1、C30（二级配）高性能混凝土配合比设计一、设计原则针对设计任务及要求，根据实际使用的材料，使配制的混凝土在满足经济性的前提下，符合技术性能及施工要求。二、设计依据及标准（1）JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范（2）JGJ 552011普通混凝土配合比设计规程（3）JTG E30-2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（4）JTG E42-2005公路工程集料试验规程（5）GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准（6）GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准（7）施工图纸三、设计要求（1）C30高性能混凝土（2）设计坍落度为（160200）m
2、m（3）使用部位：台帽等。四、原材料1.水泥： 规格：盾石PO 42.5，产地：冀东海德堡水泥有限公司。2.外加剂：规格：HT-HPC聚羧酸高性能减水剂（HPWR-R）缓凝型，产地：山西黄腾化工有限公司，掺量：1.2%。3. 砂： 规格：中砂，产地：高陵吴村杨兴运砂场。 4.碎石： 规格：4.75mm19mm连续级配碎石，产地：泾阳四星友谊石场，掺配比例：510mm:1020mm：=15:85。5.粉煤灰：规格：F类级，产地：韩城大唐盛龙科技实业有限责任公司。6.水：饮用水。五、配合比设计（1）确定水泥混凝土的配制强度：（cu,0） 根据公式cu,0= cu,k+1.645 cu,0砼试配强度
3、MPa cu,k砼设计强度30MPa 标准差，取5.0 MPa 1.645混凝土强度达到95%保证率时的保证率系数。 试配强度cu,0cu,k+1.645301.6455.038.2MPa（2）计算水灰比：（W/C） W/C=(ab)(cu,0+abb) =(0.5339.4)(38.2+0.530.2039.4) =0.49 a、b回归系数，当采用碎石时，a0.53，b0.20b胶凝材料28d胶砂抗压强度，按JGJ 552011普通混凝土配合比设计规程第5.1.3及5.1.4条确定，取39.4 MPa。根据混凝土的耐久性要求，水灰比选用0.49接近JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术
4、规范中C30混凝土最大水灰比0.50的要求，从安全角度考虑选用水灰比0.39。（3）选定单位用水量：（mwo）根据设计坍落度需要和骨料情况，查表选定用水量为210kg/m3，掺外加剂后的用水量mwo= 210（1-0.32）=143kg/m3。（4）计算单位胶凝材料用量：（mco）根据选用的水胶比和单位用水量，计算胶凝材料用量为mco =1430.39=367kg/m3。根据混凝土的耐久性要求，胶凝材料用量367kg/m3满足规范中C30混凝土最小胶凝材料用量要求。（5）计算单位外加剂用量（ma）ma =3671.0%= 3.67kg/m3。（6）计算粉煤灰及水泥用量（mf0 mc0）mf0
5、=36720%=73 kg/m3 mc0 =367-73=294kg/m3 根据JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范，水泥用量294kg/m3满足规范要求。（7）选定砂率：（s）根据骨料和水灰比及所用砂为粗砂查表确定砂率为38%。（8）采用假定质量法计算粗、细集料单位用量：（mgo、mso）假定砼拌和物单位重量mcp为2440kg/m3 根据公式mco+mgo+mso+mw=mcp s= mso/( mgo+mso)100% 计算得：砂石合重mgo+mso2440-367-1431930kg/m3 砂重mso（mgo+mso）s193038%733kg/m3 碎石重mgo（mgo+
6、mso）-mso1930-7331197kg/m3 六、基准配合比确定见表1：表1 混凝土拌合物试验结果坍落度（mm）棍度含砂情况保水性粘聚性表观密度kg/m3185上中无良好2410根据试拌结果及实测砼拌和物单位重量mcp为2410kg/m3，经试拌调整确定基准配合比为水泥：粉煤灰：砂：碎石：水：外加剂=293:73:732:1195:143:3.66七、确定试验室配合比（1） 按基准水灰比0.02确定各自配合比（见表2）表2 按基准水灰比0.02确定各自配合比（kg/m3）水胶比水泥粉煤灰砂碎石水外加剂砂率%0.412797075811861433.49390.39293737321195
7、1433.66380.373097770612011433.8637 表3 混凝土拌合物试验结果水胶比坍落度（mm）棍度含砂情况保水性粘聚性调整后砂率%0.37180上中无良好390.39185上中无良好380.41190上中无良好37混凝土抗压强度实验结果见表4：表4混凝土抗压强度实验结果胶水比2.702.562.44试件尺寸（mm）150150150150150150150150150抗压强度（MPa）7d37.735.034.728d54.846.541.7试压结果推算28天强度绘制强度与灰水比关系图 根据试验混凝土拌合物坍落度、粘聚性、保水性及28天的抗压强度结果，拟采用水胶比为0.37的配合比水泥：砂：碎石：水：外加剂= 1.00：0.249:2.28:3.89:0.46:0.012选定配合比每立方用量（kg/m3）水泥粉煤灰砂碎石水外加剂3097770612011433.86最终配合比以28天结果为准。以下空白5
