C55混凝土配合比設計

1、;.C55混凝土配合比設計一、設計要求強度 C55，坍落度 180mm，泵送混凝土。路途距離：40分鐘可到達。泵送高度初估 50m（此項作用選石子最大粒徑） 、入泵坍落度要求180。二、設計目的拌合物的 工作度 滿足設計和規(guī)范要求的坍落度及經(jīng)時損失；粘聚性、保水性合格。硬化后在規(guī)定齡期的強度滿足設計要求。 耐久性 符合設計要求。盡可能 經(jīng)濟 。三、原材料質量要求四、實驗室提供歷來 C40及以上混凝土強度標準差2011 年 6 月以來 C40HB( 泵送 )28 天抗壓強度統(tǒng)計：46.5、 54.5、 47.82011 年 6 月以來 C45 HB( 泵送 )28 天抗壓強度統(tǒng)計：51.3。普通

2、混凝土配合比設計規(guī)程JGJ55 2000 規(guī)定：混凝土強度標準差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計資料計算確定，計算時，強度試件組數(shù)不應少于25 組。故我們只能按無統(tǒng)計資料情況處理。五、設計原理1、混凝土強度準備采用以下三種措施：摻緩凝高效減水劑水灰比對混凝土配制的影響決定混凝土強度的主要因素、關鍵因素是水灰比。水灰比越小，混凝土強度越高，但塌落度就越小。塌落度小的混凝土不能滿足施工泵送要求，這是一個矛盾對立的二方面。水灰比由計算配合比強度要求初定，然后通過試配調整。本設計屬大流動性混凝土（混凝土拌合物坍落度大于等于160mm），采取加入 聚羧酸系高性能減水劑措施來獲得， 減水率應 20%。高性能減水劑對混

3、凝土的作用前面提到，既要保證強度，又要保證流動性，必須摻高性能減水劑。減水劑作用原理：減水劑摻入到水泥漿體系后，由于C 3 A 水化速度最快，吸附量又大，因此C 3 A 首先吸附了大量減水劑。C 3 A 含量高的水泥與C3 A 含量低的水泥相比，在相同減水劑、相同參量條件下，吸附減水劑的量就多，必然影響到水泥漿體系中其他礦物質（C 3 S 、 C2 S 、 C4 AF 等）所需分散劑的數(shù)量，因而，顯示出混凝土的流動性差。為此，對于C3 A 含量高的水泥需適當增加減水劑的摻量，使流動性得到改善。減水劑對新拌混凝土的影響：摻用減水劑能改善混凝土的初始和易性，但往往其坍落度損失要比不摻減水劑的基準混

4、凝土要大一些。坍落度損失從大到小的順序為：甲基萘系>蜜胺樹系 >萘系 >古瑪隆樹脂系 >氨基磺酸鹽系。因此要選用 緩凝型 減水劑。試驗室應 測試坍落度經(jīng)時損失。可采用 分批添加減水劑(補償混凝土坍落度損失)控制減水劑混凝土的坍落度損失。;.'.對泌水量的影響高性能減水劑品種不同，則泌水量也不同。高性能減水劑的減水率高,混凝土用水量低因而泌水量少。當然,增加細骨料和摻和料細粉也是減少泌水的有效方法。對凝結時間的影響緩凝型高性能減水劑使混凝土凝結時間延長，且摻量增加,緩凝時間也稍有延長?；炷猎牧系纫蛩貙Ω咝阅軠p水劑的影響1）水泥的影響水泥品種不同，高性能減水劑用

5、量也不相同。普通水泥比礦渣水泥可以減少外加劑用量。標準稠度用水量小的水泥，減水劑用量相對較少。2）骨料的影響一般來說細骨料種類不同，對高性能減水劑使用影響不大，但細度有一定影響。當減水劑摻量相同時，骨料越細，減水率就越低，坍落度也小，必須增大摻量或調整混凝土配合比。細砂較中、粗砂要多用1 2倍的減水劑或是減水劑不變而加大用水量15 20 kgm3 。3）配合比對摻量的影響一般強度混凝土由于水泥用量較小，稍增加減水劑摻量，減水效果就明顯。摻量再加大會引起明顯緩凝或混凝土黏性增大而成型困難。C55混凝土由于水泥用量大，減水劑摻量低會無法保持坍落度，因而經(jīng)時損失大，混凝土和易性差。4）混凝土入模溫度

6、的影響要根據(jù)混凝土入模時處于溫度范圍來確定是使用標準型高性能減水劑還是緩凝型的。溫度偏低時易于產(chǎn)生緩凝現(xiàn)象， 應綜合考慮摻和料數(shù)量、 配合比條件而確定摻量。 成型溫度高時， 坍落度經(jīng)時變化大，甚至會發(fā)生速凝，因此使用緩凝型或適當加大摻量有利于混凝土成型質量。嚴格控制粉煤灰質量粉煤灰對混凝土性能的影響粉煤灰用作混凝土的礦物摻合料，具有表面效應、填充密實效應和火山灰活性效應。隨粉煤灰摻量增加，混凝土內水化放熱率下降，最高溫峰降低，減小了混凝土由于內外溫差產(chǎn)生溫度裂紋的幾率。摻灰量達30%左右對混凝土強度影響不大，但摻量達50%能大大降低水化放熱速率，造成混凝土早期及后期強度較低，不能滿足施工要求。

7、隨粉煤灰摻量增加，混凝土氯離子滲透性能下降，且強度下降明顯。當前，攪拌站使用的粉煤灰屬磨灰，應按【礦物摻合料應用技術規(guī)范】執(zhí)行，該規(guī)范要求級粉煤灰七天活性指數(shù) 75%， 28 天活性指數(shù) 85%。鑒于試驗室檢測結果，進場粉煤灰的活性指數(shù)偏低，應購入盡量要求購活性較高，需水比較小的粉煤灰，且質量穩(wěn)定的粉煤灰。試驗室要對粉煤灰質量進行嚴格的檢測。由于活性指數(shù)不同，水膠比不準確，沒有可比性。采用 P 42.5R 水泥或 P042.5R 水泥;.'.同樣，由于進場粉煤灰的活性指數(shù)偏低，可以考慮采用P42.5 水泥。硅酸鹽水泥比普通硅酸鹽水泥熟料含量高，快硬、早強、其硬化速度和早期強度比較高，一

8、般3 天抗壓強度可達到 28 天的 40%。將 P 42.5R 水泥或P042.5R 水泥制成的混凝土做對比試驗，若P042.5R 水泥能達到要求，就采用P042.5R水泥，這樣較經(jīng)濟。2混凝土的工作性混凝土拌合物的工作性是指混凝土拌合物易于攪拌、運輸、澆筑、振搗密實等施工操作，使其不發(fā)生分層離析現(xiàn)象，并能獲得質量均勻，成型密實的混凝土。它包括流動性、粘聚性和保水性三方面內容。為能使混凝土成品保證達到設計的強度指標，提高混凝土拌合物的工作性尤其重要，下面簡要分析C55 大流動性混凝土的配置特點： P 42.5R 水泥的其他要求不同廠的水泥在水化反應時的需水量 不同，因此，在相同配合比時，拌合物

9、的流動性將有所不同，需水量大，混凝土拌合物的塌落度較小，即流動性不好。 對所購 P 42.5R 水泥標準稠度需水量控制標準定為： 最好 25 以下，27 以下的可以接受。對所用水泥進行對比試驗，選初凝時間 相對遲一點的。粗細骨料的選擇a.細骨料選擇：細骨料選 河砂 ，可減小骨料之間的摩擦，流動性好。符合二區(qū)級配，理想細度模數(shù)為2.5 2.9，可規(guī)定 2.3，中砂。其通過 0.315mm篩孔的顆粒含量不應少于15%?，F(xiàn)試驗室中砂篩分通過0.315mm篩孔的顆粒含量為15%,13%,少于等于 15%，不滿足。骨料級配好，總表面積和空隙率就小，包裹骨料表面和填充空隙的水泥漿用量少，可節(jié)省水泥用量。同

10、時，在相同配合比時拌合物的流動性好些， 又因骨料級配連續(xù)且粗細適中， 使拌合物具有均勻穩(wěn)定及保持水分的能力，保證拌合物良好的粘聚性和保水性，易密實，對強度有利。其余要求按國家規(guī)范。b.粗骨料：花崗巖，選采石場時，做立方體抗壓強度試驗，要求立方體抗壓強度85Mpa 。生產(chǎn)控制壓碎指標13%。粗集料最大粒徑與輸送管徑之比宜符合表中規(guī)定。輸送管管徑為125，泵送高度擬用 5 10mm、1631.5 石子搭配，具體經(jīng)試驗確定比例。連續(xù)級配的粗骨料5 31.5 ，粗骨料最大粒徑31.5。針片狀顆粒 10%（泵送混凝土要求） 。其余要求按國家規(guī)范。水灰比：水灰比由強度和耐久性決定。但水灰比的大小也影響混凝

11、土的和易性，因為水灰比決定了水泥漿的稠度。當水泥漿與骨料的用水量一定時，水灰比越小，水泥漿就越稠,拌合物的流動性就越?。蝗羲冶冗^大，又會造成拌合物的粘聚性和保水性不良，產(chǎn)生流漿離析現(xiàn)象，降低混凝土的質量。根據(jù)混凝土的強度和耐久性的要求進行選擇。砂率的選擇：;.'.砂率的變化會使骨料的總面積和空隙率都發(fā)生變化，對拌合物的工作性有顯著影響。砂率過大，骨料的總面積和空隙率都會增大，在水泥漿量一定的情況下，包裹砂表面的水泥漿厚度減小，水泥漿潤滑作用減弱，砂與砂之間摩阻力大，最終使拌合物的流動性變差；砂率過小，砂漿不能填滿石子空隙，石子與石子之間摩阻力大，拌合物易產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象。砂率初定為3

12、8%，經(jīng)試驗測試和調整。外加劑的摻用：由于要配制的是C55 泵送混凝土， 我們主要利用摻加減水劑降低水膠比方法來提高混凝土的強度。除了提高混凝土強度外，它提高拌合物的流動性，減少拌合物的泌水離析現(xiàn)象，延緩混凝土凝結時間。建議用 減水率大于20% 的高性能緩凝減水劑。對坍落度損失措施：坍落度損失是所有混凝土拌合物的一種正?，F(xiàn)象。它是因混凝土拌合物中的游離水分，發(fā)生水化反應、吸附于水化產(chǎn)物表面、蒸發(fā)等原因而造成的。當前，由于坍落度損失而常在施工現(xiàn)場加水。當重新調拌中加水過多，攪拌不夠充分時，會使強度、耐久性以及其他性能下降。對此，考慮采用二次加減水劑的措施。但必須做相關試驗。六、計算配合比進行混凝

13、土配合比設計計算時，其計算公式和有關參數(shù)表格中的數(shù)值均以干燥狀態(tài)骨料為準。1、根據(jù)混凝土強度標準差計算混凝土配制強度：fcu ,of cu,k 1.645式中 fcu ,o 混凝土施工配制強度(MPa )f cu ,k 設計的混凝土強度標準值(MPa )混凝土強度標準差(MPa )系數(shù) 1.645為保證 fcu,of cu, k 的保證率為 95%時的概率度C55的配制強度為 65Mpa ，取 6Mpa 。2、根據(jù)鮑羅米公式計算水灰比W C ：W/C =af ce=0.46fce=0.46 × 1.13 ×42.5 ÷（ 65+0.46 × 0.07 &

14、#215;1.13 × 42.5 ）f cu ,oab f cef cu, o 0.460.07f ce=22.1 ÷ 66.5=0.33耐久性復核 ，查表混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，潮濕環(huán)境、無凍害使用的鋼筋混凝土最大水灰比為0.60。取水灰比為 0.33。注： 暫無水泥 28天抗壓強度實測值，且沒有水泥強度等級值的富裕系數(shù)資料，只能按以前的富裕系數(shù)1.13取值。3、根據(jù)坍落度及粗骨料最大粒徑計算混凝土單位用水量 mw0 ，泵送混凝土試配時要求的坍落度值應按下式計算：試配時要求的坍落度值=入泵時要求的坍落度值試驗測得在預計時間內的坍落度經(jīng)時損失值。前面提到，混凝土運

15、輸時間大略40分鐘。一般在正常情況下，在水泥加水后的最初半小時內，水化產(chǎn)物的體積很小，坍落度的損失可以忽略不計。此后，混凝土的坍落度即開始以一定速率減小，其快慢決定于水化時間、溫度、水泥組成;.'.以及所摻外加劑。經(jīng)時損失應進行試驗。初估 20mm 。大流動性混凝土單位用水量按以下確定：碎石：當坍落度90時，碎石最大粒徑取31.5,單位體積用水量205。按坍落度每增大20用水量增加5，計算出未摻外加劑時的混凝土用水量為230。摻外加劑后的混凝土用水量可按下式計算：M wa=mw 0 （ 1 ） = 230×（ 1 0.2 ）=184（） 為減水劑的減水率。摻外加劑時的混凝土用

16、水量取184。（外加劑減水率應經(jīng)試驗確定，減水率很重要）。按現(xiàn)場經(jīng)驗，初定單位用水量為160。4、根據(jù) W C 計算水泥用量M c0 =mw0 ÷（ W/C） = 160 ÷ 0.33=485 耐久性驗算：查表混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，潮濕環(huán)境、無凍害使用的鋼筋混凝土最小水泥用量為 280。取單位體積水泥用量485。5、根據(jù)已有資料，砂率初定36% 。6、計算砂、石用量按質量法（假定表觀密度法）粉：石+砂 +水泥 +水 =2450( 砂（砂 +石）) 100%=砂率 (%)計算得： 砂 650，石子 1150 ，水泥 490，水 160。7、 計算粉煤灰及外加劑的用

17、量粉煤灰取代水泥百分率取20%（只要能保證混凝土強度和能防止鋼筋銹蝕，粉煤灰可以多摻）。粉煤灰混凝土單位體積水泥用量：C = C 0（ 1 20%）=490 ×0.8=395 （）粉煤灰混凝土單位體積粉煤灰用量：粉煤灰超量系數(shù)取 1.5， f=1.5 ×（ C0 C） =1.5 ×（ 490 395） =1.5 × 95=140（）計算水泥、粉煤灰和砂的絕對體積，求出粉煤灰超出部分的體積，并扣除同體積的用砂量，得出粉煤灰混凝土的用砂量：（取水泥密度為3.1 ，粉煤灰 2.2 ，石子 2.6 ）砂用量 =650 140490 395 =650（ 64-31

18、 ） =650 33=617（）2.23.1取粉煤灰混凝土每立方米材料用量如下：水泥： 395，粉煤灰：140，砂 610，石： 1150 , 水： 160。外加劑：聚聚羧酸系高性能減水劑按 1.8%摻加，為 9.6 按泵送混凝土的有關規(guī)定復核：泵送混凝土的用水量與水泥和礦物摻合料的總量之比不宜大于0.60 ，計算配合比用水量與水泥和礦物摻合料的總量比為 0.31 。泵送混凝土的水泥和礦物摻合料的總量不宜小于300/m3，計算配合比水泥和礦物摻合料的總量為520。泵送混凝土的砂率宜為35 45%。計算配合比砂率為35%。核對，均符合。七、配合比試配及調整試配是確定混凝土配合比的重要環(huán)節(jié)。分三個

19、階段：混凝土拌合物和易性檢驗和調整；強度檢驗和調整；表觀密度檢驗和調整。1、計算配合比方案1 、原料的選擇;.'.水泥： 華潤平南水泥廠生產(chǎn)，質量穩(wěn)定。水泥的其他要求：水泥標準稠度需水量控制標準定為：最好25 以下， 27 以下的可以接受。對所用水泥進行對比試驗，選初凝時間 相對遲一點的。河砂。符合二區(qū)級配，理想細度模數(shù)為2.5 2.9 ，可規(guī)定 2.3 ，中砂。其通過0.315mm篩孔的顆粒含量不應少于15% 。 含泥量 3.0% ，含水量 0.8%，花崗巖 ，選采石場時，做立方體抗壓強度試驗，要求立方體抗壓強度85Mpa 。生產(chǎn)控制 壓碎指標 13% 。連續(xù)級配的粗骨料531.5

20、。 針片狀顆粒 10% （泵送混凝土要求）。其余要求按國家規(guī)范。粉煤灰最低要求，活性指數(shù)70% ，內控 60% ；需水比按二級粉煤灰要求，100% 以內。聚羧酸系高性能減水劑,減水率應 20% 。2 配合比計算結果水泥： 395，粉煤灰：140，砂 610，石： 1150 ,水： 160。外加劑：聚聚羧酸系高性能減水劑按1.8% 摻加，為 9.6水膠比30%，這是由于粉煤灰活性較差，粉煤灰超量取代水泥的原因。砂率35%減水劑1.7%粉煤灰用量與水泥用量比：35%坍落度200mm計算混凝土表觀密度2455kg/m 31m3 混凝土配合比材料用量(kg )水泥粉煤灰水砂石外加劑（ ）3951401

21、6061011509.6附： a.不考慮砂石的含水量2、實驗過程與結果 - 和易性測試與調整：試配原則：采用工程中實際使用的原材料；攪拌方法宜與生產(chǎn)時使用的方法相同。1.第一次試驗15L 混凝土配合比材料用量(kg )水泥粉煤灰水砂石五山聚羧酸系高性能減水劑5.9252.102.409.1517.250.144石子中， 1 3石， 4.31， 12石， 12.94 。注：在計算水膠比的時候，把砂中含水的因素考慮了進去試驗后測量：坍落度235 mm擴展度（） /2=cm外觀目測粘聚性和保水性：保水性好。有水泥砂漿流向外圍。結論：保水性可以，粘聚性差。;.'.分析： 五山廠推薦聚羧酸系高性

22、能減水劑摻量1.61.8%, 而這次試驗采用上限1.8% ，形成坍落度較高，漿較稀而外流。1h 后測坍落度 220mm，粘聚性、保水性好。2h 后測坍落度 70 ，粘聚性、保水性好。結論：和易性合格，可以作為基準配合比。但 2h后坍落度損失大。應采取一定措施。征求外加劑廠意見，采用二次加外加劑法，若實際發(fā)生延時太久，第二次加0.2% 的外加劑。結論、分析和措施可根據(jù)以下情況處理：測得的坍落度符合設計要求，且混凝土的粘聚性和保水性很好，則此配合比即可定為供檢驗強度用的基準配合比，該盤混凝土可用來澆制檢驗強度或其他性能指標用的試塊。如果測得的坍落度符合設計要求，但混凝土的粘聚性和保水性不好，則應加

23、大砂率，增加細集料用量，重新稱料，攪拌并檢驗混凝土的和易性。該盤混凝土不能用來做檢驗強度的試塊。如果測得的坍落度低于設計要求，即混凝土過干，則可把所有拌合物（包括做過試驗以及散落在地的）重新收集入攪拌機，加上少量拌合水（事先必須計量）并同時加入使水灰比不變的水泥量。重新攪拌后再檢驗混凝土的和易性 坍落度、 保水性、 粘聚性。 如一次添料后即能滿足要求， 則此調整后的配合比即可定為基準配合比。如果一次添料不能滿足要求，則該盤混凝土作廢。重新調整用水量（水灰比不變）或砂率，稱料、攪拌、直到檢驗合格為止。如果測得的坍落度大于設計要求，即混凝土過稀，則此盤混凝土不能再繼續(xù)其他試驗。此時，應降低用水量，

24、及水泥用量（ 水灰比不變 ），重新稱料、攪拌、直到檢驗合格為止。方法和原則：水灰比不變的前提下，調整用水量；增減減水劑用量；調整砂率；砂率不變，增加砂石用量。倘若第一次試驗不合格，按按以上步驟反復測試和調整，直到和易性符合要求為止，從而得到和易性合格的供混凝土強度試驗用的 基準配合比 。基準配合比：水泥粉煤灰水砂石外加劑品牌及廠家名稱39514016061011509.63、實驗過程與結果 - 強度測定與調整混凝土立方體試件抗壓強度按下式計算：Ff ccA式中，fcc 為混凝土立方體試件抗壓強度(MPa ) ； F 為破壞荷載(N ) ； A 為試件承壓面積(mm2 ) ?；炷亮⒎襟w抗壓強度

25、計算應精確至0.1MPa 。強度檢驗及水灰比調整時至少應采用三個不同配合比。其水灰比一個為基準配合比 ，另外的水灰比較基準配合比分另 增減 0.05；用水量與基準配合比相同，調整水泥用量。砂率可分別增加和減少 1% 。每種配合比至少做一組28 天標準養(yǎng)護試件，為了快速檢驗，每種配合比可做三組-三天、七天、 28 天試件。當不同水灰比的混凝土拌合物坍落度與要求值的差超過允許偏差時，可通過增、減用水量進行調整，此時保持水灰比不變。強度值確定應符合下列規(guī)定：以三個試件的算術平均值作為該組試件的抗壓強度值。三個測值中的最大值和最小值中如有一個與中間值得差值超過中間值的15%。則把最大及最小一并舍除，取

26、中間值作為改組試件的抗壓強度值。如兩個測值與中間值相差均超過15%,則該組實驗結果無效?；鶞逝浜媳?.'.15L 混凝土配合比材料用量 (kg )水泥粉煤灰水砂石外加劑品牌及廠家名稱5.9252.102.409.1517.250.144石子中， 1 3石， 4.31 ， 12石， 12.94 。拌合物坍落度：230 ，擴展度720×720 。目測粘聚性和保水性：保水性好，粘聚性差，漿較稀而外流。拌合物的表觀密度： 2436 /m3。測得三天抗壓強度（MPa ）試塊一試塊二試塊三平均值抗壓強度值41.743.745.543.643.6分析：達到 28天配制強度 65Mp 的 67% ，設計強度 C55 的 79% 。為穩(wěn)妥起見，28天強度送質檢站。測得七天抗壓強度（MPa ）試塊一試塊二試塊三平均值抗壓強度值51.852.455.453.253.2分析：達到 28天配制強度 65Mp 的 82% ，設計強度 C55 的 96.7% 。為穩(wěn)妥起見，28天強度送質檢站。MPa ）測得二十八天抗壓強度（試塊一試塊二試塊三平均值抗壓強度值分析：