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普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程《JGJ55-2011》

（1）設(shè)計坍落度180±20mm；

（2）混凝土設(shè)計強(qiáng)度為30MPa。

（1）水泥：P.042.5，28d膠砂抗壓強(qiáng)度48.6MPa，安定性合格；

（2）砂：II區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)2.6；

（3）碎石：最大粒徑25mm,連續(xù)級配；

（4）外加劑：聚羧酸高性能減水劑，固含量12%，摻量1.8%，減水率25%；

（5）粉煤灰：F-II級粉煤灰，細(xì)度18.3%，需水量比99%；

（6）粒化高爐礦渣粉：S95級，流動度比98%，28d活性指數(shù)101%；

（7）拌和水：飲用水。

(一)計算配制強(qiáng)度(f)

由于缺乏強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計資料，因此根據(jù)《規(guī)程》表4.0.2選擇強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ為5.0MPa。

表4.0.2 標(biāo)準(zhǔn)差σ值（MPa）

根據(jù)公式f≥f+1.645δ

式中：f——混凝土試配強(qiáng)度（MPa）

f——設(shè)計強(qiáng)度（MPa）

δ——標(biāo)準(zhǔn)差，取5

試配強(qiáng)度：f= f+1.645σ≥30+1.645×5≥38.2(MPa)

(二)混凝土水膠比（W/B）

（1）確定礦物摻合料摻量

應(yīng)根據(jù)《規(guī)程》中表3.0.5-1的規(guī)定，并考慮混凝土原材料、應(yīng)用部位和施工工藝等因素來確定礦物摻合料摻量。

注：1 采用其它通用硅酸鹽水泥時，宜將水泥混合材摻量20%以上的混合材量計入礦物摻合料；

2 復(fù)合摻合料各組分的摻量不宜超過單摻時的最大摻量；

3 在混合使用兩種或兩種以上礦物摻合料時，礦物摻合料總摻量應(yīng)符合表中復(fù)合摻合料的規(guī)定。

依據(jù)規(guī)程，確定兩種摻量方案：

方案1：粉煤灰摻量30%；

方案2：粉煤灰摻量20%，礦粉摻量20%。

（2）計算膠凝材料膠砂強(qiáng)度

膠凝材料膠砂強(qiáng)度既可以按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法）》GB/T17671對3個膠凝材料進(jìn)行膠砂強(qiáng)度試驗，也可以依據(jù)《規(guī)程》表5.1.3選取對應(yīng)的粉煤灰或礦粉影響系數(shù)，計算。

注：1 采用Ⅰ級粉煤灰宜取上限值。

2 采用S75級粒化高爐礦渣粉宜取下限值，采用S95級粒化高爐礦渣粉宜取上限值，采用S105級粒化高爐礦渣粉可取上限值加0.05。

3 當(dāng)超出表中的摻量時，粉煤灰和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗確定。

檢測或計算結(jié)果：

方案1：

根據(jù)粉煤灰活性試驗，測得摻加30%粉煤灰的膠凝材料28d膠砂強(qiáng)度為35.3MPa。

方案2：

根據(jù)表5.1.3選取粉煤灰和礦粉影響系數(shù)，礦粉、粉煤灰雙摻，各摻20%，影響系數(shù)：粉煤灰取0.8礦粉取0.98。則膠凝材料強(qiáng)度為：48.6×0.8×0.98＝38.1MPa；

（3）水膠比計算

利用《規(guī)程》中公式5.1.1計算實際水膠比如下：

W/B=ɑ×f/(f+ɑ×ɑ×f) （5.1.1）

式中： W/B——混凝土水膠比；

、——回歸系數(shù)，按本規(guī)程第5.1.2條的規(guī)定取值；

——膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度（MPa），可實測，且試驗方法應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法）》GB/T17671執(zhí)行；也可按本規(guī)程第5.1.3條確定，由于沒有回歸系統(tǒng)統(tǒng)計資料，所以按《規(guī)程》中表5.1.2選取a、a。

表5.1.2 回歸系數(shù)（、）取值表

計算結(jié)果：

方案1：摻加30%粉煤灰時混凝土的水膠比為0.446，取0.45；

方案2：摻加20%粉煤灰和20%礦粉時混凝土的水膠比為0.478，取0.48；

（三）確定用水量

確定坍落度設(shè)計值為180mm。根據(jù)《規(guī)程》第5.2節(jié)規(guī)定計算用水量步驟如下：

（1）塑性混凝土單位用水量

根據(jù)《規(guī)程》中表5.2.1-2選擇單位用水量。滿足坍落度90mm的塑性混凝土單位用水量為210kg/m（插值）。

注：1 本表用水量系采用中砂時的取值。采用細(xì)砂時，每立方米混凝土用水量可增加5kg～10kg；采用粗砂時，可減少5kg～10kg。

2 摻用礦物摻合料和外加劑時，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。

（2）推定未摻外加劑時混凝土用水量

以滿足坍落度90mm的塑性混凝土單位用水量為基礎(chǔ)，按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5kg/m用水量來計算坍落度180mm時單位用水量m′＝（180-90）/20*5+210＝232.5kg/m。

（3）摻外加劑時的混凝土用水量

利用《規(guī)程》中公式5.2.2計算摻外加劑時的混凝土用水量如下：

m′＝m（1-β） （5.2.2）

摻外加劑用水量：232.5×（1－25%）＝174kg/m。

（四）膠凝材料用量

根據(jù)上述水膠比和單位用水量數(shù)據(jù)，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.3.1計算膠凝材料用量如下：

）（5.3.1）

計算結(jié)果：

方案1:混凝土的膠凝材料用量為386.6kg/m，取387kg/m；

方案2:混凝土的膠凝材料用量為362.5kg/m；取362kg/m；

（1）計算礦物摻合料用量

根據(jù)上述確定的粉煤灰和礦粉摻量，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.3.2分別計算粉煤灰和礦粉用量如下：

＝ ×（5.3.2）

式中：——計算配合比每立方米混凝土中礦物摻合料用量（kg/m）；——礦物摻合料摻量（%），可結(jié)合本規(guī)程3.0.5條和5.1.1條的規(guī)定確定。

計算結(jié)果：

方案1:混凝土的粉煤灰用量為116kg/m；

方案2:混凝土的粉煤灰和礦粉用量分別為72kg/m和72kg/m。

（2）計算水泥用量

根據(jù)膠凝材料用量、粉煤灰用量，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.3.3計算水泥用量如下：

＝ －（5.3.3）

式中：——計算配合比每立方米混凝土中水泥用量（kg/m）。

計算結(jié)果：

方案1：混凝土的水泥用量為271kg/m3；

方案2：混凝土的水泥用量為218kg/m3。

（五）外加劑用量

選定C30混凝土的A型減水劑摻量為1.8%，根據(jù)《規(guī)程》中公式5.2.3計算外加劑用量如下：

＝ （5.2.3）

式中：——計算配合比每立方米混凝土中外加劑用量（kg/m）；——計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m）,計算應(yīng)符合本規(guī)程5.3.1條的規(guī)定；——外加劑摻量（%）,應(yīng)經(jīng)混凝土試驗確定。

計算結(jié)果：

方案1:混凝土的外加劑單位用量為6.96kg/m，取7.0kg/m；

方案2:的外加劑單位用量為6.51kg/m；取6.5kg/m。

（六）調(diào)整用水量

外加劑固含量12%，扣除液體外加劑的水份， C30混凝土實際單位用水量計算結(jié)果為：

方案1：混凝土的調(diào)整用水量為168kg/m；

方案2：混凝土的調(diào)整用水量為168kg/m。

（六）計算砂率

（1）確定砂率

根據(jù)《規(guī)程》中表5.4.2的規(guī)定，初步選取坍落度60mm時砂率值為31%（插值）。隨后按坍落度每增大20mm、砂率增大1％的幅度予以調(diào)整，得到坍落度180mm混凝土的砂率βs＝（180-60）/20+31%＝37%。即，

計算結(jié)果：坍落度180mm的C30混凝土砂率為37%。

注：1 本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增大砂率；

2 采用人工砂配制混凝土?xí)r，砂率可適當(dāng)增大；

3 只用一個單粒級粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大。

（2）計算粗細(xì)骨料用量

假定C30容重2380 kg/m，根據(jù)砂率37%，計算砂、石用量為：

方案1：混凝土的砂和石子用量分別為673kg/m和1145kg/m；

方案2：混凝土的砂和石子用量分別為682kg/m和1161kg/m。

（七）試拌配合比（共計兩個方案的配合比）

綜上所述，計算得到C30混凝土的試拌配合比如下表所示：

（1）配合比調(diào)整

采取三個不同的配合比，其中一個應(yīng)為上述確定的試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加或減少0.05，用水量與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%（以上兩種方案配合比調(diào)整略）。

（2）配合比校正

當(dāng)混凝土拌合物表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2％時，調(diào)整的配合比可維持不變；當(dāng)二者之差超過2％時，應(yīng)將配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)δ。

無論是計算配合比還是試拌配合比，都不能保證混凝土配制強(qiáng)度是否滿足要求，混凝土強(qiáng)度試驗的目的是通過三個不同水膠比的配合比比較，取得能夠滿足配制強(qiáng)度要求的、膠凝材料用量經(jīng)濟(jì)合理的配合比。

由于混凝土強(qiáng)度試驗是在混凝土拌合物調(diào)整適宜后進(jìn)行，所以強(qiáng)度試驗采用三個不同的水膠比的配合比的混凝土拌合物性能應(yīng)維持不變，即保持用水量不變，增加和減少膠凝材料用量，并相應(yīng)減少和增加砂率，外加劑摻量也做減少或增加的微調(diào)。

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