膨胀混凝土参考配合比设计计算报告书.doc

C50混凝土配合比设计计算书
一、 试配强度

二、 设计根据
（一）使用部位
桥梁：湿接头、湿接缝等
（二）混凝土配合比设计技术指标

项 目
56d电通量（C）
含气量（%）
凝结时间（h:min)
氯离子含量（%）
三氧化硫总含量（%）
总碱含量（kg/m3)
高性能混凝土
1000
2.0-4.0
符合工艺规定
≤0.06
≤4.0
≤3.0
设计坍落度 160~200mm，采用机械拌合。
（三）设计根据原则
1．《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-。
2．《用于水泥和混凝土中粉煤灰》GB/T 1596-
3．《建设用砂》GB/T 14684-。
4．《建设用卵石、碎石》GB/T 14685-。
5．《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119-。
6．《混凝土外加剂》GB8076-。
7．《河北省石家庄至磁县（冀豫界）公路改扩建工程高性能混凝土实行指引书》
8．《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-。
9．《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-。
10．《混凝土拌合用水原则》JGJ63-。
11．《普通混凝土拌合物性能实验办法原则》GB/T50080-。
12．《公路工程水泥及水泥混凝土实验规程》JTG E30-。
13．《河北省石家庄至磁县（冀豫界）公路改扩建工程第KJ-3标段（K360+935-K383+000）全长22.065公里两阶段施工图设计》
三、 原材料
1. 水 泥：邯郸金隅太行水泥有限责任公司 P·O42.5
2. 细集料：临城东竖砂场 中砂。
3. 粗骨料：邢台太子井碎石场 5-10mm、10-20mm碎石，并按5-10mm：10-20mm=30:70比例合成5-20mm持续级配碎石。
4. 粉煤灰：邢台天唯集团兴泰电厂I级粉煤灰。
5. 矿渣粉：邢台紫盛建材有限公司 S95矿渣粉
6. 水： 拌合站场区井水。
7. 外加剂：河北青华建材有限公司 FSS-PC聚羧酸减水剂。
河北青华建材有限公司 膨胀剂
四、 计算过程
1. 基本规定
依照《河北省石家庄至磁县（冀豫界）公路改扩建工程高性能混凝土实行指引书》及经验，矿物掺合料掺量为18%，粉煤灰掺量为9%，矿渣粉掺量为9%。膨胀剂掺量为8%。
2.混凝土配制强度拟定
=59.9（MPa）
—混凝土配制强度（MPa）
—混凝土立方体抗压强度原则值，取混凝土设计强度级别值
为50（MPa）
—混凝土强度原则差（MPa） 取=6.0
3．混凝土配合比计算
3.1混凝土水胶比按下式计算：
=0.32
式中：—混凝土水胶比
、—回归系数，对于碎石=0.53，=0.20
—胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa）
=42.5（MPa）
—水泥28d胶砂抗压强度（MPa）
—水泥富余系数 取=1.0
—水泥强度级别值（MPa）
==38.25（MPa）
、—粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数
查表得： =0.9 =1.0
依照经验取基准水胶比0.31
3.2用水量拟定
未掺外加剂时推定满足实际坍落度规定每立方米混凝土用水量为208，外加剂减水率为28%
依照公式：=150（）
—计算配合比每立方米混凝土用水量（）
—未掺外加剂时推定满足实际坍落度规定每立方米混凝土用水量（）
3.3胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量
胶凝材料用量：。
—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（）
—计算配合比每立方米混凝土用水量（）
—混凝土水胶比。
—矿物掺合料掺量（%）
—膨胀剂掺量（%）
水泥用量=358（）
粉煤灰用量=44
矿渣粉用量=44
膨胀剂用量=39
3.4外加剂用量拟定
=7.25（）
—计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量（）
—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（）
—外加剂掺量1.5%
3.5砂率：查表得砂率
3.6粗、细骨料用量
采用质量法计算混凝土配合比，假定密度，

*100%=38%
=1128
=691
—计算配合比每立方米混凝土粗骨料用量
—计算配合比每立方米混凝土细骨料用量
砂率（%）
—每立方米混凝土拌合物假定质量（）
五、混凝土配合比试配、调节与拟定

5.1依照上述配合比计算得基准配合比：试配拌制35L，各材料用量如下：

原材料
水泥
砂
5~10mm碎石
10~20mm碎石
水
粉煤灰
矿粉
膨胀剂
减水剂
kg/
358
691
338
790
150
44
44
39
7.3
kg/35L
12.53
24.18
11.83
27.65
5.25
1.54
1.54
1.36
0.25
初始坍落度185mm，60min后坍落度为170 mm，含气量3.0%，不泌水，初凝时间为8h25min，终凝时间为11h50min。实测密度为，粘
聚性良好，保水性良好，工作性满足施工规定。
5.2依照水胶比上浮动0.02，用水量与试拌配合比相似，砂率也与试拌相似，这两个配合比分别试配拌制35L,各种原材料用量如下：
原材料
水胶比
水泥
砂
5~10mm碎石
10~20mm碎石
水
粉煤灰
矿粉
膨胀剂
减水剂
kg/
0.33
337
702
344
802
150
41
41
36
6.8
kg/35L
0.33
11.80
24.57
12.04
28.07
5.25
1.44
1.44
1.26
0.24
kg/
0.35
317
712
349
813
150
39
39
34
6.4
kg/35L
0.35
11.10
24.92
12.04
28.46
5.25
1.36
1.36
1.19
0.22
0.33初始坍落度190mm，60min后坍落度为185 mm，含气量3.1%，不泌水，初凝时间为，8h20min，终凝时间为11h40min，实测密度为，粘聚性良好，饱水性良好，工作性满足施工规定。
0.35初始坍落度195mm，60min后坍落度为180 mm含气量3.2%，不泌水，初凝时间为8h15min，终凝时间为11h35min，实测密度为，粘聚性良好，饱水性良好，工作性满足施工规定。
5.3配合比调节与拟定
=0.4%＜2%，配合比可不做调节。
六、每混凝土中碱含量
混凝土总碱含量计算： (kg)
混凝土总碱含量计算根据原材料进场检测成果和混凝土配合比参数计算拟定。碱含量是指混凝土中各种原材料碱含量之和。其中，矿物掺和料碱含量以其所含碱量计算。粉煤灰可溶性碱量取粉煤灰总碱量1/6,矿渣粉可溶性碱量取矿渣粉总碱量1/2。混凝土总碱含量不应不不大于3.0 kg/。
每m3各种原材料用量（kg/m3）

水胶比

每m3各种原材料用量（kg/m3）
水泥
减水剂
砂
碎石
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
0.31
358
7.3
691
1128
150
44
44
39
0.33
337
6.8
702
1146
150
41
41
36
0.35
317
6.4
712
1162
150
39
39
34

各种原材料实测碱含量（%）

各种原材料实测碱含量（%）
水泥
减水剂
砂
碎石
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
0.49
0.58
0
0
0.00279
0.39
0.38
0.43

混凝土含碱量计算成果见下表：
混凝土碱含量计算成果（kg/）
水胶比
各种原材料带入混凝土中碱含量
水泥
减水剂
砂
碎石
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
共计
0.31
1.7542
0.0423
0
0
0.0042
0.0286
0.0836
0.1677
2.0806
0.33
1.6513
0.0394
0
0
0.0042
0.0267
0.0779
0.1548
1.9543
0.35
1.5533
0.0371
0
0
0.0042
0.0254
0.0741
0.1462
1.8403
由于所选用粗骨料为非碱活性骨料，因而对混凝土总碱含量没有限值规定。
七、每混凝土中氯离子含量
混凝土总氯离子含量：是指混凝土中各种原材料氯离子含量之和，以其与胶凝材料重量比。
每m3各种原材料用量（kg/m3）
水胶比
每m3各种原材料用量（kg/m3）
胶凝材料用量（kg）
水泥
减水剂
砂
碎石
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
0.31
358
7.3
691
1128
150
44
44
39
485
0.33
337
6.8
702
1146
150
41
41
36
455
0.35
317
6.4
712
1162
150
39
39
34
429

各种原材料实测氯离子含量（%）

各种原材料实测氯离子含量（%）
水泥
减水剂
砂
碎石
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
0.02
0.021
0
0
0.00321
0.005
0.015
0.04

混凝土氯离子含量计算成果（%）

水胶比
各种原材料带入混凝土中氯离子含量
水泥
减水剂
砂
碎石
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
共计(kg/)
氯离子含量（%）
0.31
0.0716
0.0015
0
0
0.0048
0.0022
0.0066
0.0156
0.1023
0.02
0.33
0.0674
0.0014
0
0
0.0048
0.0020
0.0062
0.0144
0.0962
0.02
0.35
0.0634
0.0013
0
0
0.0048
0.0020
0.0059
0.0136
0.0910
0.02

由于所选用配合比氯离子含量≤0.06%，所选配合比氯离子含量符合规定。

八、每混凝土中三氧化硫含量
混凝土三氧化硫含量：是指混凝土中除骨料以外各种原材料三氧化硫含量之和，以其与胶凝材料重量比。
每m3各种原材料用量（kg/m3）

水胶比
每m3各种原材料用量（Kg/m3）
胶凝材料用量（kg）
水泥
减水剂
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
0.31
358
7.3
150
44
44
39
485
0.33
337
6.8
150
41
41
36
455
0.35
317
6.4
150
39
39
34
429

各种原材料实测三氧化硫含量（%）
各种原材料实测三氧化硫含量（%）
水泥
减水剂
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
2.8
0.37
0.01122
0.54
0.45
23.3

混凝土三氧化硫含量计算成果（%）
水胶比
各种原材料带入混凝土中三氧化硫含量
水泥
减水剂
水
粉煤灰
矿渣粉
膨胀剂
共计(kg/)
三氧化硫含量（%）
0.42
10.024
0.0270
0.0168
0.2376
0.1980
9.087
19.59
4.0
0.45
9.436
0.0252
0.0168
0.2214
0.1845
8.388
18.27
4.0
0.39
8.876
0.0237
0.0168
0.2106
0.1755
7.922
17.22
4.0
由于所选用配合比三氧化硫含量≤4.0%，所选配合比三氧化硫含量符合规定。
九、 理论配合比拟定
每C50混合料各材料用量如下：
每C50混凝土各材料用量（kg/）
原材料(kg/m3)
胶凝材料
砂
碎石
水
减水剂
水泥
粉煤灰
矿粉
膨胀剂
5-10
(mm)
10-20
(mm)
358
44
44
39
691
338
790
150
7.3
胶凝材料总量(kg/m3)
485
配合比
1
1.42
0.70
1.63
0.31
0.015