C30砼配合比計(jì)算書

C30砼配合比計(jì)算書混凝土配合比設(shè)計(jì)不是僅僅通過計(jì)算可以完成的，實(shí)際上，配合比設(shè)計(jì)是一門試驗(yàn)技術(shù)，試驗(yàn)才是配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?；炷僚浜媳扔?jì)算是為試驗(yàn)服務(wù)的，目的就是將試驗(yàn)工作壓縮到一個(gè)較小的范圍。配合比計(jì)算也就是找符合目標(biāo)的近似值，使試驗(yàn)工作更為簡捷、準(zhǔn)確和減少試驗(yàn)量。一、設(shè)計(jì)依據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程《JGJ55-2011》二、設(shè)計(jì)目的和要求（1）設(shè)計(jì)坍落度180±20mm；（2）混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為30MPa。三、原材料（1）水泥：P.042.5，28d膠砂抗壓強(qiáng)度48.6MPa，安定性合格；（2）砂：II區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)2.6；（3）碎石：最大粒徑25mm,連續(xù)級配；（4）外加劑：聚羧酸高性能減水劑，固含量12%，摻量1.8%，減水率25%；（5）粉煤灰：F-II級粉煤灰，細(xì)度18.3%，需水量比99%；（6）?；郀t礦渣粉：S95級，流動(dòng)度比98%，28d活性指數(shù)101%；（7）拌和水：飲用水。四、配合比設(shè)計(jì)計(jì)算(一)計(jì)算配制強(qiáng)度(fcu,0)由于缺乏強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)資料，因此根據(jù)《規(guī)程》表4.0.2選擇強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ為5.0MPa。(二)混凝土水膠比（W/B）（1）確定礦物摻合料摻量應(yīng)根據(jù)《規(guī)程》中表3.0.5-1的規(guī)定，并考慮混凝土原材料、應(yīng)用部位和施工工藝等因素來確定礦物摻合料摻量。注：1采用其它通用硅酸鹽水泥時(shí)，宜將水泥混合材摻量20%以上的混合材量計(jì)入礦物摻合料；2復(fù)合摻合料各組分的摻量不宜超過單摻時(shí)的最大摻量；3在混合使用兩種或兩種以上礦物摻合料時(shí)，礦物摻合料總摻量應(yīng)符合表中復(fù)合摻合料的規(guī)定。礦物摻合料的選用及摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定，確定用量前可先設(shè)計(jì)多個(gè)摻量方案，根據(jù)強(qiáng)度、耐久性要求計(jì)算水膠比、膠凝材料用量。使用摻合料時(shí)應(yīng)考慮不同摻合料的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，如粉煤灰可以改善混凝土拌合物的工作性、抗硫酸鹽、抗氯離子性能，但用量大會(huì)降低混凝土早期強(qiáng)度，同時(shí)也不利于抗凍性和抗碳化性能。依據(jù)規(guī)程，確定兩種摻量方案：方案1：粉煤灰摻量30%；方案2：粉煤灰摻量20%，礦粉摻量20%。（2）計(jì)算膠凝材料膠砂強(qiáng)度膠凝材料膠砂強(qiáng)度既可以按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》GB/T17671對3個(gè)膠凝材料進(jìn)行膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)，也可以依據(jù)《規(guī)程》表5.1.3選取對應(yīng)的粉煤灰或礦粉影響系數(shù)，計(jì)算fb。1采用Ⅰ級粉煤灰宜取上限值。2采用S75級?；郀t礦渣粉宜取下限值，采用S95級?；郀t礦渣粉宜取上限值，采用S105級粒化高爐礦渣粉可取上限值加0.05。3當(dāng)超出表中的摻量時(shí)，粉煤灰和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。檢測或計(jì)算結(jié)果：方案1：根據(jù)粉煤灰活性試驗(yàn)，測得摻加30%粉煤灰的膠凝材料28d膠砂強(qiáng)度為35.3MPa。方案2：根據(jù)表5.1.3選取粉煤灰和礦粉影響系數(shù)，礦粉、粉煤灰雙摻，各摻20%，影響系數(shù)：粉煤灰取0.8礦粉取0.98。則膠凝材料強(qiáng)度為：48.6×0.8×0.98＝38.1MPa；（3）水膠比計(jì)算利用《規(guī)程》中公式5.1.1計(jì)算實(shí)際水膠比如下：W/B=ɑa×fb/(fcu,0+ɑa×ɑb×fb)

（5.1.1）式中：

W/B——混凝土水膠比；aa、ab——回歸系數(shù)，按本規(guī)程第5.1.2條的規(guī)定取值；fb——膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度（MPa），可實(shí)測，且試驗(yàn)方法應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》GB/T17671執(zhí)行；也可按本規(guī)程第5.1.3條確定，由于沒有回歸系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)資料，所以按《規(guī)程》中表5.1.2選取aa、ab。方案1：摻加30%粉煤灰時(shí)混凝土的水膠比為0.446，取0.45；方案2：摻加20%粉煤灰和20%礦粉時(shí)混凝土的水膠比為0.474，取0.47；（三）確定用水量確定坍落度設(shè)計(jì)值為180mm。根據(jù)《規(guī)程》第5.2節(jié)規(guī)定計(jì)算用水量步驟如下：（1）塑性混凝土單位用水量根據(jù)《規(guī)程》中表5.2.1-2選擇單位用水量。滿足坍落度90mm的塑性混凝土單位用水量為210kg/m3（插值）。1

本表用水量系采用中砂時(shí)的取值。采用細(xì)砂時(shí)，每立方米混凝土用水量可增加5kg～10kg；采用粗砂時(shí)，可減少5kg～10kg。2摻用礦物摻合料和外加劑時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。（2）推定未摻外加劑時(shí)混凝土用水量以滿足坍落度90mm的塑性混凝土單位用水量為基礎(chǔ)，按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5kg/m3用水量來計(jì)算坍落度180mm時(shí)單位用水量m′w0＝（180-90）/20*5+210＝232.5kg/m3。（3）摻外加劑時(shí)的混凝土用水量

高性能減水劑的具有較高的減水率，可以通過增加用量提高減水率，甚至可以把用水量降的很低，在選擇混凝土用水量時(shí)應(yīng)滿足混凝土工作性對漿體的要求?；炷翝{體應(yīng)能充分填充骨料間空隙并包裹在骨料表面起到“潤滑”作用。骨料空隙率及混凝土拌合物的工作性不同需要的漿體量也是不同的，因而對用水量也不同。確定混凝土配合比時(shí)，應(yīng)注意外加劑用量與用水量的匹配。利用《規(guī)程》中公式5.2.2計(jì)算摻外加劑時(shí)的混凝土用水量如下：m′w0＝mw0（1-β）

（5.2.2）摻外加劑用水量：232.5×（1－25%）＝174kg/m3。（四）膠凝材料用量根據(jù)上述水膠比和單位用水量數(shù)據(jù)，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.3.1計(jì)算膠凝材料用量如下：mb＝

mw0÷（W/B）（5.3.1）計(jì)算結(jié)果：方案1:混凝土的膠凝材料用量為386.6kg/m3，取387kg/m3；方案2:混凝土的膠凝材料用量為370.2kg/m3；取370kg/m3；（1）計(jì)算礦物摻合料用量根據(jù)上述確定的粉煤灰和礦粉摻量，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.3.2分別計(jì)算粉煤灰和礦粉用量如下：mf0

＝

mb0×βf（5.3.2）式中：mf0

——計(jì)算配合比每立方米混凝土中礦物摻合料用量（kg/m3）；βf——礦物摻合料摻量（%），可結(jié)合本規(guī)程3.0.5條和5.1.1條的規(guī)定確定。計(jì)算結(jié)果：方案1:混凝土的粉煤灰用量為116kg/m3；方案2:混凝土的粉煤灰和礦粉用量分別為74kg/m3和74kg/m3。（2）計(jì)算水泥用量根據(jù)膠凝材料用量、粉煤灰用量，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.3.3計(jì)算水泥用量如下：mc0＝

mb0－mf0

（5.3.3）式中：mc0

——計(jì)算配合比每立方米混凝土中水泥用量（kg/m3）。計(jì)算結(jié)果：方案1：混凝土的水泥用量為271kg/m3；方案2：混凝土的水泥用量為222kg/m3。（五）外加劑用量選定C30混凝土的A型減水劑摻量為1.8%，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.2.3計(jì)算外加劑用量如下：ma0

＝

mb0×βa（5.2.3）式中：

ma0

——計(jì)算配合比每立方米混凝土中外加劑用量（kg/m3）；mb0

——計(jì)算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）,計(jì)算應(yīng)符合本規(guī)程5.3.1條的規(guī)定；βa——外加劑摻量（%）,應(yīng)經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定。計(jì)算結(jié)果：方案1:混凝土的外加劑單位用量為6.96kg/m3，取7.0kg/m3；方案2:的外加劑單位用量為6.66kg/m3；取6.7kg/m3。（六）調(diào)整用水量外加劑固含量12%，扣除液體外加劑的水份，

C30混凝土實(shí)際單位用水量計(jì)算結(jié)果為：方案1：混凝土的調(diào)整用水量為168kg/m3；方案2：混凝土的調(diào)整用水量為168kg/m3。（六）計(jì)算砂率（1）確定砂率根據(jù)《規(guī)程》中表5.4.2的規(guī)定，初步選取坍落度60mm時(shí)砂率值為31%（插值）。隨后按坍落度每增大20mm、砂率增大1％的幅度予以調(diào)整，得到坍落度180mm混凝土的砂率βs＝（180-60）/20+31%＝37%。即，計(jì)算結(jié)果：坍落度180mm的C30混凝土砂率為37%。1本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增大砂率；2采用人工砂配制混凝土?xí)r，砂率可適當(dāng)增大；3

只用一個(gè)單粒級粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。很多情況下，會(huì)發(fā)現(xiàn)通過查表確定的砂率往往感覺砂率較實(shí)際偏小。砂率與混凝土工作性、骨料粒徑和空隙率、砂的粗細(xì)等因素有關(guān)，通過查表確定的砂率僅僅是初步的，需要在試配中調(diào)整確定最終砂率。（2）計(jì)算粗細(xì)骨料用量假定C30容重2380kg/m3，根據(jù)砂率37%，計(jì)算砂、石用量為：方案1：混凝土的砂和石子用量分別為673kg/m3和1145kg/m3；方案2：混凝土的砂和石子用量分別為679kg/m3和1156kg/m3。（七）試拌配合比（共計(jì)兩個(gè)方案的配合比）綜上所述，計(jì)算得到C30混凝土的試拌配合比如下表所示：五、試配（1）配合比調(diào)整試拌是試配的第一步，其目的一方面是使混凝土拌合物滿足施工要求，另一方面是優(yōu)化外加劑、砂率和膠凝材料用量。在試拌調(diào)整過程中，要保持水膠比不變，通過調(diào)整外加劑用量和砂率時(shí)混凝土拌合物滿足施工要求。試配的第二步是在試拌的基礎(chǔ)上進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)。采取三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)應(yīng)為上述確定的試拌配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加或減少0.05，用水量與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%（以上兩種方案配合比調(diào)整略）。試配的第三步是調(diào)整配合比，首先依據(jù)第二步的3個(gè)膠水比混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果繪制強(qiáng)度和水膠比關(guān)系圖，或采用插值法選用略大于試配強(qiáng)度的膠水比做進(jìn)一步調(diào)整。試配第四步是進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，主要試驗(yàn)?zāi)途眯允欠穹弦?。例如設(shè)計(jì)的氯離子含量、抗水滲透、抗氯離子滲透、抗凍、抗碳化和抗硫酸鹽侵蝕等耐久性要求，設(shè)計(jì)中沒有規(guī)定要求混凝土耐久性能可以不做驗(yàn)證。（2）配合比校正當(dāng)混凝土拌合物表觀密度實(shí)測值與計(jì)算值之差的絕對值不超過計(jì)算值的2％時(shí)，調(diào)整的配合比可維持不變；當(dāng)二者之差超過2％時(shí)，應(yīng)將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)δ。配合比設(shè)計(jì)原則：要設(shè)計(jì)配合比，按照普通配合比設(shè)計(jì)規(guī)程是沒多大用處的，基本上國內(nèi)的工程師設(shè)計(jì)配合比都是靠原材料的性能和經(jīng)驗(yàn)定，但是原則就是滿足強(qiáng)度，耐久性的要求，還要滿足施工性能，也就一般所說的和易性。至于外加劑的產(chǎn)量，減水劑，泵送劑