C50混凝土配合比设计计算书

一、 试配强度

fcu,ofcu,k1.645501.645659.9Mpa

二、 设计依据

（一）使用部位

桥梁：空心板、现浇桥面板、封锚等

（二）混凝土配合比设计技术指标 项 目 56d电通量（C） 1000 弹性模量（Gpa） ≥34.5或符合设计要求 含气量（%） 抗渗等级 凝结时间（h:min) 总碱含氯离子三氧化量含量硫总含（kg/m（%） 量（%） 3) ≤4.0 ≤3.0 高性能混凝土 2.0-4.0 P8 符合工≤0.06 艺要求 设计坍落度 160~200mm，采用机械拌合。 （三）设计依据标准

1．《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-2007。 2．《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005 3．《建设用砂》GB/T 14684-2011。 4．《建设用卵石、碎石》GB/T 14685-2011。 5．《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119-2003。 6．《混凝土外加剂》GB8076-2008。 7．《高性能混凝土实施指导书》 8．《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011。 9．《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011。 10．《混凝土拌合用水标准》JGJ63-2006。 11．《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002。 12．《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005。 13．《两阶段施工图设计》 三、 原材料

1. 水 泥：邯郸金隅太行水泥有限责任公司 P·O42.5 2. 细集料：临城东竖砂场 中砂。

3. 粗骨料：邢台太子井碎石场 5-10mm、10-20mm碎石，并按5-10mm：

10-20mm=30:70的比例合成5-20mm连续级配碎石。 4. 粉煤灰：邢台天唯集团兴泰电厂I级粉煤灰。 5. 矿渣粉：邢台紫盛建材有限公司 S95矿渣粉 6. 水： 拌合站场区井水。

7. 外加剂：河北青华建材有限公司 FSS-PC聚羧酸减水剂。

四、 计算过程

1. 基本规定

根据《高性能混凝土实施指导书》及经验，矿物掺合料掺量为20%，粉煤灰掺量为10%，矿渣粉掺量为10%。 2.混凝土配制强度的确定

fcu,0fcu,k1.645=59.9（MPa） fcu,0—混凝土配制强度（MPa）

fcu,k—混凝土立方体抗压强度标准值，取混凝土的设计强度等级值

为50（MPa）

—混凝土强度标准差（MPa） 取=6.0

3．混凝土配合比计算

3.1混凝土水胶比按下式计算：

W/B=afb=0.32

fcu,0aabfb式中：W/B—混凝土水胶比

a、ab—回归系数，对于碎石a=0.53，ab=0.20 fb—胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa）

fcecfce,g=42.5（MPa）

fce—水泥28d胶砂抗压强度（MPa）

c—水泥富余系数 取c=1.0

fce,g—水泥强度等级值（MPa）

fb=fsfce=38.25（MPa）

f、s—粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数 查表得： f=0.9 s=1.0

根据经验取基准水胶比W/B=0.31 3.2用水量的确定

未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量为206kg/m3，外加剂减水率为28%

0(1)=148（kg/m3） 根据公式：mw0mw mw0—计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m）

30—未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用 mw水量（kg/m3）

3.3胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量 m胶凝材料用量：mb0w0477kg/m3。

W/B mb0—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg/m3）

mw0—计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m） W/B—混凝土水胶比。

3f—矿物掺合料掺量（%）

水泥用量mcomb0*(1f)=381（kg/m3） 粉煤灰用量mcomb0*f/2=48 矿渣粉用量mcomb0*f/2=48 3.4外加剂用量确定

ma0mb0a=6.7（kg/m）

ma0—计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量（kg/m） mb0—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg/m） a—外加剂掺量1.4%

3333.5砂率：查表得砂率s40% 3.6粗、细骨料用量

采用质量法计算混凝土配合比，假定密度mcp2460Kg，

mc0mf0mk0mg0ms0mw0mcp

sms0/(mg0mso)*100%=40%

mg0=1097(kg/m3)

ms0=731(kg/m3)

mg0—计算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量(kg/m3)

ms0—计算配合比每立方米混凝土的细骨料用量(kg/m3)

s砂率（%）

mcp—每立方米混凝土拌合物的假定质量（Kg）

五、混凝土配合比的试配、调整与确定

5.1根据上述配合比计算得基准配合比：试配拌制35L，各材料用量如下：

原材料 kg/m kg/35L 3水泥 381 13.33 砂 731 25.58 5~10mm碎石 329 11.52 10~20mm碎石 768 26.88 水 148 5.18 粉煤灰 48 1.68 矿粉 48 1.68 减水剂 6.7 0.186

初始坍落度195mm，60min后坍落度为180 mm，含气量2.9%，不泌水，初凝时间为9h25min，终凝时间为10h40min。实测密度为2450kg/m3，粘

聚性良好，保水性良好，工作性满足施工要求。

5.2根据水胶比上浮动0.02，用水量与试拌配合比相同，砂率也与试拌相同，这两个配合比分别试配拌制35L,各种原材料用量如下：

原材料 水胶比 水泥 砂 10~205~10mmm碎m碎石 石 334 11.69 339 11.86 781 27.30 791 27.65 水 粉煤灰 矿粉 减水剂 kg/m kg/35L kg/m kg/35L 330.33 0.33 0.35 0.35 358 12.53 339 11.86 743 26.0 753 26.36 148 5.18 148 1.58 45 1.58 42 1.47 45 1.58 42 1.47 6.3 0.22 5.9 0.21 W/B=0.33初始坍落度190mm，60min后坍落度为180 mm，含气量3.0%，

不泌水，初凝时间为，9h20min，终凝时间为11h20min，实测密度为

2450kg/m3，粘聚性良好，饱水性良好，工作性满足施工要求。

不W/B=0.35初始坍落度200mm, 60min后坍落度为190 mm含气量3.1%，泌水，初凝时间为9h50min，终凝时间为11h30min，实测密度为2450kg/m3，粘聚性良好，饱水性良好，工作性满足施工要求。

5.3配合比的调整与确定

Kc,tc,c/c,c=0.4%＜2%，配合比可不做调整。 六、每m3混凝土中碱含量

混凝土总碱含量计算： (kg)

混凝土总碱含量的计算依据原材料的进场检测结果和混凝土的配合比参数计算确定。碱含量是指混凝土中各种原材料的碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含碱量计算。粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6,矿渣粉的可溶性碱量取矿渣粉总碱量的1/2。混凝土总碱含量不应大于3.0 kg/m3。

每m3各种原材料用量（kg/m3） 水胶比 0.31 0.33 0.35 每m各种原材料用量（kg/m） 水泥 381 358 339 减水剂 6.7 6.3 5.9 砂 731 743 753 碎石 1097 1115 1130 水 148 148 148 粉煤灰 48 45 42 矿渣粉 48 45 42 33

各种原材料实测碱含量（%） 各种原材料实测碱含量（%） 水泥 0.49 减水剂 0.58 砂 0 碎石 0 水 0.00279 粉煤灰 0.39 矿渣粉 0.38 混凝土含碱量计算结果见下表：

混凝土碱含量计算结果（kg/m3）

水胶比 0.31 0.33 0.35 各种原材料带入混凝土中的碱含量 水泥 1.8669 1.7542 1.6611 减水剂 0.0389 0.0365 0.0342 砂 0.0000 0.0000 0.0000 碎石 水 粉煤灰 0.0312 0.0273 矿渣粉 0.0912 0.0855 0.0798 合计 2.0323 1.9096 1.8065 0.0000 0.004129 0.0000 0.004129 0.0000 0.004129 0.02925 由于所选用的粗骨料为非碱活性骨料，因此对混凝土的总碱含量没有限值要求。

七、每m3混凝土中氯离子含量

混凝土总氯离子含量：是指混凝土中各种原材料的氯离子含量之和，以其与胶凝材料的重量比。

33

每m各种原材料用量（kg/m） 水胶比 0.31 0.33 0.35 每m各种原材料用量（kg/m） 水泥 381 358 339 减水剂 6.7 6.3 5.9 砂 731 743 753 碎石 1097 1115 1130 水 148 148 148 48 45 42 48 45 42 33胶凝材料 粉煤灰 矿渣粉 用量（kg）477 448 423 各种原材料实测氯离子含量（%） 各种原材料实测氯离子含量（%） 水泥 0.02 减水剂 0.021 砂 0 碎石 0 水 0.00321 粉煤灰 0.005 矿渣粉 0.015 混凝土氯离子含量计算结果（%）

各种原材料带入混凝土中的氯离子含量 水胶比 0.31 0.33 0.35 由于所选用的配合比氯离子含量≤0.06%，所选配合比氯离子含量符合要求。

合计氯离子含(kg/m) 3水泥 0.0762 0.0716 0.0678 减水剂 0.0014 0.0013 0.0012 砂 0 0 0 碎石 0 0 0 水 粉煤灰 矿渣粉 量（%） 0.0048 0.0024 0.0072 0.0920 0.0048 0.0023 0.0068 0.0867 0.0048 0.0021 0.0063 0.0822 0.02 0.02 0.02 八、每m3混凝土中三氧化硫含量

混凝土三氧化硫含量：是指混凝土中除骨料以外各种原材料的三氧化硫含量之和，以其与胶凝材料的重量比。

每m3各种原材料用量（kg/m3） 水胶比 0.31 0.33 0.35 每m各种原材料用量（Kg/m） 水泥 381 358 339 减水剂 6.7 6.3 5.9 水 148 148 148 粉煤灰 48 45 42 矿渣粉 48 45 42 33胶凝材料用量（kg） 477 448 423 各种原材料实测三氧化硫含量（%） 各种原材水泥 减水剂 水 粉煤灰 矿渣粉 料实测三氧化硫含量（%） 2.8 0.37 0.01122 0.54 0.45 混凝土三氧化硫含量计算结果（%） 水胶比 0.42 0.45 0.39 各种原材料带入混凝土中的三氧化硫含量 水泥 10.668 10.024 9.492 减水剂 0.0248 0.0233 0.0218 水 0.0166 0.0166 0.0166 粉煤灰 0.2592 0.243 0.2268 矿渣粉 0.216 0.2025 0.189 合计(kg/m) 3三氧化硫含量（%） 11.1846 10.5094 9.9462 2.3448 2.3459 2.3514 由于所选用的配合比三氧化硫含量≤4.0%，所选配合比三氧化硫含量符合要求。

九、 理论配合比的确定

每m3C50混合料各材料用量如下：

每m3C50混凝土各材料用量（kg/m3） 胶凝材料 原材料(kg/m3) 胶凝材料总量(kg/m3) 配合比

水泥 粉煤灰 矿粉 碎石 砂 5-10 (mm) 10-20 (mm) 水 减水剂 381 48 48 731 329 768 148 6.7 477 1 1.53 0.69 1.61 0.31 0.014