C55混凝土配合比设计及应用
C55高性能混凝土配合比设计和应用
2020年6月第2期葛洲坝集团科技总第134期C55高性能混凝土配合比设计和应用蒋峥1、邵莲芳$1.葛洲坝集团试验检测有限公司2.湖北省宜昌市鼎诚工程技术服务有限公司摘要：本文以石首长江大桥北岸边跨箱梁混凝土为例，阐述了大型箱梁C55高性能混凝土配合比设计，为了满足施工性能、力学性能、耐久性能、减少大体积混凝土产生水化热，将混凝土配合比设计分为夏季和冬季配合比设计，在工程应用中达到了预期的效果。
关键词：箱梁；高性能混凝土；配合比设计；水化热0引言高性能混凝土是以工程设计、施工和实用对混凝土性能特定要求为总体目标，以耐久性为设计基本要求，选用优质常规原材料，合理掺加化学外加剂和矿物掺合料，采用较低的水胶比并优化配合比，通过预拌生产方式以及严格的施工质量控制措施，制成具有优异的工作性、均匀性、密实性、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土，高性能混凝土应特别重视养护，初凝以前要及时保湿，终凝以后要加强补水，即对于浇筑完成后的裸露面应在收浆后立即用塑料薄膜覆盖或喷雾、喷养护剂保湿，脱模后的暴露面应釆用覆盖保水材料和浇水等方式养护。
1工程概况石首长江公路大桥位于荆州市，是湖北省高速公路网规划的“枣阳-石首”高速公路跨越长江的控制性工程，设计时速为lOOkm/h,双向六车道。
主桥釆用主跨820m的双塔不对称混合梁斜拉桥方案，北边跨采用C55混凝土主梁，长251.5m；由钢混结合段及36片大型箱梁组成。
大型箱梁梁段类型为F型，箱梁尺寸大致为：长6.8m,宽38.5m,中心线高3.82加，顶板厚度55cm,底板厚度55cm,斜底板厚度55cm,内腹板厚度85cm。
设有两道横隔板，横隔板厚度为32cm。
2混凝土配合比设计2.1设计要求作为混合梁斜拉桥关键组成部分，设计参数如下：⑴混凝土抗压强度等级C55,坍落度210+20mm,扩展度550+50mm；⑵混凝土弹性模量不小于3.6X104MPa；⑶混凝土总碱量不大于3.Okg/m3o2.2原材料优选经过工程前期原材料的比选和公路桥涵施工技术规范要求，优选出以下原材料：(1)水泥：华新水泥(宜昌)有限公司生产的P•052.5水泥；(2)砂：湖南洞庭湖产的河砂,0-4.75mm,细度模数2.7；(3)碎石：湖南省临湘市凡泰矿业有限公司，(4.75-19.0mm)其掺配比例为：4.75-9.5nmi=30%, 9.5-19inm=70%；(4)外掺料：岳阳华能实业总公司产的I级粉煤灰，荆州中和新型建材有限责任公司生产的矿粉；(5)减水剂：上海逸春建材科技有限公司生产SX-C18型聚竣酸高性能减水剂，掺量：1.1%,减水率大于30%；(6)水：当地地下水。
C55高性能混凝土的配合比设计及施工
C55高性能混凝土的配合比设计及施工【摘要】高性能混凝土是1990年在美国的一次混凝土会议提出来的。
高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，具有高强度、高弹性模量、高流动性、低渗透性和抵抗外界破坏的性能的混凝土。
是以耐久性做为设计的主要指标。
在预定的作用下，预期的使用条件下，预期的维护下，预定的期限内维持的最低性能。
【关键词】混凝土;配合比;设计;施工1、工程概况吉昌特大桥位于中山市南头镇九顷村与中山市东升镇吉昌村跨越鸡鸦水道，距上游细滘大桥约7.5km处，距下游东阜大桥约 4.8km。
桥梁起点桩号为K45+733，止点桩号为K46+338m，中心桩号为K46+035.5，桥梁总长605m。
吉昌特大桥主桥采用C55预应力混凝土连续梁，基准跨径布置为90+155+90m;桥梁位于半径为16000m的圆曲线上，横向分为上下游分离的左右两幅桥，桥梁全宽为33.5m，两幅桥间距0.7m，每幅桥宽16.4m。
2、原材料的要求2.1水泥强度等级在42.5级以上的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
碱含量应控制在≤0.6%熟料中的C3A含量≤8% 。
细度应按比表面积≤350m2/kg控制。
2.2碎石配制高性能混凝土时，母岩的强度要高于混凝土强度的1.5-2倍。
采用表面粗糙的碎石为好，尤其是密实坚硬的石灰岩碎石更好。
对于低用水量，并用高效减水剂配制的混凝土、组合石子级配改变所导致的石子表面积与空隙变化的两项因素中，空隙大小对混凝土拌和物的流动性起着关键的作用，为此我标采用中山名耀5-25 mm碎石和珠海11-22的碎石进行70：30掺配，掺配后压碎值为8.5%，针片状为4.3%，空隙率39.5%，级配符合5-25mm连续级配，非碱活性。
2.3砂子对于低用水量和高石子用量，处于临界饱和状态的混凝土，砂子的细度模数的变化对其可泵性起着及其重要的作用，砂子细度模数过大，混凝土拌和物中集料处于堆聚状态，混凝土不可泵。
公路建设项目C55混凝土配合比设计及应用
公路建设项目C55混凝土配合比设计及应用发表时间：2016-11-14T14:09:40.730Z 来源：《低碳地产》2016年8月第16期作者：赵军[导读] 文章通过结合某高速公路工程实例，对该工程所采取的C55混凝土配合比设计以及原材料控制、拌制施工等环节展开探讨。
深圳市金众工程检验检测有限公司广东深圳 518000【摘要】文章通过结合某高速公路工程实例，对该工程所采取的C55混凝土配合比设计以及原材料控制、拌制施工等环节展开探讨，总结出可采用的设计配合比以及有效的施工、质量控制措施以及应注意的事项，为同类工程提供参考。
【关键词】公路建设项目；主梁混凝土；C55混凝土；配合比；搅拌工艺目前，C55混凝土广泛应用于现代桥梁的施工中，这就要求C55混凝土在设计应用过程中不光要满足强度需求,还要保证抗裂、抗渗等性能和外观质量，满足施工及设计要求，确保工程质量。
考虑到在工程实践中，C55混凝土的配制应用技术复杂，必须从原材料选择和混凝土配合比的合理设计方面严格控制。
文章结合工程案例，重点对配合比设计进行研究，包括了原材料选择、配合比设计等内容。
1 工程简介某高速公路全长93.552km，其中桥隧总长17.337km，占18.57%。
本项目有四座刚构桥，其中LJ－8合同段全长622.76m，最大跨径135m，主墩(7#)高114m；LJ－9合同段全长958m，最大跨径165m，主墩(4#)高132m；LJ－11合同段全长1688m，最大跨径185m，主墩(14#)183m，考虑到主梁压应力超限较大，为满足受力要求，主梁混凝土设计为C55。
2 设计考虑要求2.1 规范要求坍落度:180～220mm。
弹性模量:3.55×104MPa。
氯离子含量:≤0.06%。
2.2 设计文件要求根据设计图纸，本项目桥梁结构的设计基准期为100年，混凝土需考虑桥梁耐久性设计。
影响混凝土结构耐久性的主要因素有混凝土的碳化、氯离子对混凝土结构的侵蚀、混凝土的碱－集料反应、钢筋的锈蚀等。
C55混凝土配合比设计书
C55混凝土配合比设计书C55砼配合比计算书一、设计说明:本合同段的现浇箱梁采用C55砼。
据施工图纸和技术规范要求，对该配合比进行设计，通过对配合比和原材料的各项技术指标试验，确定该配合比所用的材料和最佳配合比例。
二、设计规程:1、《JGJ55-2011 普通砼配合比设计规程》2、《公路工程国内招标文件范本》3、《湖南邵坪高速公路设计文件及图纸》4、《JTG/TF50-2011公路桥涵施工技术规范》5、《JTGE42-2005公路工程集料试验规程》6、《JTGE30-2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》三、设计要求:1、混凝土拌合物应该有良好的和易性，无显著的离析，泌水现象;2、拌合物坍落度为160mm-200mm(采用泵送施工);3、碎石的最大粒径4.75mm-19mm,符合连续级配;4、砼设计强度等级为C55，采用机械拌和;5、细集料为级配良好的?区中砂;6、水为透明，洁净天然水。
四、原材料说明:1、砂:衡阳湘粤砂场?区中砂，表观密度(g/cm?):2.558 细度模数:2.7;2、碎石:新邵县双友采石场生产的4.75,9.5mm、9.5-19mm二级级配混合料。
(掺配比例4.75,9.5mm 为:35%:9.5,19mm为65%) 表观密度(g/cm?):2.617，空隙率:39.5%3、水泥:韶峰南方牌P.O52.5Mpa水泥;4、水:地下干净水;5、外加剂:新中岩聚羧酸系高性能减水剂;五、坍落度:C55配合比坍落度设计为:160mm-200mm。
六、砼配合比计算:1、确定混凝土试配强度fcu,o:设计要求混凝土强度为55MPa，根据现场施工条件及施工水平，取标准差δ=6.0MPa，混凝土配制强度为 fcu,o=55+1.645*6=64.9 Mpa式中: fcu,o—--砼配制强度fcu,k—--砼立方体抗压强度标准值1.645—强度保证率为95%时的概率系数δ———强度标准差2、计算水灰比:w/c=aa*fce/(fcu,o+aa*ab*fce) =0.53*52.5/(64.9+0.53*0.2*52.5) =0.39 式中:аɑ----回归系数，采用碎石取0.53аb----回归系数，采用碎石取0.20 fce—---52.5加入高效减水剂，调整W/C=0.31 3、选定用水量:根据坍落度数值及所用细集料为中砂,碎石最大粒径为19mm，选用混凝土用水量为200kg/m3。
C55混凝土配合比标准解析
xx
Xx公司
Xx公司
黄河砂
Xx采石场 5-20mm连续 级配 1102 1109 1094 1155 1155 1152
Xx公司 聚羧酸 减水剂 6.22 6.44 6.00 6.37 5.97 6.83
比表面积 383kg/m3 3天抗折 6.1MPa
标准稠度 27.0% 3天抗压 32.8MPa
初凝时间 159min 28天抗折 8.8MPa
终凝时间 214min 28天抗压 61.2MPa
碱含量 0.46% 安定性 2.5
氯离子含量 0.009%
三、原材料选用情况
2、砂： 黄河砂Ⅱ区中砂
细度模数
考虑到JTJ041-2000 公路桥涵施工技术规范中配制高强度混凝土所 用水灰(胶)比宜控制在0.24-0.38范围内；最后确定普通混凝土配合 比水灰比为0.30，双掺混凝土配合比水胶比为0.28。
四、配合比设计
3、用水量的确定
从JGJ55-2000表4.0.1-2中选取每m3混凝土的用水量mwo=187㎏，已 知减水剂的减水率为21.4%,普通配合比每m3混凝土实际用水量为： mw = 187×(1-21.4%)=147㎏/m3 考虑到双掺配合比中加入的掺合料能够增加混凝土的流动性，对混 凝土坍落度产生了影响，每m3混凝土实际用水量调整到145㎏/m3。 4、每m3混凝土水泥用量及掺合料的确定
1.83 2.87
0.19 0.19 0.017 0.37 22 205 400 2520 537
5d 57.6 105 54.2 4.24 119
25L用量
45L用量
C55混凝土配合比设计
C55混凝土配合比设计一、设计要求强度C55，坍落度180mm ，泵送混凝土。
路途距离：40分钟可到达。
泵送高度初估﹤50m （此项作用选石子最大粒径）、入泵坍落度要求180㎜。
二、设计目的①拌合物的工作度满足设计和规范要求的坍落度及经时损失；粘聚性、保水性合格。
②硬化后在规定龄期的强度满足设计要求。
③耐久性符合设计要求。
④尽可能经济。
三、原材料质量要求四、实验室提供历来C40及以上混凝土强度标准差2011年6月以来C40HB(泵送)28天抗压强度统计：46.5、54.5、47.82011年6月以来C45 HB(泵送)28天抗压强度统计：51.3。
〖普通混凝土配合比设计规程〗JGJ55—2000规定：混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料计算确定，计算时，强度试件组数不应少于25组。
故我们只能按无统计资料情况处理。
五、设计原理 1、混凝土强度准备采用以下三种措施： ①掺缓凝高效减水剂 水灰比对混凝土配制的影响决定混凝土强度的主要因素、关键因素是水灰比。
水灰比越小，混凝土强度越高，但塌落度就越小。
塌落度小的混凝土不能满足施工泵送要求，这是一个矛盾对立的二方面。
水灰比由计算配合比强度要求初定，然后通过试配调整。
本设计属大流动性混凝土（混凝土拌合物坍落度大于等于160mm ），采取加入聚羧酸系高性能减水剂措施来获得，减水率应≧20%。
高性能减水剂对混凝土的作用前面提到，既要保证强度，又要保证流动性，必须掺高性能减水剂。
减水剂作用原理：减水剂掺入到水泥浆体系后，由于A C 3水化速度最快，吸附量又大，因此A C 3首先吸附了大量减水剂。
A C 3含量高的水泥与A C 3含量低的水泥相比，在相同减水剂、相同参量条件下，吸附减水剂的量就多，必然影响到水泥浆体系中其他矿物质（S C 3、S C 2、AF C 4等）所需分散剂的数量，因而，显示出混凝土的流动性差。
为此，对于A C 3含量高的水泥需适当增加减水剂的掺量，使流动性得到改善。
机制砂C55泵送砼配合比设计及运用
江门口特大桥C55现浇箱梁机制砂高泵送砼配合比设计及现场运用验证-------陈书平（中交第二航务工程局有限公司昆明分公司）摘要：针对机制砂泵送C55混泥土配合比设计，运用于桥垮为（90+170+90）+2×30米的预应力混泥土现浇连续钢构箱梁，引桥为预制混泥土T梁的特大桥上。
两主墩分别高：1#墩高77m，2#墩高93.5m，0#块高11m，承台高4.5m。
泵送最大垂直高度为104m，地面水平管距离承台的水平距离为82m。
首先对整个目标工程进行了简要说明。
其次，对施工所用的原材料---水泥，砂，粗集料，外加剂---一一进行了具体试验结果的各种指标的分析。
再根据各种原材料的试验结果进行大量试配，确定最佳施工配合比。
关键字：机制砂高泵送配合比设计C55混泥土一、工程简介：江门口特大桥位于云南省兰坪县石登乡以南约6公里的江门口北侧，横跨澜沧江左岸支流江门口大河，桥址区海拔高度为1530~1700，场地交通及讯息极为不便。
桥梁起点桩号K187+877.38，终点桩号K188+296.04，全长418.66m。
由里程桩号起点往终点方向降坡1.5%，横坡双向2.0%。
桥垮为（90+170+90）+2×30米，主桥为预应力混泥土现浇连续钢构箱梁，引桥为预制混泥土T梁。
两主墩分别高：1#墩高72m，2#墩高88.5m，0#块高11m，承台高4.5m。
主桥砼设计标号要求为C55泵送砼，设计坍落度180mm—220mm。
泵送最大垂直高度为104m。
由于地理位置特殊，地面水平管到承台的水平距离为82m。
江门口特大大桥为本标段控制性工程。
由于当地属于山区运输不便，如使用江砂成本十分高昂，因此本标段所使用的砂都是机制砂。
无奈又受限于当地石材质量，风化石的含量高，粗骨料的强度不特别理想，打出的机制砂的强度也较低，这无疑增加了配制高标号砼的难度。
再者运输条件限制，不方便掺用粉煤灰，这更增加了泵送的困难。
二、原材料指标1. 水 泥：采用红塔滇西P.O52.5R 。
试论C55高性能混凝土配合比设计
试论C55高性能混凝土配合比设计1.C55高性能混凝土配合比的设计原则高性能混凝土配合比设计，应根据工程设计标准、规范、规程要求，以及混凝土结构、强度等级、耐久性、原材料品质、工艺方法、环境因素等综合依据为指导，通过计算、试配、各种指标检测后经调整确定。
配制成的混凝土应能满足设计强度等级，耐久性指标和施工工艺等要求。
检验项目符合要求。
其配合比设计原则：1.1选择优质的原材料。
1.2在满足工艺性能的前提下，采用尽可能低的水胶比及最优的含砂率。
1.3在满足强度的前提下，胶凝材料的浆体体积（全部胶凝材料与水的体积）占混凝土体积的百分比尽可能小，一般不超过35%，最好控制在28%～32%之间。
1.4选择合理的组成材料及其单位用量，以满足耐久性及特殊性能要求。
1.5掺用效果好，减水率高，流动性保持能力强，多功能复合型混凝土外加剂，以改善和提高混凝土的综合性能。
1.6选用适应的外掺料，如粉煤灰、矿粉、硅粉等，可起到改善混凝土的技术性能，节约水泥、降低成本的良好作用。
2.原材料的选择及技术要求高性能混凝土的组成材料，除与普通混凝土相同的组成材料——水泥、砂、石、水等，高效减水剂和超细矿物掺和料是不可缺少的组分。
科学合理的选择这些特殊掺合料，是成功配制高性能混凝土的关键。
2.1水泥水泥的矿物组成和颗粒组成直接影响到水泥水化反应的速度，水化热和水化产物的组成和结构特点，也就直接影响到混凝土的开裂机率，以及混凝土的强度和耐久性。
对于高性能混凝土，需选择早期强度适中，早期水化热较低的水泥。
为便于控制和调整外掺料的品种和比例，应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥进行配制。
配制高性能混凝土的水泥的技术要求为：强度等级为42.5或52.5的质量符合国家标准《硅酸盐或普通硅酸盐水泥》，水泥中铝酸三钙（C3A）含量宜控制在6%～12%，氯离子含量应低于0.03%，碱含量≤0.6%。
2.2矿物掺和料在混凝土中掺入矿物外掺料，特别是多元复合掺入，不仅能改善混凝土的工作性，降低混凝土温升速度，而且能改善其内部结构，提高混凝土的密实性，促进混凝土后期强度的发展，并且还能抑制碱——集料反应的发生，从而提高混凝土的安全性和耐久性。
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C55混凝土配合比设计及应用
摘要：预应力现浇箱梁广泛应用于桥梁工程中，这就要求c55高性能混凝土不光要满足强度需求，还要保证抗裂、抗渗等性能和外观质量。
本文中就混凝土配合比设计进行分析，进行混凝土配合比设计，并应用与实际工程中。
关键词：c55混凝土；配合比设计；应用
abstract: the prestressed cast-in-place box girder is widely used in bridge engineering, which requires the c55 high performance concrete not only to meet the strength requirements, but also to ensure the crack resistance, impermeability performance and appearance quality. this paper on the concrete mix design were analyzed, to concrete mix design, and applied to the practical engineering. keywords: c55 concrete ；mix design；application
中图分类号：tu278.3 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）
引言
随着近年来我国铁路、公路建设的快速发展，预应力现浇箱梁在铁路、公路桥梁工程上得到了广泛运用，预应力现浇梁生产技术有了很大提高。
为满足不断提高的大跨度、大体积、设计使用年限要求，提高混凝土耐久性成为关键，路桥预应力混凝土梁结构耐久设计是采用高性能混凝土技术。
高性能混凝土不仅要满足施工需求，
还必须充分发挥自身的高性能，如抗裂、抗渗等性能，这就要求混凝土在制作过程中必须拥有高度的密实性和含气量。
在输送方面高性能混凝土的坍落度控制也十分准确完全能满足现代工程设备的使用，本文就c55后张法预应力现浇箱梁高性能混凝土配合比的设计及实际应用进行了分析。
原材料选用
1.1水泥：
水泥的品质是影响高性能混凝土质量的重要因素，配置高强、高性能混凝土所用的水泥除了各项技术指标满足现行国家标准的质量要求，与外加剂的适应性好外，关键是要选用水泥质量稳定的厂家，本实验采用了冀东p.o42.5水泥。
1.2矿渣粉：敬业钢厂s95级矿渣粉
混凝土中掺入优质的矿渣粉可以改善混凝土硬化前的工作性能，降低单方用水量，降低水灰比，且与水泥水化后的产物进行二次水化，可大大提高混凝土的后期强度和耐久性。
1.3正定中砂
细骨料宜选用卵石含量少，含泥量、泥块含量低，细度模数在2.5-3.0之间，质量稳定级配良好的ⅱ区中砂。
1.4鹿泉5-25.0mm碎石
高性能混凝土的质量与混凝土中的石子关系很大，尤其是石子中的针片状含量和压碎指标，因此必须选用粒径好、质地坚硬、级配良好、空隙率小的粗骨料。
1.5聚羧酸系高性能减水剂
聚羧酸外加剂减水率高，保坍性好，比萘系外加剂更有利于高标号商品混凝土现浇箱梁的施工。
配合比确定
2.1计算配合比
进行混凝土配合比设计计算时，其计算公式和有关参数表格中的数值均以干燥状态骨料为准。
2.1.1根据混凝土强度标准差计算混凝土配制强度：
cu,0=cu,k+1.645δ
取δ=6.0mpa
cu,0=55+1.645*6.0=64.9mpa
式中cu,0——混凝土施工配制强度
cu,k——设计的混凝土强度标准值
δ——混凝土强度标准差
1.645——保证率为95%时的概率度
2.1.2根据公式计算水灰比：
0.53*41.9/（64.9+0.53*0.20*41.9）=0.32
2.1.3单方用水量取173kg/m3
2.1.4砂率取36%。
2.1.5混凝土容重为2430kg/m
3.
2.1.6外加剂为16.2kg/m3
2.1.7 c55混凝土配合比为：
2.2拌合物性能
高强高性能混凝土由于胶凝材料用量高，粘度较大，初始混凝土坍落度基本都在200mm以上，且如果选用的外加剂保坍性不好，混凝土坍落度损失较大，导致混凝土粘聚性会更大，不能满足施工要求，所以高强高性能混凝土不能单纯的用坍落度来衡量拌合物的性能，因此我们采用到置坍落度桶流出时间来评价混凝土的粘聚性和可泵性。
采用以上配合比配置的混凝土初始坍落度为240mm，扩展度为600mm,倒置坍落度桶流出时间为12s，在标养室放置1小时后混凝土状态为：坍落度为240mm，扩展度为580mm,倒置坍落度桶流出时间为15s。
3、高强高性能混凝土的工程应用
某铁路跨线桥工程中后张法预应力现浇箱梁，混凝土标号为c55，采用汽车泵进行泵送，一次性浇筑混凝土方量1000方左右。
施工方对混凝土技术要求：含气量应控制在2%-4%，混凝土出机坍落度大于220mm，放置一小时后坍落度要大于200mm，扩展度50mm以上，初凝时间控制在5小时左右，并且具备良好的和易性。
梁混凝土对
强度要求为养护室养护7天强度要达到55mpa以上
3.1工程应用中混凝土性能测试指标
工地抽测时发现，由于现浇预应力箱梁配筋较密，高标号混凝土比较粘稠，混凝土浇筑时坍落度240mm以上，扩展度大于60mm，倒桶时间小于15s时，最适合现浇箱梁高性能混凝土施工。
4、结束语
c55高性能混凝土目前广泛应用于现代桥梁的施工中，通过本文对c55混凝土配合比设计及实际应用的分析得知，聚羧酸系高性能减水剂减水率高，坍落度损失小，粘聚性好，选用性能稳定的
p.o42.5水泥，并掺加优质的矿渣粉，严格控制骨料质量，配制出的高强高性能混凝土，非常适用于预应力现浇箱梁工程性能稳定，技术效果显著。
参考文献
[1]《普通混凝土配合比设计规程》jgj55-2011
[2]李桂青等，高性能混凝土在超过层建筑上的应用
[3]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》tb10424-2010
[4]《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号。