C20水泥混凝土配合比设计说明

C20水泥混凝土配合比设计说明

一、设计依据

1. XX高速公路设计文件及图纸；

2.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；

3.《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）；

4.《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）；

5.《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）；

6.《XX高速高性能混凝土施工指导意见》。

二、设计要求

1. 混凝土强度等级为C20，拟用于路基防护预制块及路基防护等部位；

2. 根据施工工艺要求坍落度选用为200±20mm，扩展度为400~600mm，流出时间不大于20s；

3. 混凝土的抗冻耐久性指数为60%，28d电通量不超过1500c；

4. 混凝土的最大水胶比不超过0.55，每方胶凝材料总量不大于450kg，不小于280kg；

5. 矿物微细粉在胶凝材料总量中的最大比例应符合下列要求：粉煤灰≤25%，磨细矿渣粉≤40%，复合微细粉≤40%；

6. 氯离子含量不应超过胶凝材料总重的0.06％，碱含量以其中的可溶性碱计算不宜超过3.0kg/m3；

7. 混凝土用水量不宜超过175 kg/m3，否则应通过调整外加剂掺量、换用质量更好的粗细骨料等措施加以解决。

三、原材料情况

1. 水泥：邯郸市金隅太行山水泥有限公司P.O 4

2.5水泥；

2. 细骨料：采用河北邢台砂场生产的中砂，细度模数为2.70；

3. 粗骨料：采用武安白沙石场5-20mm连续级配的碎石（掺配比例：5-10mm 40%，10-20mm60%）；

4. 掺合料：采用邯峰电厂I级粉煤灰；

5. 外加剂：采用北京市世纪海马公司生产的HM-SP聚羧酸系缓凝型高效减水剂；

6. 水：采用当地饮用水。

上述原材料均从S3标搅拌站料场取样。

四、设计步骤

1. 确定试配强度（?cu,o）

?cu,o=?cu,k+1.645σ= 20+1.645×4.0=26.6(MPa)

2. 计算水胶比(W/B)

W/B=a a×gf b/f cu，0+a a×a b×g×gf b

=0.53×42.5×1.16/26.6+0.53×0.2×42.5×1.16

=0.82

综合考虑耐久性以及掺加粉煤灰、矿渣粉掺合料，取W/B=0.40。

3. 确定单位用水量(m w)

根据碎石最大粒径及坍落度，查表确定用水量为：

m wo=208kg/m3

假定高效减水剂的减水率为30%，则实际用水量为：

m w=m wo(1-β)=208×(1-30%)=146 kg/m3

4. 计算胶凝材料用量

综合考虑耐久性、强度等因素，确定粉煤灰掺量为25%，则胶凝材料的用量分别为

m c=146/0.40×(1-25%)=274kg/m3

m F=146/0.40×25%=91kg/m3

5. 选取砂率

根据骨料品种、粒径及水灰比选取砂率βs=39%

6. 确定粗骨料和细骨料用量

假定混凝土的表观密度为2390kg/m3，根据质量法可以计算出混凝土的初步配合比为：

水泥:粉煤灰: :砂:中石：小石:水:外加剂

=274:91:733:688：458:146:3.65

五、试拌调整过程

按计算的初步配合比，水胶比上下增减0.02，得到三组配合比01、02、03，混凝土和易性、含气量均符合要求。三组配合比的试验数据如下：

表1 混凝土配合比（kg/m3）

表2 混凝土主要性能指标

六、结论

综合上述实验结果，为确保施工质量，确定采用02号配合比，即：水泥:粉煤灰: :砂:中石：小石:水:外加剂

=274:91:733:688:458:146:3.65

(其中粗骨料中5-10mm：10-20mm石子按40%：60%比例掺配。)