C30水下混凝土配合比设计说明

一、设计所依据的试验规程及规范：

《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011

《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005

《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005 

《公路工程岩石试验规程》JTG E41-2005

《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007  

   《混凝土外加剂》GB 8076-2008

《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011

二、设计要求：

高性能混凝土的配合比设计应满足：施工要求的工作性、结构要求的力学性能；体积稳定性能和混凝土结构在所处环境条件下要求的耐久性，设计坍落度180-220mm，能满足混凝土结构工程的要求，确保其施工要求的工作性，体积稳定性，耐久性和设计强度等级要求。主要应用桩基基础等。

三、原材料情况：

1．粗集料：采用接山镇前寨子砂石料厂生产的碎石、规格为5-10mm：10-20mm：16-31.5mm，比例为（30%：50%:20%）。   

2．细集料：采用接山镇前寨子砂石料厂生产的河砂，规格为Ⅱ级中砂。

3．水  泥：山东鲁珠集团有限公司生产的P.O 42.5水泥。

4. 外加剂：长春北华建材有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂，掺量1.0%，减水率初选15%。

5．水：饮用水。

四．初步配合比确定

1．确定混凝土配制强度：

已知设计强度等级为30Mpa，无历史统计资料，查《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ 55-2011表4.0.2查得：标准差σ=5.0 Mpa

ƒcu,0= ƒcu,k+1.5σ= 30+1.5×5.0=38.2MPa

2．计算水泥实际强度（ƒce） 

已知采用P.O 42.5水泥，28d胶砂强度（ƒce）无实测值时,可按下式计算：

水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表5.1.4选用42.5水泥γc=1.16。

ƒce =γc ƒce.g=1.16×42.5=49.3MPa   

3．计算水胶比（W/B）：

查《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表5.1.2回归系数=0.53, =0.20

混凝土所处潮湿环境，查《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011表3.0.4允许最大水胶比为0.60符合耐久性要求，依据强度和耐久性要求设定水胶比，根据经验最佳水胶比选取0.45。

4．计算用水量（mw0）：    

已知:拌和物坍落度180-220mm，碎石最大粒径为31.5mm,查《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表5.2.1-2，又经多次试拌，选取混凝土单位用水量为182kg/m3，mwo=182×(1-15%)=155

5．计算胶凝材料用量（mco）：    

则水泥用量：mco=155/0.45=344kg/m3。

混凝土为潮湿环境，查《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表4.0.4最小胶凝材料用量320kg/m3,按强度计算单位胶凝材料为344kg/m3,符合设计要求。

6．选定砂率： 

已知集料采用碎石，最大粒径31.5mm，水胶比W/B=0.45.由《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表5.4.2选用砂率βs=41.0%。

7．计算砂、碎石用量（质量法）：

已知：单位水泥用量mco=344kg/m3，单位用水量mwo=155kg/m3，砂率βs=41.0%；每立方混凝土拌合物的假定质量mcp=2400kg/m3

ms0+ mg0= mcp- mco- mwo=2400-344-155=1901 kg/m3

ms0=1901×41.0%=779kg/m3

mg0=1901-779=1122kg/m3

8．已知水泥用量344kg/m3，水胶比为0.45、砂率为41.0%；外加剂掺量为1.0%，则计算基准配合比各材料用量为（kg/m3）：

mc0：ms0 ：mg0：mao:mwo= 344：779：1122：3.44：155

五．计算平行配合比：

保持用水量不变，以基准配合比W/B=0.45±0.05进行计算，砂率可分别增加和减少1%，进行调整计算平行配合比。根据基准配合比计算方法，可得各平行配合比。 

1.水胶比为0.40、砂率为40.0%，各材料用量为（kg/m3）：

   mc0：ms0 ：mg0：mao:mwo= 388：743：1114：3.88：155

2.水胶比为0.45、砂率为41.0%，各材料用量为（kg/m3）：

      mc0：ms0 ：mg0：mao:mwo= 344：779：1122：3.44：155

3.水胶比为0.50、砂率为42.0%，各材料用量为（kg/m3）：

      mc0：ms0 ：mg0：mao:mwo= 310：813：1122：3.10：155   

六．试验室配合比确定：

 根据初步配合比调整，提出基准配合比；经试验，各混凝土配合比性能如下表：

  通过强度检验，根据经济性、适用性、工作性等方面综合考虑，选取水灰比为0.45，确定试验室配合比为（kg/m3）：

      mc0：ms0 ：mg0：mao:mwo= 344：779：1122：3.44：155

                  中交路桥建设有限公司

                    G105东平改建项目一期工程二合同工地试验室

                    2016年7月28日