C25水下粉煤灰混凝土配合比计算书.doc

粉煤灰混凝土配合比设计说明书设计强度：C25水下混凝土一、设计依据：1.中华人民共和国行业标准普通混凝土配合比设计规程（JGJ552011）； 2.中华人民共和国行业标准公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）；3.中华人民共和国国家标准粉煤灰混凝土应用技术规范（GBJ 146-90）；4.中华人民共和国国家标准混凝土外加剂应用技术规范（GB 50119-2003）；5.施工设计图纸 二、设计要求：混凝土设计强度fcu.K=25Mpa， 坍落度设计初始值：180220mm工程部位：桥梁水下灌注桩三、原材料的选择：水泥：红狮水泥股份有限公司 红狮牌P.O 42.5 水泥物理性能力学性能试验表水泥品种强度等级比表面积m2/Kg安定性凝结时间min抗折强度Mpa抗压强度Mpa初凝终凝R3R28R3R28P.O42.53401.51632275.57.827.748.2河砂：漳州九龙江砂场 细度模数2.82表观密度2.560g/cm3. 堆积密度1.490g/cm3 空隙率41.8% 含泥量2.2% 泥块含量0.4% 碎石：长泰张坑碎石场 表观密度2.580g/cm3. 堆积密度1.480g/cm3 空隙率38.0%针片状颗粒含量8.9% 压碎值12.9% 含泥量0.6% 泥块含量0.1%掺配比例为： 4.75-13.2mm=10% 13.2-19mm=50% 19-31.5mm=40%水： 饮用水外掺料：漳州市益材粉煤灰开发有限公司（F类级粉煤灰） 细度 6.6% 烧失量 0.94% 需水量比88% 掺量20%外加剂：龙岩市凯达砼外加剂有限公司 （DK-6缓凝高效减水剂） 掺量：1.0% 减水率25%四、混凝土配合比设计步骤：1、计算配制强度fcu.0；根据设计要求的强度等级，混凝土的配制强度按下式计算。fcu.0=fcu.k+1.645fcu.k-混凝土设计强度1.645-混凝土强度达到95%保证率时的保证率系数。-强度标准差（5.0Mpa）=25+1.6455.0=33.2Mpa2、计算水灰比：（W/C）混凝土的水灰比W/C，根据下式计算。W/C=（Afce）/（fcu.0+ABfce）A、B-混凝土强度公式的回归系数，采用碎石时，A=0.53，B=0.20fce-水泥强度（考虑到水泥28天胶砂强度不稳定因素，直接取设计值42.5Mpa）fcu.0-混凝土配制强度=(0.5342.5)/(33.2+0.530.2042.5)=0.60为了保证混凝土的耐久性，取W/C=0.483、单位用水量mwo的确定根据水灰比W/C=0.48 碎石公称最大粒径为31.5mm，坍落度为180220mm，单位用水量为：W=240kg 为保证工程质量和施工工作性，在混凝土中掺加水泥用量的1.0%缓凝高效减水剂。经试验掺加1.0%的减水剂时，减水率达25%。所以掺加减水剂的混凝土用水量按以下公式计算：mwa = mwa（1-）mwa-外加剂混凝土单位用水量mwa-未掺加外加剂混凝土的单位用水量-外加剂的减水率=240(1-0.25)=180kg4、单位水泥用量mco 根据上述获得的水灰比W/C和单位用水量mwo，按下式计算混凝土单位水泥用量。mco=mwo/w/cmwo-单位用水量w/c-水灰比=180/0.48=375kg5、减水剂用量sd 根据单位水泥用量和外加剂掺量按下式计算减水剂用量sd =mco1.0%mco-水泥用量1.0%-外加剂掺量=3751.0%=3.75kg6、砂率s的确定集料采用最大粒径为31.5mm的连续级配碎石，砂为（区）中砂，水灰比W/C 0.48。选定砂率s=41%。7、计算砂mso和石mgo的用量采用质量法，假定砼表观密度CP为2400 kg/m3砂：（CP-mco-mwo）s=（2400375180）0.41=756kg碎石：（CP-mco-mwo-）（1-s）=(2400375180)(10.41)=1089kg 8、计算掺加外加剂时，扣除原液中水量的单位用水量由于该外加剂为液态减水剂，为确保水灰比的精确，所以在拌和加水量中按下式扣除原液中的水量。 mwosd mwo-单位用水量sd-减水剂用量1803.75=176kg9、初步配合比C:W:S:G:F:sd 水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ： 减水剂 375 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 3.75五、粉煤灰等量取代法配合比计算 1、选定与基准混凝土相同的水灰比W/C 0.48即水胶比W/(C+F)0.48 2、根据确定的粉煤灰等量取代水泥量f%（20%）和基准混凝土中水泥用量C0（375），按下式计算粉煤灰用量F和粉煤灰混凝土中的水泥量C 粉煤灰用量F F= C0f% =37520%=75kg 水泥用量C C= C0F =375-75=300kg 3、粉煤灰混凝土的用水量W,扣除原液中的水量，按下式计算 W=W/ C0(C+F) sd =0.48(300+75) 3.75=176kg 4、砂和石的总质量VA按下式计算 VA=（CP -mco-mwo-sd） =2400-300-176-75-3.75=1845kg5、选用与基准混凝土配合比相同的砂率s砂和石的质量按下式计算 砂用量VAs =18450.41=756kg 碎石用量VA（1-s） =1845（1-0.41）=1089kg6、等量取代法粉煤灰混凝土配合比各种材料用量为kg/m3 ; C:W:S:G:F:sd 水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：粉煤灰 ： 减水剂 300 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 75 ： 3.75六、试拌调整提出基准混凝土配合比1、试拌按初步配合比，取10L混凝土的材料用量进行试拌,各材料用量为:水泥:3.00kg水: 1.76kg 砂: 7.56kg碎石4.75-13.2mm: 1.09kg碎石13.2-19.0mm: 5.44kg碎石19.0-31.5mm: 4.36kg粉煤灰：0.75kg减水剂：0.0375kg2、 工作性调整混凝土拌和物通过坍落度试验，工作性检测结果：坍落度值217mm、204mm,达到设计180220mm的要求,且粘聚性、保水性亦良好。为控制现场施工流程，特测定水下混凝土凝结时间。经凝结时间试验，初凝：8h20min，终凝：9h55min。则原有初步配合比无需调整，得到的基准配合比与初步配合比一致。基准配合比为Kg/m3 C:W:S:G:F：sd水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：粉煤灰 ： 减水剂 300 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 75 ： 3.75七、检验强度、确定试验室配合比1、制备立方体抗压强度试件 为验证混凝土强度，按照基准配合比成型，进行标准的混凝土立方体抗压强度检验，该强度试验采用三种不同的水胶比，其中一个是基准配合比确定的水胶比，另外两个水胶比分别较基准配合比减少和增加0.03，即维持单位用水量不变，增加和减少水泥用量，同时砂率分别较基准配合比减少和增加1%。对三组不同水灰比的混凝土分别进行拌和，检验各自工作性，同时测定混凝土拌和物的表观密度。A、基准配合比的水胶比W/(C+F) 0.48， 砂率s 41%B、水胶比W/(C+F) 0.45减少0.03=0.45， 砂率s减少1%=40%C、水胶比W/(C+F) 0.45增加0.03=0.51， 砂率s增加1%=42%拌制30L混凝土拌和物进行工作性试验，经测定粘聚性和保水性均符合要求，坍落度和表观密度见下表三种水胶比各自拌制30L拌合物材料用量及工作性检验结果水胶比砂率%水泥kg水kg砂kg碎石kg粉煤灰kg减水剂kg坍落度mm表观密度kg/m312120.48413001767561089753.75216212240023909.005.2822.6832.672.250.1120.45403201767301094804.00208205240024109.605.2821.9032.822.400.1200.51422821767841083713.53223219239023908.465.2823.5232.492.130.1062、强度测定和试验室配合比的确定 按照公路工程水泥混凝土试验规程（JTG E30-2005）标准方法，分别成型、养护和测定三种水胶比混凝土的立方体抗压强度。不同水胶比的混凝土抗压强度值组别水胶比W/(C+F)7天抗压强度（Mpa）28天抗压强度（Mpa）A0.4831.537.9B0.4537.444.6C0.5126.333.1根据强度试验结果，为保证工程质量，取水胶比W/(C+F) 0.48，砂率s 41%，用水量W 176kg，为试验室配合比3、 混凝土配合比的密度调整假定表观密度CP为2400kg/m3，实测表观密度CP2400kg/m3，混凝土密度修正系数1.00，混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值未超过计算值的2%，配合比的密度无需调整。试验室配合比就是混凝土的最终设计配合比。设计配合比；kg/m3水泥 ： 水 ： 砂 ： 碎石 ：粉煤灰 ： 减水剂 300 ： 176 ： 756 ： 1089 ： 75 ： 3.75