C30体积法合比设计.doc

C30桩基础配合比设计计算书
一、设计依据：
1、施工设计图
2、《铁路混凝土》（TB/T3275-2011)
3、《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)
4、《铁路混凝土结构耐久性设计规定》TB10005-2010
5、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010
6、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
7、《混凝土泵送施工技术规范》（JGJ/T10-2011）
二、设计要求:
1、使用部位：桩基础
2、设计强度等级: C30
3、混凝土拌和物要求:拌和物工作性良好，坍落度:180～220mm，含气量>2；
4、混凝土耐久性要求：耐久性指标电通量<1200库仑
三、原材料：
1、水泥： P·O42.5
2、粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰
3、碎石：5～31.5mm连续级配碎石。采用 5～16mm、16～31.5mm二种级配掺配（5～16mm：16～31.5mm =4:6）。
4、砂：
5、水：拌和用水（可饮用水）
6、外加剂：聚羧酸高性能减水剂 PCA-I型
四、配合比设计：
1、计算混凝土配制强度:
fcu.0=fcu.k+1.645×σ=30+1.645×5=38.2Mpa
注: fcu.0—混凝土配制强度；fcu.k—混凝土设计强度；σ—混凝土强度标准差，由于现在还没有同类混凝土统计资料，不能计算出强度标准差，其值按《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)规定取5.0。
2、计算水胶比：
W/B=αa×fce/(fcu.0+αa×αb×fce)
=0.53×47.7/(38.2+0.53×0.2×47.7)
=0.58
注：αa、αb—回归系数
fce—水泥的28天抗压强度实测值，为47.7MPa
3、选取每方胶凝材料用量及计算用水量并确定掺加外加剂时水胶比
1）依据《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号第6.5.2条规定，选定混凝土胶凝材料总用量为382kg/m3，当混凝土外加剂掺量为0.8%时，取W/B=0.43；
2）W（用水量）=382×W/B=164kg 外加剂=382×0.8%=3.06kg
3）选取砂率，根据水胶比和碎石最大粒径查表，取砂率ρs=44%
4)按《铁路混凝土》（TB/T3275-2011)入模混凝土含气量为>2%，取含气量3%。
4、选取掺合料的用量，依据《铁路混凝土》（TB/T3275-2011)粉煤灰掺量28.0%.
粉煤灰=382×28.0%=107kg
水泥=382-107=275kg
2）根据试验检测结果各项原材料密度为
w——水的密度（1.0×103kg/m3）
c——水泥的密度（3.14×103kg/m3）
F——粉煤灰的密度（2.47×103kg/m3）
a——外加剂的密度（1.06×103kg/m3）
S——砂子饱和面干的密度（2660kg/m3）
g——石子饱和面干的密度（2710kg/m3）
5、采用体积法计算每方材料细骨料、粗骨料用量：
Vs,g=1-[ mw/w+ mc/c+ mf/f+ ma/a+a]
式中：Vs,g——每立方米混凝土中砂、碎石的绝对体积（m3）
mw——每立方米混凝土用水量（Kg）
mc——每立方米混凝土水泥用量（Kg）
mF——每立方米混凝土粉煤灰用量（Kg）
mS——每立方米混凝土砂子用量（Kg）
mg——每立方米混凝土石子用量（Kg）
——混凝土含气量（m3）
Sm——质量砂率
w——水的密度（kg/m3）
c——水泥的密度（kg/m3）
F——粉煤灰的密度（kg/m3）
a——外加剂的密度（kg/m3）
S——砂子饱和面干的密度（kg/m3）
g——石子饱和面干的密度（kg/m3）
P——浆体
Vc——胶凝材料
VW——水
浆体比：P = (Vc+ Vf+ VW)/1=0.29
Vs,g=1-0.328=0.672m3
=0.672×44%×2660=787kg
=0.672×（1-44%）×2710=1020kg
6、计算基准配合比：
胶凝材料：砂：碎石：水：外加剂
=382（水泥275+粉煤灰107）：787：1020：164：3.06
= 1：2.06：2.67：0.43：0.008
7、配合比试拌：以水胶比0.43为基准, 水胶比上下浮动0.02（用水量不变,调整胶凝材料）进行试拌,确定试验配合比。选定配合比如下表1
1、W/C=0.45
胶凝材料总用量=164÷0.45=364
粉煤灰=364×28.0%=102
水泥=364-102=262
M外=364×0.8%=2.91kg/m3
Vs,g=1-[ mw/w+ mc/c+ mf/f+ ma/a+a]=0.679
=0.679×44%×2660=795kg
=0.679×（1-44%）×2710=1030kg
表1：
编号
水胶比
ρs
(%)
C
(㎏)

F
(㎏)
S
(㎏)
G
(㎏)
W
(㎏)

外加剂 (㎏)

计算配合比
计算容重 (㎏/m3)

(砼)配140525-2-1

0.45
44
262
102
795
1030
164
2.91
1:2.18:2.83:0.45:0.8%
2360
2、W/C=0.43
表2：
编号
水胶比
ρs
(%)
C
(㎏)

F
(㎏)
S
(㎏)
G
(㎏)
W
(㎏)

外加剂 (㎏)

计算配合比
计算容重 (㎏/m3)

(砼)配140525-2-2

0.43
44
275
107
787
1020
164
3.06
1:2.06:2.67:0.43:0.8%
2360
3、W/C=0.41
胶凝材料总用量=164÷0.41=400
粉煤灰=400×28.0%=112
水泥=400-112=288
M外=400×0.8%=3.2kg/m3
Vs,g=1-[ mw/w+ mc/c+ mf/f+ ma/a+a]=0.666
=0.666×44%×2660=779kg
=0.666×（1-44%）×2710=1011kg
表3：
编号
水胶比
ρs
(%)
C
(㎏)

F
(㎏)
S
(㎏)
G
(㎏)
W
(㎏)

外加剂 (㎏)

计算配合比
计算容重 (㎏/m3)

(砼)配140525-2-3

0.41
44
288
112
779
1011
164
3.2
1:1.95:2.53:0.41:0.8%
2360
8、配合比选定
根据三组配合比的拌合物性能、力学性能及耐久性指标，进行综合考虑选用(砼)配140525-2-2配合比，混凝土表观密度实测值于计算值之差的绝对值计算如下：
σ=︳(238-2360）/2360×100%︳=0.8%
由于计算容重与实测容重之差不超过计算值的2%，即可确定(砼)配140525-2-2配合比为理论配合比。
每立方材料用量如下表4：
表4：
编号
水胶比
ρs
(%)
C
(㎏)

F
(㎏)
S
(㎏)
G
(㎏)
W
(㎏)

外加剂 (㎏)

计算配合比
计算容重 (㎏/m3)

（砼）配035-1

0.43
44
275
107
787
1020
164
3.06
1:2.06:2.67:0.43:0.8%
2360
注:本配合比所用的材料均为干燥状态。

混凝土配合比试验记录
配合比编号： (砼)配140726-1-1
试拌日期：2014年7月26日
胶凝材料（kg/m3）
粉煤灰掺量%
水胶比
砂率%
外加剂掺量%
364
28
0.45
44
0.8
配比设计参数，材料用量表（kg/m3）

名称
水泥（kg）
粉煤灰（kg）
细集料（kg）
粗集料（kg）
水
（kg）
外加剂（kg）
5～16mm
/
16～31.5mm

1m3
262
102
795
412
/
418
164
2.91
50L
13.10
5.10
39.75
20.6
/
20.9
8.2
0.145

性能记录：
试拌时间：13:20～14:40 ; 拌和方法： 机械 拌和 人工 捣插（震捣）
实测坍落度： 210 mm 或 扩展度 530 mm;1小时坍落度保持值 200 mm
混凝土理论密度： 2360 kg/m3;实际密度 2380 kg/m3; 温度 22 ℃; 含气量 3.4 %
试件养护情况：温度 20±2 ℃;相对湿度 95 %;试件尺寸： 150×150×150 mm
泌水率： 无 ;抗裂性： / ; 碱含量（kg/m3）： 2.27 氯含量（%）： 0.02 三氧化硫含量（%） 2.07
试件抗压强度（MPa）
1天
7天
28天
56天
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏 荷载kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
165.44
7.4
7.3

169.22
7.5

157.74
7.0

电通量指标zhi注、指标
56d（C）（C）
实测值
1104

1079
1048
1022
1065
标56d(C)
代表值
1083
1106

记录： 试验： 复核：
混凝土配合比试验记录
配合比编号： (砼)配140726-1-2
试拌日期：2014年7月26日
配比设计参数，材料用量表（kg/m3）
胶凝材料（kg/m3）
粉煤灰掺量%
水胶比
砂率%
外加剂掺量%
382
28
0.43
44
0.8

名称
水泥（kg）
粉煤灰（kg）
细集料（kg）
粗集料（kg）
水
（kg）
外加剂（kg）
5～16mm
10-20mm
16～31.5mm

1m3
275
107
787
408
/
612
164
3.06
50L
14.2
5.55
36.85
10.4
/
15.6
8.5
0.1975

性能记录：
试拌时间： 15:15～16:35 ; 拌和方法： 机械 拌和 人工 捣插（震捣）
实测坍落度： 210 mm 或 扩展度 510 mm;1小时坍落度保持值 200 mm
混凝土理论密度： 2360 kg/m3;实际密度 2380 kg/m3; 温度 22 ℃; 含气量 3.1 %
试件养护情况：温度 20±2 ℃;相对湿度 95 %;试件尺寸： 150×150×150 mm
泌水率： 无 ;抗裂性： / ; 碱含量（kg/m3）： 2.27 氯含量（%）： 0.02 三氧化硫含量（%） 2.07
试件抗压强度（MPa）
1天
7天
28天
56天
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏 荷载kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
173.42
7.7
7.9

181.44
8.1

175.29
7.8

电通量指标zhi注、指标
56d（C）（C）
实测值
1009

974
1095
1102
1035
1048
1022
1022
标56d(C)
代表值
1002
记录： 试验： 复核：
混凝土配合比试验记录
配合比编号： (砼)配140726-1-3
试拌日期：2014年7月26日
配比设计参数，材料用量表（kg/m3）
胶凝材料（kg/m3）
粉煤灰掺量%
水胶比
砂率%
外加剂掺量%
400
28
0.41
44
0.8

名称
水泥（kg）
粉煤灰（kg）
细集料（kg）
粗集料（kg）
水
（kg）
外加剂（kg）
5～16mm
10-20mm
16～31.5mm

1m3
288
112
779
404
/
607
164
3.2
50L
14.4
5.6
38.96
20.20
/
30.35
8.2
0.16

性能记录：
试拌时间： 16:50～18:05 ; 拌和方法： 机械 拌和 人工 捣插（震捣）
实测坍落度： 200 mm 或 扩展度 500 mm;1小时坍落度保持值 190 mm
混凝土理论密度： 2360 kg/m3;实际密度 2380 kg/m3; 温度 22 ℃; 含气量 3.0 %
试件养护情况：温度 20±2 ℃;相对湿度 95 %;试件尺寸： 150×150×150 mm
泌水率： 无 ;抗裂性： / ; 碱含量（kg/m3）： 2.27 氯含量（%）： 0.02 三氧化硫含量（%） 2.07
试件抗压强度（MPa）
1天
7天
28天
56天
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏
荷载
kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
破坏 荷载kN
抗压 强度MPa
平均 强度MPa
184.13
8.2
7.9

176.27
7.8

175.29
7.8

电通量指标zhi注、指标
56d（C）（C）
实测值
992

989
1035
1048
1022
1044
标56d(C)
代表值
1008
1106

记录： 试验： 复核：