2022年配合比优化方案 .pdf

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1、配合比优化方案一.目的：满足和易性和耐久性前提下，降低成本，减少材料用量。二.配合比优化原则：1.满足施工和易性要求。2.满足耐久性要求。3.满足经济性要求。三.试验材料：（1）水泥：安徽省巢东水泥股份有限公司P.O42.5水泥（2）外加剂：江苏苏博特PCA-I 型聚羧酸高性能减水剂（3）砂：江西赣江 II 区中砂细度模数2.3-3.0（4）碎石：彭泽县坤泰矿业有限公司10-20mm、5-10mm 二级碎石。（5）粉煤灰：国电安徽力源电力发展有限公司I 级粉煤灰。四.配合比参数优化：1.混凝土用水量优化1.1 试验方法保持水胶比不变，改变用水量进行配合比设计及试验；通过改变高效外加剂的掺量，使

2、混凝土塌落度满足设计要求；对不同等级混凝土分别进行试验选择合理的用水量。1.2 试验配合比以强度等级 C30、塌落度要求 160-200mm为例，保持水胶比为0.41，粉煤灰掺量为 20%不变，用水量选159-184/m3，试验配合比如表1 所示：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -表 1 用水量优化试验配合比试验编号水泥（kg）粉煤灰（kg）5-10mm碎石（kg）10-20mm碎石（kg）砂（kg）水（kg）外加剂掺量砂率%（kg）W-1 310 78 210 841 792 159 1.1 4.27 43 W-2 320 80 212 847 767

3、164 1.0 4.0 42 W-3 330 82 210 839 760 169 1.0 4.12 42 W-4 340 84 211 846 735 174 1.0 4.24 41 W-5 350 87 211 842 731 179 0.9 3.93 41 W-6 360 89 212 848 707 184 0.9 4.04 40 1.3 试验结果对表 1 混凝土配合比进行试验，试验结果如表2 所示：表 2 用水量优化试验结果试验编号塌落度（mm）和易性抗压强度7 天28 天W-1 170 流动性好、黏度大39.6 46.7 W-2 175 良好40.1 48.5 W-3 180 良好

4、40.5 47.9 W-4 175 良好39.1 46.3 W-5 180 良好38.9 45.2 W-6 185 良好37.9 44.7 从试验结果来看，混凝土抗压强度并没有随着水泥的用量增加而明显提高，而是遵循着水胶比与强度的线性关系。试验编号W-1 由于用水量少混凝土黏度相对偏大；而试验编号 W-5、W-6 的试验结果虽然符合设计要求，但是经济性差。综上结果：强度等级C30 混凝土、坍落度为 160-200mm的混凝土，用水量164-169/m3为宜。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -2.粉煤灰掺量优化2.1 试验方法保持混凝土水胶比、砂率、外加剂掺

5、量、胶凝材料总量比变，选用不同掺量的粉煤灰等量代替水泥进同等级对比试验。2.2 试验配合比粉煤灰优化试验配合比：以强度等级C30、塌落度要求160-200为例，配合比参数：胶凝材料总量 400kg、水胶比 0.41、砂率为 42%、外加剂掺量为 1%，改变粉煤灰掺量的试验配合比如表3 所示：表 3 粉煤灰掺量优化试验配合比试验编号材料用量 kg/m3煤灰与胶凝材料比值水泥粉煤灰5-10mm碎石10-20mm碎石砂水外加剂F-1 340 60 212 847 767 164 4 15 F-2 320 80 212 847 767 164 4 20 F-3 300 100 212 847 767

6、164 4 25 F-4 280 120 212 847 767 164 4 30 F-5 260 140 212 847 767 164 4 35 F-6 240 160 212 847 767 164 4 40 2.3 试验结果对表 3 配合比混凝土性能进行试验，试验结果如表4：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -表 4 粉煤灰掺量优化试验结果试验编号塌落度（mm）和易性抗压强度（Mpa）7 天28 天F-1 155 流动性差、有泌水41.2 49.7 F-2 175 良好40.1 48.5 F-3 175 良好38.2 47.2 F-4 180 良好3

7、6.6 43.5 F-5 185 良好33.5 40.3 F-6 195 良好29.4 37.6 从试验结果可以看出：粉煤灰对改善新办混凝土和易性起到了较大作用，并随着掺量的增加效果更明显。从试件的抗压强度结果看出：粉煤灰对混凝土的早期强度影响较大，并且随着粉煤灰掺量的增加强度下降的更明显。当粉煤灰掺量从35%增加到 40%时，混凝土 7 天强度下降了 4.1 Mpa,同时看出，随着粉煤灰掺量的增加混凝土7 天强度和 28 天强度增长有所加大，6 组试验结果除试验编号F-6 的 28 天强度没有达到设计要求外其余均能达到设计要求。综上结果：以强度等级 C30、塌落度要求 160-200mm的混

8、凝土，粉煤灰掺量为 20-25 时效果较好。3.砂率优化从混凝土理论可知：要使混凝土达到良好的和易性，必须有足够的砂浆填充碎石的空隙并保持富余量，同时要有足够的浆体填充砂名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -子的空隙，使其起到一定的润滑作用。影响混凝土砂率的因素较多，如：碎石的级配及空隙率，含泥量及针片状含量；砂的级配和细度模数；混凝土浆体含量及用水量等等。混凝土中骨料分为：粗骨料和细骨料俩种，粗细骨料的用量一般用砂率或单位体积粗骨料用量表示。细骨料过多或过少都会影响混凝土拌合物的流动性好人粘聚性，而碎石的粒形、级配对混凝土的和易性和用水量有较大的影响。因此对

9、砂率及碎石的级配作进一步的优化。3.1 碎石的级配优化通过改变 5-10mm 和 10-20mm 两种规格碎石的掺配比例，进行碎石的紧装堆积密度试验，当5-10mm 和 10-20mm 两种规格碎石按某一比例掺配时，其堆积密度最大、空隙率最小，此时的粒形和级配也最好。3.2 砂率优化选用基准配合比，改变砂率进行对比试验，通过对拌合物的和易性与混凝土强度的综合评定，选出合适的砂率或最合适的碎石用量。3.3 试验结果试验结果如表 5 所示：表 5 不同等级混凝土适合的碎石用量强度等级C15 C20 C25 C30 水下C30 C40 C50 碎 石 用 量（kg/m3）1120 1105 1072

10、 1028 1059 1077 1092 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -4.水胶比确定按照 JGJ 55-2011普通混凝土配合比设计规程要求，混凝土的水胶比，通过计算求得；水胶比的高低与选用的水泥实际强度和设计要混凝土配制强度有关；水胶比与强度成反比例关系，在一定范围内其关系近似于线性。由于高性能混凝土采用高效减水剂和掺入大量的掺和料，因此，其水胶比不能单靠规范设计计算，还需要大量的试验数据进行统计分析确定。我们以上述试验结果为基准，按每增加或减少 0.04 水胶比对各个强度等级的混凝土配合比进行试验配合比设计。综合考虑各方面因素最终确定的各等级混凝

11、土的水胶比如表6 所示：表 6 不同等级混凝土水胶比强度等级C15 C20 C25 C30 水下C30 C40 C50 水胶比0.58 0.5 0.45 0.42 0.41 0.35 0.31 五.基于管理水平优化后的混凝土配合比：强度等级水胶比材料用量 kg/m37 天抗压强度28 天抗压强度水泥粉煤灰砂碎石水外加剂C15 0.58 220 70 809 1120 168 2.32 C20 0.5 264 66 770 1105 165 2.64 C25 0.45 288 72 776 1072 162 3.24 C30水下0.42 345 60 807 1028 170 4.05 C300.41 320 80 767 1059 164 4.0 C40 0.35 374 66 718 1077 155 5.28 C50 0.31 417 73 698 1092 150 5.88 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -