C50混凝土配合比設計注意事項

C50混凝土配合比設計注意事項C50混凝土配合比設計注意事項在橋梁的上部結構中，如梁板等混凝土的設計強度基本上采用C50混凝土或大于C50的混凝土。所以對C50以上混凝土的原材料的選擇、配合比的設計、混凝土的施工是至關重要的。下面就對C50以上混凝土的原材料選擇、配合比的設計、混凝土的施工需注意的事項，結合本人多年來對橋梁上預應力C50預制25m、30m組合箱梁、預制45mT型梁、現(xiàn)澆箱梁及懸澆箱梁配合比的設計及原材的選擇注意要點作如下簡述。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大，所以集料的質量對混凝土的技術性能和生產(chǎn)成本均產(chǎn)生一定的影響，在配制C50混凝土時,對集料的強度、級配、表面特征、顆粒形狀、雜質的含量、吸水率等，必須認真檢驗，嚴格選材。這樣才能配制出滿足技術性能要求的C50混凝土，同時又能降低混凝土的生產(chǎn)成本。

1.1.1細集料=1砂材質的好壞，對C50以上混凝土的拌和物和易性的影響比粗集料要大。優(yōu)先選取級配良好的江砂或河砂。因為江砂或河砂比較干凈，含泥量少，砂中石英顆粒含量較多，級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化軟弱顆粒。砂的細度模數(shù)宜控制在2.6以上，細度模數(shù)小于2?5時，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，在滿足相同和易性要求時，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性能，如混凝土的耐久性、收縮裂縫等。砂也不宜太粗，細度模數(shù)在3.3以上時，容易引起新拌混凝土的運輸澆筑過程中離析及保水性能差，從而影響混凝土的內在質量及外觀質量。C50泵送混凝土細度模數(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的含量，比如云母、泥的含量過高，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且影響混凝土的強度、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2%,云母含量小于1%。=11.1.2粗集料粗集料的強度、顆粒形狀、表面特征、級配、雜質的含量、吸水率對C50混凝土的強度有著重要的影響。配制C50以上混凝土對粗集料的強度的選取是十分重要的，高強度的集料才能配制出高強度的混凝土。應選取質地堅硬、潔凈的碎石。其強度可用巖石立方體強度或碎石的壓碎指標值來測定，巖石的抗壓強度應比配制的混凝土強度高50%。一般用碎石的壓碎指標值來間接判定巖石的強度是否滿足要求。碎石的壓碎指標值水成巖（石灰?guī)r、砂巖等）小于10%、變質巖（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C50以上混凝土的粘結性能有著較大的影響。應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8%。影響C50以上混凝土的強度重要因素有集料的強度、水泥石、水泥石與集料之間的粘結強度，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。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性能，從而提高了混凝土的抗壓強度。集料的級配是指各粒徑集料相互搭配所占的比例，其檢驗的方法是篩分。級配是集料的一項重要的技術指標，對混凝土的和易性及強度有著很大的影響。配制C50混凝土最大粒徑不超過31.5mm，因為C50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，其與砂漿的粘結面積相應要小，其粘結力要低，且混凝土的均質性差，所以大粒徑集料不可能配制出高強度混凝土。集料的級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)格的碎石進行摻配。5~25mm連續(xù)級配采用5~16mm和10~25mm二種規(guī)格進行摻配。摻配時符合級配要求的范圍內，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,其摻配結果均符合級配范圍要求，測定二者的體積密度,前者大，則應選取摻配比例為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)其強度等級42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，旋窯生產(chǎn)的水泥質量穩(wěn)定。水泥的質量越穩(wěn)定，強度波動越小。對未用過的水泥廠要進行認真調研。1.3外加劑因C50混凝土的水泥用量比較大，水灰比低，強度要求高，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方面考慮：延緩混凝土的初凝時間，提高混凝土的早期強度，增加后期強度，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，高效早強減水劑。如NF、UNF、JC等。=1=1=1高效減水劑同時具有增加混凝土強度和流動性。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,使混凝土的流動性增加。在溫度低于8~10°C時，高效減水劑雖能增加和易性，但增加強度的作用大大降低。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。一般來說，摻量大時凝結時間相應增長，但摻量過大時會降低早期強度。根據(jù)施工季節(jié)來調節(jié)摻量。宜在調節(jié)摻量。宜在夏季或，結構復雜配筋密集的構件中使用，這樣可避廡緯衫浞歟獎閌陌才擰?br/＞高效早強減水劑一般不用，除非對早期強度有特殊要求。一般在冬季使用，來提高混凝土的早期強度，使用時要慎重，因為高效早強減水劑能加快早期強度的發(fā)展，但一般會降低混凝土的后期強度。在試配時要認真做好驗證工作

2、配合比的設計2.1配合比的計算1）試配強度的確定 通常C50混凝土施工配制強度要求M60MPa，其計算式如下：feu,0=fcu，k+1.645式中feu，0 混凝土的施工配制強度，MPafeu，k——混凝土的設計配制強度，MPa。一一施工單位的混凝土強度標準差，如無近期同一品種混凝土的統(tǒng)計資料取6MPa2）水灰比的確定 C50混凝土宜采用以下0.30、0?32、034、0?36、0.38五個水灰比進行試拌，來確定■=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確定，一般坍落度為75~90mm時，用水量宜控制在145~160Kg/m3,坍落度在170~200mm時，用水量宜控制在160~170Kg/m3。4）砂率坍落度在75~90mm時，宜取0.28—0.33o坍落度在170~200mm時，宜取0?37~0?40。5）砂、石用量 按絕對體積法計算。2.2試拌調整使用試拌機前，應用與試配時混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比進行涮膛，以免正式試拌時水泥砂漿粘附桶壁。試拌量應不小于試拌機額定量的1/4,混凝土的攪拌方式及加料，宜與生產(chǎn)時使用的方法相同，特別是外加劑的摻法，是同時摻還是后摻。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，應保證水灰比不變的條件下，相應的調整水量和外加劑的摻量或砂率，用水量調整的幅度不能過大，因C50混凝土的水灰比低，增加用水量相應水泥用量的增大幅度較大。如通過以上調整，混凝土拌和物仍不能滿足混凝土運輸、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)廠家調整好減水劑與水泥的適應性?；炷涟韬臀锾涠鹊臋z驗，應測定0min、30min、60min、90min的坍落度。因拌出的混凝土要經(jīng)過運輸才入模，如果混凝土的坍落度損失過大，導致運至現(xiàn)場的混凝土無法入模澆注。因此配合比設計時要認真考慮，混凝土在運輸、泵送等施工工藝過程中的坍落度的損失，確?；炷寥肽r的坍落度。2.3配合比的確定當拌和物實測密度與計算值之差的絕對值不超過計算值2%時，可不調整。大于2%時按《普通混凝土配合比設計規(guī)程》JGJ55—2000規(guī)定進行相應的調整。C50混凝土配合比確定后，應對配合比進行6~8次的重復試驗進行驗證，其平均值不應低于配制的強度值,確保其穩(wěn)定性，因有些因素對普通混凝土（C40以下）影響不大，但對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、結語配制C50橋梁混凝土應選用優(yōu)質原材料，水泥要求42.5級以上的旋窯水泥；粗集料要求最大粒徑31?5mm、堆積密度大、含泥量少、針片狀少;細集料要求細度模數(shù)2.6以上、含泥量低；外加劑應根據(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度要求。供同行們參考

C50普通混凝土配合比設計記錄試驗日期:2005年8月26日 設計編號:HNTPB2005020JGJ55—2000《普通混凝土配合比設計規(guī)程》；JTGE30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》；JTJ041—2000《公路橋涵施工技術規(guī)范》。二、 工程要求：強度等級：C50普通混凝土；混凝土坍落度：70~90mm（考慮夏季施工及罐車運輸，SL可稍大些）；拌和方法：機械;搗實方法：機械.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（主要構件預制）。四、1.四、1.2.3.水泥：山水集團東營分公司，東岳牌P?O42?5R；砂：臨朐彌河砂場，中砂；石子：青州五里鎮(zhèn)，碎石，最大粒徑31.5mm,16~31.5mm單級配（1號碎石）與10~20mm單級配（2號碎石）合成為5~31?5mm連續(xù)級配，1號碎石占40%，0%，2號碎石占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、混凝土配合比設計：1、基準配合比設計：試配強度：fcu?O=fcu?k+1?645o=50+1?645x6=59?9(MPa)計算水灰比：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，水灰比取0.31,該水灰比符合規(guī)范要求，故W/C=0.31③計算用水量：mw0按經(jīng)驗選取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)范要求計算減水劑用量：mj=497x0?8%=3?976(kg/m3)計算阻銹劑用量：mz=497x1.5%=7.455(kg/m3)計算砂率：恤0按經(jīng)驗選取36%計算砂石重量，設混凝土密度為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)號碎石料:1151x40%=460(kg/m3)號碎石料497+ms0+mg0+154+3.976+7.455=246036%=ms0/(ms0+mgO)x100%解之得：ms0=647(kg/m3) mg0=1151(kg/m3)號碎石料:1151x40%=460(kg/m3)號碎石料:1151x60%=691(kg/m3)⑨初步配合比：水泥：砂：1號碎石：2號碎石：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無砂19.41無1號碎石13.8無2號碎石20.73無水4.62無減水劑0.1193無阻銹劑0.2236無實測拌和物性能良好，坍落度90mm；實測混凝土密度為：（14.15－1.091）/5.30x1000=2460kg/m3；

計算密度=497＋647＋1151＋154＋3.976＋7.455=2460kg/m3；則：|2460—2460I/2460=0根據(jù)JGJ55—2000《混凝土配合比設計規(guī)程》，當混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值與計算值的比值不超過2%時，該配合比可不做調整。則基準配合比確定為(編號為020-1)：水泥：砂：1號碎石：2號碎石：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、調整配合比(編號為020-2)，在基準配合比020-1的基礎上水灰比增加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。計算減水劑用量：mj=467x0.8%=3.736(kg/m3)計算阻銹劑用量：mz=467x1.5%=7.005(kg/m3)⑦計算砂石重量，設混凝土密度為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)號碎石料:1152x40%=461(kg/m3)號碎石料:1152x60%=691(kg/m3)則020-2配合比確定為：水泥：砂：1號碎石：2號碎石：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無砂20.28無1號碎石13.83無2號碎石20.73無水4.62無減水劑0.11208無阻銹劑0.21015無3、調整配合比(020-3)，在基準配合比020-1的基礎上水灰比減少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)范要求計算減水劑用量：mj=531x0.8%=4.248(kg/m3)計算阻銹劑用量：mz=531x1?5%=7.965(kg/m3)計算砂石重量，設混凝土密度為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