铁路高性能混凝土配合比设计
铁路高性能混凝土配合比设计
巩宁峰1张伟2 何彩云3
（中国水利水电第十一工程局有限公司，三门峡河南472000；）
【摘要】本文阐述了高性能混凝土的定义，介绍了高性能混凝土的国内外的研究与发展现状及高性能混凝土配合比设计注意事项，并以C50高性能混凝土配合比为例介绍了高性能混凝土设计思路。
【关键词】高性能混凝土；定义；耐久性；
高性能混凝土的定义
我国著名的混凝土科学家吴中伟教授对高性能混凝土的定义为：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，是以耐久性作为设计的主要指标，使用优质的原材料，掺加足够数量的矿物活性细掺料和高性能外加剂，针对不同用途的要求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性的混凝土。
1高性能混凝土的发展与现状
20世纪80年代，美国国家材料委员会提出：要为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料，包括钢材、混凝土、塑料等。但直到1990年5月，才在第一次关于HPC的国际研讨会上，首次启用了高性能混凝土的说法。而后各国专家和学者以及建设者们历经多年努力，使得高性能混凝土技术日新月异。
自从20世纪90年代初清华大学向国内介绍高性能混凝土以来，高性能混凝土的研究与应用在我国得到了足够的重视。1993年国家自然科学基金会、建设部、铁道部和国家建材局联合资助了重点科研项目《高强与高性能混凝土材料的结构力学性态研究》，随后许多省、市科委和建委也资助了高强、高性能混凝土方面的研究课题。1999年中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会(HSCC)编写了《高强混凝土结构设计与施工技术规程》(中国工程建设协会标准CECS 104：99)。我国“九五”重点科技攻关项目《重点工程混凝土安全性研究》，由中国建筑材料科学研究院牵头，跨部门、跨行业地协作攻关，取得了许多重大成果。四航局主持制定的《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275—2000)中，规定用于海港工程的高性能混凝土，磨细矿渣的掺量可达到50％～80％，同时要求水胶比≤0．35，坍落度≥120 mm，
强度等级≥C45，这也是我国首个对高性能混凝土技术要求进行具体规定的规范。
目前高性能混凝土在我国的建筑领域以广泛应用，如海洋工程、大型水利工程等，特别是伴随着我国高速铁路大面积的修建，高性能混凝土的应用得到了进一步的提升。在建的京沪高速铁路所用的高性能混凝土要求实际就是高工作度、高密实度、高耐久性、可泵送、有掺合料的强度不低于C30的混凝土。
水电建设集团参与了京沪高铁的项目建设，作为京沪高铁项目的建设者，想就京沪高速铁路济南段高性能混凝土配合比设计谈谈自己的体会和看法。
2工程概况
京沪高速铁路地处我国经济最为发达、综合经济实力最强、最具发展活力的东部地区，纵贯北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省，直接联结16个超过100万人的大城市，正线运营长度1308.598km。中国水电集团公司所承担的项目标段线路位于山东省境内，起点为黄河特大桥南引桥，正线起点里程DIK412+062.274，终点正线里程为
DK667+026.73（距徐州站8.411km）。
本公司属于集团公司的一个子公司，承建的起点正线起点里程DIK412+062.274，终点里程为DIK428+723.78，正线全长16.661 km（不含济南站工程）。
本公司负责施工的主要工程为：四座特大桥、两段正线路基、一座隧道以及动车走形线和动车运用所。另包含里程DIK412+062.27～DIK417+800段全长5737.73米的CRTSⅠ无砟轨道板铺设和DIK417+800～DIK428+723.78段全长10.92378公里的CRTSⅡ型板无砟轨道板铺设。四座特大桥分别为黄河南引特大桥、跨济兖公路特大桥、跨济兖公路1#特大桥、跨济兖公路2#特大桥。桩基施工摩擦桩采用旋挖机钻孔施工、柱桩采用冲击钻钻孔施工；承台有水部位采用钢板桩支护后开挖施工、无水部位采用放坡开挖施工；墩台采用无拉杆式定型钢模整体浇注；现浇简支箱梁根据现场情况采用移动模架、支架法浇注；连续梁根据设计采用挂蓝悬灌法和支架法施工；钢箱系杆拱桥采用原位支架拼装法施工。四座特大桥主要工程量如下：11孔20m现浇双线简支箱梁；25孔24m现浇双线简支箱梁；319孔32m现浇双线简支箱梁；1孔25.62m现浇异形双线简支箱梁；1孔25.89m现浇异形双线简支箱梁；在DIK421+594.50处上跨济兖公路辅道,设计采用2-96m的四线下承式简支钢箱系杆拱桥；一联40+56+40m、两联40+64+40m双线连续箱梁；两联40+64+40m、一联48+80+48m单线连续箱梁。
罗而庄隧道为双线隧道，起讫里程为DIK427+965～DIK428+560，全长595m。
本工程施工的C30、C35灌注桩；C30承台；C30、C35墩身；C40支承垫石的及C50、C55
现浇箱梁、连续梁等均属于高性能混凝土。
3高性能混凝土配合比设计注意事项
3.1原材料选择
原材料的选择对高性能混凝土是十分重要的，要想提升混凝土的耐久性、可施工性、适用性等，使之达到高性能，就必须选择优质的原材料。
3.1.1粗细骨料
粗骨料宜选用级配合理，粒形好，针片状颗粒含量少，松散堆积密度大于1500kg/m3，表观密度不小于2650kg/m3的洁净碎石,最大粒径不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3，且不得超过钢筋最小间距的3/4。配制强度等级C50及以上预应力混凝土时，粗骨料最大粒径不应大于25㎜。
细骨料宜选用级配良好，吸水率低，孔隙率小洁净中粗砂，宜选细度模数在2.6-3.0的河砂。配制自密实混凝土时宜选细度模数在2.2-2.6的河砂。
3.1.2掺合料
掺合料是高性能混凝土不可缺少的组成材料之一，掺用的目的是利用其物理效应、填充效应和火山灰效应来提高混凝土施工性，增强硬化混凝土耐久性，降低混凝土早期水化温升。常用的掺合料-粉煤灰、磨细矿渣粉等。
优质的粉煤灰由于其颗粒比水泥还小，且表面呈现玻璃体球形状态，作为混凝土的掺合料，不但可以降低混凝土用水量、增加混凝土拌合物的和易性，而且可以降低混凝土早期水化热，增加混凝土的后期强度。
磨细矿渣粉的活性要比粉煤灰高，具有很高的火山灰效应，掺入后可改善混凝土硬化后的孔结构和强度，其细度要比粉煤灰还小，有着很大的比表面积，可以填充粉煤灰间的空隙，改变混凝土的流变性能，增加混凝土密实度，提高自密实混凝土强度和耐久性，尤其是提高混凝土的抗化学侵蚀得到了很大的提高。
3.1.3减水剂
目前我们在客专上线使用的聚羧酸高性能减水剂，其减水率在25％以上。聚羧酸高性能减水剂是一种复合性减水剂，具有减水、引气、缓凝和保坍的作用。因此聚羧酸高性能减水剂
是配置高性能混凝土成功与否的关键。
3.2高性能混凝土配合比设计应遵循的原则
高性能混凝土配合比首先应考虑适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料；其次是混凝土的胶凝材料用量及水胶比，C30及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400 kg/m3，
C35～C40混凝土不宜高于450 kg/m3，C50及以上混凝土不宜高于500 kg/m3，最低胶凝材料用量根据不同的环境条件、作用等级及设计使用年限进行确定；再次是控制混凝土中的有害物质——碱含量和氯离子；最后是考虑混凝土的施工工艺，达到满足施工要求的具有良好的拌合物性能的混凝土。
4.高性能混凝土配合比设计实例及应用
京沪高速铁路是我国自行修建的世界一流的高速铁路，设计时速为350km/小时，运营时速将达到400km/小时。我工区施工的济南区段有298片混凝土现浇箱梁，五个大跨度现浇混凝土连续梁。由于工期紧，施工量大，我们对配合比进行了设计及优化。
4.1混凝土技术要求
根据设计图纸及规范，箱梁的混凝土技术要求为：环境作用条件等级为T2，28d抗压强度C50、弹性模量≥3.55×104MPa，56天龄期冻融次数为≥200次、抗渗≥P20、电通量≥1000C，设计使用年限为100年，所以该铁路是以耐久性为主要设计控制指标。
4.2依据规范
《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设［2005］157号
《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210-2001
《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设［2005］160号
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000
《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》GB/T50080-2002
《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002
《混凝土泵送施工技术规范》JGJ/T10-95
《客运专线预应力混凝土铁路预制梁暂行技术条件》科技基［2004］120号
4.3混凝土配合比计算
4.3.1混凝土配置强度的计算
考虑混凝土采用现场拌和站集中搅拌，混凝土强度标准差σ取5.5
则fcu，0= fcu，k+1.645σ=50+1.645×5.5=59.0（MPa）
式中fcu，0——混凝土配置强度（MPa）
fcu，k——混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）
σ——混凝土强度标准差（MPa）
4.3.2混凝土水灰比计算
水泥选用山东平阴山水水泥有限公司生产的42.5MPa普通硅酸盐水泥，富余系数取1.0即：fce =1.0×42.5=42.5（MPa）
则W/C=（A×fce）/（fcu，0+A×B×fce）=0.323
式中A，B为回归系数，分别为0.46,0.07。
按照科技基[2004] 120号《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》要求，水胶比不宜大于0.35，所以取0.32、0.29进行试办计算。（由于工期原因，为使现浇梁3至5天能进行初张拉，根据3强度结果，最终选择0.29水胶比，所以下文几个表只列举了0.29水胶比的试验结果）。
4.3.3混凝土砂率及粗骨料级配的确定
采用最优砂率法，根据混凝土粗骨料的孔隙率试验进行确定混凝土的砂率，粗骨料的级配有不同比例最大容重法确定。本标段粗骨料粒径为5—10mm和10—20mm人工碎石，细骨料为河砂。通过上述方法确定初步试拌砂率为38%。
4.3.4混凝土各原材料单方用量计算
混凝土单方材料计算有体积法和容重法，本配合比采用假定容重法，按下列公式计算：
mc0+mg0+ms0+mw0=mcp
βs= ms0/( mg0 + ms0)×100%
式中mc0——每立方米混凝土水泥用量；
mg0——每立方米混凝土粗骨料用量；
ms0——每立方米混凝土细骨料用量；
mw0——每立方米混凝土用水量；
βs——砂率；
mcp——每立方米混凝土拌和物的假定重量（kg），其值一般可取2350~2450 kg。
本配合比碎石最大粒径为31.5mm，取2400 kg计算并试拌，经过试拌及对混凝土拌合物容重测定，混凝土的容重最终为2360 kg/m3。
4.3.5最终配合比
考虑混凝土水化热及耐久性技术要求，矿物掺合料采用粉煤灰和矿渣粉双掺的方式，同时为了保证冬季施工，掺合料选择了不同的掺量，最终配合比见表1，混凝土拌和物性能见表2，混凝土硬化后指标检测见表3。
表1
表2
表3
4.3.6混凝土有害物含量
根据《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设［2005］160号，铁路高性能混凝土有害物含量计算如下：
混凝土总碱含量=水泥用量×水泥碱含量+粉煤灰用量×1/6×粉煤灰碱含量+矿渣粉用量×
1/2×矿渣粉碱含量+外加剂用量×外加剂碱含量+用水量×水的碱含量；
混凝土总氯离子含量=水泥用量×水泥氯离子含量+粉煤灰用量×粉煤灰氯离子含量+矿渣
粉用量×矿渣粉氯离子含量+外加剂用量×外加剂氯离子含量+用水量×水的氯离子含量+细
骨料的用量×细骨料氯离子含量+粗骨料的用量×粗骨料的氯离子含量。
经计算，该C50高性能混凝土配合比中编号为1的配合比混凝土总碱含量为2.42kg/m3；混凝土总氯离子含量为0.116 kg/m3，占胶凝材料的百分比为0.023%；编号为2的配合比混凝土总碱含量为2.56kg/m3；混凝土总氯离子含量为0.121 kg/m3，占胶凝材料的百分比为0.024%；编号为3的配合比混凝土总碱含量为2.71kg/m3；混凝土总氯离子含量为0.127 kg/m3，占胶凝材料的百分比为0.026%。
4.3.7C50现浇梁现场强度分析
上面三个图分别为配合比A、B、C龄期为4-8天内的强度统计，从图可以看出配合比早期强度B优于A、C优于B。
28天龄期标准养护试件强度平均值配合比A为：57.1MPa；配合比B为：59.7MPa；配合比C为：57.6MPa。从28天标准养护试件平均强度来看，配合比B的后期强度要略高于配合比A和B。这就说水泥用量增加可以提高混凝土强度，但是有一个合理的范围，到达这个范围后再想提高混凝土的强度就只能借助于掺合料和外加剂。
同时，我们可以看出，根据不同的龄期强度要求，使用不同的配合比，对工程的进度乃至成本十分重要。
4结束语
通过对京沪高铁三标段灌注桩、承台、墩身、现浇梁等高性能混凝土配合比室内设计及现场质量控制，我们发现影响混凝土强度的主要因素为水灰比、水泥用量、砂率、外加剂掺量，其主次顺序为：水泥的用量——外加剂的掺量——水灰比——砂率；另外就是耐久性，要使混凝土获得很好的耐久性、抵抗化学侵蚀，掺加磨细优质矿渣粉是必不可少的，矿渣粉粒径小，填充了混凝土内部微小空隙，使混凝土更加密实，增加了混凝土对外界环境侵蚀的抵抗能力。
以上影响砼强度因素的规律符合砼的强度理论，在水泥强度和其它条件一定的情况下，砼的强度随着水泥用量的提高而增加，但是，由于受到水泥强度的限制，砼的强度只能达到一个合理的强度值。因此，砼的强度要进一步提高，掺加砼高效减水剂是一种有效的法。由于水灰比受到水泥用量的影响，所以在此降为次要因素。
参考文献
【1】唐建华蔡基伟主编，《高性能混凝土的研究与发展现状》
【2】彭宏敏主编，《拱形钢管混凝土的施工》
【3】《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号铁道部科学技术司
【4】《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》科技基［2004］120号铁道部科学技术司
【5】《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》科技基［2005］160号铁道部科学技术司
作者简介：
巩宁峰（1974—），男，汉族，甘肃庆阳人，工程师，中水十一局中心试验室。
张伟（1975—），男，汉族，河南三门峡人，工程师，项目总工；
何彩云（1975—），女，汉族，河南三门峡人，工程师，项目试验室主任。
联系电话：E-mail：
邮编：472000 地址：河南三门峡市陕州路3号
铁路高性能混凝土配合比设计
铁路高性能混凝土配合比设计 发表时间：2016-11-11T10:17:37.247Z 来源：《基层建设》2015年12期作者：王帅 [导读] 摘要：高性能混凝土是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。它的高性能主要体现在良好的耐久性上，是以耐久性为主要设计指标的。 中交三公局第一工程有限公司北京市 摘要：高性能混凝土是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。它的高性能主要体现在良好的耐久性上，是以耐久性为主要设计指标的。使用优质的原材料如水泥和集料，再掺加足够数量的矿物活性细掺料和高性能外加剂，从而获得混凝土的高性能。在铁路工程上使用高性能混凝土，能够大幅度减少后期维护费用，符合当前世界可持续发展的战略方针。 关键词：铁路；高性能混凝土；配合比；设计 一、配合比设计要求 铁路混凝土配合比设计主要依据为建筑物的设计使用年限、环境类别及其作用等级和混凝土耐久性指标。铁路高性能混凝上耐久性指标主要为护筋性、抗裂性、耐磨性、抗碱一骨料反应、抗冻性、耐蚀性、抗渗性等性能，而水工大坝混凝土主要控制指标则为混凝土极限抗拉强度、弹性模量、抗冻、抗渗、热学性能及变形性能指标。由于设计理念和对高性能混凝土考察指标的差别，在混凝土配合比设计方法上，施工配合比的设计也有其不同之处。 1、设计控制指标要求 （1）混凝土结构的设计使用年限：一般为30年、60年、100年。 （2）混凝土结构所处环境类别及作用等级：碳化环境（Tl~T3）.氯盐环境（L1~L3）、化学侵蚀环境（H1~H4）、冻融破坏环境（Dl~D4）及磨蚀环境（M1~M3）。 （3）根据设计使用年限级别、混凝土结构所处环境类别及作用等级明确高性能混凝土配合比设计力学控制指标、耐久性指标，包括混凝土电通量、抗渗性、抗冻融、抗裂性、护筋性、抗碱一骨料等耐久性指标。 2、混凝土原材料要求 （1）水工骨料料场的选择由设计单位在工程前期勘察后确定，骨料母材的全性能指标检验已由设计单位完成。施工单位进场后，可以根据设计提供的资料选定石料加工场，不需要施工单位对石料场进行碱活性、氯离子等试验。而铁路工程施工单位需要派专业人员对标段沿线的石料场进行普查，对可能用的石料场（砂场）由监理工程师见证取样，送有资质并经监理工程师同意的检测机构进行骨料碱活性、氯离子等全性能指标检验，以判别该料场是否可用。 二、高性能混凝土配合比设计要点 1、胶材用量 胶材指用于配制混凝土的水泥、粉煤灰、磨细矿渣粉或硅粉等活性矿物掺合料的总称，统称为混凝土胶凝材料。在配制高性能混凝土时应严格控制胶材用量，在能够满足混凝土强度需求的情况下，尽量减少胶材用量，而增加级配良好、形状规则、表面粗糙、线膨胀系数小、材质优良洁净的粗骨料，细骨料尽量采用级配良好、干净的中砂，这样会有效地减少混凝土内部空隙，可以降低胶材用量，减少混凝土自缩。同时，因胶材用量的减少，可有效的抑制混凝土的水化反应，减少水化热和混凝土内部毛细孔，改善混凝土内部结构，增强结构密实性。 活性掺合料的掺量同样对混凝土的耐久性起到非常关键的作用，高性能混凝土与普通混凝土配合比区别所在无非有两个方面：一方面掺加高效减水剂，减少混凝土单方用水量，降低了水胶比；另一方面在混凝土中加人活性掺合料（如粉煤灰、硅粉等），可很好的改善混凝土性能，减少水泥用量，增强混凝土和易性和密实性，抑制混凝土过快的水化反应，减少因早期强度过高而造成混凝土内部产生的缺陷性裂缝。所以在混凝土内掺入一定比例的活性矿物掺合料是提高混凝土耐久性的有效途径。目前，现场普遍采用的掺合料主要是粉煤灰，因粉煤灰的细度比水泥细度小得多，有着较大的比表面积，可以很好的填充混凝土内部毛细孔和水路，增强混凝土密实性，而且粉煤灰的水化反应周期长，水化反应迟缓，可持续增长混凝土强度，对混凝土后期强度贡献较大，我们在同种条件下进行的对比实验表明，掺加粉煤灰后56d强度增长可达10%~20%，最高可达30%以上。 通过对比可见，掺加粉煤灰后，混凝土的前期强度上升迟缓，28d强度明显低于不掺加粉煤灰的情况，但后期强度上升空间较大，这就说明粉煤灰对控制混凝土早期水化反应，改善混凝土内部结构，提高混凝土密实性能够起到很好的作用。那么在实际运用中粉煤灰的掺量是如何控制的，理论上粉煤灰在混凝土中以可替代水泥用量的20%~30%为最佳，但实际上在对混凝土早期强度要求不高的情况下，有时可达40%以上，我们在对长沙湾特大桥的配合比设计中，粉煤灰的掺量按25%等量替代水泥。 2、水胶比 水胶比不仅对混凝土强度、耐久性有影响，而且对混凝土的流动阻力也有很大影响。过大的水胶比特别不利于混凝土内部微观结构的发展，将会在混凝土内部形成大量的开口和闭口空隙或气泡，以及因水分的移动形成的贯通水路，极大的影响到混凝土的强度和耐久性，所以在高性能混凝土的配合比设计时，水胶比是重点考虑和控制的参数，一般以控制在0.42以下为最佳。 3、砂率 混凝土要具有良好的工作性、泵送时不堵塞泵机和管道、浇筑成型时易振捣、好抹面，选择合理的砂率就尤为重要。砂率过小，混凝土中砂浆量小，拌合物的流动性小，同时也容易产生石子离析；砂率过大，不仅会影响混凝土的工作性和强度，而且会增大收缩和产生裂缝。高性能混凝土的砂率一般宜控制在35%~45%，但为了保证混凝土强度，砂率最好控制在40%以内。 4、坍落度 目前的高性能混凝土由于掺加了粉煤灰、外加剂，混凝土的和易性和工作性都得到了很大改善，保证满足施工工艺的坍落度相对比较容易，但因目前减水剂性能的不稳定性，以及施工现场自然环境、温度等因素的影响，坍落度常常会发生变化，尤其是减水剂的影响尤为重要，所以在进行配合比设计时应重点对坍落度损失值进行控制，一般情况下在配制混凝土时60min坍落度损失不应大于30mm。
沥青混凝土配合比优化设计
沥青混凝土配合比优化设计 摘要：随着公路建设的快速发展，有关部门制定了新的《公路沥青路面施工技术规范》，完善了沥青混合料配合比设计方法，本文根据新《规范》的要求，提出了沥青混合料配合比的优化设计，分别从三个方面进行：目标设计、生产设计和生产验证，分析了矿料间隙率对沥青混合料性能的影响规律，针对不同情况的空隙率和稳定度，提出了相应的调整方法，并通过马歇尔实验，来加以检验。关键词：沥青混合料配合比马歇尔试验生产配合比 一、前言 近年来，沥青混凝土路面应用越来越广泛，沥青混凝土配合比直接影响路面的质量，关系到路面的使用寿命。同时，还关系到行车舒适性和安全性。保证路面的质量，从施工的全过程加以控制管理，尤其对沥青混凝土配合比足够重视、认真对待、精心研究、优化设计，最终达到经济、科学、可行、便于施工。如何进行沥青混凝土配合比优化设计是道路技术人员亟待解决的难题。 二、沥青混合料配合比优化设计 《沥青混合料配合规范》规定采用三个阶段进行沥青混合料的配比设计，这三个阶段分别是：目标配合比设计；生产配合比设计和生产配合比的验证。该配比方法可以使配比过程程序化、深入化，有助于设计结果更符合生产需求，充分指导施工过程。 (一)目标配合比设计
目标配合比设计是整个过程的开始，结合施工文件要求，选择相应的材料，计算矿料级配比，选择最佳状态的配合比。在计算过程中，通常使试配结果尽量靠近级配范围的中间值，根据《规范》中推荐的，结合实践经验固定一个最佳沥青含量的范围，设计出不同油石比的配置的5到6组材料试件，每组间隔是0.5%，然后分别进行马歇尔稳定度、空隙率、试件密度、流值、沥青最佳沥青用量oac，然后再按最佳沥青用量oac制件，做水稳定性检验和高温稳定性检验。最后，判定实验结果，如果达不到设计文件要求则另选材料、调整配合比或者采用其他方法继续做试验，直到符合要求，确定理想的目标配合比。 在目标配合比设计过程中，必须重视两个重要指标：混合料空隙率和稳定度。沥青混合料的空隙率是反映沥青路面泛油、松散、裂纹、车辙等病害的最重要指标，矿料间隙率是综合反映沥青混合料质量状况的核心指标，对沥青混合料设计、生产的质量控制有重要作用。这两个指标对调整混合料稳定性和耐久性特别重要, 下面是对他们之间的关系的分析，并根据存在的不同的状态，提出了相应的处理措施。 （1）空隙率低，稳定度低。当空隙率低时，可以选择多种方法来增加空隙率：首先，调整矿料的级配，在规定允许的范围之内，适当增加粗集料的比例，同时减小细集料的比例；如果沥青混合料的油石比高于正常量，并且不能被矿料吸收时，可以适当的降低油
混凝土配合比设计步骤分析报告
普通混凝土的配合比设计 普通混凝土的配合比是指混凝土的各组成材料数量之间的质量比例关系。确定比例关系的过程叫配合比设计。普通混凝土配合比，应根据原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经试验室试配、调整后确定。普通混凝土的组成材料主要包括水泥、粗集料、细集料和水，随着混凝土技术的发展，外加剂和掺和料的应用日益普遍，因此，其掺量也是配合比设计时需选定的。 混凝土配合比常用的表示方法有两种；一种以1m3混凝土中各项材料的质量表示，混凝土中的水泥、水、粗集料、细集料的实际用量按顺序表达，如水泥300Kg、水182 Kg、砂680 Kg、石子1310 Kg；另一种表示方法是以水泥、水、砂、石之间的相对质量比及水灰比表达，如前例可表示为1：2.26：4.37，W/C=0.61，我国目前采用的量质量比。 一、混凝土配合比设计的基本要求 配合比设计的任务，就是根据原材料的技术性能及施工条件，确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料的用量。其基本要； (1)达到混凝土结构设计要求的强度等级。 (2)满足混凝土施工所要求的和易性要求。 (3)满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求。 (4)符合经济原则，节约水泥，降低成本。 二、混凝土配合比设计的步骤 混凝土的配合比设计是一个计算、试配、调整的复杂过程，大致可分为初步计算配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比设计4个设计阶段。首先按照已选择的原材料性能及对混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步计算配合比”。基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过试配、检测、进行工作性的调整、修正得到；实验室配合比是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，进一步调整配合比以确定水泥用量最小的方案；而施工配合绋考虑砂、石的实际含水率对配合比的影响，对配合比做最后的修正，是实际应用的配合比，配合比设计的过程是逐一满足混凝土的强度、工作性、耐久性、节约水泥等要求的过程。 三、混凝土配合比设计的基本资料 在进行混凝土的配合比设计前，需确定和了解的基本资料。即设计的前提条件，主要有以下几个方面； (1)混凝土设计强度等级和强度的标准差。 (2)材料的基本情况；包括水泥品种、强度等级、实际强度、密度；砂的种类、表观密度、细度模数、含水率；石子种类、表观密度、含水率；是否掺外加剂，外加剂种类。 (3)混凝土的工作性要求，如坍落度指标。 (4)与耐久性有关的环境条件；如冻融状况、地下水情况等。 (5)工程特点及施工工艺；如构件几何尺寸、钢筋的疏密、浇筑振捣的方法等。 四、混凝土配合比设计中的三个基本参数的确定 混凝土的配合比设计，实质上就是确定单位体积混凝土拌和物中水、水泥。粗集料（石子）、细集料（砂）这4项组成材料之间的三个参数。即水和水泥之间的比例——水灰比；砂和石子间的比例——砂率；骨料与水泥浆之间的比例——单位用水量。在配合比设计中能正确确定这三个基本参数，就能使混凝土满足配合比设计的4项基本要求。
铁路混凝土配合比设计要点
铁路混凝土配合比设计要点 （TB/T3275）-2011 1.三项要求： 1）工作性要求（坍落度）； 2）强度要求（设计强度和配制强度）； 3）耐久性要求（六种环境条件）。 2.根据三项要求初步确定五个参数： （1）胶凝材料总用量B（表34，表35）； （2）矿物掺合料种类及掺量β ? （℅）（表36） （3）外加剂品种及掺量β a （℅） （4）水胶比W/B（表37）〔可参照JGJ55-2011〕 （5）砂率S V ℅（表38为重量比，第7.3.2条用体积比，这里有矛盾，我认为用重量比较方便）（表38） 3. 根据五个参数可计算出六个组分用量： （1）水泥C 〔C=B*C℅〕 （2）掺合料β ?〔β ? =B-C〕
（3）用水量W 〔可用估算法或计算法〕 （4）外加剂βa 〔B*推荐参数℅〕 （5）骨料用量 ??? ?????+++-=?αρρf f c c g s m m Vw V 1 m s =v s *g*S V *ρ s m g =v s *g(1-S V )ρg 据此，可计算出初步理论配合比 4. 举例： 今采用P.O42.5水泥配制C30泵送混凝土要求坍落度200±20mm ，耐久性条件：使用年限100年，环境T 2、L 2、y 4、D 2、M 3、H 3. 初步计算如下： 1. 胶凝材料总量B ，取用380 kg/m3 2. 掺合料采用复合型（粉煤灰+矿渣粉）用量取B*30℅，m p +380*30℅=114 （kg/m3）。 其中： 粉煤灰用量mp F =114*40℅=46（kg/m3） 矿渣粉用量mp K =114*60℅=68（kg/m3） 水泥用量m c =380-114=266（kg/m3）
混凝土配合比设计计算实例JGJ55-2011
混凝土配合比设计计算实例（JGJ/T55-2011） 一、已知:某现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C30，施工要求坍落度为75～90mm， 使用环境为室内正常环境使用。施工单位混凝土强度标准差σ取5.0MPa。所用的原材料情况如下： 1.水泥：4 2.5级普通水泥，实测28d抗压强度f ce为46.0MPa，密度ρc=3100kg／m3； 2.砂：级配合格，μf=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg／m3；砂率βs取33%； 3.石子：5～20mm的卵石，表观密度ρg=2720 kg／m3；回归系数αa取0.49、αb取0.13； 4. 拌合及养护用水：饮用水； 试求：（一）该混凝土的设计配合比(试验室配合比)。 （二）如果此砼采用泵送施工，施工要求坍落度为120～150mm，砂率βs取36%，外加剂选用UNF-FK高效减水剂，掺量0.8%,实测减水率20%，试确定该混凝土的设计配合比（假定砼容重2400 kg／m3）。
解：（一） 1、确定砼配制强度 f cu , 0 =f cuk+1.645σ=30+1.645×5 = 38.2MPa 2．计算水胶比： f b = γf γs f ce =1×1×46=46 MPa W/B = 0.49×46/（38.2+0.49×0.13×46）= 0.55 求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。) 0.55小于0.60，此配合比W/B 采用计算值0.55； 3、计算用水量（查表选用） 查表用水量取m w0 =195Kg /m 3 4．计算胶凝材料用量 m c0 = 195 / 0.55 =355Kg 5.选定砂率（查表或给定） 砂率 βs 取33； 6. 计算砂、石用量（据已知采用体积法） 355/3100+ m s0/2650+ m g0/2720+195/1000+0.11×1=1 a b cu,0a b b /f W B f f ααα= +
C45混凝土配合比计算书
C45混凝土配合比计算书 一、设计依据 TB 10425-94《铁路混凝土强度检验评定标准》 TB 10415-2003《铁路桥涵工程施工质量验收标准》 JGJ 55－ 2011《普通混凝土配合比设计规程》 TB 10005-2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》 TB 10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》 GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》 GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》设计图纸要求 二、技术条件及参数限值设计使用年限： 100 年；设计强度等级： C45； 要求坍落度：160~200mm; 胶凝材料最小用量 340 kg/m3； 最大水胶比限值： 0.50； 耐久性指标：56d电通量v 1200C 三、原材料情况 1、水泥：徐州丰都物资贸易有限公司，P?0 42.5 2、粉煤灰：中铁十五局集团物资有限公司， F类H级 3、砂子：中砂 4、碎石：5~ 31.5mm连续级配碎石，5~ 10mm由石场生产；10~
2 0 mm由石场生产；16~ 31.5mm由石场生产；掺配比例 5~ 10mm 为 30%; 10~20mm 为 50%; 10~31.5mm 为 20% 5、外加剂：山西桑穆斯建材化工有限公司，聚羧酸高性能减水剂 6、水：混凝土拌和用水（饮用水） 四、设计步骤 （1）确定配制强度 根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ5— 2011、《铁路桥涵工程施 工质量验收标准》 TB 10415-2003,混凝土的配制强度采用下式确 定: （2）按照《铁路混凝土结构耐久性设计设计规范》TB10005-2010规定，根据现场情况： 1、成型方式：混凝土采用罐车运输，混凝土泵送施工工艺。 2、环境作用等级：L1、L2、L3 H2、H 3、H4。 3、粉煤灰掺量要求：水胶比W 0.50,粉煤灰掺量要求为W 30%。 4、含气量要求：混凝土含气量在 2.0%?4.0%范围内。 5、水胶比要求：胶凝材料最小用量340Kg/m3,最大水胶比限值：0.50。（3）初步选定配合比 1、确定水胶比 1）水泥强度 fee二rcfce,g=1.16x 42.5=49.3(MPa) (2)胶凝材料强度 fb=rfrsfce=0.75 X 1.00 x 49.3=37.0(MPa) 根据混凝土耐久性设计规范确定，水胶比取0.43，即W/B=0.43;
隧道二次衬砌混凝土配合比的优化设计
隧道二次衬砌混凝土配合比的优化设计 摘要：介绍了采用粉煤灰和高效减水剂，同时运用正交试验设计方法，并利用正交试验结果，采用综合平衡法分析水泥混凝土各组成材料用量对混凝土各项指标的影响。分析了掺粉煤灰和高效减水剂的大流动度泵送砼的社会效益和经济效益。 关键词：大流动度泵送砼，粉煤灰，正交试验设计 大流动度砼以其优越的流动性和良好的和易性，被广泛的用于泵送施工，在泉州晋石高速隧道二次衬砌中应用大流动度防水砼，最初设计的防水砼配合比为：水泥325 kg、水178 kg、砂767 kg、石1059 kg、粉煤灰71 kg、外加剂7.92 kg（萘系）。由于材料消耗量大，从而造成施工成本上升，减少企业利润空间。经过研究，决定采用掺粉煤灰和高效减水剂（聚羧酸）的技术对混凝土配合比进行优化设计。 1原材料选用和技术性能 1)粉煤灰：厦门华金龙建材有限公司F类II级粉煤灰。 2)水泥：选用漳平红狮水泥有限公司生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥。 3)粗集料：选用当地华表山隧道洞渣加工的4.75～31.5mm合成级配碎石。经计算，掺配比例为16～31.5mm占30%、9.5～16mm占60％、4.75～9.5mm占10％，其中针片状含量5.9％、含泥量0.8％、压碎值10.8%。 4)细集料：选用华山砂场天然河砂。细度模数2．68，中砂，Ⅱ区级配。含泥量1.6％。 5)外加剂：为提高混凝土和易性．提高密实度和早期强度，选用湖北强达有限公司生产的QD高效减水剂，减水率≥ 25％。 2 试验方案 影响混凝土性能的因素较多，如混凝土的水胶比、粉煤灰掺率、水泥用量、粗集料的最大粒径、砂率、以及混凝土搅拌工艺和浇筑方法等。 2．1 因素与水平表 大流动度防水混凝土配合比设计应满足设计要求的抗压强度和施工要求的均匀性、和易性及抗渗等级。 根据工程的要求和材料现状．经过初步分析计算，选择粉煤灰掺率、砂率及
混凝土配合比设计的基本原则
混凝土配合比设计的基本原则 1. 1 坚固性 坚固性是指混凝土的强度指标,因为混凝土的质量在目前是以抗压强度指标为主要依据的。影响混凝土抗压强度的因素很多,主要有水泥强度等级及水灰比、骨料种类及级配、施工条件等。 1) 水泥强度等级:水泥强度等级大致代表了水泥的活性,即在相同配合比的情况下,水泥强度等级越高,混凝土的强度等级也越高。在混凝土配合比设计中,主要从经济合理的角度来选择水泥强度等级,如果对水泥强度等级和品种没有选择的余地,那只能靠在配合比设计中调整比例,掺加外加剂等综合性措施加以解决。 2) 水灰比:混凝土单位体积中所用水的重量和水泥的重量比被称为水灰比。水灰比越大,混凝土的强度越低,为此,在满足和易性的前提下,混凝土用水量越少越好,这是混凝土配合比设计中的一条基本原则。 3) 骨料的种类及级配:砂子、石子在混凝土中起骨架作用,因此统称骨料。砂石由石材的品种、颗粒级配、含泥量、坚固性、有害物质等指标来表示它的质量。砂石质量越好,配制的混凝土质量越好。当骨料级配良好,砂率适中时,由于组成了密实骨架,可使混凝土获得较高的强度。 4) 施工条件:如果施工条件较好,并有一定的管理措施时,可适当降低混凝土的坍落度;反之,如现场施工条件较差时,应适当提高混凝土的坍落度。
1. 2 和易性 混凝土的和易性是指在一定施工条件下,确保混凝土拌合物成分均匀,在成型过程中满足振动密实的混凝土性能。常用坍落度和维勃稠度来表示。 不同类型的构件,对和易性的要求在施工验收规范中已有规定,但还要结合施工现场的设备条件和管理水平来确定。影响混凝土和易性的因素很多,但主要一条就是用水量。增加用水量,混凝土的坍落度是增加了,但是混凝土的强度也下降了。因此,采用使用减水剂的方法成了改善混凝土和易性最经济合理和最有效的方法。 1. 3 耐久性 混凝土的耐久性是它抵抗外来及内部被侵蚀破坏的能力,新疆(北疆) 地处严寒地带,夏季炎热干燥,冬季严寒多雪,混凝土受大气的侵蚀很严重,所以,施工验收规范对最大水灰比和最小泥用量都作了规定,但是仅仅执行这些规定还不能完全满足耐久性的要求。为了提高混凝土的耐久性,就必须在配合比设计中考虑采取相应的措施,如水泥品种和强度等级的选择,砂石级配和砂率的调整,但最主要的是用混凝土外加剂和掺合料来提高混凝土的耐久性。 1. 4 经济性 混凝土配合比的设计应在保证质量的前提下,省工省料才是最经济的。水泥是混凝土中价值最高的材料,节约水泥用量是混凝土配合比设计中的一个主要目标,但必须是采用合理的措施达到综合性的经济指标才是行之有效的。首先,使用混凝土外加剂和掺合料,使用减水剂既可以改善混凝土的和易性,也可以达到节约水泥的目的,掺加粉煤灰可以代替部分水泥,并改善混凝土的性能。其次,加强技术管理,提高混凝土的匀质性。最后,根据当地的砂石质量情况采用合理砂率和骨料级配。 2 混凝土配合比设计的步骤 2. 1 熟悉现行的规范和技术标准 普通混凝土配合比设计的方法和步骤,应该遵守国家建设部发布的行业标准J GJ 5522000 普混凝土配合比设计规程。该标准规定了配合比设计应分三个步骤。 1) 配合比的设计计算;2) 试配;3) 配合比的调整与确定。该标准给出了许多全国性统一用的技术参数,如混凝土试配强度计算公式、混凝土用水量选用表、混凝土砂率选用表等。此外,配合比设计还必须掌握GB 5020422002 混凝土结构工程施工及验收规范和GB J107287 混凝土强度检验评定标准。 2. 2 原材料的准备和检验混凝土由四种材料组成:水泥、砂子、石子和水。目
混凝土配合比设计书
混凝土配合比设计书 单位名称：xx局xx铁路客运专线xxx标 混凝土强度及类型：C30水下高性能混凝土 设计单位： 2013年4月20日
目录 封面 (1) 目录 (2) 1.设计说明 (3) 2.设计依据 (3) 3.设计要求 (3) 4.原材料说明 (4) 5.混凝土配合比配制强度的确定 (4) 6.混凝土配合比设计中的基本参数确定 (5) 7.混凝土配合比的计算 (6) 8.计算配合比混凝土每立方米的材料用量表 (7) 9.混凝土配合比的试配得基准配合比 (7) 10.混凝土配合比强度检验 (8) 11.配合比的调整与确定 (11) 12.现场修正 (13) 13.试验室配合比设计参考资料（附件） (13) 附件1水泥试验记录……………………………………………………… 附件2水泥检验报告……………………………………………………… 附件3砂试验记录………………………………………………………… 附件4砂检验报告………………………………………………………… 附件5碎石试验记录……………………………………………………… 附件6碎石试验报告（5～31.5mm）……………………………………… 附件7粉煤灰试验记录………………………………………………… 附件8粉煤灰检验报告…………………………………………………… 附件9外加剂试验记录………………………………………………… 附件10外加剂检验报告…………………………………………………… 附件11混凝土试拌试验记录…………………………………………… 附件12混凝土配合比试验报告………………………………………… 1.设计说明① 1.1你单位混凝土生产涉及C10、C15 、C20、 C25、 C30、 C35、 C40、 C45、 C50九个强度等级。采用佛山市诚力建筑机械有限公司生产的HZS120型双机组混凝土搅拌机生产，理论生产率≥120m3/h×2，使用骨料最大粒径31.5mm。采用三一重工生产的SY5419THB 50E型混凝土输送泵，最大理论混凝土输送量120 m3/h ~170m3/h，混凝土输送压力8.3 Mpa ~12Mpa，允许最大骨料粒径碎石40mm，混凝土输送内径φ125mm。 1.2 通过C30泵送混凝土配合比设计 1.2.1 检测水泥、砂、碎石、粉煤灰、聚羧酸高性能减水剂等原材料各项技术指标，确定合格料源； 1.2.2 检验试配强度，确定试验室配合比，为进一步的配合比使用提供可靠理论依据。 2.设计依据② 2.1 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011；
高抗硫酸盐混凝土配合比优化设计
高抗硫酸盐混凝土配合比优化设计 摘要：某工程引水隧洞地下水中SO42-总磷含量超标，对混凝土有强结晶型腐蚀和污染引水水体的风险。因此在混凝土施工前，对该引水隧洞混凝土进行抗硫酸盐侵蚀性试验。本文介绍了硫酸盐对混凝土的侵蚀影响，高抗硫酸盐混凝土原材料的选择，及通过掺粉煤灰的方式对高抗硫酸盐混凝土配合比进行优化设计。 关键词：配合比设计；抗腐蚀性；高抗硫酸盐混凝土 1.引言 某工程引水隧洞附近有一些化工企业，其中某集团磷石膏渣场距引水隧洞约1km，而该洞段位于岩溶极发育区域，存在有机物渗透对工程及水质带来较大危害的风险。根据对该区段地表和地下水体抽样检测，地下水中SO42-总磷等含量超标，因此对该区段采取有针对性的防渗和防腐处理措施。故进行混凝土抗硫酸盐侵蚀性试验，以确保工程质量。 2.混凝土受硫酸盐侵蚀的影响因素 硫酸盐对混凝土侵蚀作用非常复杂，其中包括物理方面和化学方面的侵蚀。受硫酸盐侵蚀的影响因素也有很多，主要体现在内部因素和外部因素。内部侵蚀是由于混凝土组分本身带有的硫酸盐引起，主要体现在混凝土自身的性质包括水泥、活性掺合料和水胶比，施工质量水平等；外部侵蚀是环境中的硫酸盐对混凝土的侵蚀，包括硫酸根离子浓度和环境PH值、混凝土的工作环境条件等。 3.原材料选用 3.1 水泥 水泥对混凝土的抗腐蚀性能起决定性的作用，混凝土中的硅酸三钙的含量过高，易于受到硫酸盐的侵蚀生成石膏。如果混凝土中铝酸三钙过多，则易于生成过多的钙矾石，在侵蚀环境下导致膨胀破坏。根据工程设计要求，结合高抗硫酸盐水泥的特性，本次试验混凝土选用P?HSR 42.5高抗硫酸盐水泥。 依据GB748标准要求，对高抗硫酸盐水泥进行标准稠度用水量、凝结时间、安定性、比表面积、密度、抗压强度、抗折强度、铝酸三钙（C3A）含量、抗硫酸盐性等指标检测，试验结果均满足标准要求，抗硫酸盐性14d≤0.04％。试验结果见表3.1。 4.混凝土配合比设计及试验方法 4.1 配合比基本参数选择试验 在配合比设计过程中充分利用粉煤灰对降低混凝土水化热和后期强度的贡献，以及对混凝土抗侵蚀的作用，选出粉煤灰的合理掺量，全面考虑合理的骨料级配对混凝土工作性和可泵性的影响和耐久性抗侵蚀能力。通过对减水剂不同掺量下的混凝土性能试验，泵送剂的最优掺量为1.0％、对石子级配组合进行容重试验，并结合工程经验，选用二级配粒径为 5mm～20mm：20mm～40mm比例为45：55。 4.2 水胶比与强度关系 当混凝土原材料、生产工艺以及工序既定的情况下，混凝土的性能主要取决于水胶比的大小。水胶比越大混凝土的强度越低，水胶比越小混凝土的强度越高，抗侵蚀能力就越强。配合比设计过程中首先进行基准用水量与砂率试验，然后进行水胶比与强度关系试验，对水胶比与强度统计计算回归方程，利用设计强度等级计算配制强度，将配制强度带入回归方程
混凝土配合比设计的步骤
混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C ） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46( 0.07)cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1) w wo m m αβ=-
C35混凝土配比计算书
混凝土配合比试验计算单 第 1 页共 5 页 C35混凝土配合比计算书 一、设计依据 TB 10425-94 《铁路混凝土强度检验评定标准》 TB 10415-2003《铁路桥涵工程施工质量验收标准》 JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》 TB 10005-2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》 TB 10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》 GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》 GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》设计图纸要求 二、技术条件及参数限值 设计使用年限：100年； 设计强度等级：C35； 要求坍落度：160～200mm； 胶凝材料最小用量340 kg/m3； 最大水胶比限值：0.50； 耐久性指标：56d电通量＜1200C；
第 2 页共 5 页 三、原材料情况 1、水泥：徐州丰都物资贸易有限公司，P·O 42.5（试验报告附后） 2、粉煤灰：中铁十五局集团物资有限公司，F类Ⅱ级（试验报告附后） 3、砂子：（试验报告附后） 4、碎石： 5～31.5mm连续级配碎石，5～10mm由石场生产；10～2０mm 由石场生产；16～31.5mm由石场生产；掺配比例5～10mm 为30%；10～20mm 为50%；10～31.5mm为20%（试验报告附后） 5、外加剂：山西桑穆斯建材化工有限公司，聚羧酸高性能减水剂（试验报告附后） 6、水：混凝土拌和用水（饮用水）（试验报告附后） 四、设计步骤 （1）确定配制强度 根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2011、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB 10415-2003，混凝土的配制强度采用下式确定： ） （a 2. 43 0.5 645 .1 35 645 .1 , 0, cu MP k fcu f= ? + = + ≥σ （2）按照《铁路混凝土结构耐久性设计设计规范》TB10005-2010规定，根据现场情况： 1、成型方式：混凝土采用罐车运输，混凝土泵送施工工艺。 2、环境作用等级：L1、L2、H1、H2、T2。 3、粉煤灰掺量要求：水胶比≤0.50，粉煤灰掺量要求为≤30%。 4、含气量要求：混凝土含气量在2.0%～4.0%范围内。 5、水胶比要求：胶凝材料最小用量340Kg/m3, 最大水胶比限值：0.50。 （3）初步选定配合比 1、确定水胶比 （1）水泥强度 f ce =r c f ce , g =1.16×42.5=49.3(MPa) （2）胶凝材料强度
普通混凝土配合比设计总结
普通混凝土配合比设计 总结 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
普通混凝土配合比设计（新规范） 一、术语、符号 普通混凝土 干表观密度为 2000kg/m3～2800kg/m3的混凝土。 （在建工行业，普通混凝土简称混凝土，是指水泥混凝土） 干硬性混凝土 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃稠度（s）表示其稠度的混凝土。 （维勃稠度可以合理表示坍落度很小甚至为零的混凝土拌合物稠度，维勃稠度等级划分为5个。） 塑性混凝土 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 流动性混凝土 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 大流动性混凝土 拌合物坍落度不低于160mm的混凝土。 胶凝材料 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 胶凝材料用量 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。
水胶比 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。（代替水灰比） （胶凝材料和胶凝材料用量的术语和定义在混凝土工程技术领域已被广泛接受）二、设计方法、步骤及相关规定 基本参数 （1）水胶比W/B； （2）每立方米砼用水量m w； （3）每立方米砼胶凝材料用量m b； （4）每立方米砼水泥用量m C； （5）每立方米砼矿物掺合料用量m f； （6）砂率βS：砂与骨料总量的重量比； （7）每立方米砼砂用量m S； （8）每立方米砼石用量m g。 理论配合比（计算配合比）的设计与计算 基本步骤： ?混凝土配制强度的确定； ?计算水胶比； ?确定每立方米混凝土用水量； ?计算每立方米混凝土胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量； ?确定混凝土砂率； ?计算粗骨料和细骨料用量。
普通混凝土配合比设计
普通混凝土配合比设计例题 设计C20泵送混凝土，材料：水泥P.O42.5，中砂（筛余量25-0%），碎石（5-30mm）连续级配，减水剂YAN（参量0.8%，减水率14%）。 普通混凝土配合比设计，一般应根据混凝土强度等级及施工所要求的混凝土拌合物坍落度（或工作度——维勃稠度）指标进行。如果混凝土还有其他技术性能要求，除在计算和试配过程中予以考虑外，尚应增添相应的试验项目，进行试验确认。 普通混凝土配合比设计应满足设计需要的强度和耐久性。水灰比的最大允许值，可参见表1 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表1 注：1．当采用活性掺合料取代部分水泥时，表中最大水灰比和最小水泥用量即为替代前的水灰比和水泥用量。 2．配制C15级及其以下等级的混凝土，可不受本表限制。 混凝土拌合料应具有良好的施工和易性和适宜的坍落度。混凝土的配合比要求有较适宜的技术经济性。 普通混凝土配合比设计步骤 普通混凝土配合比计算步骤如下： （1）计算出要求的试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值； （2）选取每立米混凝土的用水量，并由此计算出每立米混凝土的水泥用量；
（3）选取合理的砂率值，计算出粗、细骨料的用量，提出供试配用的计算配合比。 以下依次列出计算公式： 1．计算混凝土试配强度f cu,0，并计算出所要求的水灰比值（W/C） （1）混凝土配制强度 混凝土的施工配制强度按下式计算： f cu,0≥f cu,k＋1.645σ 式中f cu,0——混凝土的施工配制强度（MPa）； f cu,k——设计的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）； σ——施工单位的混凝土强度标准差（MPa）。 σ的取值，如施工单位具有近期混凝土强度的统计资料时，可按下式求得： 式中f cu,i——统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度值（MPa）； μfcu——统计周期内同一品种混凝土N组试件强度的平均值（MPa）； N——统计周期内同一品种混凝土试件总组数，N≥250 当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的σ＜2.5MPa，取σ＝2.5MPa；当混凝土强度等级等于或高于C30时，如计算得到的σ＜3.0MPa，取σ＝3.0MPa。 对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂，其统计周期可取为一个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过三个月。 施工单位如无近期混凝土强度统计资料时，可按表2取值。 σ取值表表2 查表取σ=5N/mm则f cuo≥20 N/mm＋1.645×5 N/mm≈28 N/mm （2）计算出所要求的水灰比值（混凝土强度等级小于C60时）
[整理]c25素喷射混凝土配合比设计.
C25喷射混凝土配合比设计说明 一、工程名称 厦深铁路（广东段） 二、结构环境 潮湿环境，无侵蚀物质影响 三、设计目的和用途 1、目的 保证混凝土强度满足结构设计要求，工作性满足施工工艺要求，确保工程质量且经济合理 2、用途 用于隧道工程中C25喷射混凝土施工 四、设计要求 1、设计强度：C25 2、坍落度要求：80-120（mm） 五、设计依据 注：要将规范（标准）要求列表明示。 TB10204—2002规范要求
GB50086-2001规范要求 六、所用原材料
C25喷射混凝土配合比设计计算书 一、确定试配强度（f cu,0） 根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》混凝土试配强度采用下式确定： f cu,0≥f cu,k +1.645σ 所以： f cu,0=25+1.645×5 =33.2 （MPa ） 式中：f cu,0——混凝土配制强度（MPa ）； f cu,k ——混凝土立方体抗压强度标准值（MPa ）； σ ——混凝土强度标准差（MPa ）。C20以下取4.0；C20～C30取5.0 二、计算水灰比（W/C ） 混凝土强度等级小于C60级时，混凝土水灰比宜按下式计算： ce b a cu ce a f f f c w ??+?= ααα0 ,/ =（0.46×1.1×42.5）/（33.2+0.46×0.07×1.1×42.5） =0.62 式中： αa 、αb ——回归系数； f ce ——水泥28d 抗压强度实测值（MPa ）。 因不符合最大水灰比的限制要求，故W/C 取0.44。 三、计算1m 3混凝土各项材料用量 1、用水量（m w ） 经查表可知： m w0 = 220（kg ） 2、水泥用量（m c0）,速凝剂用量（m 速）可按下式计算： 水泥用量根据用水量及水灰比确定 m c0 =220÷0.44=500（kg ） m 速=500×3.0%=15（kg ） 3、砂率（βs ） 计算式中砂率应取βs =50% 4、粗骨料和细骨料用量的确定，应符合下列规定： 采用重量法应按下列公式计算： m c0+m g0+m s0+m w0= m cp ……………………………………①
普通混凝土配合比设计及试配
普通混凝土配合比设计及试配 发表时间：2009-11-20T11:00:29.903Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月下旬刊供稿作者：宋波[导读] 配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程，也是保证预拌混凝土质量的重要环节宋波（江苏固鼎股份有限公司）摘要：针对预拌混凝土企业确定混凝土配比时“重设计、轻试配”的现状，结合配合比设计的条件要素，从混凝土配合比设计、试配、调整三 个方面，系统阐述预拌混凝土配合比设计的全过程，突出强调了试配的重要性，进一步明确预拌混凝土配合比设计是在经验、理论指导下的实践性过程。关键词：预拌混凝土配合比设计适配调整 0 引言 配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程，也是保证预拌混凝土质量的重要环节。目前，市场上有不少预拌混凝土生产企业配合比的确定比较随意，表现在对试配工作的重视程度不够，不经试验确定配合比，纯凭经验确定配合比，想当然确定配合比，不能够根据原材料变化情况和用户要求确定混凝土配合比。本文针对上述状况，结合本人实践经验，系统阐述预拌混凝土配合比设计并重点讲述混凝土试配过程。 1 配合比设计的条件要素 混凝土配合比设计的条件要素包括：工程信息资料、工程技术要求、原材料质量情况、环境条件、搅拌站的生产数据和经验积累等。 1.1 任何预拌混凝土都是为工程及工程施工服务的，配合比的设计必须满足工程要求。除满足强度要求外，还必须满足工作性的要求。此外，为保证混凝土工程的安全性、耐久性，还必须满足相应技术规程、规范、标准的要求。 1.2 目前预拌混凝土市场发展迅速，市场上原材料供应紧张，原材料来源复杂，混凝土配合比的设计必须针对原材料实际状况而确定，并能根据原材料波动情况及时作出配合比调整。 1.3 环境因素一般包括温度、湿度、交通状况等。不同的环境条件对配合比设计的要求不同，如夏季施工，由于气温较高，混凝土表面水蒸发速度较快,应考虑防止预拌混凝土干缩裂缝和混凝土坍损过大，这就要求在配合比设计时适当降低砂率，降低砂率可加快现浇混凝土表面水析出速度，以平衡混凝土表面水蒸发速度，防止干缩裂缝。同时，降低砂率还有利于减少坍损。 1.4 建立企业质量数据库配合比设计计算是整个预拌混凝土配合比设计的第一步，配合比设计计算，就是在掌握资料的基础上，根据一些理论、规范经验等选取一些参数，计算各种成分的用量。所以从设计计算的概念上，我们就可以看出经验数据积累的重要性。任何参数的选都取都是以经验积累为参照的，同时，计算出来的配合比经过试配后，配合比的调整乃至最终确定，也必定依据经验积累的数据为参照。 2 试配应采用工程中实际使用的原材料 混凝土配合比的设计一般经历三个阶段，即设计计算、试配、调整。混凝土配合比的设计计算在《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T55-96）中有详细的表述，这里不加阐述。在《普通混混凝土配合比设计规程》中有关试配、调整的内容表述得较少，而试配又是混凝土配合比设计中最重要的环节。这就要求试配所用原材料一定要有代表性，为保证试配结果对实际生产的指导意义，试配所用原材料必须要有代表性，则试配所用原材料的取样必须要有代表性。 2.1 取样的代表性在料堆上取样，因为影响取样代表性的因素太多，（例如：料堆的大小、堆料的方向、自然环境因素、人为因素），个人比较赞成试配所需材料最好在输送过程中连续均衡取样。 2.2 样品取好后，应根据需要进行制样制样必须注意两点，一是样品能真正代表原材料，二是样品必须具有高度均匀性。常用的制样方法为四分法。 2.3 所有原材料，都必须严格根据国家标准检验后，才能根据检验结果计算配合比，进行试配。当然，在实际工作中，可能来不及等所有原材料检验结果出来以后，就要进行试配，那么，作为试配方案确定的人员，就要注意收集原材料统计数据，着重做好下面的工作： 2. 3.1 日常收集原材料供应商的检验、试验报告。 2.3.2 建立企业自身对原材料检验的数据库，对各供应商供应的原材料要建立独立的分析台帐，并根据统计、分析结果，定期评价供应商检验报告的可靠性和准确程度，供应商检验报告长期可靠、准确的在混凝土配合比设计计算时，报告结果可直接应用。 2.3.3 对定点供应的水泥，要掌握水泥的强度增长规律，并能用回归分析法依据水泥早期强度推定水泥的28天强度。 3 试配前的调整 在混凝土强度试验的配合比确定过程中，必须根据混凝土配合比设计条件要素，正确选取水灰比，砂率、用水量等，称之为试配前调整。 3.1 根据原材料状况选择合适的参数，进行配合比设计在《普通混凝土配合比设计规程》中，就参数的选取，有一些规定，这些规定，也是根据生产实践中的经验得来的，可直接使用，例如：在用水量的确定上，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5-10kg，采用粗砂时，则可减少5-10kg，对流动性、大流动性混凝土的用水量，以坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大20mm，用水量增加5㎏.对砂率的选取有下列规定：①对细沙或粗砂，可相应地减小或增大砂率。②对单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。③对薄璧构件，砂率取偏大值。 上述内容，均为规程中根据原材料状况，对配合比设计参数的选择进行确定，日常生产中碰到的情况，往往要复杂的多，这就要求我们根据原材料检验结果，综合考虑各方面因素，做好设计参数的选择，对能够根据原材料检验结果来确定的参数，一定要先检验后确定参数，以确保配合比计算结果的可靠性。 3.2 日常做好影响混凝土性能（包括强度）的敏感因素分析当原材料质量特性发生变化时，要分析其对混凝土性能有无影响，影响大小。对影响较大的因素，可采用回归分析法，确定原材料特性值的变化对混凝土性能的影响，具体到混凝土配合比设计计算时，就是原材料质量特性值对设计参数选取时的影响。以设计参数为因变量，原材料某一质量特性值为自变量（假设其它因素相对稳定情况下），建立相应函数关系。无明显函数关系或找不出函数关系，但对混凝土性能影响较大的特性值，其与设计参数的关系也可用数据列表的形式表示。