掺粉煤灰C30混凝土配合比设计(h)

一、原始资料：

1)混凝土设计强度等级为C30，强度标准差为3.0MPa。要求由机械拌和、振捣，施工要求混凝土拌和物坍落度为35～50mm。桥梁所在地属寒冷地区。大体积混凝土。

2) 组成材料为可供应强度等级42.5MPa普通硅酸盐水泥，实测28d抗压强度为46.8MPa；中砂，表观密度为2.65×103kg/m3；水为自来水。

3）掺加Ⅰ级粉煤灰，粉煤灰密度为2.2g/cm3， 设计要求:

1) 按所给资料计算出初步配合比。 设计步骤:

1．计算基准混凝土配合比 (一) 计算初步配合比 1．确定混凝土配制强度fcu,o

设计要求混凝土强度为30MPa，标准差为3.0MPa。则混凝土配制强度为

fcu,o= fcu,k +1.5σ=30+1.5×3=34.9MPa

2．计算水灰比W/C

(1) 按强度要求计算水灰比 已知混凝土配制强度为34.9MPa，水泥实际强度为46.8MPa。本单位无混凝土强度回归系数统一资料，查表回归系数αa=0.46、αb=0.07，则水灰比为

afceW0.4646.80.59 Cfcu,oabfce34.90.460.0746.8(2 )按耐久性枝核水灰比 根据混凝土所处环境属于寒冷地区，查表，允许最大水灰比为0.55，按强度计算的水灰比不能满足耐久性要求，掺粉煤灰。

3．选用单位用水量mw0

由题意已知，要求混凝土拌和物坍落度为30～50mm，碎石最大粒径为37.5mm。查表，选用混凝土用水量为175kg/m3。

4．计算单位水泥用量mc0

(1) 按强度计算单位水泥用量 已知混凝土单位用水量为175kg/m3，水灰比为0.59，混

凝土单位水泥用量为

mc0mw0175296.6kg/m3 W0.59C(2) 按耐久性校核单位水泥用量 根据混凝土所处环境属于寒冷地区，查表，最小水泥用量不得小于280kg/m3。按强度计算单位水泥用量符合耐久性要求。采用单位水泥用量296.6kg/m3。

5.选定砂率β

按已知集料用碎石，最大粒径37.5mm ，水灰比为0.59，查表，选取砂率为0.35。 6.计算砂石用量

(1)采用质量法 已知单位水泥用量为296.6kg/m3，单位用水量为175 kg/m3，查表，混凝土拌和物湿表观密度为2400 kg/m3，砂率为0.35，得

ms0mg0cpmc0mw0(2400296.6175)kg/m3 ms0

0.35smms0g0解得 ms0=674.9kg/m3， mg0=1253.5kg/m3。

按质量法计算得初步配合比为mc0∶mw0∶ms0∶mg0=296.6∶175∶674.9∶1253.5。 2．选定粉煤灰取代水泥的掺量百分率和粉煤灰超量系数

水泥品种为普通硅酸盐水泥，混凝土工程种类为钢筋混凝土，得粉煤灰取代水泥最大限量为30%，现取25%。粉煤灰等级为I级，水泥强度等级为42.5，水泥混凝土强度等级为C30，查表取粉煤灰超量系数为1.4。

3．计算粉煤灰取代水泥质量、粉煤灰超量部分质量和粉煤灰总质量 粉煤灰取代水泥质量 mf1=m0f=296.6kg×25%=74.2kg 粉煤灰超量部分质量 mf2=mf1(K-1)=74.2kg(1.4-1.0)=29.7kg 粉煤灰总质量 mf=mf1+mf2=(74.2+29.7)kg=103.9kg 4．计算粉煤灰混凝土的单位水泥用量

mcf=mco+mf1=(296.6-74.2)kg=222.4kg

5.计算胶比

按耐久性枝核水灰比 根据混凝土所处环境属于寒冷地区，查表，允许最大水灰比为0.55，按强度计算的水灰比不能满足耐久性要求。

6．计算粉煤灰混凝土的单位砂用量 msfms0mf229.7s674.92.65kg639.1kg f2.27．确定粉煤灰混凝土的各种材料用量

由前计算得mcf =222.4kg，msf=639.1kg，mf =103.9kg。取mgf=mg0=1268kg，mwf=mw0=175kg。