高速鐵路混凝土配合比的設計

§6.3.3混凝土配合比設計實例已知:某現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級C30，施工要求坍落度為35～50mm，使用環(huán)境為無凍害的室外使用。施工單位無該種混凝土的歷史統(tǒng)計資料，該混凝土采用統(tǒng)計法評定。所用的原材料情況如下：1.水泥：42.5級普通水泥，實測28d抗壓強度為46.0MPa，密度ρc=3100kg／m3；2.砂：級配合格，μf=2.7的中砂，表觀密度ρs=2650kg／m3；3.石子：5～20mm的碎石，表觀密度ρg=2720kg／m3。試求：1.該混凝土的設計配合比(試驗室配合比)。

2.施工現(xiàn)場砂的含水率為3％，碎石的含水率為1％時的施工配合比。一、計算配合比(初步配合比)1.配制強度（fcu,0）的確定查表4－15，當混凝土強度等級為C30時，取σ＝5.0Mpa，得：2.計算水灰比（Ｗ/Ｃ）對于碎石：αa=0.46，αb=0.07，且已知：fce=46.0Mpa，則：查表6-25得最大水灰比為0.60，可取水灰比為0.53。3.確定單位用水量（mw0）根據混凝土坍落度為35～50mm，砂子為中砂，石子為5～20mm的碎石，查表6－26，可選取單位用水量mw0=195kg。4.計算水泥用量（mc0）由表6-25查得最小水泥用量為280kg，可取水泥用量為368kg5.選取確定砂率（βs）查表6-28，W/C=0.53和碎石最大粒徑為20mm時，可取βs=36％。6.計算粗、細骨料的用量（mg0,ms0）(1).質量法求計算配合比假定，1m3新拌混凝土的質量為2400kg。則有：368+mg0+ms0＋195=2400，且砂率：求得：mg0＝661kg，ms0=1176kg。計算配合比：

1m3混凝土:水泥368kg，水195kg，砂661kg，碎石1176kg。材料之間的比例：mc0:mw0:ms0:mg0=1：0.53：1.80：3.20(2).體積法求計算配合比求得：mg0＝658kg，ms0=1170kg。計算配合比：

1m3混凝土:水泥368kg，水195kg，砂658kg，碎石1170kg。材料之間的比例：mc0:mw0:ms0:mg0=1：0.53：1.79：3.18α=1二、配合比的試配、調整與確定（基準配合比、設計配合比）（以體積法計算配合比為例）(一)配合比的試配按計算配合比試拌15L混凝土，各材料用量為：水泥：0.015x368=5.52kg水：0.015x195=2.93kg

砂：0.015x658=9.87kg碎石：0.015x1170=17.55kg拌合均勻后，測得坍落度為25mm，低于施工要求的坍落度(35～50mm)，增加水泥漿量5％，測得坍落度為40mm，新拌混凝土的粘聚性和保水性良好。經調整后各項材料用量為：水泥5.80kg，水3.08kg，砂9.87kg，碎石17.55kg，其總量為36.30kg。因此，基準配合比為：

mc0：mw0：ms0

：mg0=1：0.53：1.70：3.03以基準配合比為基礎，采用水灰比為0.48，0.53和0.58的三個不同配合比，制作強度試驗試件。其中，水灰比為0.48和0.58的配合比也應經和易性調整，保證滿足施工要求的和易性；同時，測得其表觀密度分別為2380kg/m3，2383kg/m3和2372kg/m3。如下表:基準配合比為：

mc0：mw0：ms0

：mg0=1：0.53：1.70：3.03

混凝土配合比的試配結果編號混凝土配合比混凝土實測性能水灰比水泥/kg水/kg砂/kg石/kg坍落度/mm表觀密度/(kg/m3)28d抗壓強度/MPa10.48425204611113545238047.820.53385204643114640238340.230.58350203654115740237234.0三種不同水灰比混凝土的配合比、實測坍落度、表觀密度和28d強度如表所列。由表的結果并經計算可得與fcu,0=38.2MPa對應的W/C為0.54（內插法）。因此，取水灰比為0.54，用水量為204kg，砂率保持不變。調整后的配合比為：水泥378kg，水204kg，砂646kg，石子1150kg，表觀密度2378kg。由以上定出的配合比，還需根據混凝土的實測表觀密度ρc,t和計算表觀密度ρc,c進行校正。按調整后的配合比實測的表觀密度為2395kg，計算表觀密度為2378kg；由于ρc,t－ρc,c＝2395-2378=17，該差值小于ρc,t的2%，可以不調整。

混凝土配合比的試配結果編號混凝土配合比混凝土實測性能水灰比水泥/kg水/kg砂/kg石/kg坍落度/mm表觀密度/(kg/m3)28d抗壓強度/MPa10.48425204611113545238047.820.53385204643114640238340.230.58350203654115740237234.0(二)設計（基準）配合比的調整與確定(二)設計（基準）配合比的調整與確定設計配合比：1m3混凝土的材料用量：水泥378kg；水204kg；砂646kg；碎石1150kg。各材料之間的比例：

mc0：mw0

：ms0：mg0=1：0.54：1.71：3.04三種不同水灰比混凝土的配合比、實測坍落度、表觀密度和28d強度如表所列。由表的結果并經計算可得與fcu,0=38.2MPa對應的W/C為0.54（內插法）。因此，取水灰比為0.54，用水量為204kg，砂率保持不變。調整后的配合比為：水泥378kg，水204kg，砂646kg，石子1150kg，表觀密度2378kg。由以上定出的配合比，還需根據混凝土的實測表觀密度ρc,t和計算表觀密度ρc,c進行校正。按調整后的配合比實測的表觀密度為2395kg，計算表觀密度為2378kg；由于ρc,t－ρc,c＝2395-2378=17