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C40混凝土配合比计算书
一、设计依据
TB 10425-94 《铁路混凝土强度检验评定标准》
TB 10415-2003《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
JGJ 55－2011《普通混凝土配合比设计规程》
TB 10005-2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》
TB 10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》
GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》
GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》
GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》
设计图纸要求
二、技术条件及参数限值
设计使用年限：100年；
设计强度等级：C40；
要求坍落度：160～200mm；
胶凝材料最小用量360 kg/m3；
最大水胶比限值：0.55；
耐久性指标：56d电通量 ＜1200C；
配合比试验计算单
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三、原材料情况
1、水 泥：徐州丰都物资贸易有限公司，P·O 42.5（试验报告附后）
2、粉煤灰：中铁十五局集团物资有限公司，F类Ⅱ级（试验报告附后）
3、砂 子： （试验报告附后）
4、碎 石： 5～31.5mm连续级配碎石，5～10mm由 石场生产；10～2０mm由 石场生产；16～31.5mm由 石场生产；掺配比例5～10mm 为30%；10～20mm为50%；10～31.5mm为20%（试验报告附后）
5、外加剂：山西桑穆斯建材化工有限公司，聚羧酸高性能减水剂（试验报告附后）
6、 水 ：混凝土拌和用水（饮用水）（试验报告附后）
四、设计步骤
（1）确定配制强度
根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2011、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB 10415-2003，混凝土的配制强度采用下式确定：
（2）按照《铁路混凝土结构耐久性设计设计规范》TB10005-2010规定，根据现场情况：
1、成型方式：混凝土采用罐车运输，混凝土泵送施工工艺。
2、环境作用等级：L1、L2、L3、H1、H2、H3、T2。
3、粉煤灰掺量要求：水胶比≤0.55，粉煤灰掺量要求为≤30%。
4、含气量要求：混凝土含气量在2.0%～4.0%范围内。
5、水胶比要求：胶凝材料最小用量360Kg/m3, 最大水胶比限值：0.55。
（3）初步选定配合比
1、确定水胶比
（1）水泥强度
fce=rcfce,g=1.16×42.5=49.3(MPa)
（2）胶凝材料强度
配合比试验计算单
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fb=rfrsfce=0.75×1.00×49.3=37.0(MPa)
根据混凝土耐久性设计规范确定，水胶比取0.47，即W/B=0.47；
2、确定用水量:
根据石料的粒径、设计要求、减水剂的掺量经试验确定mw0选取260kg/m3； （外加剂掺量1.0%、减水率为25.0%）。
mw0=260×（1－25%）=195(kg/m3);
3、计算胶凝材料用量:
胶凝材料总量：m0= mw0÷W/B=195/0.47=415(kg/m3)，其中粉煤灰掺量为30%，粉煤灰用量mf=m0×30%=415×30% =125(kg/m3), 减水剂用量：m外= m0×1.0%=415×1.0%=4.15(kg/m3)；水泥用量：mc=m0-mf- m外=415-125-4.15=286(kg/m3),根据普通混凝土配合比设计规程、混凝土耐久性设计规范，该胶凝材料用量符合技术要求；
4、确定砂率：
根据设计要求及砂石材料的组成，βs0取34%；
5、砂石重量：
设混凝土密度为2450kg/m3。
415+ms0+mg0+195=2450
34%=ms0/（ms0+mg0）×100%
解之得：ms0=626 (kg/m3) mg0=1214(kg/m3)
6、初步基准配合比为：（单位：kg/m3）
水泥 ：粉煤灰 ： 砂 ：碎石 ： 水 ：减水剂
286 ： 125 ： 626 ：1214 ： 195 : 4.15
1 ： 0.44 ：2.19 ：4.24 ：0.68 ：0.01
（4）混凝土试拌，提出基准配合比和调整配合比
1、 以计算的初步基准配合比试拌40L，将混凝土拌和物搅拌均匀后，进行坍落度试验，测得坍落度为180mm，粘聚性、保水性均良好，成型 组150×150×150mm
配合比试验计算单
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试件，分别留置3组测试7d、28d、56d抗压强度；留置一组测试56d电通量； 7d
抗压强度值为 MPa，28d抗压强度值为 MPa，56d抗压强度值为 MPa，试验结果满足设计要求；
3、基准配合比和两个调整配合比分别为：（单位：kg/m3）
| 配合比编号 | 水泥 | 粉煤灰 | 砂 | 碎石 | 水 | 外加剂 | |
| 1 | 基准(W/B=0.47) | 286 | 125 | 626 | 1214 | 195 | 4.15 |
| 2 | (W/B=0.52) | 258 | 113 | 658 | 1222 | 195 | 3.75 |
| 3 | (W/B=0.42) | 320 | 139 | 591 | 1200 | 195 | 4. |
对以上配合比进行混凝土拌合物性能试验，经试拌混凝土配合比的拌合物性能见表5：
表5：C40 混凝土拌合物性能结果
| 序号 | 坍落度（mm） | 含气量（％） | 泌水率（％） |
| 基准(W/B=0.47) | |||
| (W/B=0.52) | |||
| (W/B=0.42) |
根据C40混凝土拌合物性能试验结果，初步选定的配合比混凝土拌合物性能W/B=0.47能满足要求；按上述配合比成型力学能性能试验抗压强度、耐久性能电通量试验，试验结果见表6：
表6：C40混凝土力学性能及耐久性能试验结果
| 编号 | 抗压强度(Mpa) | 电通量（ C） | ||
| 7d | 28d | 56d | 28d | |
| 0.47 | ||||
| 0.52 | / | |||
| 0.42 | / | |||
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七、理论配合比确定
根据上述试验结果，在满足设计和施工要求的条件下，本着经济节约、优选的原则，确定混凝土理论配合比见表7：
表7：C40混凝土理论配合比（kg/m3）
八、附件
1、混凝土配合比选定报告
2、混凝土性能检测报告
3、原材料试验报告
中铁十五局集团有限公司格库铁路（青海段）工程指挥部中心试验室
