C50混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

C50混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)C50混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)在橋梁的上部結(jié)構(gòu)中，如梁板等混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度基本上采用C50混凝土或大于C50的混凝土。所以對(duì)C50以上混凝土的原材料的選擇、配合比的設(shè)計(jì)、混凝土的施工是至關(guān)重要的。下面就對(duì)C50以上混凝土的原材料選擇、配合比的設(shè)計(jì)、混凝土的施工需注意的事項(xiàng)，結(jié)合本人多年來(lái)對(duì)橋梁上預(yù)應(yīng)力C50預(yù)制25m、30m組合箱梁、預(yù)制45mT型梁、現(xiàn)澆箱梁及懸澆箱梁配合比的設(shè)計(jì)及原材的選擇注意要點(diǎn)作如下簡(jiǎn)述。1、原材料1.1集料混凝土中集料體積大約占混凝土體積的3/4,由于所占的體積相當(dāng)大，所以集料的質(zhì)量對(duì)混凝土的技術(shù)性能和生產(chǎn)成本均產(chǎn)生一定的影響，在配制C50混凝土?xí)r,對(duì)集料的強(qiáng)度、級(jí)配、表面特征、顆粒形狀、雜質(zhì)的含量、吸水率等，必須認(rèn)真檢驗(yàn)，嚴(yán)格選材。這樣才能配制出滿足技術(shù)性能要求的C50混凝土，同時(shí)又能降低混凝土的生產(chǎn)成本。

1.1.1細(xì)集料=1砂材質(zhì)的好壞，對(duì)C50以上混凝土的拌和物和易性的影響比粗集料要大。優(yōu)先選取級(jí)配良好的江砂或河砂。因?yàn)榻盎蚝由氨容^干凈，含泥量少，砂中石英顆粒含量較多，級(jí)配一般都能符合要求。山砂一般不能使用,山砂中含泥量較大且含有較多的風(fēng)化軟弱顆粒。砂的細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6以上，細(xì)度模數(shù)小于2?5時(shí)，拌制的混凝土拌和物顯得太粘稠，施工中難于振搗，且由于砂細(xì)，在滿足相同和易性要求時(shí)，增大水泥用量。這樣不但增加了混凝土的成本，而且影響混凝土的技術(shù)性能，如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。砂也不宜太粗，細(xì)度模數(shù)在3.3以上時(shí)，容易引起新拌混凝土的運(yùn)輸澆筑過(guò)程中離析及保水性能差，從而影響混凝土的內(nèi)在質(zhì)量及外觀質(zhì)量。C50泵送混凝土細(xì)度模數(shù)控制在2?6~2?8之間最佳，普通混凝土控制在3.3以下。另外還要注意砂中雜質(zhì)的含量，比如云母、泥的含量過(guò)高，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且影響混凝土的強(qiáng)度、耐久性，弓I起混凝土的收縮裂縫等其他性能。含泥量不超過(guò)2%,云母含量小于1%。=11.1.2粗集料粗集料的強(qiáng)度、顆粒形狀、表面特征、級(jí)配、雜質(zhì)的含量、吸水率對(duì)C50混凝土的強(qiáng)度有著重要的影響。配制C50以上混凝土對(duì)粗集料的強(qiáng)度的選取是十分重要的，高強(qiáng)度的集料才能配制出高強(qiáng)度的混凝土。應(yīng)選取質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈的碎石。其強(qiáng)度可用巖石立方體強(qiáng)度或碎石的壓碎指標(biāo)值來(lái)測(cè)定，巖石的抗壓強(qiáng)度應(yīng)比配制的混凝土強(qiáng)度高50%。一般用碎石的壓碎指標(biāo)值來(lái)間接判定巖石的強(qiáng)度是否滿足要求。碎石的壓碎指標(biāo)值水成巖（石灰?guī)r、砂巖等）小于10%、變質(zhì)巖（片麻巖、石英巖等）或深層火成巖（花崗巖等）小于12%、噴出巖火成巖（玄武巖等）小于13%。粗集料的顆粒形狀、表面特征對(duì)C50以上混凝土的粘結(jié)性能有著較大的影響。應(yīng)選取近似立方體的碎石，其表面粗糙且多棱角，針片狀總含量不超過(guò)8%。影響C50以上混凝土的強(qiáng)度重要因素有集料的強(qiáng)度、水泥石、水泥石與集料之間的粘結(jié)強(qiáng)度，而混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)是水泥石和集料界面的粘結(jié)。由于粗集料的表面粗糙、粒徑適中，這樣提高了混凝土的粘結(jié)性能，從而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度。集料的級(jí)配是指各粒徑集料相互搭配所占的比例，其檢驗(yàn)的方法是篩分。級(jí)配是集料的一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，對(duì)混凝土的和易性及強(qiáng)度有著很大的影響。配制C50混凝土最大粒徑不超過(guò)31.5mm，因?yàn)镃50混凝土亠般水泥用量在440~500kg/m3，水泥漿較富余，由于大粒徑集料比同重量的小粒徑集料表面積要小，其與砂漿的粘結(jié)面積相應(yīng)要小，其粘結(jié)力要低，且混凝土的均質(zhì)性差，所以大粒徑集料不可能配制出高強(qiáng)度混凝土。集料的級(jí)配要符合要求且集料的空隙要小，通常采用二種規(guī)格的石子進(jìn)行摻配。如5~31.5mm連續(xù)極配采用5~16mm和16~31?5mm二種規(guī)格的碎石進(jìn)行摻配。5~25mm連續(xù)級(jí)配采用5~16mm和10~25mm二種規(guī)格進(jìn)行摻配。摻配時(shí)符合級(jí)配要求的范圍內(nèi)，可能有二種或三種摻配方案，選取其中體積密度較大者使用，因體積密度大則空隙率小。如有二種摻配方案分別為30：70和20：80,其摻配結(jié)果均符合級(jí)配范圍要求，測(cè)定二者的體積密度,前者大，則應(yīng)選取摻配比例為30：70的使用。集料中的泥土、石粉的含量要嚴(yán)格控制，其含量大，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝土的強(qiáng)度，影響混凝土的耐久性，引起混凝土的收縮裂縫等。其含泥量要小于1%。1.2水泥優(yōu)先選取旋窯生產(chǎn)其強(qiáng)度等級(jí)42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，旋窯生產(chǎn)的水泥質(zhì)量穩(wěn)定。水泥的質(zhì)量越穩(wěn)定，強(qiáng)度波動(dòng)越小。對(duì)未用過(guò)的水泥廠要進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研。1.3外加劑因C50混凝土的水泥用量比較大，水灰比低，強(qiáng)度要求高，混凝土拌和物較粘稠，這樣給混凝土的施工提出了更高的要求,為了滿足混凝土的性能及施工要求，改善混凝土的和易性及提高性能，同時(shí)降低水泥用量，減少工程成本，外加劑的選擇尤為重要。選用外加劑因著重從以下幾個(gè)方面考慮：延緩混凝土的初凝時(shí)間，提高混凝土的早期強(qiáng)度，增加后期強(qiáng)度，減少混凝土坍落度的損失，與水泥的相容性，外加劑的穩(wěn)定性。通常

選用高效減水劑、高效緩凝減水劑，高效早強(qiáng)減水劑。如NF、UNF、JC等。=1=1=1高效減水劑同時(shí)具有增加混凝土強(qiáng)度和流動(dòng)性。摻高效減水劑的混凝土的坍落度損失一般較快，最好施工時(shí)采用后摻法，這樣可使高效減水劑的減水作用增高,使混凝土的流動(dòng)性增加。在溫度低于8~10°C時(shí)，高效減水劑雖能增加和易性，但增加強(qiáng)度的作用大大降低。所以高效減水劑宜在春秋季節(jié)使用。=1=1=1高效緩凝減水劑有利于控制早期水化，混凝土拌和物坍落度損失小。一般來(lái)說(shuō)，摻量大時(shí)凝結(jié)時(shí)間相應(yīng)增長(zhǎng)，但摻量過(guò)大時(shí)會(huì)降低早期強(qiáng)度。根據(jù)施工季節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)摻量。宜在調(diào)節(jié)摻量。宜在夏季或，結(jié)構(gòu)復(fù)雜配筋密集的構(gòu)件中使用，這樣可避廡緯衫浞歟獎(jiǎng)閌陌才擰?br/＞高效早強(qiáng)減水劑一般不用，除非對(duì)早期強(qiáng)度有特殊要求。一般在冬季使用，來(lái)提高混凝土的早期強(qiáng)度，使用時(shí)要慎重，因?yàn)楦咝г鐝?qiáng)減水劑能加快早期強(qiáng)度的發(fā)展，但一般會(huì)降低混凝土的后期強(qiáng)度。在試配時(shí)要認(rèn)真做好驗(yàn)證工作

2、配合比的設(shè)計(jì)2.1配合比的計(jì)算1）試配強(qiáng)度的確定 通常C50混凝土施工配制強(qiáng)度要求M60MPa，其計(jì)算式如下：feu,0=fcu，k+1.645式中feu，0 混凝土的施工配制強(qiáng)度，MPafeu，k——混凝土的設(shè)計(jì)配制強(qiáng)度，MPa。一一施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，如無(wú)近期同一品種混凝土的統(tǒng)計(jì)資料取6MPa2）水灰比的確定 C50混凝土宜采用以下0.30、0?32、034、0?36、0.38五個(gè)水灰比進(jìn)行試拌，來(lái)確定■=j佳水灰比。通常采用0.34■=j佳水灰比。通常采用0.34作為基準(zhǔn)水灰比。3）用水量的確定3）用水量的確定根據(jù)石料的粒徑，高效減水劑的減水率及摻量來(lái)確定，一般坍落度為75~90mm時(shí)，用水量宜控制在145~160Kg/m3,坍落度在170~200mm時(shí)，用水量宜控制在160~170Kg/m3。4）砂率坍落度在75~90mm時(shí)，宜取0.28—0.33o坍落度在170~200mm時(shí)，宜取0?37~0?40。5）砂、石用量 按絕對(duì)體積法計(jì)算。2.2試拌調(diào)整使用試拌機(jī)前，應(yīng)用與試配時(shí)混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比進(jìn)行涮膛，以免正式試拌時(shí)水泥砂漿粘附桶壁。試拌量應(yīng)不小于試拌機(jī)額定量的1/4,混凝土的攪拌方式及加料，宜與生產(chǎn)時(shí)使用的方法相同，特別是外加劑的摻法，是同時(shí)摻還是后摻。試拌得出的拌和物坍落度不能滿足要求或粘聚性和保水性不好時(shí)，應(yīng)保證水灰比不變的條件下，相應(yīng)的調(diào)整水量和外加劑的摻量或砂率，用水量調(diào)整的幅度不能過(guò)大，因C50混凝土的水灰比低，增加用水量相應(yīng)水泥用量的增大幅度較大。如通過(guò)以上調(diào)整，混凝土拌和物仍不能滿足混凝土運(yùn)輸、泵送等施工工藝的要求或混凝土的性能要求，則要考慮重新選擇水泥或外加劑，或聯(lián)系減水劑生產(chǎn)廠家調(diào)整好減水劑與水泥的適應(yīng)性。混凝土拌和物坍落度的檢驗(yàn)，應(yīng)測(cè)定0min、30min、60min、90min的坍落度。因拌出的混凝土要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸才入模，如果混凝土的坍落度損失過(guò)大，導(dǎo)致運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的混凝土無(wú)法入模澆注。因此配合比設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真考慮，混凝土在運(yùn)輸、泵送等施工工藝過(guò)程中的坍落度的損失，確保混凝土入模時(shí)的坍落度。2.3配合比的確定當(dāng)拌和物實(shí)測(cè)密度與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過(guò)計(jì)算值2%時(shí)，可不調(diào)整。大于2%時(shí)按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55—2000規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。C50混凝土配合比確定后，應(yīng)對(duì)配合比進(jìn)行6~8次的重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，其平均值不應(yīng)低于配制的強(qiáng)度值,確保其穩(wěn)定性，因有些因素對(duì)普通混凝土（C40以下）影響不大，但對(duì)C50混凝土（C50以上）的影響往往比較顯著。

2.4C50混凝土配合比參考(表1)碎石

粒徑

(mm)碎石

粒徑

(mm)5~160.34 1654854.12255~160.34 1755155.1505~250.34 1584653.95255~250.341684944.94(Kg/m3)(Kg/m3)(Kg/m3)(Kg/m3)(Kg/m3)(】5~160.34 1654854.12255~160.34 1755155.1505~250.34 1584653.95255~250.341684944.945~31?5034 158 465579 1230 5~31?5034 158 465579 1230 3.725~31.50.34 168 4944.6933、結(jié)語(yǔ)配制C50橋梁混凝土應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)原材料，水泥要求42.5級(jí)以上的旋窯水泥；粗集料要求最大粒徑31?5mm、堆積密度大、含泥量少、針片狀少;細(xì)集料要求細(xì)度模數(shù)2.6以上、含泥量低；外加劑應(yīng)根據(jù)季節(jié)要求優(yōu)選高效減水劑或緩凝高效減水劑，以滿足施工需要和強(qiáng)度要求。供同行們參考

C50普通混凝土配合比設(shè)計(jì)記錄試驗(yàn)日期:2005年8月26日 設(shè)計(jì)編號(hào):HNTPB2005020JGJ55—2000《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》；JTGE30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》；JTJ041—2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》。二、 工程要求：強(qiáng)度等級(jí)：C50普通混凝土；混凝土坍落度：70~90mm（考慮夏季施工及罐車(chē)運(yùn)輸，SL可稍大些）；拌和方法：機(jī)械;搗實(shí)方法：機(jī)械.三、 使用部位：威烏線辛莊子至鄧王段高速公路K11+300~K22+700段橋涵工程（主要構(gòu)件預(yù)制）。四、1.四、1.2.3.水泥：山水集團(tuán)東營(yíng)分公司，東岳牌P?O42?5R；砂：臨朐彌河砂場(chǎng)，中砂；石子：青州五里鎮(zhèn)，碎石，最大粒徑31.5mm,16~31.5mm單級(jí)配（1號(hào)碎石）與10~20mm單級(jí)配（2號(hào)碎石）合成為5~31?5mm連續(xù)級(jí)配，1號(hào)碎石占40%，0%，2號(hào)碎石占60%4.水：飲用水。5?外加劑：淄博華偉NOF—1C高效緩凝減水劑，摻量為水泥重量的0.8%，減水率25%。東辰建筑科技有限公司DCI-1型阻銹劑，摻量為水泥重量的1.5%o五、混凝土配合比設(shè)計(jì)：1、基準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)：試配強(qiáng)度：fcu?O=fcu?k+1?645o=50+1?645x6=59?9(MPa)計(jì)算水灰比：W/C=aa?fce/(fcu0+aa*ab?fce)=0.46x42.5/(59.9+0.46x0.07x42.5)=0.32根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，水灰比取0.31,該水灰比符合規(guī)范要求，故W/C=0.31③計(jì)算用水量：mw0按經(jīng)驗(yàn)選取205(kg/m3)摻高效減水劑0.8%,減水率25%,貝ymw0=205x(1—25%)=154(kg/m3)計(jì)算水泥用量:mc=mw0mW/C=154乂.31=497(kg/m3)該水泥用量滿足規(guī)范要求計(jì)算減水劑用量：mj=497x0?8%=3?976(kg/m3)計(jì)算阻銹劑用量：mz=497x1.5%=7.455(kg/m3)計(jì)算砂率：恤0按經(jīng)驗(yàn)選取36%計(jì)算砂石重量，設(shè)混凝土密度為2460kg/m3o

497+ms0+mg0+154+3.976+7.455=246036%=ms0/(ms0+mgO)x100%解之得：ms0=647(kg/m3) mg0=1151(kg/m3)號(hào)碎石料:1151x40%=460(kg/m3)號(hào)碎石料497+ms0+mg0+154+3.976+7.455=246036%=ms0/(ms0+mgO)x100%解之得：ms0=647(kg/m3) mg0=1151(kg/m3)號(hào)碎石料:1151x40%=460(kg/m3)號(hào)碎石料:1151x60%=691(kg/m3)⑨初步配合比：水泥：砂：1號(hào)碎石：2號(hào)碎石：水：減水劑：阻銹劑497：1:1.30：試拌30L,7.4550.93：1.39：0.31：0.008: 0.015則各檔材料用量為：材料名稱試拌用量（kg）校正用量（kg）水泥14.91無(wú)砂19.41無(wú)1號(hào)碎石13.8無(wú)2號(hào)碎石20.73無(wú)水4.62無(wú)減水劑0.1193無(wú)阻銹劑0.2236無(wú)實(shí)測(cè)拌和物性能良好，坍落度90mm；實(shí)測(cè)混凝土密度為：（14.15－1.091）/5.30x1000=2460kg/m3；

計(jì)算密度=497＋647＋1151＋154＋3.976＋7.455=2460kg/m3；則：|2460—2460I/2460=0根據(jù)JGJ55—2000《混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》，當(dāng)混凝土表觀密度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值與計(jì)算值的比值不超過(guò)2%時(shí)，該配合比可不做調(diào)整。則基準(zhǔn)配合比確定為(編號(hào)為020-1)：水泥：砂：1號(hào)碎石：2號(hào)碎石：水：減水劑：阻銹劑497：647:460：691：154：3.976: 7.4551:1.30：0.93：1.39：0.31：0.008: 0.015水灰比W/C=0.31,砂率恤0=36%；=12、調(diào)整配合比(編號(hào)為020-2)，在基準(zhǔn)配合比020-1的基礎(chǔ)上水灰比增加0.02,砂率增加1%，貝y：=1水灰比：W1/C1=W/C+0.02=0.31+0.02=0.33；砂率：Ps1=36%+1%=37%；用水量：mw0=154(kg/m3)；計(jì)算水泥用量:mc=mw0vW/C=154^0.33=467(kg/m3)根據(jù)規(guī)范要求，該水泥用量滿足規(guī)范要求。計(jì)算減水劑用量：mj=467x0.8%=3.736(kg/m3)計(jì)算阻銹劑用量：mz=467x1.5%=7.005(kg/m3)⑦計(jì)算砂石重量，設(shè)混凝土密度為2460kg/m3o467+ms0+mg0+154+3.736+7.005=246037%=ms0/(ms0+mgO)x100%解之得：ms0=676(kg/m3) mg0=1152(kg/m3)號(hào)碎石料:1152x40%=461(kg/m3)號(hào)碎石料:1152x60%=691(kg/m3)則020-2配合比確定為：水泥：砂：1號(hào)碎石：2號(hào)碎石：水：減水劑：阻銹劑467：676:461：691：154：3.736: 7.0051:1.45：0.99：1.48：0.33：0.008: 0.015試拌30L,則各檔材料用量為：材料名稱試拌用量(kg)校正用量(kg)水泥14.01無(wú)砂20.28無(wú)1號(hào)碎石13.83無(wú)2號(hào)碎石20.73無(wú)水4.62無(wú)減水劑0.11208無(wú)阻銹劑0.21015無(wú)3、調(diào)整配合比(020-3)，在基準(zhǔn)配合比020-1的基礎(chǔ)上水灰比減少0.02,砂率減少1%，則：水灰比：W2/C2=W/C－0.02=0.31－0.02=0.29；砂率： 0S2=36%—1%=35%；③用水量：mw2=154(kg/m3)；計(jì)算水泥用量：mc2=mw2今W2/C2=154孔?29=531(kg/m3)；該水泥用量滿足規(guī)范要求計(jì)算減水劑用量：mj=531x0.8%=4.248(kg/m3)計(jì)算阻銹劑用量：mz=531x1?5%=7.965(kg/m3)計(jì)算砂石重量，設(shè)混凝土密度為2460kg/m3o531+ms0+mg0+154+4?248+7?965=246035%=ms0/(ms0+mg0)x100%解之得：ms0=617(kg/m3) mg0=1146(kg/m3