C20普通混凝土配合比设计计算书

设 计 说 明

1、

试验目的：

云南省都香高速公路守望至红山段A7合同段C20普通混凝土配合比设计，主要使用于洞口防排水、洞门建设、垫层、超前支护、主洞路面垫层、横洞路面垫层、附属洞室砼路面、路堑、锚索杆框格梁路基防护等。 2、

试验依据：

1、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005） 2、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011） 3、《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）

4、《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002） 5、《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》（GB/T 50080-2002） 6、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009) 7、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009) 8、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011) 试验的原材料：

1、水泥：采用华新水泥（昭通）有限公司生产的堡垒牌P.O42.5普通硅酸盐水泥。

2、粗集料：粗集料采用昭通市鲁甸县水磨镇圣源石材场生产的5mm-10mm及5mm-25mm的连续级配碎石；

3、细集料采用昭通市鲁甸县水磨镇圣元砂石料场生产的II类机制砂。 3、外加剂：采用北京路智恒信科技有限公司聚羧酸LZ-Y1型，掺量采用1.0%。 4、水：昭通市鲁甸县都香A7标地下水。

中交路建交通科技有限公司都香高速公路守望至红山段A7合同段工地试验室 混凝土配合比设计书

C20普通混凝土配合比设计计算书

1. 确定混凝土配制强度(fcu,o)

在已知混凝土设计强度(fcu,k)和混凝土强度标准差(σ)时,则可由下式计算求得混凝土的配制强度(fcu,o),即

fcu,o= fcu,k+1.645σ

根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）的规定，σ=4

fcu,o= fcu,k+1.645σ

=20+1.645×4 =26.6MPa

2-2、计算混凝土水胶比

已知混凝土配置强度fcu,o=26.6（Mpa），水泥实际强度fce=49.3（Mpa） 采用回归系数按《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）表5.1.2得

aa=0.53,ab=0.20

W/B=aa×fb÷(fcu，O+aa×ab×fb)=0.53×49.3÷(26.6+0.53×0.20×49.3)=0.98 注：fb=γf×γs×fce= 1.00×1.00×49.3=49.3（Mpa）

2-3、确定水胶比

混凝土所处潮湿环境，无冻害地区，根据图纸设计及公路桥梁施工技术规范表6.8.3，允许最大水胶比为0.55，计算水胶比为0.98，不符合耐久性要求，采用经验水胶比0.55 3、确定用水量(W0)

根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）的规定，配制每立方米流动性混凝土的用水量确定,当水灰比在0.4～ 0.8范围时,根据粗骨料品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物稠度，其用水量可查表计算得，当坍落度为200±20mm时用水量为：W'0=230kg/m3。采用粗砂，可减少用水量，根据实际试拌坍落度和混凝土和易性最终确定用水量W'0=193kg/m3

采用北京路智恒信科技有限公司聚羧酸LZ-Y1型，掺量采用1.0%，减水率为：20% 代入公式计算mwo=mwo×（1-ß）=193×（1-20%）=154( kg/m3)

4．计算水泥用量（C0）

′

中交路建交通科技有限公司都香高速公路守望至红山段A7合同段工地试验室 混凝土配合比设计书

CO=WO/W/C=154/0.55=280kg/m3

5．确定砂率（Sp）

根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）的规定，砂率选用40%，符合规范中混凝土骨料通过各筛经的累计质量百分率要求。

6．计算砂、石用量（S0、G0）

用容重法计算，根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）的规定,混凝土的体积密度可取2350～2450 kg/m3,取容重为2420 kg/m3

已知：水泥用量CO=280 kg/m3，水用量W0=154 kg/m3 求得集料用量为

mso+mgo =2420-280-154=1986( kg/m3)

已知砂率为：40%求得细集料质量为：

Mso=1986×40%=794 ( kg/m3)

粗集料质量为：

Mgo=1986-794=1192 ( kg/m3) 7.确定初步配合比为；

水泥：砂：碎石：水：外加剂=280：794：1192：154：2.8 8．确定基准配合比为:

根据初步配合比，试拌25L混凝土，各种材料用量如下； 水泥：砂：碎石：水：外加剂=7.0：19.9：29.8：3.9:70g

经试验，其坍落度及混凝土的凝结时间性能均符合要求，实测表观密度为2420Kg/m3 9.确定试验室配合比

根据基准配合比，保持用水量不变，水胶比为0.55的基础上水胶比分别增大和减小0.03，砂率不变，按重量法计算出另外两组配合比；

A组：水泥：砂：碎石：水：外加剂=296：788：1182：154：3.0 B组：水泥：砂：碎石：水：外加剂=280：794：1192：154：2.8 C组：水泥：砂：碎石：水：外加剂=266: 800: 1200: 154: 2.7

试拌采用水灰比分别为A组W/C＝ 0.52，βs＝ 40%；B组W/C＝ 0.55，βs＝ 40%；C组：W/C=0.58，βs=40%，用水量154㎏，各拌和25L拌和物。经检测A组、B组、C组其坍落度、粘聚性、保水性及坍落度损失等性能均符合要求；A、B、C组

中交路建交通科技有限公司都香高速公路守望至红山段A7合同段工地试验室 混凝土配合比设计书

的混凝土实测容重分别为：2430kg/m3、2420kg/m3、2410kg/m3，与假定密度2420kg/m3绝对值差均小于2%。水泥混凝土采用搅拌机搅拌，再装摸成型，在室温下静放一昼夜，拆摸并做外观检测、编号，将试块放到养护箱养生，其28天抗压强度如下：

配合比 组别 水泥：砂：碎石：水：外加剂 水灰比 坍落W/C 度（mm） 0.52 0.55 0.58 185 190 190 35.2 29.7 25.7 28天抗压强度（MPa） A B C

296：788：1182：154：3.0 280：794：1192：154：2.8 266: 800: 1200: 154: 2.7 根据以上结果和配合比配制强度要求，选择B组为设计配合比：

水泥： 砂： 碎石： 水：外加剂=280：794：1192：154：2.8 1：2.84：4.3：0.55：1.0

(详细试验资料附后)