水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

1、水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 述XXXXXXXXX目 錄一、概述··········································11、混凝土配合比設(shè)計(jì)依據(jù)的主要規(guī)范、

2、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)·12、混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的四個(gè)基本條件·······13、不同條件應(yīng)分別設(shè)計(jì)配合比···················14、設(shè)計(jì)配合比前應(yīng)完成的工作·············

3、3;·····15、鐵路客運(yùn)專線有關(guān)規(guī)定和常識(shí)··················16、混凝土配合比設(shè)計(jì)常用方法···················2二、主要參數(shù)的確定·

4、;·······························31、配制強(qiáng)度·················

5、3;·················32、水灰比·······························

6、3;·····33、砂率·······································34、坍落度····

7、;·································45、坍落度損失···············

8、83;·················46、粗骨料最大粒徑與級(jí)配·······················4三、基本步驟······&

9、#183;·······························51、計(jì)算初步配合比················

10、83;············52、試拌混凝土·································53、測(cè)定拌合物性能·

11、83;···························54、計(jì)算每1立方米混凝土各種材料用量···········55、進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)······

12、83;····················56、回歸分析····························&#

13、183;······57、重新計(jì)算水灰比·····························58、計(jì)算理論配合比并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證··········

14、·······59、確定施工理論配合比·························5四、配合比設(shè)計(jì)實(shí)例··············&#

15、183;·················51、設(shè)計(jì)參數(shù)·······························&

16、#183;···52、計(jì)算初步配合比·····························63、試拌··············

17、3;························84、測(cè)定拌合物性能························

18、·····95、確定初步配合比·····························96、其余水灰比的配合比分別試驗(yàn)···········

19、3;·····97、改變砂率，完成全部配合比的試驗(yàn)·············98、回歸分析···························

20、83;·······99、最后配合比的驗(yàn)證與確定····················1210、對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析··················&

21、#183;········13水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述一、 概述1、混凝土配合比設(shè)計(jì)依據(jù)的主要規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)（1）普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ552000；（2）鐵路混凝土與砌體工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB104242003；（3）鐵路混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)TB104251994；（4）鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范TB102102001；（5）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定鐵建設(shè)2005157號(hào)；（6）鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè)2005160號(hào)。2、混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的四個(gè)基本條件（1）設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、

22、評(píng)定要求的抗壓強(qiáng)度；（2）滿足耐久性要求；（3）滿足施工工藝要求；（4）經(jīng)濟(jì)上合理。3、不同條件應(yīng)分別設(shè)計(jì)配合比（1）不同廠家生產(chǎn)的不同品種、不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥；（2）不同砂石料；（3）不同施工工藝：泵送、輸送車運(yùn)輸、就地灌注等；（4）不同強(qiáng)度等級(jí)、不同工程；（5）不同廠家、不同品種外加劑。4、設(shè)計(jì)配合比前應(yīng)完成的工作（1）原材料的選擇與鑒定；（2）了解、熟悉工程設(shè)計(jì)要求；（3）了解施工工藝；（4）學(xué)習(xí)、熟悉有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求；（5）調(diào)試、檢修、檢定、自校儀器設(shè)備。 5、鐵路客運(yùn)專線有關(guān)規(guī)定和常識(shí)（1）客運(yùn)專線高性能混凝土用水泥的技術(shù)要求除應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定外，硅酸鹽水泥的比

23、表面積不應(yīng)大于 350m2/kg；普通硅酸鹽水泥的80m方孔篩篩余不應(yīng)大于10.0% 堿含量不應(yīng)大于 0.80% 。（2）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限 、所處的環(huán)境類別及其作用等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限分約100年以上、約60年以上和約30年以上三級(jí)。（3）客運(yùn)專線高性能混凝土用外加劑應(yīng)具有減水率高，工作性能好，適量引氣，耐久性、穩(wěn)定性好，與水泥之間有良好相溶性。滿足 GB8076混凝土外加劑技術(shù)要求的高效減水劑可以應(yīng)用于高性能混凝土。因其能提高強(qiáng)度、減少用水量，減少滲水孔道，提高耐久性。（4）高性能混凝土中摻加適量粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉這兩種摻合料后，能改善施工

24、和易性，減少溫度敏感性，后期強(qiáng)度不差，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，節(jié)約，可提高耐磨耐蝕性。但早期強(qiáng)度不高，養(yǎng)護(hù)困難。（5）高性能混凝土的耐久性一般包括抗裂性、護(hù)筋性、耐蝕性、抗凍性、耐磨性、抗堿一骨料反應(yīng)好。評(píng)價(jià)客運(yùn)專線高性能混凝土耐久性的最常用指標(biāo)是56d電通量。因這一指標(biāo)能檢測(cè)混凝土的密實(shí)性，同時(shí)對(duì)其它性能有間接測(cè)量作用。6、混凝土配合比設(shè)計(jì)常用方法擬采用絕對(duì)體積法或假定重量法。為簡(jiǎn)化計(jì)算常采用假定重量法。一般混凝土按2400kg/m³假定，摻粉煤混凝土摻量超過25%的按2320 kg/m³假定；水泥用量大于400 kg/m³的按2500 kg/m³假定；水泥用量少于

25、300 kg/m³的按2350 kg/m³假定。也可參考已有資料。設(shè)計(jì)抗腐蝕耐久性砼配合比的基本措施是摻用20%30%粉煤灰，同時(shí)采用高性能外加劑。二、 主要參數(shù)的確定1、配制強(qiáng)度配制強(qiáng)度除應(yīng)滿足JGJ55要求外，還要滿足耐久性、抗蝕性和特殊工程（如水下）、特殊氣候條件下的要求。計(jì)算時(shí)先按JGJ55中公式計(jì)算，再查其它要求確定。2、水灰比 按計(jì)算的配制強(qiáng)度用JGJ55提供的公式或自行回歸得出的公式計(jì)算水灰比，和配制強(qiáng)度一樣，不僅只能滿足強(qiáng)度要求，還要滿足耐久性、特殊工程、特殊氣候條件的要求。計(jì)算時(shí)先按公式計(jì)算再查其它要求確定。3、砂率應(yīng)根據(jù)砂石料種類和技術(shù)性能、施工工藝、工

26、程特點(diǎn)綜合確定。此指標(biāo)往往影響混凝土水泥用量、外觀及施工進(jìn)度。普通混凝土，無特殊要求時(shí)（非泵送、非水下）可按下面公式計(jì)算，也可查表參考確定。砂率= 石緊密空隙率×砂緊密密度×撥開系數(shù) 石緊密密度+石緊密空隙率×砂緊密密度撥開系數(shù)取值：1.051.15，細(xì)砂取小值，粗砂取大值。正常情況下：（1）用中砂拌制，普通混凝土砂率宜在0.310.34之間，不宜小于0.30，也不宜大于0.35；（2）水下混凝土和泵送混凝土，宜為0.370.42；（3）隧道墻拱用混凝土：曲墻高2m范圍內(nèi)砂率不宜大于0.37，宜為0.350.36；高2m至起拱線砂率宜為0.42左右；拱部砂率為0.

27、420.44；（4）抗?jié)B混凝土宜為0.360.42。4、坍落度（1）普通混凝土：冬季4.06.0cm，夏季5.07.0cm；（2）水下混凝土：19.021.0cm；（3）泵送混凝土：8.020.0cm；橋墩臺(tái)：14.016.0cm；隧道墻拱：曲墻高2m以內(nèi)坍落度宜為8.010.0cm，最大不得超過12cm，否則將在混凝土表面產(chǎn)生大量氣泡孔和麻面。拱部混凝土特別是拱頂部位，坍落度不宜小于19.0cm，拱頂部宜為20.022.0cm。5、坍落度損失本指標(biāo)尤其應(yīng)引起高度重視，在配合設(shè)計(jì)中是必測(cè)的指標(biāo)之一。不合適的坍落度損失可能引起泵送堵管，水下混凝土翻漿困難，甚至不能翻漿而產(chǎn)生斷樁。（1）泵送混凝土

28、與水下混凝土橋墩臺(tái)、隧道邊墻（高2m以上），45分鐘內(nèi)不宜小于14.0cm；水下混凝土和隧道拱頂混凝土60分鐘內(nèi)不宜小于16.0cm。輸送車運(yùn)輸?shù)幕炷烈矃⒄沾藯l。（2）普通混凝土設(shè)計(jì)坍落度5.07.0cm的普通混凝土，30分鐘內(nèi)不得小于3cm。6、粗骨料最大粒徑與級(jí)配（1）應(yīng)優(yōu)先采用二級(jí)配或三級(jí)配碎石；為最大粒徑31.5mm時(shí)，宜為510mm和1031.5mm兩級(jí)配合使用，最大粒徑為60mm時(shí)，宜為510mm、1031.5mm、31.560mm三級(jí)配合使用，其配合比例應(yīng)該專門試驗(yàn)；（2）水下混凝土與泵送混凝土最大粒徑宜為31.5mm；（3）橋墩臺(tái)混凝土用粗骨料最大粒徑不宜大于40 mm；（4

29、）普通混凝土用粗骨料最大粒徑不宜大于60mm；（5）預(yù)應(yīng)力橋梁用粗骨料最大粒徑宜為20mm。三、 基本步驟1、計(jì)算初步配合比；2、試拌混凝土；3、測(cè)定拌合物性能；4、計(jì)算每1m³混凝土各種材料用量；5、進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；6、回歸分析用抗壓強(qiáng)度（y值）和灰水比（x值）進(jìn)行一元回歸分析。7、重新計(jì)算水灰比用配制強(qiáng)度代入回歸方程，計(jì)算出相應(yīng)的水灰比。8、計(jì)算理論配合比，并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證以用回歸方程計(jì)算出的水灰比、參照原相應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)果，綜合確定新的配合比，并制作3組試件，驗(yàn)證3、7、28天的抗壓強(qiáng)度，同時(shí)應(yīng)驗(yàn)證坍落損失和拌合物密度。9、確定施工理論配合比根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，確定施工理論配合比。四、配合

30、比設(shè)計(jì)實(shí)例1、設(shè)計(jì)參數(shù)（1）工程條件 灌注樁用水下混凝土，坍落度1822cm； 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)：C20、C25、C30； 樁直徑1.2m、1.5m，樁長(zhǎng)818m。（2）施工條件 集中拌合，混凝土輸送車運(yùn)輸，平均運(yùn)距1.5km； 導(dǎo)管直徑250mm； 用混凝土泵車泵入漏斗； 氣溫1227。（3）材料條件 水泥：老河口寶石牌，P·042.5級(jí)，實(shí)有活性46.4MPa； 碎石：十堰市方山產(chǎn)，緊密密度1810kg/m³，表觀密度 3030kg/m³，最大粒徑31.5mm,連續(xù)級(jí)配； 砂：鄖西縣產(chǎn)，緊密密度1690kg/m³，表觀密度2670kg/m³

31、;，細(xì)度模數(shù)2.6，中砂； 外加劑：天津產(chǎn)，泵送緩凝劑，摻量0.7%。2、計(jì)算初步配合比（1）配制強(qiáng)度按普通混凝土計(jì)f'cu.o=fcu.k+1.645式中f'cu.o按普通混凝土計(jì)算的配制強(qiáng)度，MPa； fcu.k混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，MPa；本例取20 MPa； 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa，本例取4.5（查TB102102001）。 設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20則 f'cu.o=20+1.645×4.5= 27.4 MPa按鐵路混凝土與砌體工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10424-2003中9·3·6條規(guī)定：“配制強(qiáng)度應(yīng)較普通混凝土配制強(qiáng)度提高10%-20%”

32、，配制強(qiáng)度應(yīng)為： f'cu.o27.4×1.1531.5 MPa（2）計(jì)算水灰比按TGJ552000提供的公式W/C（·fce.g）/（fcu.o+·b·fce.g）式中 ，b 回歸系數(shù)，查下表：，b回 歸 系 數(shù) 表石子種類碎 石 卵 石0.460.48b0.070.33fce.g 水泥實(shí)有活性， MPa，取實(shí)測(cè)值，無實(shí)測(cè)值取水泥強(qiáng)度等級(jí)；fcu.o 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，MPa。將C20配制強(qiáng)度31.5MPa代入上式 得W/C（0.46×42.5）/（31.5+0.46×0.07×42.5）=0.59將C25配制強(qiáng)

33、度=(25+1.645×4.5) ×1.15=37.3MPa代入上式得W/C0.51將C30配制強(qiáng)度=(30+1.645×4.5) ×1.15=43.0MPa代入上式得W/C0.44為節(jié)約工作量,三個(gè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20、C25、C30的配合比同時(shí)設(shè)計(jì)，結(jié)果一起回歸。水灰比間隔按0.020.03考慮，為使回歸范圍能滿足C20和C30要求,大水灰比較0.59大0.03，小水灰比較0.44小0.03，則全部應(yīng)試驗(yàn)的水灰比為0.62、0.60、0.58、0.55、0.52、0.50、0.48、0.45、0.43、0.40（3）選擇每1m³混凝土用水量（

34、C20）根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合查表綜合決定選用198kg。（4）計(jì)算1m³混凝土水泥用量水泥=用水量/水灰比=198/0.62=319kg/m³（5）選定含砂率結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)和以往經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮，選定為0.38。（6）計(jì)算砂石用量用假定重量法計(jì)算，每1m³混凝土密度按2420kg/ m³考慮:砂石總用量2420-198-3191903（kg/ m³）砂 用 量1903×0.38723（kg/ m³）碎 石 用 量1903-7231180（kg/ m³）外加劑用量319×0.7%2.23（kg/ m³）（

35、7）計(jì)算初步配合比水泥 砂 石 外加劑 水319 72311802.23 198 1 2.273.700.0070.623、試拌（1）計(jì)算材料用量計(jì)算拌制2組153 cm³試件用料（7天、28天各一組），按23L計(jì): 水泥：100031923X ,X=7.33(kg),取7.4(kg); 砂：7.4×2.2716.80(kg) 碎石：7.4×3.7027.38(kg) 外加劑：7.4×0.00751.8(g)水：7.4×0.624.59(kg)。（2）試拌混凝土試拌的混凝土效果觀察時(shí)，將混凝土堆成一個(gè)圓錐體，此時(shí)好的混凝土應(yīng)：周邊無流漿流水；粗

36、骨料應(yīng)淹沒在砂漿中，無粗細(xì)骨料離析；短時(shí)間內(nèi)混凝土不粘鐵板（常說的不粘鍋）、砂漿不沉底；做坍落度試驗(yàn)，坍落度筒提起后，混凝土應(yīng)整體“下坐”，而是散落或劈裂。本例為合格。4、測(cè)定拌合物性能測(cè)得拌合物坍落度19.5cm，密度為2440kg/m³，與假定密度2420kg/m³比較：（2440-2420）÷24200.83（%）誤差小于2%不需要修正密度。5、確定初步配合比計(jì)算配合比即為設(shè)計(jì)配合比：12.273.700.0070.626、其余水灰比的配合比分別試驗(yàn)其余0.620.40的9個(gè)配合比均按本文“一”中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（主要指砂率0.38）制作試件并作出抗壓強(qiáng)度7、改變

37、砂率，完成全部配合比試驗(yàn)改變砂率，仍按前確定的水灰比0.620.40，將砂率變成0.40，設(shè)計(jì)出10個(gè)配合比，將砂率改變成0.42，再按上述方法設(shè)計(jì)出10個(gè)配合比，此時(shí)，共得到三種砂率的30個(gè)配合比。舉例：配合比選擇結(jié)果見表1和表2，兩表的配合比差別在于：砂率分別為43%和37%，外加劑生產(chǎn)單位也不一樣，其余材料相同。8、回歸分析將上述0.38、0.40、和0.42三種砂率的每10個(gè)配合比，以灰水比（C/W）為X，抗壓強(qiáng)度為Y進(jìn)行一次回歸（最小二乘法），分別得出一個(gè)一元回歸方程：Ya+bX。舉例：用表1和表2值進(jìn)行一元回歸，回歸計(jì)算見表3和表4。從表1值回歸計(jì)算表3得表1 混 凝 土 配 合

38、比 選 定 結(jié) 果 匯 總 表配合比編 號(hào)配 合 比砂率(%)坍落度(mm)每1m³砼水泥用 量(kg)每1m³砼水用量(kg)抗壓強(qiáng)度(MPa)水泥砂碎石外加劑水7d28d05-03012.152.830.0070.504319039719824.434.503112.393.170.0070.554319535819723.328.303211.882.490.0070.454318544119831.843.703311.582.180.0070.404220049619834.344.3注水泥：老河口產(chǎn)寶石牌PO42.5；砂：鄖西縣產(chǎn)，緊密密度1690kg/m

39、79;，表觀密度2670kg/m³，細(xì)度模數(shù)2.6，中砂；碎石：十堰市方山產(chǎn)，緊密密度1810kg/m³，表觀密度3030kg/m³，最大粒徑31.5mm,連續(xù)級(jí)配；外加劑：天津津航產(chǎn)，緩凝高效減水劑。表2 混 凝 土 配 合 比 選 定 結(jié) 果 匯 總 表配合比編 號(hào)配 合 比砂率(%)坍落度(mm)每1m³砼水泥用 量(kg)每1m³砼水 用 量(kg)抗壓強(qiáng)度(MPa)水泥砂碎石外加劑水7d28d05411.933.280.0070.453717038617427.439.605512.093.600.0070.4437105361167

40、28.741.305611.883.200.0070.423716041217327.942.105711.672.970.0070.403617042817228.743.2注外加劑:陜西CHD高效復(fù)合泵送劑,其余材料同表1表3 表1 值 回 歸 計(jì) 算 表配合比編 號(hào)XC/wYR28Xi-X平Y(jié)i-Y平(Xi-X平)(Yi-Y平)(Xi-X平)²(Yi-Y平)²05-0302.00034.5-0.135-3.200.43200.01822510.240311.81828.3-0.317-9.402.97980.10048988.360322.22243.70.0876.

41、000.52200.00756936.000332.50044.30.3656.602.40900.13322543.56X平=2.135Y平=37.70Lxy =6.3428Lxx =0.259508Lyy =178.16表4 表2 值 回 歸 計(jì) 算 表配合比編 號(hào)XC/wYR28Xi-X平Y(jié)i-Y平(Xi-X平)(Yi-Y平)(Xi-X平)²(Yi-Y平)²05-0522.00036.7-0.275-3.881.06700.0756215.0540542.22239.6-0.053-0.980.05190.0028090.9600552.27341.3-0.0020.

42、72-0.00140.000000.5180562.38142.10.1061.520.16110.011242.3100572.50043.20.2252.620.58950.050626.864X平= 2.275Y平=40.58Lxy =1.8681Lxx =0.140289Lyy =25.706注：以上表3和表4也可用計(jì)算機(jī)直接得出從表1和回歸計(jì)算表3 得b1=Lxy/Lxx=6.3428/0.259508=24.44a1= Y平-b X平=37.70-24.44×2.135=-14.48相關(guān)系數(shù)r1=Lxy/Lxx Lyy = 6.3428/0.259508×178.16 =0.933表1值回歸方程為Y1=24.44X1-