1、粉煤灰混凝土配合比设计说明书设计强度：C25 水下混凝土一、设计依据：1.中华人民共和国行业标准普通混凝土配合比设计规程 （JGJ552011） ； 2.中华人民共和国行业标准公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F502011） ；3.中华人民共和国国家标准粉煤灰混凝土应用技术规范 （GBJ 146-90） ；4.中华人民共和国国家标准混凝土外加剂应用技术规范 （GB 50119-2003） ；5.施工设计图纸 二、设计要求：混凝土设计强度 fcu.K=25Mpa， 坍落度设计初始值：180 220mm工程部位：桥梁水下灌注桩三、原材料的选择：水泥：红狮水泥股份有限公司 红狮牌 P.O 42.
2、5水泥物理性能力学性能试验表凝结时间 min 抗折强度 Mpa 抗压强度 Mpa水泥品种强度等级比表面积m2/Kg 安定性 初凝 终凝 R3 R28 R3 R28P.O42.5 340 1.5 163 227 5.5 7.8 27.7 48.2河砂：漳州九龙江砂场 细度模数 2.82表观密度 2.560g/cm3. 堆积密度 1.490g/cm3 空隙率 41.8% 含泥量 2.2% 泥块含量 0.4%碎石：长泰张坑碎石场表观密度 2.580g/cm3. 堆积密度 1.480g/cm3 空隙率 38.0%针片状颗粒含量 8.9% 压碎值 12.9% 含泥量 0.6% 泥块含量 0.1%掺配比例
3、为： 4.75-13.2mm=10% 13.2-19mm=50% 19-31.5mm=40%水： 饮用水外掺料：漳州市益材粉煤灰开发有限公司（F 类级粉煤灰）细度 6.6% 烧失量 0.94% 需水量比 88% 掺量 20%外加剂：龙岩市凯达砼外加剂有限公司 （DK-6 缓凝高效减水剂）掺量：1.0% 减水率 25%四、混凝土配合比设计步骤：1、计算配制强度 fcu.0；根据设计要求的强度等级，混凝土的配制强度按下式计算。fcu.0=fcu.k+1.645fcu.k-混凝土设计强度1.645-混凝土强度达到 95%保证率时的保证率系数。-强度标准差（5.0Mpa）=25+1.6455.0=33
4、.2Mpa2、计算水灰比：（W/C）混凝土的水灰比 W/C，根据下式计算。W/C=（Afce）/（fcu.0+AB fce）A、B-混凝土强度公式的回归系数，采用碎石时，A=0.53 ，B=0.20fce-水泥强度（考虑到水泥 28 天胶砂强度不稳定因素，直接取设计值 42.5Mpa）fcu.0-混凝土配制强度=(0.5342.5)/(33.2+0.530.2042.5)=0.60为了保证混凝土的耐久性，取 W/C=0.483、单位用水量 mwo 的确定根据水灰比 W/C=0.48 碎石公称最大粒径为 31.5mm，坍落度为180220mm，单位用水量为：W=240 kg 为保证工程质量和施工
5、工作性，在混凝土中掺加水泥用量的 1.0%缓凝高效减水剂。经试验掺加 1.0%的减水剂时，减水率达 25%。所以掺加减水剂的混凝土用水量按以下公式计算：mwa = mwa（1-）mwa-外加剂混凝土单位用水量mwa-未掺加外加剂混凝土的单位用水量-外加剂的减水率=240(1-0.25)=180kg4、单位水泥用量 mco根据上述获得的水灰比 W/C 和单位用水量 mwo，按下式计算混凝土单位水泥用量。mco=mwo/w/cmwo-单位用水量w/c-水灰比=180/0.48=375kg5、减水剂用量 sd 根据单位水泥用量和外加剂掺量按下式计算减水剂用量sd =mco1.0%mco-水泥用量1.
6、0%-外加剂掺量=3751.0%=3.75kg6、砂率 s 的确定集料采用最大粒径为 31.5mm 的连续级配碎石，砂为（ 区）中砂，水灰比 W/C 0.48。选定砂率 s=41%。7、计算砂 mso 和石 mgo 的用量采用质量法，假定砼表观密度 CP为 2400 kg/m3砂：（ CP-mco-mwo） s=（2400375 180）0.41=756 kg碎石：（ CP-mco-mwo-）（1- s）=(2400375 180)(10.41)=1089kg8、计算掺加外加剂时，扣除原液中水量的单位用水量由于该外加剂为液态减水剂，为确保水灰比的精确，所以在拌和加水量中按下式扣除原液中的水量。
7、mwosdmwo-单位用水量sd-减水剂用量1803.75=176kg9、初步配合比 C:W:S:G:F:sd水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ： 减水剂375 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 3.75五、粉煤灰等量取代法配合比计算1、选定与基准混凝土相同的水灰比 W/C 0.48 即水胶比 W/(C+F)0.482、根据确定的粉煤灰等量取代水泥量 f%（20% ）和基准混凝土中水泥用量C0（375） ，按下式计算粉煤灰用量 F 和粉煤灰混凝土中的水泥量 C粉煤灰用量 FF= C0f% =37520%=75kg水泥用量 CC= C0F =375-75=300kg3、粉煤灰混凝土的用水量
8、 W,扣除原液中的水量，按下式计算W=W/ C0(C+F) sd =0.48(300+75) 3.75=176kg4、砂和石的总质量 VA 按下式计算VA=（ CP -mco-mwo-sd）=2400-300-176-75-3.75=1845kg5、选用与基准混凝土配合比相同的砂率 s 砂和石的质量按下式计算砂用量 VA s =18450.41=756kg碎石用量 VA（1- s） =1845（1-0.41 ）=1089kg6、等量取代法粉煤灰混凝土配合比各种材料用量为 kg/m3 ; C:W:S:G:F:sd水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：粉煤灰 ： 减水剂300 ： 176 ： 756
9、： 1089 ： 75 ： 3.75六、试拌调整提出基准混凝土配合比1、试拌按初步配合比，取 10L 混凝土的材料用量进行试拌,各材料用量为:水泥:3.00kg水: 1.76kg 砂: 7.56kg碎石 4.75-13.2mm: 1.09kg碎石 13.2-19.0mm: 5.44kg碎石 19.0-31.5mm: 4.36kg粉煤灰：0.75kg减水剂：0.0375kg2、 工作性调整混凝土拌和物通过坍落度试验，工作性检测结果：坍落度值 217mm、204mm,达到设计 180220mm 的要求,且粘聚性、保水性亦良好。为控制现场施工流程，特测定水下混凝土凝结时间。经凝结时间试验，初凝：8h
10、20min，终凝：9h55min。则原有初步配合比无需调整，得到的基准配合比与初步配合比一致。基准配合比为 Kg/m3 C:W:S:G:F：sd水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：粉煤灰 ： 减水剂300 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 75 ： 3.75七、检验强度、确定试验室配合比1、制备立方体抗压强度试件为验证混凝土强度，按照基准配合比成型，进行标准的混凝土立方体抗压强度检验，该强度试验采用三种不同的水胶比，其中一个是基准配合比确定的水胶比，另外两个水胶比分别较基准配合比减少和增加 0.03，即维持单位用水量不变，增加和减少水泥用量，同时砂率分别较基准配合比减少和增加 1%。对三
11、组不同水灰比的混凝土分别进行拌和，检验各自工作性，同时测定混凝土拌和物的表观密度。A、基准配合比的水胶比 W/(C+F) 0.48， 砂率 s 41%B、水胶比 W/(C+F) 0.45 减少 0.03=0.45， 砂率 s 减少 1%=40%C、水胶比 W/(C+F) 0.45 增加 0.03=0.51， 砂率 s 增加 1%=42%拌制 30L 混凝土拌和物进行工作性试验，经测定粘聚性和保水性均符合要求，坍落度和表观密度见下表三种水胶比各自拌制 30L 拌合物材料用量及工作性检验结果坍落度 mm表观密度kg/m3水胶比砂率%水泥kg水kg砂kg碎石kg粉煤灰kg减水剂kg 1 2 1 23
12、00 176 756 1089 75 3.750.48 419.00 5.28 22.68 32.67 2.25 0.112216 212 2400 2390320 176 730 1094 80 4.000.45 409.60 5.28 21.90 32.82 2.40 0.120208 205 2400 2410282 176 784 1083 71 3.530.51 428.46 5.28 23.52 32.49 2.13 0.106223 219 2390 23902、强度测定和试验室配合比的确定按照公路工程水泥混凝土试验规程 （JTG E30-2005）标准方法，分别成型、养护和测定
13、三种水胶比混凝土的立方体抗压强度。不同水胶比的混凝土抗压强度值组别 水胶比 W/(C+F) 7 天抗压强度 （Mpa） 28 天抗压强度（Mpa）A 0.48 31.5 37.9B 0.45 37.4 44.6C 0.51 26.3 33.1根据强度试验结果，为保证工程质量，取水胶比 W/(C+F) 0.48，砂率 s 41%，用水量 W 176kg，为试验室配合比3、 混凝土配合比的密度调整假定表观密度 CP为 2400kg/m3，实测表观密度 CP2400kg/m3，混凝土密度修正系数 1.00，混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值未超过计算值的 2%，配合比的密度无需调整。试验室配合比就是混凝土的最终设计配合比。设计配合比；kg/m 3水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：粉煤灰 ： 减水剂300 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 75 ： 3.751 ： 0.59 ： 2.52 ： 3.63 ： 0.25 ： 0.012八、混凝土配合比使用说明 1、混凝土所用集料是通过标准筛分后进行试验的，在现场施工过程中，应根据混凝土原材料变化情况（如：砂的含水率、细度模数、含泥量、粗集料的含水率，级配掺配比例、超粒径、针片状含量等）对混凝土配合比予以调整。2、 施工时各种原材料质量均符合相关规范的要求；在现场拌合的过程中必须保证各种原材料的计量准确。
