C30水泥混凝土配合比设计

附件一：C30钢筋水泥混凝土配合比设计报告（一）设计概况设计混凝土强度等级为C30，无强度统计资料，要求混凝土拌和物和坍落度为（30-50）㎜，混凝土结构所处环境为I类环境。全部采用本地原材料。1、水泥水泥采用南京三龙天宝山牌P.O42.5级水泥，其指标如表1：表1项目凝结时间(min)胶砂强度(MPa)安定性（雷氏夹）抗折抗压初凝终凝3d28d3d28d结果215min275min4.27.620.248.2合格2、砂砂采用中（粗）砂。其指标如表2：表2检测项目实测值技术要求含泥量(％)Ⅱ类不低于Ⅱ类泥块含量(％)Ⅱ类不低于Ⅱ类筛分结果如表3：表3筛孔项目累计筛余（方孔筛，mm）百分率（％）9.54.752.361.180.60.30.15结果0.04.918.433.248.784.296.7规范下限00010417090规范上限01025507092100细度模数为2.70，属Ⅱ区中砂。3、碎石碎石采用小碎和瓜子片，最大粒径dmax=31.5㎜。其指标如表4：表4检测项目实测值技术要求（9.5-31.5）mm（4.75-9.5）mm压碎值(％)Ⅱ类/不低于Ⅱ类含泥量(％)Ⅱ类Ⅱ类不低于Ⅱ类泥块含量(％)Ⅱ类Ⅱ类不低于Ⅱ类针片状颗粒含量(％)Ⅱ类Ⅱ类不低于Ⅱ类筛分结果如表5：表531.526.519169.54.752.36(9.5-31.5)mm500.01.964.182.099.599.7100.0(4.75-9.5)mm500.00.00.00.03.492.299.20.01.032.141.051.596.099.6下限00/30/9095上限05/70/100100累计筛余（方孔筛，mm）百分率（％）规范级配合成级配矿料规格掺配比例(%)小碎和瓜子片按1：1掺配，其合成级配符合连续级配（5-25）mm规定。4、水水采用人畜饮用水。(二)确定初步配合比1)确定混凝土配制强度（fcu,o）混凝土设计强度fcu,k=30MPa，无强度统计资料，标准差δ=5.0MPa。混凝土配制强度：fcu,o≥fcu,k+1.645δ=30+1.645*5=38.2（MPa）取用fcu,o=38.5MPa。2）计算水胶比（W/B）1、按强度要求计算水胶比①计算水泥28天胶砂抗压强度已知采用P.O42.5水泥，水泥强度等级值fce,g=42.5MPa，水泥富裕系数γc=1.16，水泥28天胶砂抗压强度：fce=γcfce,g=1.16*42.5=49.3MPa②计算胶凝材料28天胶砂抗压强度已知水泥28天胶砂抗压强度fce=49.3MPa，粉煤灰影响系数γf=1.00，粒化高炉矿渣粉影响系数γs=1.00，胶凝材料28天胶砂抗压强度：fb=γfγsfce=1.00*1.00*49.3=49.3MPa③计算混凝土水胶比已知混凝土配制强度fcu,o=38.5MPa,胶凝材料28天胶砂抗压强度fb=49.3MPa，无强度统计资料，采用碎石拌制，αa=0.53,αb=0.20，计算水胶比：W/B=bbacu，bafff0=3.49*20.0*53.05.383.49*53.0=0.602、按耐久性校核水胶比混凝土结构所处环境为I类环境，允许最大水胶比为0.55，计算水胶比为0.60。采用水胶比为0.55。3)选定每立方米混凝土用水量(mwo)已知要求混凝土拌和物坍落度为（30-50）㎜，碎石最大粒径为31.5㎜，选用每立方米混凝土用水量mwo=195kg4)计算每立方米混凝土胶凝材料用量(mbo)1、已知每立方米混凝土用水量mwo=195kg，水胶比W/B=0.55，每立方米混凝土胶凝材料用量：mbo=mwo/(W/B)=195/0.55=355kg2、按耐久性校核每立方米混凝土胶凝材料用量混凝土结构所处环境为I类环境，允许最小胶凝材料用量为275kg。按强度计算每立方米混凝土胶凝材料用量为355kg，符合耐久性要求。采用每立方米混凝土胶凝材料用量为355kg。5)计算每立方米混凝土矿物掺合料用量(mfo)和水泥用量(mco)已知矿物掺合料掺量ßf=0%，每立方米混凝土矿物掺合料用量：mfo=mboßf=355*0%=0kg每立方米混凝土水泥用量：mco=mbo-mfo=355-0=355kg6)选定砂率（ßs）混凝土采用碎石拌制，最大粒径31.5㎜，水胶比W/B=0.55，选定混凝土砂率ßs=36%。7)计算每立方米混凝土砂石用量（mso，mgo）已知每立方米混凝土用水量mwo=195kg，矿物掺合料用量mfo=0kg，水泥用量mco=355kg，砂率ßs=36%。假定每立方米混凝土拌合物重量mcp=2450kg，用质量法求得mso=684kg，mgo=1216kg。8)确定计算配合比计算配合比为：mco：mfo：:mso：mgo：mwo=355：0：684：1216：195（三）提出试拌配合比水泥混凝土采用强制式混凝土搅拌机搅拌，搅拌量为40L，符合最小搅拌量25L的要求。试拌拌合物坍落度为35mm，粘聚性和保水性良好。试拌配合比为：mco：mfo：:mso：mgo：mwo=355：0：684：1216：195（四）确定设计配合比在试拌配合比的基础上，再分别增加和减少0.05的水胶比，同时分别增加和减少1%的砂率，组成三种不同配合比，并拌制混凝土进行抗压强度试验，结果如下表6：表6绘制胶水比—抗压强度线性关系图如下：C30钢筋水泥混凝土胶水比—抗压强度线性关系图35404511.522.53胶水比抗压强度(MPa)图中求得略大于配制强度对应胶水比为1.75，水胶比为0.57。取用砂率ßS=36%，每立方米混凝土用水量mw=195kg，求得每立方米混凝土矿物掺合料用量mf=0kg，水泥用量mc=342kg，碎石用量mg=1224kg，砂用量ms=689kg。拌合物表观密度实测值ρc,t=2480kg/m3，计算值ρc,c=2450kg/m3，混凝土配合比校正系数δ=ρc,t/ρc,c=1.01。设计配合比为：水胶比砂率坍落度(mm)粘聚性保水性配合比（质量比）(kg/m3)28d抗压强度(MPa)水泥掺合料江砂碎石水0.600.3750良好无3250714121619536.90.550.3635良好无3550684121619539.60.500.3530良好无3900653121219542.8mc：mf：:ms：mg：mw=342：0：689：1224：195（五）验证设计配合比混凝土结构所处环境为I类环境，允许最大氯离子含量为0.30%，实测混凝土拌合物水溶性氯离子含量P=0.09%，符合规定要求。