普通混凝土组成设计.docx
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普通混凝土组成设计
西柏坡高速二环路至霍寨段S6合同
C25普通混凝土配比设计说明
一、工程概况
植物园区段高架桥位于石家庄市西北鹿泉市境内，S6合同段东起西柏坡高速公路工程植物园区高架桥一终点处，桩号为K6+149.267，西至霍寨互通立交桥起点处，桩号为K8+000.000，全长1850.733米，主线设置桥梁。
主线桥宽为16.5米。
上部结构为先简支后连续预应力混凝土箱梁，基础均采用钻孔灌注桩，桥台桩径采用直径1.2米、桥墩采用直径1.5米。
主线桥梁采用钻孔灌注桩上接承台的基础布置形式，墩柱截面形式为圆形，桥台采用肋板式桥台，双排桩，依照桥梁宽度不同采用双肋或多肋。
桥址处地质主要为第四系全新统的新近堆积的新黄土、冲洪积黏性土、粉土、砂土、碎石土和等。
覆盖层厚度25.5米-41.7米不等。
二、设计依据
《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005
《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30-2005
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
《现代混凝土配合比设计手册》
《招标文件》、西柏坡高速二环路至霍寨段S6合同施工图纸。
三、使用试验仪器
1、SYE-2000压力试验机
2、HJW-60单卧轴强制式混凝土搅拌机
3、振动台
4、坍落度测定仪
5、混凝土试模、台秤、电子天平、小铲、模板、铁锹、铁皮板等工具。
四、使用原材料
1、水泥：
鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司生产的P.O42.5水泥
2、碎石：
鹿泉生产的5-10mm碎石、10-20mm碎石、16-31.5mm碎石，采用5-31.5mm连续级配碎石，经筛分确定比例为：
5-10mm碎石占20%；10-20mm碎石占50%，16-31.5mm碎石占30%。
3、砂：
正定产中砂
4、水：
饮用水
6、原材料主要试验结果汇总情况如下：
原材料名称
试验项目
技术标准
试验结果
结论
砂
细度模数
2.3-3.0
2.72
中砂
含泥量（%）
≤3.0
0.6
合格
泥块含量（%）
≤1.0
0.3
5-10mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.5
合格
泥块含量（%）
≤0.5
-
针片状含量（%）
≤15
3.0
10-20mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.3
合格
泥块含量（%）
≤0.5
0
针片状含量（%）
≤15
2.4
压碎值（%）
≤16
11.2
16-31.5mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.4
合格
泥块含量（%）
≤0.5
0
针片状含量（%）
≤15
1.9
P.O42.5水泥
标准稠度用水量（%）
-
28.4
比表面积
≮300
330
强度
合格
凝结时间
初凝
≤45min
145
终凝
≤10h
225
安定性
≤mm
1.0
抗折强度
（MPa）
3天
≥3.5
5.7
28天
≥6.5
8.1
抗压强度
（MPa）
3天
≥16.0
26.8
28天
≥42.5
49.2
五、C25普通混凝土使用部位
承台、地系梁。
六、试配情况
工程结构物为普通配筋率的钢筋混凝土结构，依据JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》要求，坍落度选为80-120mm，在选中的基准配合比的基础上依次增减水灰比0.03，砂率分别增减1％，试拌后坍落度满足规范要求，和易性良好。
试验配合比情况如下：
C25普通混凝土配比情况表
编号
混凝土配合比
（kg/m3）
水灰比
坍落度
（mm）
和易性
７天抗压强度（Mpa）
28天抗压强度（Mpa）
1
水泥：
砂：
碎石：
水
355：
666：
1184：
195
0.55
110
良好
29.0
2
水泥：
砂：
碎石：
水
375：
641：
1189：
195
0.52
105
良好
32.5
3
水泥：
砂：
碎石：
水
336：
692：
1177：
195
0.58
105
良好
26.3
七、配合比选用情况
依据试配及JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》考虑耐久性采用水灰比为0.52，标养条件下，7天抗压强度为29.0Mpa，达到试配强度的87.3%。
实测容重为2410kg/m3，实测值与设计值之差的绝对值不超过设计值的2%，则不予修正。
则单位体积混和料原材料用量为：
水泥＝355kg砂＝666kg碎石＝1184kg水＝195kg
即C25普通混凝土配合比拟选用：
水泥：
砂：
碎石：
水＝355：
666：
1184：
195水灰比＝0.55
八、配合比使用说明
1、本配合比只使用于本配比相同的原材料；
2、配合比只有在得到总监理工程师、驻地监理工程师批准后方可使用；
3、在工地实际施工时，根据拌和设备的拌和能力，计算出每次拌和时所用各原材料的重量，下发配合比通知书，现场施工人员遵照执行；
4、配合比使用时现场检测集料的含水量，扣除集料的含水量，换算施工现场的配合比，保证混凝土施工质量。
西柏坡高速二环路至霍寨段S6合同
C25普通混凝土配比计算单
1、混凝土配制强度（fcu,o）
依据图纸设计要求混凝土强度等级为fcu,k=25Mpa,无历史统计资料，标准差
б=5.0Mpa，混凝土配制强度：
fcu,o=fcu,k+1.645б=25+1.645×5.0=33.225Mpa
2、计算水灰比（W/C）
（1）、按强度要求计算水灰比
、计算水泥实际强度，采用P.O42.5水泥，fce,g=42.5Mpa,水泥富裕系数rc=1.1。
水泥实际强度：
fce=rcfce,g=1.1×42.5=46.75Mpa
、计算混凝土水灰比，本单位无混凝土强度回归系数统计资料，采用碎石aa=0.46,ab=0.07。
W/C=aa×fce/（fcu,o＋aa×ab×fce）
=0.46×1.1×42.5/（33.225＋0.46×0.07×1.1×42.5）=0.62
（2）、按耐久性校核水灰比
根据混凝土所处环境条件属于温暖和严寒地区，允许最大水灰比为0.60，按强度计算水灰比0.62，不符合耐久性要求。
选定水灰比0.55。
3、计算用水量（mwo）
工程结构物为普通配筋率的钢筋混凝土结构，依据《现代混凝土配合比设计手册》，JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》要求，坍落度选为80-120mm，混凝土的单位用水量选用为：
195kg/m3
4、计算单位水泥用量（mco）
、按强度计算单位水泥用量
混凝土的单位用水量mwo=195kg/m3，水灰比W/C=0.55,则混凝土单位水泥用量为：
mco=mwo/（w/o）=195/0.55=355kg/m3
、按耐久性校核单位水泥用量
根据混凝土所处环境条件属于温暖和严寒地区钢筋混凝土，允许最小水泥用量不低于275kg/m3,按强度计算单位水泥用量355kg/m3，符合耐久性要求。
采用单位水泥用量为355kg/m3。
5、选定砂率（βs）
按前已知集料采用碎石，最大粒径31.5mm，水灰比W/C=0.55，依据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000和施工要求，选定混凝土砂率取：
βs=36%
6、计算砂石用量（采用质量法）
已知：
单位水泥用量mco=355kg/m3，单位用水量mwo=195kg/m3，砂率选用βs=36%，假设混凝土混合料湿表观密度pcp=2400kg/m3.
mco+mwo＋mso＋mgo=2400
mso/（mso＋mgo）=36%
计算得：
mso=666kg/m3
mgo=1184kg/m3
按质量法计算得初步配合比：
mco：
mso：
mgo：
mwo=355：
666：
1184：
195
7、对初步配合比进行试拌和易性良好，坍落度为110mm，符合规范要求，混凝土容重保持不变，确定基准配合比为：
mco：
mso：
mgo：
mwo=355：
666：
1184：
195
（1）
实测混凝土混合料湿表观密度为2410kg/m3
8、在配比
（1）的基础上，减小水灰比为0.52，用水量不变，砂率减少为35%经计算得配合比：
mc：
ms：
mg：
mw=375：
641：
1189：
195
（2）
经试拌和易性良好，坍落度为105mm，符合规范要求，实测混凝土混合料湿表观密度为2420kg/m3
9、在配比
（1）的基础上，增大水灰比为0.58，用水量不变，砂率增大为37%经计算得配合比：
mc：
ms：
mg：
mw=336：
692：
1177：
195（3）
经试拌和易性良好，坍落度为105mm，符合要求，实测混凝土混合料湿表观密度为2400kg/m3
西柏坡高速二环路至霍寨段S6合同
C30普通混凝土配比设计说明
一、工程概况
植物园区段高架桥位于石家庄市西北鹿泉市境内，S6合同段东起西柏坡高速公路工程植物园区高架桥一终点处，桩号为K6+149.267，西至霍寨互通立交桥起点处，桩号为K8+000.000，全长1850.733米，主线设置桥梁。
主线桥宽为16.5米。
上部结构为先简支后连续预应力混凝土箱梁，基础均采用钻孔灌注桩，桥台桩径采用直径1.2米、桥墩采用直径1.5米。
主线桥梁采用钻孔灌注桩上接承台的基础布置形式，墩柱截面形式为圆形，桥台采用肋板式桥台，双排桩，依照桥梁宽度不同采用双肋或多肋。
桥址处地质主要为第四系全新统的新近堆积的新黄土、冲洪积黏性土、粉土、砂土、碎石土和等。
覆盖层厚度25.5米-41.7米不等。
二、设计依据
《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005
《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30-2005
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
《现代混凝土配合比设计手册》
《招标文件》、西柏坡高速二环路至霍寨段S6合同施工图纸。
三、使用试验仪器
1、SYE-2000压力试验机
2、HJW-60单卧轴强制式混凝土搅拌机
3、振动台
4、坍落度测定仪
5、混凝土试模、台秤、电子天平、小铲、模板、铁锹、铁皮板等工具。
四、使用原材料
1、水泥：
鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司生产的P.O42.5水泥
2、碎石：
鹿泉生产的5-10mm碎石、10-20mm碎石、16-31.5mm碎石，采用5-31.5mm连续级配碎石，经筛分确定比例为：
5-10mm碎石占20%；10-20mm碎石占50%，16-31.5mm碎石占30%。
3、砂：
正定产中砂
4、水：
饮用水
6、原材料主要试验结果汇总情况如下：
原材料名称
试验项目
技术标准
试验结果
结论
砂
细度模数
2.3-3.0
2.72
中砂
含泥量（%）
≤3.0
0.6
合格
泥块含量（%）
≤1.0
0.3
5-10mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.5
合格
泥块含量（%）
≤0.5
-
针片状含量（%）
≤15
3.0
10-20mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.3
合格
泥块含量（%）
≤0.5
0
针片状含量（%）
≤15
2.4
压碎值（%）
≤16
11.2
16-31.5mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.4
合格
泥块含量（%）
≤0.5
0
针片状含量（%）
≤15
1.9
P.O42.5水泥
标准稠度用水量（%）
-
28.4
比表面积
≮300
330
3天
强度
合格
凝结时间
初凝
≤45min
145
终凝
≤10h
225
安定性
≤mm
1.0
抗折强度
（MPa）
3天
≥3.5
5.7
28天
≥6.5
8.1
抗压强度
（MPa）
3天
≥16.0
26.8
28天
≥42.5
49.2
五、C30普通混凝土使用部位
上部结构（护拦及防撞体）、下部结构（墩柱、耳背墙、台柱或肋板）
六、试配情况
工程结构物为普通配筋率的钢筋混凝土结构，依据JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》要求，坍落度选为80-120mm，在选中的基准配合比的基础上依次增大水灰比0.03，砂率分别依次增加1％，试拌后坍落度满足规范要求，和易性良好。
试验配合比情况如下：
C30普通混凝土配比情况表
编号
混凝土配合比
（kg/m3）
水灰比
坍落度
（mm）
和易性
７天抗压强度（Mpa）
28天抗压强度（Mpa）
1
水泥：
砂：
碎石：
水
398：
651：
1156：
195
0.49
90
良好
35.1
2
水泥：
砂：
碎石：
水
424：
623：
1158：
195
0.46
95
良好
36.8
3
水泥：
砂：
碎石：
水
375：
677：
1153：
195
0.52
105
良好
32.3
七、配合比选用情况
依据试配及JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》考虑耐久性采用水灰比为0.49，标养条件下，7天抗压强度为35.1Mpa，达到试配强度的91.8%。
实测容重为2410kg/m3，实测值与设计值之差的绝对值不超过设计值的2%，则不予修正。
则单位体积混和料原材料用量为：
水泥＝398kg砂＝651kg碎石＝1156kg水＝195kg
即C30普通混凝土配合比拟选用：
水泥：
砂：
碎石：
水＝398：
651：
1156：
195水灰比＝0.55
西柏坡高速二环路至霍寨段S6合同
C30普通混凝土配比计算单
1、混凝土配制强度（fcu,o）
依据图纸设计要求混凝土强度等级为fcu,k=30Mpa,无历史统计资料，标准差
б=5.0Mpa，混凝土配制强度：
fcu,o=fcu,k+1.645б=30+1.645×5.0=38.225Mpa
2、计算水灰比（W/C）
（1）、按强度要求计算水灰比
、计算水泥实际强度，采用P.O42.5水泥，fce,g=42.5Mpa,水泥富裕系数rc=1.1。
水泥实际强度：
fce=rcfce,g=1.1×42.5=46.75Mpa
、计算混凝土水灰比，本单位无混凝土强度回归系数统计资料，采用碎石aa=0.46,ab=0.07。
W/C=aa×fce/（fcu,o＋aa×ab×fce）
=0.46×1.1×42.5/（38.225＋0.46×0.07×1.1×42.5）=0.54
（2）、按耐久性校核水灰比
根据混凝土所处环境条件属于温暖和严寒地区，允许最大水灰比为0.60，按强度计算水灰比0.54，符合耐久性要求。
采用选定水灰比0.49。
3、计算用水量（mwo）
工程结构物为普通配筋率的钢筋混凝土结构，依据《现代混凝土配合比设计手册》，JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》要求，坍落度选为80-120mm，混凝土的单位用水量选用为：
195kg/m3
4、计算单位水泥用量（mco）
、按强度计算单位水泥用量
混凝土的单位用水量mwo=195kg/m3，水灰比W/C=0.49,则混凝土单位水泥用量为：
mco=mwo/（w/o）=195/0.49=398kg/m3
、按耐久性校核单位水泥用量
根据混凝土所处环境条件属于温暖和严寒地区钢筋混凝土，允许最小水泥用量不低于275kg/m3,按强度计算单位水泥用量398kg/m3，符合耐久性要求。
采用单位水泥用量为398kg/m3。
5、选定砂率（βs）
按前已知集料采用碎石，最大粒径31.5mm，水灰比W/C=0.49，依据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000，选定混凝土砂率取：
βs=36%
6、计算砂石用量（采用质量法）
已知：
单位水泥用量mco=398kg/m3，单位用水量mwo=195kg/m3，砂率选用βs=36%，假设混凝土混合料湿表观密度pcp=2400kg/m3.
mco+mwo＋mso＋mgo=2400
mso/（mso＋mgo）=36%
计算得：
mso=651kg/m3
mgo=1156kg/m3
按质量法计算得初步配合比：
mco：
mso：
mgo：
mwo=398：
651：
1156：
195
7、对初步配合比进行试拌和易性良好，坍落度为90mm，符合规范要求，混凝土容重保持不变，确定基准配合比为：
mc：
ms：
mg：
mw=398：
651：
1156：
195
（1）
实测混凝土混合料湿表观密度为2410kg/m3
8、在配比
（1）的基础上，减小水灰比为0.46，用水量不变，砂率减小为35%，经计算得配合比：
mc：
ms：
mg：
mw=424：
623：
1158：
195
（2）
经试拌和易性良好，坍落度为95mm，符合规范要求，实测混凝土混合料湿表观密度为2420kg/m3
9、在配比
（1）的基础上，增大水灰比为0.52，用水量不变，砂率增大为37%，经计算得配合比：
mc：
ms：
mg：
mw=375：
677：
1153：
195（3）
经试拌和易性良好，坍落度为105mm，符合规范要求，实测混凝土混合料湿表观密度为2410kg/m3
张石高速石家庄段ZS8项目部试验室
C50普通混凝土配比设计说明
一、工程概况
滹沱河特大桥工程位于河北省正定县胡村东南，中心桩号K55+785，桥位走向与路线呈90度交叉，由于该桥与一天然气管道相交，设计孔径：
左半幅68×30＋20＋30＋20＋13×30mT梁，右半幅68×30＋35＋35＋13×30mT梁。
上部结构除20＋30＋20和35＋35米采用简支预应力T梁，余均为先简支后连续预应力连续T梁，下部结构采用柱式墩、肋板台和柱式台、桩基础。
二、设计依据
《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005
《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30-2005
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
《建筑用卵石、碎石》GB/T14685-2001
《建筑用砂》GB/T14684-2001
《现代混凝土配合比设计手册》
《招标文件》、张石高速石家庄段第八合同段施工图纸。
三、使用试验仪器
1、SYE-2000压力试验机
2、HJW-60单卧轴强制式混凝土搅拌机
3、振动台
4、坍落度测定仪
5、混凝土试模、台秤、电子天平、小铲、模板、铁锹、铁皮板等工具。
四、使用原材料
1、水泥：
鹿泉曲寨水泥有限公司生产的“曲寨”牌P.O42.5水泥
2、碎石：
鹿泉生产的4.75-9.5mm碎石和9.5-19mm碎石，采用4.75-19mm连续级配碎石，经筛分确定比例为：
9.5-19mm碎石占60%；4.75-9.5mm碎石占40%。
3、砂：
正定生产的中砂
4、水：
饮用水
5、外加剂：
石家庄市长安育才建材有限公司生产的GK-4A缓凝高效减水剂
参量为0.9％。
6、原材料主要试验结果汇总情况如下：
原材料名称
试验项目
技术标准
试验结果
结论
砂
细度模数
2.3-3.0
2.71
中砂
含泥量（%）
≤3.0
0.6
合格
泥块含量（%）
≤1.0
0.5
9.5-19mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.5
合格
泥块含量（%）
≤0.5
-
针片状含量（%）
≤15
3.5
压碎值（%）
≤16
11.8
4.75-9.5mm
碎石
含泥量（%）
≤1.0
0.3
合格
泥块含量（%）
≤0.5
-
针片状含量（%）
≤15
4.7
P.O42.5水泥
标准稠度用水量（%）
-
27.4
合格
细度（%）
＜10
1.2
凝结时间
初凝
＞45min
195
终凝
＜10h
290
安定性
＜5mm
1.5
抗折强度
（MPa）
3天
＞2.5
4.5
28天
＞5.5
8.1
抗压强度
（MPa）
3天
＞11.0
20.3
28天
＞32.5
50.4
五、C50普通混凝土使用部位
上部结构：
主梁、翼缘板、横隔板、湿接缝、伸缩缝。
六、试配情况
工程结构物为普通配筋率极密且连续T梁结构，依据JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》要求和施工经验，坍落度选为90-110mm，在选中的基准配合比的基础上依次增减水灰比0.01，砂率分别依次增减1％，试拌后坍落度满足规范要求，和易性良好。
试验配合比情况如下：
C30普通混凝土配比情况表
编号
混凝土配合比
（kg/m3）
水灰比
坍落度
（mm）
和易性
７天抗压强度（Mpa）
28天抗压强度（Mpa）
1
水泥：
水：
砂：
碎石
381：
164：
594：
1261
0.33
95
良好
56.3
70.6
2
水泥：
水：
砂：
碎石
357：
164：
620：
1259
0.32
95
良好
62.6
73.3
3
水泥：
水：
砂：
碎石
335：
164：
646：
1255
0.34
100
良好
51.7
67.5
七、配合比选用情况
依据试配要求，由强度和水灰比关系图，（详见电子版普通混凝土配合比设计书），JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》考虑耐久性采用水灰比为0.33，标养条件下，7天抗压强度为56.3Mpa，28天抗压强度为70.6Mpa，达到试配强度59.9Mpa。
实测容重为2475kg/m3，调整配合比，则单位体积混和料原材料用量为：
水泥＝490kg砂＝620kg碎石＝1203kg水＝162kg因此C50普通混凝土配合比拟选用：
水泥：
水：
砂：
碎石＝490：
162：
620：
1203水灰比＝0.33
张石高速石家庄段ZS8项目部试验室
C50普通混凝土配比计算单
1、混凝土配制强度（fcu,o）
依据图纸设计要求混凝土强度等级为fcu,k=50Mpa,无历史统计资料，标准差
б=6.0Mpa，混凝土配制强度：
fcu,o=fcu,k+1.645б=50+1.645×6.0=59.87Mpa
2、计算水灰比（W/C）
（1）、按强度要求计算水灰比
、计算水泥实际强度，采用P.O32.5水泥，fce,g=42.5Mpa,水泥富裕系数rc=1.13。
水泥实际强度：
fce=rcfce,g=1.13×42.5=48.025Mpa
、计算混凝土水灰比，本单位无混凝土强度回归系数统计资料，采用碎石aa=0.46,ab=0.07。
W/C=aa×fce/（fcu,o＋aa×ab×fce）
=0.46×1.13×42.5/（38.225＋0.46×0.07×1.13×42.5）=0.36
（2）、按耐久性校核水灰比
根据JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》要求，所配制混凝土为高强度混凝土，所用水灰比宜控制在0.24-0.38的范围，按强度计算水灰比为0.36，满足规范要求，选用水灰比0.33。
3、计算用水量（mwo）
工程结构物为普通配筋率极密的钢筋混凝土结构，依据《现代混凝土配合比设计手册》，JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》要求，坍落度选为9
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