C50封端砼配合比设计计算书

新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG-2标 混凝土配合比设计书C50梁体封端配合比设计计算书一、设计依据：1、施工设计图2、普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2011)3、铁路混凝土结构耐久性设计规定TB10005-20104、铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-20105、铁路混凝土工程施工技术指南铁建设2010241号6、铁路混凝土TB/T3275-20117、客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件铁科技2004120号8、混凝土膨胀剂GB23429-20099、混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003二、设计要求:1、使用部位：新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG-2标工程预制箱梁封端2、设计环境等级：T23、设计强度等级: C504、混凝土拌和物要求:拌和物工作性良好，维勃稠度(s): 21-30，含气量（24）%； 5、混凝土耐久性要求：混凝土耐久性要求：抗渗性:P20，抗冻性： F200，耐久性指标电通量1000库仑三、原材料：1、水泥：四川峨胜水泥集团股份有限公司 PO42.5(低碱)水泥2、粉煤灰：宜宾福溪粉煤灰开发有限公司 F类I级粉煤灰3、矿粉：峨眉山市宏源建材有限公司 S95矿粉 4、碎石：乐山市沙湾区同创矿业有限公司 （520）mm碎石。采用 （510）mm、(1020)mm连续级配。5、砂：峨边平荣沙场 中砂 （细度模数2.7）6、水：拌和用水（自来水）7、减水剂：安徽中铁工程材料科技有限公司 聚羧酸高性能减水剂 RAWY101 缓凝型8、膨胀剂：成都嘉新科技集团有限公司 混凝土膨胀剂 FEA I型四、配合比设计：1、计算混凝土配制强度:fcu.0=fcu.k+1.645=50+1.6456=59.9MPa注: fcu.0混凝土配制强度；fcu.k混凝土设计强度；混凝土强度标准差，由于现在还没有同类混凝土统计资料，不能计算出强度标准差，其值按普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2011)规定取6.0。 2、计算水胶比：W/B=afce/(fcu.0+abfce) =0.5350.1/(59.9+0.530.250.1) =0.41 注：a、b回归系数 fce水泥的28天抗压强度实测值，为50.1MPa3、选取每方胶凝材料用量及计算用水量并确定掺加外加剂时水胶比1）依据客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件铁科技2004120号第3.3.6条规定，选定混凝土胶凝材料总用量为480kg/m3,，膨胀剂掺量采用内掺法占胶凝材料总量的8.0%，当混凝土减水剂掺量为0.8%时，取W/B=0.28；2）W（用水量）=480W/B=134kg 外加剂=4800.8%=3.84kg3）选取砂率，根据水胶比和碎石最大粒径查表，取砂率s=38%,根据质量砂率计算出体积砂率Sv=40%。4)按客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件铁科技2004120号入模混凝土含气量为2%4%，取含气量3.0%。4、选取掺合料的用量，依据铁路混凝土结构耐久性设计规范TB1005-2010第5.2条规定，粉煤灰掺量取10.0%,矿粉掺量取10.0%。1）计算粉煤灰、矿粉、水泥、膨胀剂用量： 粉煤灰=48010.0%=48（kg） 矿粉=48010.0%=48（kg） 膨胀剂=4808.0%=38（kg） 水泥=480-48-48-38=346（kg） 2）根据试验检测结果各项原材料密度为 w水的密度（1.00103kg/m3） c水泥的密度（3.10103kg/m3） F粉煤灰的密度（2.60103kg/m3） K矿粉的密度（2.91103kg/m3） p膨胀剂的密度（2.77103kg/m3） a外加剂的密度（1.06103kg/m3） S砂子饱和面干的密度（2.70103kg/m3） g石子饱和面干的密度（2.90103kg/m35、采用体积法计算每方材料细骨料、粗骨料用量： Vs,g=1-ms =VS,gSvpsmg=Vs,g(1-Sv)pg式中：Vs,g每立方米混凝土中砂、碎石的绝对体积（m3） mw每立方米混凝土用水量（kg） mc每立方米混凝土水泥用量（kg） mF每立方米混凝土粉煤灰用量（kg） mK每立方米混凝土矿粉用量（kg） mS每立方米混凝土砂子用量（kg） mg每立方米混凝土石子用量（kg） 混凝土含气量（m3） SV体积砂率 w水的密度（kg/m3） c水泥的密度（kg/m3） F粉煤灰的密度（kg/m3） K矿粉的密度（kg/m3） a外加剂的密度（kg/m3） S砂子饱和面干的密度（kg/m3） g石子饱和面干的密度（kg/m3）Vs,g=1-0.33=0.67m3ms =VS,gSvps=0.6740%2700=727kgmg=Vs,g(1-Sv)pg=0.67（1-40%）2900=1171kg6、计算基准配合比：胶凝材料：砂：碎石：水：减水剂：引气剂=480：727：1171：134：3.84：0.00144= 1：1.51：2.44：0.28：0.008:0.0000037、配合比试拌：以水胶比0.28为基准, 水胶比、减水剂掺量上下浮动0.01（用水量,调整胶凝材料和砂率）进行试拌,确定试验配合比。选定配合比如下表1编号水胶比Sv(%)C(kg)F(kg)K(kg)S(kg)G(kg)W（kg）减水剂 (kg)引气剂（kg）膨胀剂(kg)计算配合比计算容重(kg /m3)PB-0040.2939333464671512011343.700.00144371:1.55:2.60:0.29:0.000003:0.0082516PB-0050.2840346484872711711343.840.00144381:1.51:2.44:0.28: 0.000003:0.0082516PB-0060.2741356505073811411343.970.00144401:1.49:2.30:0.27: 0.000003:0.0082513表1：五、试验指标 坍落度、扩展度、含气量、泌水性见下表2，抗渗、抗冻、电通量见下表3，膨胀率、强度见下表4表2：编号维勃稠度(s)扩展度（mm）含气量（%）泌水性实测容重 (kg /m3)出机30 min后出机30 min后PB-00434/2.702522PB-00530/2.902520PB-00625/3.002520表3：编号抗渗抗冻抗氯离子渗透（库仑）P20200次重量损失5%200次相对动弹性模量60%1000PB-005待报待报待报表4：编号限制膨胀率(10-4)限制膨胀率(10-4)R7 (MPa)R28 (MPa)水中14d空气中28dPB-004/52.163.7PB-0052.7-1.852.664.1PB-006/53.465.6六、配合比选定根据三组配合比的拌合物性能、力学性能及耐久性指标，进行综合考虑选用TPB-005配合比，混凝土表观密度实测值于计算值之差的绝对值计算如下：=(2516-2520）/2516100%=0.2%由于计算容重与实测容重之差不超过计算值的2%，即可确定TPB-005为理论配合比。每立方材料用量如下表5：表5：编号水胶比s (%)C(kg)F(kg)K(kg)S(kg)G(kg)W(kg)减水剂（kg）引气剂（kg）膨胀剂（kg）计算配合比PB-0050.2840346484872711711343.840.00144381:1.51:2.44:0.28: 0.008:0.000003注:本配合比所用的材料均为干燥状态。七、配合比经济性分析材料项目水泥粉煤灰矿粉细骨料粗骨料减水剂引气剂膨胀剂配合比（kg/m3）346484872711713.840.0014438单价（元/kg）0.3170.2470.3680.130.1173.5/1530单方材料价格（元）109.6811.8517.6694.51137.0113.44/58.14合计（元）442.29元/ m3混凝土配合比试验记录配合比编号： PB-004试拌日期：2015年2月4日配比设计参数主要参数胶凝材料（kg/m3）粉煤灰掺量%矿粉掺量%水胶比砂率%减水剂掺量%膨胀剂掺量%46210.010.00.29390.88.0配合比试拌用量表名称水泥（kg）粉煤灰（kg）矿粉（kg）细集料（kg）粗集料（kg）水（kg）减水剂（kg）引气剂（kg）膨胀剂（kg）(5-10)mm(10-20)mm1m333346467153608411343.700.001443740L13.321.841.8428.614.433.645.360.1480.00005761.48性能记录：试拌时间： 15:5017:00 ; 拌和方法： 机械 拌和 人工 捣插（震捣）混凝土理论密度： 2516 kg/m3;实际密度 2520 kg/m3; 温度 22 ; 含气量 2.7 % 试件养护情况：温度 (201) ;相对湿度 95 %;试件尺寸： (150150150) mm 泌水率： 无 ; 碱含量（kg/m3）： 1.66 氯含量（%）： 0.012 三氧化硫含量（%） 1.84 性能试验编号R7R28破坏荷载kN抗压强度MPa平均强度MPa破坏荷载kN抗压强度MPa平均强度MPaPB-0041109.1649.352.11451.2164.563.71185.7152.71392.7361.91221.5354.31455.7764.7记录： 试验： 复核 混凝土配合比试验记录配合比编号： PB-005试拌日期：2015年2月4日配比设计参数主要参数胶凝材料（kg/m3）粉煤灰掺量%矿粉掺量%水胶比砂率%减水剂掺量%膨胀剂掺量%48010.010.00.28400.88.0配合比试拌用量表名称水泥（kg）粉煤灰（kg）矿粉（kg）细集料（kg）粗集料（kg）水（kg）减水剂（kg）引气剂（kg）膨胀剂（kg）5-10mm10-20mm1m334648487273518201343.840.001443840L13.841.921.9229.0814.0432.85.360.1530.00005761.52性能记录：试拌时间： 17:1018:20 ;拌和方法： 机械 拌和 人工 捣插（震捣）混凝土理论密度： 2510 kg/m3;实际密度 2520 kg/m3; 温度 22 ; 含气量 2.9 % 试件养护情况：温度 (201) ;相对湿度 95 %;试件尺寸： (150150150) mm 泌水率： 无 ; 碱含量（kg/m3）： 1.72 氯含量（%）： 0.012 三氧化硫含量（%） 1.82 力学性能试验编号限制膨胀率限制膨胀率R7R28水中14d(10-4)空气中28d(10-4)破坏荷载kN抗压强度MPa平均强度MPa破坏荷载kN抗压强度MPa平均强度MPaPB-0052.7-1.81170.1852.052.61428.7663.564.11206.3153.61482.6865.91174.5452.21413.0362.8记录： 试验： 复核 混凝土配合比试验记录配合比编号： PB-006试拌日期：2015年2月4日配比设计参数主要参数胶凝材料（kg/m3）粉煤灰掺量%矿粉掺量%水胶比砂率%减水剂掺量%膨胀剂掺量%49610.010.00.27410.88.0配合比试拌用量表名称水泥（kg）粉煤灰（kg）矿粉（kg）细集料（kg）粗集料（kg）水（kg）减水剂（kg）引气剂（kg）膨胀剂（kg）5-10mm10-20mm1m335650507383427991343.970.001444040L14.242.02.029.5213.6831.965.360.1590.00005761.60性能记录：试拌时间： 18:4020:10 ; 拌和方法： 机械 拌和 人工 捣插（震捣）混凝土理论密度： 2513 kg/m3;实际密度 2520 kg/m3; 温度 22 ; 含气量 3.0 % 试件养护情况：温度