外加剂用量选定C30混凝土的A型减水剂掺量为1.8%,根据规程中公式5.2.3计算外加剂用量如下：ma=mba（5.2.3）式中：ma计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量（kgm3）;mbO-计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kgm3）,计算应符合本规程5.3.1条的规定；Pa外加剂掺量（）,应经混凝土试验确定。计算结果：方案1:混凝土的外加剂单位用量为6.96kgm3,取7.0kgm3;方案2:的外加剂单位用量为6.66

11、kgm3;取6.7kgm30（六）调整用水量外加剂固含量12%,扣除液体外加剂的水份，C30混凝土实际单位用水量计算结果为：方案1：混凝土的调整用水量为168kgm3;方案2：混凝土的调整用水量为168kgm3.（七）计算砂率（1）确定砂率根据规程中表5.4.2的规定，初步选取坍落度60mm时砂率值为31%（插值）。随后按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整，得到坍落度18Omm混凝土的砂率BS=（180-60）/20+31%=37%o即，计算结果：坍落度18Omm的C30混凝土砂率为37%。表5.4.2混凝土的砂率（%）I水胶比卵石最大公称粒径（mm）碎石最大粒径（mm）J10.

12、020.040.016.020.040.00.402632253124-303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.7036-4135403439394438433641注：1本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率;2采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大；3只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。（2）计算粗细骨料用量假定C30容重2380kgm3,根据砂率37%,计算砂、石用量为:方案1：混凝土的砂和石子用量分别为673kgm3和1145kgm3;方案2：混

13、凝土的砂和石子用量分别为679kgm3和1156kgm30（七）试拌配合比（共计两个方案的配合比）综上所述，计算得到C30混凝土的试拌配合比如下表所示：表计算试拌配合比,kgm3为强度Il等级胶凝材料水泥粉煤灰矿粉粗骨料细骨料减水剂水1C30387271116011456737.01682C30370222747411566796.7168五、试配（1）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）。试拌是试配的第一步，其目的一方面是使混凝土拌合物满足施工要求，另一方面是优化外加剂、砂率和胶凝材料用量。在试拌调整过程中，要保持水胶比不变，通过调整外加剂用量和砂率时混凝土拌合物满足施工要求。试配的第二步是在试拌的基础上进行混凝土强度试验。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）。试配的第三步是调整配合比，首先依据第二步的3个胶水比混凝土强度试验结果绘制强度和水胶比关系图，或采用插值法选用略大于试配强度的胶水比做进一步调整。试配第四步是进行试验验证，主要试验耐久