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1、 高性能混凝土混凝土配合比设计示例1、设计已知条件某特大桥钻孔桩混凝土，设计年限为 100 年，环境作用等级为 T1，设计强度等级为 C30。混凝土施工采用集中搅拌、搅拌运输车运输和水下浇筑。混凝土用原材料为：P.O42.5 级水泥；碎石采用 516与 1631.5两级级配按 1：4 掺配，其级配、空隙率、含泥量和泥块含量等均符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准规定；中砂（河砂） ，其级配、含泥量和泥块含量等均符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准规定；级粉煤灰；聚羧酸多功能外加剂，掺量按胶凝材料质量的 0.80%计，其含固量 WJJHGUL 为 20%，据检验其减水率可达 30%以上。试为
2、该特大桥钻孔桩混凝土进行配合比设计。2、设计计算步骤. 确定试配强度 fcu，0参考表 19 取标准差 值为 4.5MPa，并据铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准中“水下混凝土配合比设计，其配制强度应较普通混凝土的配制强度提高 10%20% ”的规定，确定试配强度为：fcu，0=（fcu， k1.645 ） 1.15=（301.6454.5）1.15=43.0（MPa ）. 确定水胶比 W0/J据已知条件计算，水胶比为：W0/J= a cfce，g/（fcu，o a b cfce， g）=0.461.0742.5（43.00.460.071.0742.5）=0.47据耐久性设计要求，并参考表
3、 1 碳化环境 T1 允许最大水胶比为 0.55。故确定水胶比值取 0.40。. 选定用水量 W0结合所用粗骨料最大粒径（31.5）和水下浇筑混凝土坍落度要求（20020）及外加剂的基本减水性能规定（减水率20%） ，参考表 20 选定用水量 W0 为 160kg/m3。即：205（20090）5/20 （131%）=160（/m3 ）. 计算胶凝材料用量 JJ= W0W0/J=1600.40=400（kg/m3）所得胶凝材料用量 J=400（kg/m3） ，未超出 C30 混凝土规定的最大胶凝材料用量 400kg/m3限值。. 确定粉煤灰用量 F根据耐久性条件规定，按表 3 确定粉煤灰掺量为
4、 30%，故F=0.30J=0.30400=120（kg/m3）. 计算水泥用量 CC= JF=400120=280（kg/m3）. 砂率 SP因水下混凝土系自密性混凝土，需具有较好的和易性和自密性，故参考表 21 选定砂率 SP为 44%。. 计算砂用量 S混凝土假定重量 mCP 取 2400kg/m3。故S=（m CPW0J 0.008J WJJHGUL）SP=（24001604000.0084000.20）0.44=809（kg/m3）. 计算石子总用量 G、小石子用量 G 小和大石子用量 G 大G= G 小 G 大G =mCPW0J0.008JWJJHGULS=24001604000.
5、0084000.20809=1030（kg/m3）G 小=0.20 G=0.201030=206（kg/m3）G 大= GG 小=1030206=824（kg/m3）. 计算外加剂用量 WJJ、外加剂中的含水量 WJJHSL 和混凝土实际加水量 W外加剂用量 WJJ：WJJ =0.008J=0.008400=3.20（kg/m3）外加剂中含水量 WJJHSL：WJJHSL =WJJ0.008JWJJHGUL=3.200.0084000.20=2.56（kg/m3）混凝土实际加水量 W：W =W0WJJHSL=1602.56=157（kg/m3）. 计算初步理论配合比初步理论配合比为：水泥：砂：
6、小石：大石：粉煤灰：外加剂：水= C/C ： S/C ： G 小/C ：G 大/C ： F/C ： WJJ/C ：W /C=280/280 ：806/280 ：206/280：824/280：120/280 ：3.20/280：157/280= 1 ： 2.88 ： 0.736 ： 2.94 ： 0.429 ： 0.0114 ：0.5613、试配调整. 试配用料计算混凝土配合比试配时，应根据试验所要制作的试件数量事先进行混凝土配合比试配用料计算，计算时应考虑制成系数，其值一般取 1.251.30。每盘混凝土的最小搅拌量应不小于15L；当采用机械搅拌时，其搅拌量不应小于搅拌机额定搅拌量的 1/4
7、。. 试配调整方法当坍落度稍偏大时，若砂率适中，则可保持砂率不变，按坍落度每偏大 20同时增加粗、细骨料 1%；若砂率偏大，按坍落度每偏大 20单独增加粗、细骨料 1%的粗骨料；若砂率偏小，按坍落度每偏大 20单独增加粗、细骨料 1%的细骨料。当坍落度偏大且呈现泌水离析时，应考虑减少混凝土单方用水量或采取降低外加剂掺量解决。当坍落度稍偏小时，则可保持水胶比不变，按坍落度每偏小 20以每 m3 混凝土增加 5g水计算，同时增加水、胶凝材料和外加剂。当坍落度偏小且呈现无扩散度时，应考虑增加混凝土单方用水量或采取适当加大外加剂掺量解决。. 试配测试项目试拌所得混凝土拌和物，应测试其泌水率、初始坍落度
8、、含气量与单位重；停放 40min 后再测试混凝土坍落度保留值与含气量保留值（即混凝土拌和物的保坍性） 。4、理论配合比确定与验证. 验证条件试拌所得混凝土拌和物的泌水率、初始坍落度、初始含气量、停放 40min 后的坍落度保留值与含气量保留值完全符合设计要求。经试配调整后的混凝土配合比的最小水胶比、胶凝材料最大用量、矿物掺合料掺量限值等耐久性保证指标应符合设计要求。理论配合比确定试验过程，必须有监理旁站见证；理论配合比确定后必须报监理中心试验室进行验证。. 理论配合比启用报批条件应具备混凝土拌和物的初始坍落度、初始含气量、停放 40min 后的坍落度保留值与含气量保留值。应具备混凝土配合比所
9、用各项材料的合格报验单。应成型有抗裂性、抗压强度、弹性模量、抗冻性、耐磨性、抗渗性、电通量试件，并具备混凝土配合比 7d 抗压强度值、至少 14d 电通量测值和混凝土配合比设计记录、混凝土配合比碱含量计算值与混凝土配合比氯离子含量计算值。a）混凝土配合比碱含量计算公式ZJHL（）=CCJHLF FJHL/6KKJHL/2WJJ WJJJHLWWJHLb）混凝土配合比氯离子含量计算公式ZLHL（%）=C CLHLSSLHLGGLHLFF LHLKKLHLWJJ WJJLHLWW LHLJ式中 ZJHL为混凝土的总碱含量（） ；ZLHL为混凝土中氯离子总含量占胶凝材料百分数（%）C、CJHL、CL
10、HL 分别为混凝土中水泥用量（） 、水泥碱含量（% ） 、水泥氯离子含量（%） ；S、SLHL 分别为混凝土中砂用量（） 、砂氯离子含量（%） ；G、GLHL 分别为混凝土中石子用量（） 、石子氯离子含量（%） ；F、FJHL、FLHL 分别为混凝土中粉煤灰用量（） 、粉煤灰碱含量（%） 、粉煤灰氯离子含量（%） ；K、KJHL、KLHL 分别为混凝土中磨细矿渣粉用量（） 、磨细矿渣粉碱含量（% ） 、磨细矿渣粉氯离子含量（%） ；WJJ、WJJJHL 、WJJ LHL分别为混凝土中外加剂用量（） 、外加剂碱含量（%） 、外加剂氯离子含量（%） ；W、WJHL、WLHL 分别为混凝土中外加水用量（ ） 、外加水碱含量（mmg/L ） 、外加水氯离子含量（mmg/L） 。. 理论配合比启用报批程序先由施工单位试验室整理出报批报告，由室技术负责人签字后报监理试验主任审签，再报监理中心试验室主任进行验证签审，最后报送监理分站站长签字审定。
