精品資料（2021-2022年收藏）配合比優(yōu)化方案

1、配合比優(yōu)化方案一. 目的：滿足和易性和耐久性前提下，降低成本，減少材料用量。二. 配合比優(yōu)化原則：1. 滿足施工和易性要求。2. 滿足耐久性要求。3. 滿足經(jīng)濟(jì)性要求。三. 試驗(yàn)材料：（1） 水泥：安徽省巢東水泥股份有限公司P.O42.5水泥（2） 外加劑：江蘇蘇博特PCA-I型聚羧酸高性能減水劑（3） 砂：江西贛江II區(qū)中砂細(xì)度模數(shù)2.3-3.0（4） 碎石：彭澤縣坤泰礦業(yè)有限公司10-20mm、5-10mm二級(jí)碎石。（5） 粉煤灰：國(guó)電安徽力源電力發(fā)展有限公司I級(jí)粉煤灰。四. 配合比參數(shù)優(yōu)化：1. 混凝土用水量?jī)?yōu)化1.1試驗(yàn)方法保持水膠比不變，改變用水量進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)；通過(guò)改變高效外

2、加劑的摻量，使混凝土塌落度滿足設(shè)計(jì)要求；對(duì)不同等級(jí)混凝土分別進(jìn)行試驗(yàn)選擇合理的用水量。1.2試驗(yàn)配合比以強(qiáng)度等級(jí)C30、塌落度要求160-200mm為例，保持水膠比為0.41，粉煤灰摻量為20%不變，用水量選159-184/m³，試驗(yàn)配合比如表1所示：表1用水量?jī)?yōu)化試驗(yàn)配合比試驗(yàn)編號(hào)水泥（kg）粉煤灰（kg）5-10mm碎石（kg）10-20mm碎石（kg）砂（kg）水（kg）外加劑摻量砂率%（kg）W-1310782108417921591.14.2743W-2320802128477671641.04.042W-3330822108397601691.04.1242W-43408

3、42118467351741.04.2441W-5350872118427311790.93.9341W-6360892128487071840.94.04401.3試驗(yàn)結(jié)果對(duì)表1混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示：表2用水量?jī)?yōu)化試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)編號(hào)塌落度（mm）和易性抗壓強(qiáng)度7天28天W-1170流動(dòng)性好、黏度大39.646.7W-2175良好40.148.5W-3180良好40.547.9W-4175良好39.146.3W-5180良好38.945.2W-6185良好37.944.7從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，混凝土抗壓強(qiáng)度并沒(méi)有隨著水泥的用量增加而明顯提高，而是遵循著水膠比與強(qiáng)度的線性關(guān)系。試驗(yàn)編

4、號(hào)W-1由于用水量少混凝土黏度相對(duì)偏大；而試驗(yàn)編號(hào)W-5、W-6的試驗(yàn)結(jié)果雖然符合設(shè)計(jì)要求，但是經(jīng)濟(jì)性差。綜上結(jié)果：強(qiáng)度等級(jí)C30混凝土、坍落度為160-200mm的混凝土，用水量164-169/m³為宜。2. 粉煤灰摻量?jī)?yōu)化2.1試驗(yàn)方法保持混凝土水膠比、砂率、外加劑摻量、膠凝材料總量比變，選用不同摻量的粉煤灰等量代替水泥進(jìn)同等級(jí)對(duì)比試驗(yàn)。2.2試驗(yàn)配合比粉煤灰優(yōu)化試驗(yàn)配合比：以強(qiáng)度等級(jí)C30、塌落度要求160-200為例，配合比參數(shù)：膠凝材料總量400kg、水膠比0.41、砂率為42%、外加劑摻量為1%，改變粉煤灰摻量的試驗(yàn)配合比如表3所示：表3粉煤灰摻量?jī)?yōu)化試驗(yàn)配合比試驗(yàn)編號(hào)材

5、料用量kg/m³煤灰與膠凝材料比值水泥粉煤灰5-10mm碎石10-20mm碎石砂水外加劑F-134060212847767164415F-232080212847767164420F-3300100212847767164425F-4280120212847767164430F-5260140212847767164435F-62401602128477671644402.3試驗(yàn)結(jié)果對(duì)表3配合比混凝土性能進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4：表4粉煤灰摻量?jī)?yōu)化試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)編號(hào)塌落度（mm）和易性抗壓強(qiáng)度（Mpa）7天28天F-1155流動(dòng)性差、有泌水41.249.7F-2175良好40.148.

6、5F-3175良好38.247.2F-4180良好36.643.5F-5185良好33.540.3F-6195良好29.437.6從試驗(yàn)結(jié)果可以看出：粉煤灰對(duì)改善新辦混凝土和易性起到了較大作用，并隨著摻量的增加效果更明顯。從試件的抗壓強(qiáng)度結(jié)果看出：粉煤灰對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度影響較大，并且隨著粉煤灰摻量的增加強(qiáng)度下降的更明顯。當(dāng)粉煤灰摻量從35%增加到40%時(shí)，混凝土7天強(qiáng)度下降了4.1 Mpa,同時(shí)看出，隨著粉煤灰摻量的增加混凝土7天強(qiáng)度和28天強(qiáng)度增長(zhǎng)有所加大，6組試驗(yàn)結(jié)果除試驗(yàn)編號(hào)F-6的28天強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求外其余均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。綜上結(jié)果：以強(qiáng)度等級(jí)C30、塌落度要求160-200m

7、m的混凝土，粉煤灰摻量為20-25時(shí)效果較好。3. 砂率優(yōu)化從混凝土理論可知：要使混凝土達(dá)到良好的和易性，必須有足夠的砂漿填充碎石的空隙并保持富余量，同時(shí)要有足夠的漿體填充砂子的空隙，使其起到一定的潤(rùn)滑作用。影響混凝土砂率的因素較多，如：碎石的級(jí)配及空隙率，含泥量及針片狀含量；砂的級(jí)配和細(xì)度模數(shù)；混凝土漿體含量及用水量等等。 混凝土中骨料分為：粗骨料和細(xì)骨料倆種，粗細(xì)骨料的用量一般用砂率或單位體積粗骨料用量表示。細(xì)骨料過(guò)多或過(guò)少都會(huì)影響混凝土拌合物的流動(dòng)性好人粘聚性，而碎石的粒形、級(jí)配對(duì)混凝土的和易性和用水量有較大的影響。因此對(duì)砂率及碎石的級(jí)配作進(jìn)一步的優(yōu)化。3.1碎石的級(jí)配優(yōu)化通過(guò)改變5-1

8、0mm和10-20mm兩種規(guī)格碎石的摻配比例，進(jìn)行碎石的緊裝堆積密度試驗(yàn)，當(dāng)5-10mm和10-20mm兩種規(guī)格碎石按某一比例摻配時(shí)，其堆積密度最大、空隙率最小，此時(shí)的粒形和級(jí)配也最好。3.2砂率優(yōu)化選用基準(zhǔn)配合比，改變砂率進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)拌合物的和易性與混凝土強(qiáng)度的綜合評(píng)定，選出合適的砂率或最合適的碎石用量。3.3試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果如表5所示：表5不同等級(jí)混凝土適合的碎石用量強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30水下C30C40C50碎石用量（kg/m³）11201105107210281059107710924. 水膠比確定 按照J(rèn)GJ 55-2011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程要求，混

9、凝土的水膠比，通過(guò)計(jì)算求得；水膠比的高低與選用的水泥實(shí)際強(qiáng)度和設(shè)計(jì)要混凝土配制強(qiáng)度有關(guān)；水膠比與強(qiáng)度成反比例關(guān)系，在一定范圍內(nèi)其關(guān)系近似于線性。由于高性能混凝土采用高效減水劑和摻入大量的摻和料，因此，其水膠比不能單靠規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)算，還需要大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析確定。我們以上述試驗(yàn)結(jié)果為基準(zhǔn)，按每增加或減少0.04水膠比對(duì)各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)。綜合考慮各方面因素最終確定的各等級(jí)混凝土的水膠比如表6所示：表6不同等級(jí)混凝土水膠比強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30水下C30C40C50水膠比0.580.50.450.420.410.350.31五. 基于管理水平優(yōu)化后的混凝土配合比：強(qiáng)度等級(jí)水膠比材料用量kg/m³7天抗壓強(qiáng)度28天抗壓強(qiáng)度水泥粉煤灰砂碎石水外加劑C150.582207080911201682.32C200.52646