C60混凝土配合比设计方案.doc

C60混凝土配合比设计方案一、设计要求：1、混凝土内胶凝材料用量不应超过500 kg/m3；混凝土内总碱含量不应大于3.0kg/m3；混凝土氯离子含量不应大于胶凝材料总量的0.06%；混凝土三氧化硫含量不应大于胶凝材料总量的4.0% 。2、混凝土强度等级不应低于C60；混凝土28d弹性模量不应低于3.60104MPa 。3、混凝土抗冻等级不应低于F300；混凝土的电通量应小于1200 C；混凝土56天氯离子扩散系数DRCM不应大于810-12m2/s 。4、混凝土拌合物的性能应满足工作要求，稠度值（JH）为：23010mm 。二、所用原材料水泥产地山东淄博鲁中水泥有限公司品种低碱普通硅酸盐水泥（P.O 42.5）强度等级42.5MPa细骨料产地莱西市锦川砂石加工厂种类河砂细度模数2.8，区中砂粗骨料产地莱西市东方明珠石材厂种类碎石规格（粒径）5mm20mm连续级配水来 源饮用水外加剂产地天津冶建特种材料有限公司种类JG-2H标准型聚羧酸高性能减水剂掺量（%）1.0 矿粉产地莱阳市博莱建材有限公司种 类S95级掺量（%）14.9三、设计步骤：（一、）计算理论配合比1、确定混凝土试配强度根据JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程，混凝土试配强度+1.64560+1.6456=69.9（MPa）式中混凝土配制强度； 混凝土立方体抗压强度标准值。2、计算水胶比根据TB10005-2010铁路混凝土结构耐久性设计规范、铁道部运基线路2009565号、及TB/T3275-2011铁路混凝土的要求，混凝土设计强度等级C60，最大胶凝材料应500kg/m3。轨枕混凝土为干硬性混凝土，根据轨枕混凝土的和易性及施工的工作性要求，水胶比取0.28。3、每m3混凝土各项材料用量1）经试验确定掺外加剂时每m3用水量为131.6kg（干硬性混凝土）2）每m3胶凝材料用量为： 根据混凝土耐久性要求，确定在每m3混凝土所加入的胶凝材料中掺入15%的磨细矿渣粉替代水泥（等量替代），即每m3混凝土中磨细矿渣粉的掺入量为：每m3混凝土中水泥的掺入量为：3）经试验确定每m3混凝土中掺入外加剂为胶凝材料的1.0%，即4.81kg。4）砂率取s=32%5）采用体积法按式（1）、式（2）和式（3）计算砂、石用量，确定配合比。式中：Vs.g每立方米混凝土中砂石的绝对体积，单位为立方米（m3）；mw每立方米混凝土用水量，单位为千克（kg）；mc每立方米混凝土水泥用量，单位为千克（kg）；mp1每立方米混凝土掺合料用量，单位为千克（kg）；ma每立方米混凝土外加剂用量，单位为千克（kg），-混凝土含气量，单位为立方米（m3）；w-水的密度，单位为千克立方米（kg/m3）c-水泥的密度，单位为千克立方米（kg/m3）p-掺合料的密度，单位为千克立方米（kg/m3）a-外加剂的密度，单位为千克立方米（kg/m3）式中：ms每立方米混凝土细骨料用量，单位为千克（kg）；Sv体积砂率。s-细骨料饱和面干的密度，单位为千克立方米（kg/m3）式中：mg每立方米混凝土粗骨料用量，单位为千克（kg）；g-粗骨料饱和面干的密度，单位为千克立方米（kg/m3）4、确定试配用基准理论配合比为：项 目原 材 料（kg）水泥磨细矿渣粉砂子碎石水减水剂理论配合比10.1761.4403.0610.3180.0121m3混凝土4097258912521304.81四 、试配、调整及强度检验1、根据选定的配合比作为基准配比进行试配，另外增加水胶比0.28配合比一组。序号设计参数混凝土材料用量（kg/m3）混凝土拌合物性能混凝土力学性能配合比试拌日期强度等级水胶比矿渣粉掺量(%)减水剂掺量(%)砂率(%)水泥矿渣粉砂石水减水剂稠度(mm)入模温度()泌水率（%）含气量(%)抗压强度（Mpa）弹性模量（Gpa）出池28d出池28d1C600.28151.0 324097258912521354.8122722.7不泌水2.244.662.12015.6.32C600.27151.0 324097258912521304.8123223.1不泌水2.447.572.32015.6.33C600.28151.0 324097258912521354.8122623.6不泌水2.145.363.733.836.62015.6.34C600.27151.0 324097258912521304.8123122.9不泌水2.548.271.434.238.32015.6.32、根据选定的配合比作为基准配比进行试配，另外增加砂率31%配合比一组。序号设计参数混凝土材料用量（kg/m3）混凝土拌合物性能混凝土力学性能配合比试拌日期强度等级水胶比矿渣粉掺量(%)减水剂掺量(%)砂率(%)水泥矿渣粉砂石水减水剂稠度(mm)入模温度()泌水率（%）含气量(%)抗压强度（Mpa）弹性模量（Gpa）出池28d出池28d1C600.2814.91.0 324007058912521304.8123123.2不泌水2.447.270.533.938.42015.6.32C600.2814.91.0 314007057112701304.8123222.8不泌水2.548.171.334.239.12015.6.33C600.2814.91.0 324007058912521304.8123022.5不泌水2.446.572.22015.6.34C600.2814.91.0 314007057112701304.8123523不泌水2.647.872.72015.6.3五、配合比的调整与确定根据试配结果，确定施工用理论配合比每立方米材料用量如下：（kg）水胶比矿渣粉掺量(%)减水剂掺量(%)砂率(%)水泥矿渣粉砂石水减水剂0.27151.0 324097258912521304.81注：本配合比所用材料均为饱和面干状态。六、混凝土耐久性能序号设计参数混凝土材料用量（kg/m3）混凝土拌合物性能混凝土力学性能混凝土耐久性能配合比试拌日期强度等级水胶比矿渣粉掺量(%)减水剂掺量(%)砂率(%)水泥矿渣粉砂石水减水剂稠度(mm)入模温度()泌水率（%）含气量(%)抗压强度（Mpa）弹性模量（Gpa）抗冻性电通量(C)氯离子扩散系数(m2/s）出池28d出池28d1C600.27151.0 324097258912521304.8122915.1不泌水2.448.471.235.238.7合格690210-122015.6.102C600.27151.0 324097258912521304.8123214.9不泌水2.447.570.62015.6.103C600.27151.0 324097258912521304.8123115.3不泌水2.647.170.72015.6.10七、总碱含量、总氯离子含量、三氧化硫含量计算单1. 总碱含量计算：混凝土总碱含量材料水泥矿粉砂碎石水减水剂配合比kg/m34097258912521304.81单项材料碱含量0.52%0. 54%/23mg/L3%总碱含量2.36 kg/m3M(总碱) = m(水泥)+1/2 m(矿粉)+m(减水剂折固)+m(水) = 4090.52%+1/2720. 54%+1302310-6+4.8124.52%3% = 2.1268+0.1944+0.00299+0.03538 = 2.36 kg/m32. 总氯离子含量计算：混凝土总氯离子含量材料水泥矿粉砂碎石水减水剂配合比kg/m34097258912521304.81单项材料Cl含量0.04%0.05%0.001%0.001%4mg/L0.05%总Cl含量0.22 kg/m3占胶凝材料质量百分比（%）0.046%M(氯离子) = m(水泥)+ m(矿粉) +m(砂) +m(碎石)+m(减水剂)+m(水) = 4090.04%+720.05%+5890.001%+12520.001%+130410-6+4.8124.52%0.05% = 0.1636+0.036+0.00589+0.01252+0.00052+0.0005897 = 0.22kg/m3占胶凝材料质量百分比（%）= M(氯离子)/ M(胶材) 100 = 0.046%3.三氧化硫含量计算：混凝土三氧化硫含量材料水泥矿粉砂碎石水减水剂配合比kg/m34097258912521304.81单项材料SO3含量1.9%0.1%0.04%0.03%17mg/L0.7%总SO3含量8.46 kg/m3占胶凝材料质量百分比（%）1.76%M( SO3) = m(水泥)+1/2 m(矿粉) +m(砂) +m(碎石)+