C30（二级配）高性能混凝土配合比设计
一、设计原则
针对设计任务及要求，根据实际使用的材料，使配制的混凝土在满足经济性的前提下，符合技术性能及施工要求。

二、设计依据及标准
（1）JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》
（2）JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》
（3）JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》
（4）JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》
（5）GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》
（6）GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》
（7）施工图纸
三、设计要求
（1）C30高性能混凝土
（2）设计坍落度为（160～200）mm
（3）使用部位：台帽等。

四、原材料
1.水泥：规格：盾石P·O 4
2.5，产地：冀东海德堡水泥有限公司。

2.外加剂：规格：HT-HPC聚羧酸高性能减水剂（HPWR-R）缓凝型，产地：山西黄腾化工有限公司，掺量：1.2%。

3. 砂：规格：中砂，产地：高陵吴村杨兴运砂场。

4.碎石：规格：4.75mm～19mm连续级配碎石，产地：泾阳四星友谊石场，掺配比例：5～10mm:10～20mm：=15:85。

5.粉煤灰：规格：F类Ⅰ级，产地：韩城大唐盛龙科技实业有限责任公司。

6.水：饮用水。

五、配合比设计
（1）确定水泥混凝土的配制强度：（ƒ
cu,0
）
根据公式ƒ
cu,0= ƒ
cu,k
+1.645σ
ƒ
cu,0
—砼试配强度MPa
ƒ
cu,k
—砼设计强度30MPa
σ—标准差，取5.0 MPa
1.645—混凝土强度达到95%保证率时的保证率系数。

试配强度ƒ
cu,0＝ƒ
cu,k
+1.645σ＝30＋1.645×5.0＝38.2MPa
（2）计算水灰比：（W/C）
W/C=(α
a ׃
b
)÷(ƒ
cu,0
+α
a
×α
b
׃
b
)
=(0.53×39.4)÷(38.2+0.53×0.20×39.4) =0.49
α
a 、α
b
－回归系数，当采用碎石时，α
a
＝0.53，α
b
＝0.20
ƒ
b
－胶凝材料28d胶砂抗压强度，按JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》第
5.1.3及5.1.4条确定，取39.4 MPa。

根据混凝土的耐久性要求，水灰比选用0.49接近JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》中C30混凝土最大水灰比0.50的要求，从安全角度考虑选用水灰比0.39。

（3）选定单位用水量：（m
wo
）
根据设计坍落度需要和骨料情况，查表选定用水量为210kg/m3，掺外加剂后的用水量
m
wo
= 210（1-0.32）=143kg/m3。

（4）计算单位胶凝材料用量：（m
co
）
根据选用的水胶比和单位用水量，计算胶凝材料用量为
m
co
=143÷0.39=367kg/m3。

根据混凝土的耐久性要求，胶凝材料用量367kg/m3满足规范中C30混凝土最小胶凝材料用量要求。

（5）计算单位外加剂用量（m
a
）
m
a
=367×1.0%= 3.67kg/m3。

（6）计算粉煤灰及水泥用量（m
f0 m
c0）
m f0 =367×20%=73 kg/m3 m
c0
=367-73=294kg/m3
根据JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》，水泥用量294kg/m3满足规范要求。

（7）选定砂率：（β
s
）
根据骨料和水灰比及所用砂为粗砂查表确定砂率为38%。

（8）采用假定质量法计算粗、细集料单位用量：（m
go 、m
so
）
假定砼拌和物单位重量m
cp
为2440kg/m3
根据公式m
co +m
go
+m
so
+m
w
=m
cp
β
s = m
so
/( m
go
+m
so
)×100%
计算得：砂石合重m
go +m
so
＝2440-367-143＝1930kg/m3
砂重m
so ＝（m
go
+m
so
）×β
s
＝1930×38%＝733kg/m3
碎石重m
go ＝（m
go
+m
so
）-m
so
＝1930-733＝1197kg/m3
六、基准配合比确定见表1：
表1 混凝土拌合物试验结果
根据试拌结果及实测砼拌和物单位重量m
cp
为2410kg/m3，经试拌调整确定基准配合比为
水泥：粉煤灰：砂：碎石：水：外加剂=293:73:732:1195:143:3.66
七、确定试验室配合比
（1）按基准水灰比±0.02确定各自配合比（见表2）
表2 按基准水灰比±0.02确定各自配合比（kg/m3）
表3 混凝土拌合物试验结果
混凝土抗压强度实验结果见表4：
表4混凝土抗压强度实验结果
胶水比 2.70 2.56 2.44 试件尺寸（mm ） 150×150×150
150×150×150
150×150×150
抗压强度
（MPa ） 7d
37.7 35.0 34.7 28d
54.8
46.5
41.7
试压结果推算28天强度绘制强度与灰水比关系图
根据试验混凝土拌合物坍落度、粘聚性、保水性及28天的抗压强度结果，拟采用水胶比为0.37的配合比
水泥：砂：碎石：水：外加剂= 1.00：0.249:2.28:3.89:0.46:0.012 水胶比 坍落度（mm ）
棍度 含砂情况 保水性 粘聚性 调整后砂率% 0.37 180
上 中 无 良好 39 0.39 185 上 中 无 良好 38 0.41
190
上
中
无
良好
37
选定配合比 每立方用量（kg/m 3）
水泥 粉煤灰 砂
碎石 水 外加剂
最终配合比以28天结果为准。

以下空白
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