C55混凝土配合比设计

1、C55 混凝土配合比设计一、设计要求强度 C55 ，坍落度 180mm ，泵送混凝土。路途距离： 40分钟可到达。泵送高度初估 50m （此项作用选子最大粒径） 、入泵坍落度要求 180。二、设计目的 拌合物的 工作度 满足设计和规要求的坍落度及经时损失；粘聚性、保水性合格。 硬化后在规定龄期的 强度 满足设计要求。 耐久性 符合设计要求。 尽可能 经济 。三、原材料质量要求四、实验室提供历来 C40 及以上混凝土强度标准差2011年 6 月以来 C40HB（ 泵送）28 天抗压强度统计： 46.5 、54.5 、47.8 2011年6月以来 C45 HB（泵送）28 天抗压强度统计： 51.

2、3。普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000 规定：混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料计算确定， 计算时，强度试件组数不应少于 25 组。故我们只能按无统计资料情况处理。五、设计原理1、混凝土强度准备采用以下三种措施： 掺缓凝高效减水剂水灰比对混凝土配制的影响决定混凝土强度的主要因素、关键因素是水灰比。水灰比越小，混凝土强度越高，但塌落度就越小。塌落度 小的混凝土不能满足施工泵送要求，这是一个矛盾对立的二面。水灰比由计算配合比强度要求初定，然后通过试配调整。本设计属大流动性混凝土（混凝土拌合物坍落度大于等于 160mm ），采取加入 聚羧酸系高性能减水剂 措 施来获得， 减水率应

3、20% 。高性能减水剂对混凝土的作用前面提到，既要保证强度，又要保证流动性，必须掺高性能减水剂。减水剂作用原理：减水剂掺入到水泥浆体系后，由于C3A 水化速度最快，吸附量又大，因此 C3A首先吸附了大量减水剂。 C3 A含量高的水泥与 C3 A含量低的水泥相比，在相同减水剂、相同参量条件下，吸附减水剂的 量就多，必然影响到水泥浆体系中其他矿物质（C3S、C2S、C4AF 等）所需分散剂的数量，因而，显示出混凝土的流动性差。为此，对于 C3A 含量高的水泥需适当增加减水剂的掺量，使流动性得到改善。减水剂对新拌混凝土的影响： 掺用减水剂能改善混凝土的初始和易性，但往往其坍落度损失要比不掺减水剂的基

4、准混凝土要大一些。坍 落度损失从大到小的顺序为：甲基萘系 > 蜜胺树系 > 萘系> 古玛隆树脂系 > 氨基磺酸盐系。因此要选用 缓凝型 减水剂。试验室应 测试坍落度经时损失 。可采用 分批添加减水 剂 （补偿混凝土坍落度损失 ）控制减水剂混凝土的坍落度损失。 对泌水量的影响高性能减水剂品种不同，则泌水量也不同。高性能减水剂的减水率高,混凝土用水量低因而泌水量少。当然增加细骨料和掺和料细粉也是减少泌水的有效法。 对凝结时间的影响 缓凝型高性能减水剂使混凝土凝结时间延长，且掺量增加,缓凝时间也稍有延长。混凝土原材料等因素对高性能减水剂的影响1）水泥的影响 水泥品种不同，高性

5、能减水剂用量也不相同。普通水泥比矿渣水泥可以减少外加剂用量。 标准稠度用水量小的水泥，减水剂用量相对较少。2）骨料的影响 一般来说细骨料种类不同，对高性能减水剂使用影响不大，但细度有一定影响。 当减水剂掺量相同时，骨料越细，减水率就越低，坍落度也小，必须增大掺量或调整混凝土配合比。细砂较 中、粗砂要多用 1 2倍的减水剂或是减水剂不变而加大用水量1520 kg m3 。3）配合比对掺量的影响 一般强度混凝土由于水泥用量较小，稍增加减水剂掺量，减水效果就明显。掺量再加大会引起明显缓凝或混 凝土黏性增大而成型困难。 C55 混凝土由于水泥用量大，减水剂掺量低会无法保持坍落度，因而经时损失大，混 凝

6、土和易性差。4）混凝土入模温度的影响 要根据混凝土入模时处于温度围来确定是使用标准型高性能减水剂还是缓凝型的。温度偏低时易于产生缓凝 现象，应综合考虑掺和料数量、配合比条件而确定掺量。成型温度高时，坍落度经时变化大，甚至会发生速凝， 因此使用缓凝型或适当加大掺量有利于混凝土成型质量。 格控制粉煤灰质量 粉煤灰对混凝土性能的影响 粉煤灰用作混凝土的矿物掺合料，具有表面效应、填充密实效应和火山灰活性效应。随粉煤灰掺量增加， 混凝土水化放热率下降， 最高温峰降低， 减小了混凝土由于外温差产生温度裂纹的几率。 掺灰量达 30% 左右对混凝土强度影响不大，但掺量达 50% 能大大降低水化放热速率，造成混

7、凝土早期及后 期强度较低，不能满足施工要求。随粉煤灰掺量增加，混凝土氯离子渗透性能下降，且强度下降明显。当前，搅拌站使用的粉煤灰属磨灰，应按【矿物掺合料应用技术规】执行，该规要求级粉煤灰七天活性指 数 75% ，28 天活性指数 85% 。鉴于试验室检测结果，进场粉煤灰的活性指数偏低，应购入 尽量要求购活性较高，需水比较小的粉煤灰，且 质量稳定的粉煤灰。试验室要对粉煤灰质量进行格的检测。由于活性指数不同，水胶比不准确，没有可比性。 采用 P 42.5R 水泥或 P042.5R 水泥3 天抗压强度同样，由于进场粉煤灰的活性指数偏低，可以考虑采用P 42.5 水泥。硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥熟料含

8、量高，快硬、早强、其硬化速度和早期强度比较高，一般 可达到 28 天的 40% 。将 P 42.5R 水泥或 P042.5R 水泥制成的混凝土做对比试验， 若 P042.5R 水泥能达到要求， 就采用 P042.5R 水泥，这样较经济。2混凝土的工作性 混凝土拌合物的工作性是指混凝土拌合物易于搅拌、运输、浇筑、振捣密实等施工操作，使其不发生分层离 析现象，并能获得质量均匀，成型密实的混凝土。它包括流动性、粘聚性和保水性三面容。为能使混凝土成品保 证达到设计的强度指标，提高混凝土拌合物的工作性尤其重要，下面简要分析 C55 大流动性混凝土的配置特点： P 42.5R 水泥的其他要求不同厂的水泥在

9、水化反应时的 需水量 不同，因此， 在相同配合比时， 拌合物的流动性将有所不同， 需水量大， 混凝土拌合物的塌落度较小， 即流动性不好。 对所购 P 42.5R 水泥标准稠度需水量 控制标准定为： 最好 25 以下， 27 以下的可以接受。对所用水泥进行对比试验，选 初凝时间 相对迟一点的。 粗细骨料的选择a.细骨料选择：细骨料选 河砂 ，可减小骨料之间的摩擦，流动性好。符合二区级配 ，理想细度模数为 2.5 2.9 ，可规定 2.3，中砂。其通过0.315mm 筛的颗粒含量不应少于 15%。 现试验室中砂筛分通过 0.315mm 筛的颗粒含量为 15%,13%, 少于等于 15% ，不满足。

10、骨料级配好，总表面积和空隙率就小，包裹骨料表面和填充空隙的水泥浆用量少，可节省水泥用量。同时， 在相同配合比时拌合物的流动性好些， 又因骨料级配连续且粗细适中， 使拌合物具有均匀稳定及保持水分的能力， 保证拌合物良好的粘聚性和保水性，易密实，对强度有利。其余要求按规。b.粗骨料：花岗岩，选采场时，做立体抗压强度试验，要求立体抗压强度85Mpa 。生产控制压碎指标 13%。粗集料最大粒径与输送管径之比宜符合表中规定。 输送管管径为 125，泵送高度拟用5 10mm 、1631.5 子搭配，具体经试验确定比例。连续级配的粗骨料5 31.5 ，粗骨料最大粒径 31.5。针片状颗粒 10% （泵送混凝

11、土要求） 。其余要求按规。 水灰比： 水灰比由强度和耐久性决定。但水灰比的大小也影响混凝土的和易性，因为水灰比决定了水泥浆的稠度。当 水泥浆与骨料的用水量一定时，水灰比越小，水泥浆就越稠,拌合物的流动性就越小；若水灰比过大，又会造成拌合物的粘聚性和保水性不良，产生流浆离析现象，降低混凝土的质量。根据混凝土的强度和耐久性的要求进行选择。 砂率的选择：砂率的变化会使骨料的总面积和空隙率都发生变化，对拌合物的工作性有显著影响。砂率过大，骨料的总面 积和空隙率都会增大，在水泥浆量一定的情况下，包裹砂表面的水泥浆厚度减小，水泥浆润滑作用减弱，砂与砂 之间摩阻力大，最终使拌合物的流动性变差；砂率过小，砂浆

12、不能填满子空隙，子与子之间摩阻力大，拌合物易 产生分层离析现象。砂率初定为 38% ，经试验测试和调整。 外加剂的掺用：由于要配制的是 C55 泵送混凝土， 我们主要利用掺加减水剂降低水胶比法来提高混凝土的强度。 除了提高混 凝土强度外，它提高拌合物的流动性，减少拌合物的泌水离析现象，延缓混凝土凝结时间。建议用 减水率大于 20% 的高性能缓凝减水剂 。对坍落度损失措施：坍落度损失是所有混凝土拌合物的一种正常现象。它是因混凝土拌合物中的游离水分，发生水化反应、吸附 于水化产物表面、蒸发等原因而造成的。当前，由于坍落度损失而常在施工现场加水。当重新调拌中加水过多，搅拌不够充分时，会使强度、耐久性

13、 以及其他性能下降。对此，考虑采用二次加减水剂的措施。但必须做相关试验。六、计算配合比进行混凝土配合比设计计算时，其计算公式和有关参数表格中的数值均以干燥状态骨料为准。1、根据混凝土强度标准差计算混凝土配制强度：fcu,o fcu,k 1.645式中 fcu,o 混凝土施工配制强度 (MPa)fcu,k 设计的混凝土强度标准值 (MPa)混凝土强度标准差(MPa)系数1.645为保证 fcu,o fcu,k 的保证率为 95% 时的概率度C55 的配制强度为 65Mpa ， 取6Mpa 。2 、根据鲍罗米公式计算水灰比 W C ：W/Cf cu,o0.46 fce =0.46 × 1

14、.13× 42.5 ÷0.46 0.07 fce65+0.46 × 0.07 × 1.13×42.5 )=22.1 ÷ 66.5=0.33耐久性复核 ，查表混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，潮湿环境、无冻害使用的钢筋混凝土最大水灰比为0.60 。取水灰比为 0.33 。注： 暂无水泥 28 天抗压强度实测值，且没有水泥强度等级值的富裕系数资料，只能按以前的富裕系数1.13取值。3、根据坍落度及粗骨料最大粒径计算混凝土单位用水量mw0 ，泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算：试配时要求的坍落度值 = 入泵时要求的坍落度值试验测得在

15、预计时间的坍落度经时损失值。前面提到，混 凝土运输时间大略 40 分钟。一般在正常情况下，在水泥加水后的最初半小时，水化产物的体积很小，坍落度的损 失可以忽略不计。此后，混凝土的坍落度即开始以一定速率减小，其快慢决定于水化时间、温度、水泥组成以及 所掺外加剂。 经时损失应进行试验 。初估 20mm 。大流动性混凝土单位用水量按以下确定： 碎：当坍落度 90时，碎最大粒径取 31.5,单位体积用水量 205 。按坍落度每增大 20 用水量增加 5，计算 出未掺外加剂时的混凝土用水量为 230 。掺外加剂后的混凝土用水量可按下式计算：Mwa = mw0 （ 1） = 230 ×（ 10.

16、2 ）=184 （） 为减水剂的减水率。 掺外加剂时的混凝土用水量取 184 。（外加剂减水率应经试验确定， 减水率很重要 ）。 按现场经验，初定单位用水量为 160 。4、根据 W C 计算水泥用量Mc0 = mw0 ÷（ W/C ）= 160 ÷0.33=485 耐久性验算：查表混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，潮湿环境、无冻害使用的钢筋混凝土最小水泥用量 为280。取单位体积水泥用量 485 。5 、根据已有资料，砂率初定 36% 。6、计算砂、用量 按质量法（假定表观密度法）粉：+砂+水泥+ 水=2450（ 砂（砂 +石） 100%=砂率 （%）计算得： 砂650，

17、子1150，水泥 490 ，水160。7、 计算粉煤灰及外加剂的用量 粉煤灰取代水泥百分率取 20% （只要能保证混凝土强度和能防止钢筋锈蚀，粉煤灰可以多掺） 。 粉煤灰混凝土单位体积水泥用量：C = C 0（120% ）=490 × 0.8=395 （） 粉煤灰混凝土单位体积粉煤灰用量： 粉煤灰超量系数取 1.5 ， f=1.5 ×（ C0 C） =1.5 ×（ 490 395 ）=1.5 ×95=140 （） 计算水泥、粉煤灰和砂的绝对体积，求出粉煤灰超出部分的体积，并扣除同体积的用砂量，得出粉煤灰混 凝土的用砂量：（取水泥密度为 3.1，粉煤灰 2

18、.2 ，子2.6 ）140 490 395 砂用量 =650 =650 （ 64-31 ） =650 33=617 （）2.2 3.1 取粉煤灰混凝土每立米材料用量如下： 水泥： 395 ，粉煤灰： 140，砂610，：1150,水： 160。 外加剂：聚聚羧酸系高性能减水剂按 1.8% 掺加，为 9.6 按泵送混凝土的有关规定复核： 泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于 0.60 ，计算配合比用水量与水泥和矿物掺合 料的总量比为 0.31 。 泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300 /m 3，计算配合比水泥和矿物掺合料的总量为520。 泵送混凝土的砂率宜为 35

19、45% 。计算配合比砂率为 35% 。核对，均符合。七、配合比试配及调整试配是确定混凝土配合比的重要环节。分三个阶段：混凝土拌合物和易性检验和调整；强度检验和调整；表观密度检验和调整。1、计算配合比案1、原料的选择水泥： 华润平南水泥厂生产， P.O42.5 ，质量稳定。水泥的其他要求： 水泥标准稠度需水量 控制标准定为：最好 25 以下， 27 以下的可以接受。对所用水泥进行对比试验，选 初凝时间 相对迟一点的。河砂。符合二区级配，理想细度模数为 2.5 2.9 ，可规定 2.3 ，中砂。其通过 0.315mm 筛 的颗粒含量不应少于 15% 。含泥量 3.0% ，含水量 0.8% ，花岗岩

20、 ，选采场时，做立体抗压强度试验，要求立体抗压强度85Mpa 。生产控制 压碎指标 13% 。连续级配的粗骨料 531.5。针片状颗粒 10% (泵送混凝土要求)。其余要求按规。粉煤灰最低要求，活性指数 70% ，控60% ；需水比按二级粉煤灰要求， 100% 以。 聚羧酸系高性能减水剂 ,减水率应 20% 。2配合比计算结果水泥： 395 ，粉煤灰： 140，砂610，：1150,水： 160。 外加剂：聚聚羧酸系高性能减水剂按 1.8%掺加，为 9.6 水胶比 30% ，这是由于粉煤灰活性较差，粉煤灰超量取代水泥的原因。砂率 35%减水剂 1.7% 粉煤灰用量与水泥用量比： 35%坍落度

21、200mm计算混凝土表观密度 2455kg/m 331m3混凝土配合比材料用量 (kg)水泥( P.O42.5 )粉煤灰水砂外加剂39514016061011509.6附： a.不考虑砂的含水量2、实验过程与结果 -和易性测试与调整： 试配原则：采用工程中实际使用的原材料；搅拌法宜与生产时使用的法相同。 1.第一次试验15L混凝土配合比材料用量 (kg)水泥粉煤灰水砂五山聚 羧酸系高性能减水剂5.9252.102.409.1517.250.144子中， 13，4.31，12， 12.94 。注：在计算水胶比的时候，把砂中含水的因素考虑了进去试验后测量：坍落度 235 mm扩展度( ) /2=c

22、m外观目测粘聚性和保水性：保水性好。有水泥砂浆流向外围。 结论：保水性可以，粘聚性差。分析： 五山厂推荐聚羧酸系高性能减水剂掺量 1.61.8%,而这次试验采用上限 1.8% ，形成坍落 度较高，浆较稀而外流。1h后测坍落度 220mm ，粘聚性、保水性好。2h 后测坍落度 70 ，粘聚性、保水性好。结论：和易性合格，可以作为基准配合比 。但 2h后坍落度损失大。应采取一定措施。征求外加剂厂 意见，采用二次加外加剂法，若实际发生延时太久，第二次加 0.2% 的外加剂。结论、分析和措施可根据以下情况处理： 测得的坍落度符合设计要求，且混凝土的粘聚性和保水性很好，则此配合比即可定为供检验强度用的基

23、准 配合比，该盘混凝土可用来浇制检验强度或其他性能指标用的试块。如果测得的坍落度符合设计要求，但混凝土的粘聚性和保水性不好，则应加大砂率，增加细集料用量，重 新称料，搅拌并检验混凝土的和易性。该盘混凝土不能用来做检验强度的试块。如果测得的坍落度低于设计要求，即混凝土过干，则可把所有拌合物(包括做过试验以及散落在地的)重 新收集入搅拌机，加上少量拌合水(事先必须计量)并同时加入使水灰比不变的水泥量。重新搅拌后再检验混凝 土的和易性 坍落度、保水性、 粘聚性。如一次添料后即能满足要求， 则此调整后的配合比即可定为基准配合比。 如果一次添料不能满足要求，则该盘混凝土作废。重新调整用水量(水灰比不变)

24、或砂率，称料、搅拌、直到检 验合格为止。如果测得的坍落度大于设计要求，即混凝土过稀，则此盘混凝土不能再继续其他试验。此时，应降低用水 量，及水泥用量( 水灰比不变 )，重新称料、搅拌、直到检验合格为止。法和原则：水灰比不变的前提下，调整用水量；增减减水剂用量；调整砂率；砂率不变，增加砂用 量。倘若第一次试验不合格，按按以上步骤反复测试和调整，直到和易性符合要求为止，从而得到和易性合格的供混凝土强度试验用的 基准配合比 。 基准配合比：水泥粉煤灰水砂外加剂品牌及厂家名称39514016061011509.63、实验过程与结果 -强度测定与调整混凝土立体试件抗压强度按下式计算：cc2式中， fcc

25、为混凝土立体试件抗压强度 (MPa)； F为破坏荷载 (N) ； A为试件承压面积 (mm2 ) 。混凝土立 体抗压强度计算应精确至 0.1MPa 。强度检验及水灰比调整时至少应采用 三个不同配合比。其水灰比一个为 基准配合比 ，另外的水灰比较基准配 合比分另 增减 0.05 ； 用水量与基准配合比相同，调整水泥用量 。砂率可分别增加和 减少 1%。每种配合比至少做一组 28 天标准养护试件， 为了快速检验， 每种配合比可做三组 -三天、 七天、 28 天试件。 当不同水灰比的混凝土拌合物坍落度与要求值的差超过允偏差时，可通过增、减用水量进行调整，此时保持 水灰比不变。强度值确定应符合下列规定

26、：以三个试件的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。三个测值中的最大值和 最小值中如有一个与中间值得差值超过中间值的 15% 。则把最大及最小一并舍除， 取中间值作为改组试件的抗压 强度值。如两个测值与中间值相差均超过15%, 则该组实验结果无效。基准配合比15L混凝土配合比材料用量 (kg)水泥粉煤灰水砂外加剂品牌及厂家名称5.9252.102.409.1517.250.144子中， 13，4.31，12， 12.94 。 拌合物坍落度： 230 ，扩展度 720 ×720 。目测粘聚性和保水性：保水性好，粘聚性差， 浆较稀而外流 拌合物的表观密度： 2436 /m 3。测得三天抗压强度（ MPa ）试块一试块二试块三平均值抗压强度值41.743.745.543.643.6分析：达到 28天配制强度 65Mp 的67% ，设计强度 C55的 79% 。 为稳妥起见， 28 天强度送质检站。测得七天抗压强度（ MPa ）试块一试块二试块三平均值抗压强度值51.852.455.453.253.2分析：达到 28天配制强度 65Mp 的82% ，设计强度 C55的 96.7% 。 为稳妥起见， 28 天强度送质检站。测得二十八天抗压强度（ MPa ）试块一试块二试块三