推荐混凝土配合比设计方案 精品.docx

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推荐混凝土配合比设计方案精品

南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）

郑州2段工程第三施工标段“郑州2-3”

（合同编号：

HNJ-20XX/Z2/SG-003）

混凝土配合比设计方案

批准：

审核：

编制：

河南省水利第二工程局

南水北调中线工程郑州2-3项目部

20XX年12月

南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）郑州2段第三施工标段

混凝土配合比设计方案

一、工程概况

南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）郑州2段第三施工标段位于河南省郑州市二七区南三环与四环之间，设计桩号SH（3）190+688.1～SH（3）197+408.1，全长6.72km。

主要工程项目包括渠道工程、金水河渠道倒虹吸工程、贾寨沟排水倒虹吸、荆胡沟排水渡槽、杏园西北沟排水渡槽、水泉沟排水渡槽等；主要设计工程量：

土方开挖约702.17万m3、土方回填约68.24万m3、钢筋制安约0.54万t、混凝土浇筑约13.25万m3、砌石4.32万m3。

二、混凝土的设计参数

根据设计、招标文件的要求，此次混凝土配合比设计参数见表1。

表1混凝土配合比清单

序号

部位

强度等级

抗渗等级

抗冻等级

坍落度或稠度（mm）

级配

水泥

粉煤灰

外加剂

备注

1

垫层

C10

———

———

30～50

二

郑州天瑞P.C32.5

洛阳首龙

Ⅰ级粉煤灰掺量10%，15%,20%

北京瑞帝斯

FAC聚羧酸高性能减水剂

2

混凝土路缘石等

C15

———

———

30～50

二

郑州天瑞P.C32.5

洛阳首龙

Ⅰ级粉煤灰掺量10%，15%,20%

北京瑞帝斯

FAC聚羧酸高性能减水剂

3

混凝土六角框格、排水沟、盖板等

C15

———

———

30～50

一

郑州天瑞P.C32.5

洛阳首龙

Ⅰ级粉煤灰掺量10%，15%,20%

北京瑞帝斯

FAC聚羧酸高性能减水剂

4

渠道衬砌砼、齿墙、翼墙、底板等

C20

W6

F150

50～70

二

郑州天瑞P.O42.5

洛阳首龙

Ⅰ级粉煤灰掺量10%，15%,20%

北京瑞帝斯

FAC聚羧酸高性能减水剂；FAC-4引气剂

5

灌注桩

C25

———

———

180～220

二

郑州天瑞P.O42.5

洛阳首龙

Ⅰ级粉煤灰掺量10%，15%,20%

北京瑞帝斯建材有限公司FAC聚羧酸高性能减水剂

6

闸底板、闸墩、门库等

C25

W6

F150

50～70

二

郑州天瑞P.O42.5

洛阳首龙

Ⅰ级粉煤灰掺量10%，15%,20%

北京瑞帝斯

FAC聚羧酸高性能减水剂；FAC-4引气剂

7

倒虹吸管身段、门槽二期砼等

C30

W6

F150

50～70

二

郑州天瑞P.O42.5

洛阳首龙

Ⅰ级粉煤灰掺量10%，15%,20%

北京瑞帝斯

FAC聚羧酸高性能减水剂；FAC-4引气剂

8

渡槽槽身

C50

W6

F150

100～120

一

郑州天瑞P.O52.5

———

北京瑞帝斯

FAC聚羧酸高性能减水剂

9

浆砌石导流沟、浆砌石齿墙、护坡等

M7.5

———

———

30～50

郑州天瑞P.C32.5

———

———

三、混凝土配合比设计

（一）、混凝土配合比设计用原材料检验

C10、C15、M7.5配合比使用的水泥为郑州天瑞P.C32.5水泥，C20W6F150、C25、C25W6F150、C30W6F150配合比使用的水泥为郑州天瑞P.O42.5水泥，C50W6F150配合比使用的水泥为郑州天瑞P.O52.5水泥；粉煤灰为洛阳首龙Ⅰ级F类粉煤灰；外加剂选用北京瑞帝斯公司生产的FAC聚羧酸高效减水剂（液体）及FAC-4引气剂；骨料采用登封千尺山5-20mm、20-40mm碎石和郑州瑞龙生产的中粗砂（机制砂）。

1、水泥

按照《通用硅酸盐水泥》（GB175－20XX）标准，检测①比表面积；②密度；③标准稠度用水量；④凝结时间；⑤安定性；⑥胶砂强度；⑦碱含量。

2、粗骨料

依据《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-20XX）对粗集料的品质要求，按《水工混凝土试验规程》（SL352-20XX）对粗集料的颗粒级配、含泥量、泥块含量、坚固性、硫化物及硫酸盐含量、表观密度、压碎值、针片状颗粒含量进行检验。

3、细骨料

依据《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-20XX）对粗集料的品质要求，按《水工混凝土试验规程》（SL352-20XX）对细集料进行颗粒级配、泥块含量、石粉含量、坚固性、表观密度、硫化物及硫酸盐含量、有机质含量、云母含量、轻物质含量进行检验。

4、粉煤灰

依据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-20XX）中有关规定，检测①细度；②烧失量；③含水率；④SO3含量；⑤需水量比；⑥碱含量。

5、外加剂

依据《混凝土外加剂》（DL/T5100-1999）要求，检测①减水率；②含气量；③泌水率比；④凝结时间差；⑤抗压强度比；⑥对钢筋锈蚀性作用；⑦碱含量。

（二）混凝土配合比设计

1、混凝土试配强度的确定

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX），混凝土配制强度按下式计算：

ƒcu,0=ƒcu,k+tб

式中：

ƒcu,0—混凝土配制强度，MPa；

ƒcu,k—混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值，MPa；

t—概率度系数，由给定的保证率P选定，其值按下表选用；

б—混凝土立方体抗压强度标准差，MPa。

保证率和概率度系数关系

保证率P（%）

70.0

75.0

80.0

84.1

85.0

90.0

95.0

97.7

99.9

概率度系数t

0.525

0.675

0.840

1.0

1.040

1.280

1.645

2.0

3.0

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定，σ按下表选用

　　　　　　　　　　标准差σ选用值

混凝土强度等级

≤C15

C20～C25

C30～C35

C40~C50

C50

σ

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

各种混凝土试配强度

序号

设计要求

粗骨料级配

试配强度（MPa）

1

C10

5-20

15.8

2

C15

5-20

20.8

3

C15

5-20、20-40

20.8

4

C20W6F150

5-20、20-40

26.6

5

C25W6F150

5-20、20-40

31.6

6

C25

5-20、20-40

31.6

7

C30W6F150

5-20、20-40

37.4

8

C50W6F150

5-20

59.0

9

M7.5

/

13.3

2、混凝土配合比参数的选择方法

2.1粗骨料最佳级配选择

根据工程所需配合比情况，考虑现场施工准确便捷性，工程所用配比均设计为连续级配。

2.2最优砂率的选择方法：

①拌制五组不同砂率的混凝土拌合物，用水量及水泥用量均相同，砂率以每组2%～3%的间隙变动。

②测定每组拌合物的坍落度，并同时检验其粘聚性及保水性。

③绘制坍落度—砂率关系图。

如图上具有极大值，则极大值所对应的砂率最优，如因粘聚性不好而得不出极大值，则最优砂率应为粘聚性及保水性能保持良好而坍落度较大的砂率值。

2.3混凝土配合比参数的确定

2.3.1既有强度要求，又有抗冻、抗渗要求的混凝土

掺用I级粉煤灰、高效减水剂及引气剂。

2.3.2配合比参数确定

2.3.2.1C10混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在干燥状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.60。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

30-50（mm）

④水泥：

复合硅酸盐32.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5-20mm,碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.60为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C10混凝土配合比试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

001

0.65

10

S1+1～2

/

/

002

15

S1

/

003

20

S1-1～2

/

004

0.60

10

S1

/

/

005

15

S1-1～2

/

006

20

S1-2～3

/

007

0.55

10

S1-1～2

/

/

008

15

S1-2～3

/

009

20

S1-3～4

/

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

③选用满足要求的混凝土配合比。

2.3.2.2C15一级配混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在干燥状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.60。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

30-50（mm）

④水泥：

复合硅酸盐32.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5-20mm,碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.60为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C15混凝土配合比试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

010

0.60

10

S1+1～2

/

/

011

15

S1

/

012

20

S1-1～2

/

013

0.55

10

S1

/

/

014

15

S1-1～2

/

015

20

S1-2～3

/

016

0.50

10

S1-1～2

/

/

017

15

S1-2～3

/

018

20

S1-3～4

/

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

③选用满足要求的混凝土配合比。

2.3.2.3C15二级配混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在干燥状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.60。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

30-50（mm）

④水泥：

复合硅酸盐32.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5-20mm,20-40mm碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.60为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C15混凝土配合比二级配试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

019

0.60

10

S1+1～2

/

/

020

15

S1

/

021

20

S1-1～2

/

022

0.55

10

S1

/

/

023

15

S1-1～2

/

024

20

S1-2～3

/

025

0.50

10

S1-1～2

/

/

026

15

S1-2～3

/

027

20

S1-3～4

/

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

③选用满足要求的混凝土配合比。

2.3.2.4C20W6F150二级配混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在饱和面干状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.45。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

30-50（mm）

④水泥：

普通硅酸盐42.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5-20mm、20-40mm碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.45为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C20W6F150混凝土配合比二级配试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

028

0.50

10

S1+1～2

J1

Y1

029

15

S1

Y2

030

20

S1-1～2

Y3

031

0.45

10

S1

J1

Y4

032

15

S1-1～2

Y5

033

20

S1-2～3

Y6

034

0.40

10

S1-1～2

J1

Y7

035

15

S1-2～3

Y8

036

20

S1-3～4

Y9

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②成型编号037～045的28d抗冻试件；

③成型编号037～045的28d抗渗试件；

④建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

⑤选用满足强度要求的配合比试件进行抗冻、抗渗试验。

⑥选用满足要求的混凝土配合比。

2.3.2.5C25二级配混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在饱和面干状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.60。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

180~220（mm）

④水泥：

普通硅酸盐42.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5-20mm、20~40mm碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.45为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C25混凝土配合比二级配试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

037

0.50

10

S1+1~2

J1

Y10

038

15

S1

Y11

039

20

S1-1~2

Y12

040

0.45

10

S1

J1

Y13

041

15

S1-1~2

Y14

042

20

S1-2~3

Y15

043

0.40

10

S1-1~2

J1

Y16

044

15

S1-2~3

Y17

045

20

S1-3~4

Y18

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

③选用满足要求的混凝土配合比。

2.3.2.6C25W6F150二级配混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在饱和面干状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.45。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

50~70（mm）

④水泥：

普通硅酸盐42.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5-20mm、20-40mm碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.45为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C25W6F150混凝土配合比二级配试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

046

0.50

10

S1+1～2

J1

Y19

047

15

S1

Y20

048

20

S1-1～2

Y21

049

0.45

10

S1

J1

Y22

050

15

S1-1～2

Y23

051

20

S1-2～3

Y24

052

0.40

10

S1-1～2

J1

Y25

053

15

S1-2～3

Y26

054

20

S1-3～4

Y27

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②成型编号046～054的28d抗冻试件；

③成型编号046～054的28d抗渗试件；

④建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

⑤选用满足强度要求的配合比试件进行抗冻、抗渗试验。

⑥选用满足要求的混凝土配合比。

2.3.2.7C30W6F150一级配混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在饱和面干状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.40。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

50-70（mm）

④水泥：

普通硅酸盐42.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5-20mm碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.40为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C30W6F150混凝土配合比一级配试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

055

0.45

10

S1+1～2

J1

Y28

056

15

S1

Y29

057

20

S1-1～2

Y30

058

0.40

10

S1

J1

Y31

059

15

S1-1～2

Y32

060

20

S1-2～3

Y33

061

0.35

10

S1-1～2

J1

Y34

062

15

S1-2～3

Y35

063

20

S1-3～4

Y36

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②成型编号055～063的28d抗冻试件；

③成型编号055～063的28d抗渗试件；

④建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

⑤选用满足强度要求的配合比试件进行抗冻、抗渗试验。

⑥选用满足要求的混凝土配合比。

2.3.2.8C50W6F150一级配混凝土

①水胶比：

根据《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-20XX）规定：

混凝土的水胶比，为砂石料在饱和面干状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：

0.60。

②用水量：

根据坍落度、粗骨料最大粒径、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

③坍落度：

100~120（mm）

④水泥：

普通硅酸盐42.5

⑤骨料：

选用千尺山生产的5~20mm碎石，和郑州瑞龙机制砂。

⑥砂率：

以选定水胶比0.50为基准，确定适宜的砂率S1，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

⑦粉煤灰掺量：

I级10%、15%、20%。

C50W6F150混凝土配合比一级配试配方案

编号

水胶比

粉煤灰掺量（%）

砂率（%）

外加剂

减水剂（%）

引气剂（%）

055

0.55

10

S1+1～2

J1

Y28

056

15

S1

Y29

057

20

S1-1～2

Y30

058

0.50

10

S1

J1

Y31

059

15

S1-1～2

Y32

060

20

S1-2～3

Y33

061

0.45

10

S1-1～2

J1

Y34

062

15

S1-2～3

Y35

063

20

S1-3～4

Y36

试配要求

①各试验编号分别成型7d、28d立方体抗压强度试件；

②成型编号055～063的28d抗冻试件；

③成型编号055～063的28d抗渗试件；

④建立抗压强度与水灰比和粉煤灰掺量的关系；

⑤选用满足强度要求的配合比试件进行抗冻、抗渗试验；

⑥选用满足要求的混凝土配合比。

M7.5砌石砂浆，采用P.C32.5级水泥、中粗砂根据《水工混凝土试验规程》（SL352-20XX）进行试配。

（三）、混凝土碱含量计算

混凝土总碱量＝C×a1+F×20%a2+W×a3

式中：

C――每立方米混凝土水泥用量，kg/m3

F――每立方米混凝土中粉煤灰掺量，kg/m3

W――每立方米混凝土中外加剂掺量，kg/m3

a1、a2、a3――分别水泥、粉煤灰及外加剂中有效碱含量，%.