一、设计依据
1．《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-2007。
2．《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005
3．《建筑用砂》GB/T 14684-2011。
4．《建筑用卵石、碎石》GB/T 14685-2011。
5．《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119-2003。
6．《混凝土外加剂》GB8076-2008。
8．《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011。
9．《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011。
10．《混凝土拌合用水标准》JGJ63-2006。
11．《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002。
12．《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005。
13．《平山至赞皇高速公路中建二分部K5+368.5-K10+562.4（全长5.1939公里）两阶段施工图设计》
二、使用部位
桥梁：承台、墩身、搭板、肋板。 涵洞
三、混凝土配合比设计要求
1.设计强度：C30
2.坍落度：160-200mm
3.坍落度损失（30min）：10-25mm；（1h）：25-35mm；（2h）35-60mm
4.含气量：3-5%
5.抗冻耐久性指数：80%
6.氯离子扩散系数DRCM(28d龄期)10-12m2/s：<4
7.环境作用等级：E
四、原材料说明
1.水 泥：金隅鼎鑫水泥股份有限公司一分厂 P·O42.5试验结果汇总
| 初凝时间 | 比表面积 | 3天抗压强度 | 28天抗压强度 | 密度 | 碱含量 | 氯离子含量 |
| 169 | 333 | 27.4 | 48.3 | 3080 | 0.54 | 0.024 |
1)、各项指标
| 含泥量 | 泥块含量 | 表观密度 | 细度模数 | 碱含量 | 氯离子含量 |
| 0.9 | 0.1 | 2665 | 2.88 | 0.070 | 0.0006 |
| 筛孔 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.074 |
| 累计筛余通过率% | 0 | 1.3 | 14.1 | 31.8 | 61.2 | 87.3 | 96.2 | |
| 规定值 | 0-0 | 10-0 | 25-0 | 50-10 | 70-41 | 92-70 | 100-90 |
1）各项指标
| 规格 | 含泥量 | 泥块含量 | 针片状含量 | 压碎值 | 表观密度 | 碱含量 | 氯离子含量 |
| 16-31.5 | 0.4 | 0.2 | 1.7 | 27 | 0.072 | 0.0004 | |
| 10-20 | 0.2 | 0.1 | 1.4 | 19.5 | 2760 | 0.072 | 0.0004 |
| 5-10 | 0.2 | 0.2 | 1.0 | 2708 | 0.072 | 0.0004 |
2）5-31.5mm筛分结果 按16-31.5:10-20:5-10mm=20%:60%:20%
| 筛孔 | 37.5 | 31.5 | 26.5 | 19 | 16 | 9.5 | 4.75 | 2.36 |
| 累计筛余通过率% | 0 | 6.8 | 30 | 70.6 | 87.5 | 99.8 | 100 | 100 |
| 规定值 | 0-0 | 0-5 | - | 15-45 | - | 70-90 | 90-100 | 95-100 |
4.矿粉：西柏坡新能源有限公司 S95矿渣粉
1）、各项指标
| 比表面积 | 烧失量 | 需水量比 | 密度 | 活性指数 | 碱含量 | 氯离子含量 |
| 458 | 1.53 | 98 | 2.96 | 7d 80 | 0.58 | 0.012 |
1）、各项指标
| 细度 | 烧失量 | 需水量比 | 密度 | 活性指数 | 碱含量 | 氯离子含量 |
| 6.9 | 4.36 | 95 | 1450 | 82 | 0.23 | 0.014 |
6. 外加剂：河北三楷深发科技有限公司 JD-9标准型聚羧酸减水剂
1）、各项指标
| 减水率 | 泌水率 | 凝结时间 | 含气量 | 抗压强度比 | 总碱含量 | 氯离子 |
| 32 | 16.4 | -5 | 3.5 | 144 | 0.012 | 0.0005 |
1）各项指标
| 不溶物 | 可溶物 | 碱含量 | 氯化物 | 硫酸盐 | PH值 |
| 35 | 49 | 233 | 65 | 306 | 6.71 |
五、 混凝土配合比设计过程
1、基本规定
根据《公路桥涵施工技术规范》及经验，矿物掺合料掺量为26%，粉煤灰掺量为17%，矿渣粉掺量为9%。
2.混凝土配制强度的确定
=38.2（MPa）
—混凝土配制强度（MPa）
—混凝土立方体抗压强度标准值，取混凝土的设计强度等级值
为30（MPa）
—混凝土强度标准差（MPa） 取=5.0
．混凝土配合比计算
3.1混凝土水胶比计算：
=0.59
式中：—混凝土水胶比
、—回归系数，对于碎石=0.53，=0.20
—胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa）
=48.0（MPa）
—水泥28d胶砂抗压强度（MPa）
—水泥富余系数 取=1.13
—水泥强度等级值（MPa）
==43.2（MPa）
、—粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数
查表得：
=0.9 =1.0
为保证混凝土的强度和耐久性，根据施工经验取用0.42
3.2用水量的确定
未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量为235，外加剂减水率为32%
根据公式：=160（）
—计算配合比每立方米混凝土的用水量（）
—未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（）
3.3胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量
胶凝材料用量：==380
—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（）
—计算配合比每立方米混凝土的用水量（）
—混凝土水胶比。
水泥用量=281（）
粉煤灰用量=66
矿渣粉用量=33
3.4外加剂用量确定
=3.8（）
—计算配合比每立方米混凝土中外加剂用量（）
—计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（）
—外加剂掺量1%
3.5砂率
查表得砂率=40.5%
3.6粗、细骨料用量
采用体积法计算混凝土配合比，
—水泥质量
—水泥密度 实测=3080
—矿物掺合料质量
—矿物掺合料密度 实测=2160=2960
—粗集料质量
—粗骨料的表观密度 实测 =2750
—细集料质量
—细集料的表观密度 实测=2665
—水质量
—水的密度 实测=1000
—混凝土的含气量百分数 不含引气剂取=0.01
经计算，砂=757，粗集料=1113
—每立方米混凝土拌合物的假定质量（）
4、确定基准配合比
mco：mf0：mk0：mso：mgo：mwo：m减水剂
=281 ：66 ： 34 ：757 ：1113 ：160 ：3.8
= 1 ：0.23 ：0.12 ：2.69 ：3.96 ：0.57 ：0.01
六、混凝土配合比的试配、调整与确定
6.1试配拌制35L，各材料用量如下：
| 原材料 | 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 砂 | 5-31.5碎石 | 水 | 减水剂 |
| kg/ | 281 | 66 | 33 | 757 | 1113 | 160 | 3.8 |
| kg/35L | 9.835 | 2.31 | 1.155 | 26.495 | 38.955 | 5.6 | 0.133 |
6.2保持用水量不变，砂率不变，水胶比上下浮动0.03，计算每m³材料用量为：
6.2.1. W/B=0.45 , βs=40.5% mwo =160kg/m3
mco：mf0：mk0：mso：mgo：mwo：m减水剂
=263：61 ：32 ：767 ：1127 ：160 ：3.56
= 1 ：0.23 ：0.12 ：2.92 ：4.29 ：0.61 ：0.01
6.2.2. W/B=0.39 , βs=40.5% mwo =160 kg/m3
mco：mf0：mk0：mso：mgo：mwo：m减水剂
=303： 71 ： 36 ： 745 ：1095 ：160 ：4.1
= 1 ：0.23 ：0.12 ：2.46 ：3.61：0.53 ：0.01
6.2.3试配拌制35L,各种原材料用量如下：
| 原材料 | 水胶比 | 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 砂 | 5-31.5mm碎石 | 水 | 减水剂 |
| kg/ | 0.45 | 263 | 61 | 32 | 767 | 1127 | 160 | 3.56 |
| kg/35L | 9.205 | 2.315 | 1.12 | 26.845 | 39.445 | 5.6 | 0.125 | |
| kg/ | 0.39 | 303 | 71 | 36 | 745 | 1095 | 160 | 4.1 |
| kg/35L | 10.605 | 2.485 | 1.26 | 26.075 | 38.325 | 5.6 | 0.144 |
0.39实测拌合物表观密度为= 2410 kg/m3 ，坍落度为 195 mm，0.5h坍落度为195mm, 1h坍落度为175mm, 2h坍落度为190mm，坍落损失值符合设计要求，含气量3.6%，不泌水。粘聚性良好，保水性良好，工作性满足施工要求。
七、各项指标符合设计要求，制件强度见下表：
| 编号 | W/B | 制件日期 | 龄期 | 抗压强度MPa | 龄期 | 抗压强度MPa |
| 1 | 0.45 | 2016.11.29 | 7d | 28.9 | 28d | |
| 2 | 0.42 | 2016.11.29 | 7d | 31.3 | 28d | |
| 3 | 0.39 | 2016.11.29 | 7d | 34.6 | 28d |
混凝土总碱含量计算： (kg)
混凝土总碱含量的计算依据原材料的进场检测结果和混凝土的配合比参数计算确定。碱含量是指混凝土中各种原材料的碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含碱量计算。粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6,矿渣粉的可溶性碱量取矿渣粉总碱量的1/2。混凝土总碱含量不应大于3.0 kg/。
每m3各种原材料用量（kg/m3）
水胶比
| 每m3各种原材料用量（kg/m3） | |||||||
| 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 砂 | 碎石 | 水 | 减水剂 | |
| 0.45 | 263 | 61 | 32 | 767 | 1127 | 160 | 3.56 |
| 0.42 | 281 | 66 | 33 | 757 | 1113 | 160 | 3.8 |
| 0.39 | 303 | 71 | 36 | 745 | 1095 | 160 | 4.1 |
| 各种原材料实测碱含量（%） | 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 砂 | 碎石 | 水 | 减水剂 |
| 0.54 | 0.23 | 0.58 | 0 | 0 | 0.0233 | 1.2 |
混凝土碱含量计算结果（kg/）
| 水胶比 | 各种原材料带入混凝土中的碱含量 | |||||||
| 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 砂 | 碎石 | 水 | 减水剂 | 合计 | |
| 0.45 | 1.4202 | 0.023 | 0.0928 | 0 | 0 | 0.03728 | 0.04272 | 1.616 |
| 0.42 | 1.5174 | 0.025 | 0.0957 | 0 | 0 | 0.03728 | 0.0456 | 1.721 |
| 0.39 | 1.6362 | 0.027 | 0.1044 | 0 | 0 | 0.03728 | 0.0492 | 1.854 |
九、每混凝土中氯离子含量
混凝土总氯离子含量：是指混凝土中各种原材料的氯离子含量之和，以其与胶凝材料的重量比。
每m3各种原材料用量（kg/m3）
| 水胶比 | 每m3各种原材料用量（kg/m3） | 胶凝材料用量（kg） | ||||||
| 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 砂 | 碎石 | 水 | 减水剂 | ||
| 0.45 | 263 | 61 | 32 | 767 | 1127 | 160 | 3.56 | 356 |
| 0.42 | 281 | 66 | 33 | 757 | 1113 | 160 | 3.8 | 380 |
| 0.39 | 303 | 71 | 36 | 745 | 1095 | 160 | 4.1 | 410 |
| 各种原材料实测氯离子含量（%） | 水泥 | 减水剂 | 砂 | 碎石 | 水 | 粉煤灰 | 矿渣粉 |
| 0.024 | 0.05 | 0.0006 | 0.0004 | 0.00065 | 0.014 | 0.012 |
| 水胶比 | 各种原材料带入混凝土中的氯离子含量 | ||||||||
| 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 砂 | 碎石 | 水 | 减水剂 | 合计(kg/) | 氯离子含量（%） | |
| 0.45 | 0.06312 | 0.00854 | 0.00384 | 0.004602 | 0.004508 | 0.00104 | 0.00178 | 0.08743 | 0.025 |
| 0.42 | 0.06744 | 0.00924 | 0.00396 | 0.004542 | 0.004452 | 0.00104 | 0.0019 | 0.09257 | 0.024 |
| 0.39 | 0.07272 | 0.00994 | 0.00432 | 0.00447 | 0.00438 | 0.00104 | 0.00205 | 0.092 | 0.024 |
十、每混凝土中三氧化硫含量
混凝土三氧化硫含量：是指混凝土中除骨料以外各种原材料的三氧化硫含量之和，以其与胶凝材料的重量比。
每m3各种原材料用量（kg/m3）
| 水胶比 | 每m3各种原材料用量（Kg/m3） | 胶凝材料用量（kg） | |||||
| 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 |
| 水 | 减水剂 | ||
| 0.45 | 263 | 61 | 32 |
| 160 | 3.56 | 356 |
| 0.42 | 281 | 66 | 33 |
| 160 | 3.8 | 380 |
| 0.39 | 303 | 71 | 36 |
| 160 | 4.1 | 410 |
| 各种原材料实测三氧化硫含量（%） | 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 水 | 减水剂 |
| 1.54 | 0.90 | 0.0306 | 1.14 |
| 水胶比 | 各种原材料带入混凝土中的三氧化硫含量 | ||||||
| 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣粉 | 水 | 减水剂 | 合计(kg/) | 三氧化硫含量（%） | |
| 0.45 | 0.9394 | 0.288 | 0.046 | 0.04058 | |||
| 0.42 | 1.01 | 0.297 | 0.046 | 0.04332 | |||
| 0.39 | 1.0934 | 0.324 | 0.046 | 0.04674 | |||
十一、配合比的调整与确定
=0.1%＜2%，配合比可不做调整。
十二、理论配合比的确定
每C30混合料各材料用量如下：
每C30混凝土各材料用量（kg/）
| 原材料(kg/m3) | 胶凝材料 | 砂 | 碎石 | 水 | 减水剂 | ||||
| 水泥 | 粉煤灰 | 矿粉 | 5-10 | 10-20 | 16-31.5 | ||||
| 281 | 66 | 33 | 757 | 223 | 667 | 223 | 160 | 3.8 | |
| 胶凝材料总量(kg/m3) | 380 | ||||||||
| 配合比 | 1 | 1.99 | 0.59 | 1.76 | 0.59 | 0.42 | 0.01 | ||
