C45海工高性能混凝土配合比设计说明
一、使用部位
1、郊洋中桥：桥台承台
2、漳江湾特大桥南引桥：桥台搭板
二、技术指标
1、强度等级：C45，配制强度：≥54.9MPa； 2、坍落度要求：（180～220）mm。
三、设计依据
标准代号 JTG/T B07-01-2006 JTG/T F50-2011 JTG E30-2005 JGJ 55-2011 GB/T 50080-2002 GB/T 50081-2002 标准名称 《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》 《公路桥涵施工技术规范》 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》 《普通混凝土配合比设计规程》 《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 《普通混凝土力学性能试验方法标准》
四、原材料技术标准 材料 水泥 粉煤灰 矿渣粉 细集料 粗集料 水 外加剂 GB 175-2007 GB/T 1596-2005 GB/T 18046-2008 JTG/T F50-2011 JTG/T F50-2011 JGJ 63-2006 JG/T 223-2007 技术标准（JTG/T F50-2011）
五、混凝土配合比设计参数 设计参数 最大水胶比 最小胶凝材料用量（kg/m） 坍落度（mm） 含气量（％） 氯离子总含量（kg/m） 总碱含量（kg/m） NTBuild492氯离子扩散系数 (10m/s) -122333依据 JTG/T F50-2011表6.15.9-1 JTG/T F50-2011表6.15.9-1 JTG/T F50-2011 6.8.2 设计文件 JTG/T F50-2011 6.15.9-6 JTG/T F50-2011 6.8.5 设计文件 ≤0.40 ≥340 180～220 ≤4 要求 ≤0.10%B(B为胶材用量) ≤1.8 28天≤6.5，56天≤4.5
六、所用原材料
水 泥 细 集料 产地 品种 强度等级 产地/品种 规格/细度模数 含泥量/泥块含量（%） 产地/品种 粗 集料 压碎值/针片状 规格（粒径） 掺配比例（%） 水 减水剂 粉煤灰 矿粉 来源 产地 种类 掺量（%） 产地 等级 掺量（%） 产地 等级 掺量（%） 芜湖海螺水泥有限公司 P·O 42.5 诏安东溪沙场/河砂 Ⅱ区中砂/2.92 1.4/0.4 云霄县峰头碎石场/碎石 14.7/4.0 （5～25）mm （5～16）mm 30 地下井水 中交二航武汉港湾新材料有限公司 LN-SP缓凝型聚羧酸高性能减水剂 1.2 厦门益材粉煤灰有限责任公司 Ⅰ级 20 三钢集团（龙海）矿微粉有限公司 S95 10 （16～25）mm 70
七、配合比计算 1、计算配制强度
根据JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》，混凝土配制强度采用下式计算： fcu,o≥（fcu,k+1.5σ） =（45+1.5×6.0） =54.9 MPa 式中：fcu,0 —混凝土配制强度（MPa）；
fcu,k—混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；
σ—混凝土强度标准差（MPa），经查JTG/T F50-2011附录B2表，σ取6.0 。
2、水胶比选择：
按公式计算： W/B=αa×fb/ (fcu,0+αa×αb×fb) fb=γfγsfce
试验得，水泥28d胶砂强度值fce=49.4MPa。查表得αa=0.53、αb=0.20、γf = 0.85,γs = 1.00。
计算水胶比得W/B=0.37。
该配合比使用部位的环境作用等级为D级，依据JTG/T F50-2011表6.15.9-1的规定，选择W/B=0.35作为基准配合比的水胶比。
3、选择用水量：外加剂掺量为1.2%，通过试验选择用水量为154kg/m。 4、计算水泥用量（C）、粉煤灰用量（F) 、矿粉用量（K）(C:F:K=70%:20%:10%)
胶凝材料用量mb=mw/(W/B)=154/0.35=440kg/m,水泥mc=440×70% =308kg/m, 粉煤灰mf=440×20% =88kg/m,矿粉mk=440×10% =44kg/m。
5、计算外加剂用量：由减水剂掺量为1.2% ，得减水剂用量mj=5.28kg/m。
6、选择砂率：根据JTG/T F50-2011中6.8.6规定，泵送混凝土砂率宜控制在35%-45%范围内，初步选定砂率βs=40%。 7、计算集料用量
3
3
3
3
3
3
采用质量法计算各种材料用量
砂率ßs=40%，假定质量M=2380kg/m, 计算砂、石用量： Mso+Mgo=M-MB- Mwo =2380-440-154=1786 ①
Mso /(Mso+Mgo)=40% ②
经计算得：Mso =714kg/m，Mgo=1072kg/m，Mgo（5-16mm）=1072×30%=322kg/m， Mgo（16-25mm）=1072×70%=750kg/m。 得基准配合比如下：
（水泥+粉煤灰+矿粉）: 砂 : 碎石 : 减水剂 : 水
（308+88+44） : 714 : 1072 : 5.28 : 154
1 :1.62：2.44：0.012 : 0.35
8、计算基准配合比混凝土中总氯离子含量、碱含量：
单方混凝土各种材料用量（kg） 各材料中碱含量(%) 各材料中氯离子含量(%) 水泥 308 0.38 0.022 粉煤灰 88 0.40 0.010 0.059 0.009 矿粉 44 0.36 0.016 0.079 0.007 河砂 714 / 0.006 / 0.042 1.507 33
33 3
3
碎石 1072 / / / 0 水 154 77.46mg/L 167.7mg/L 0.012 0.026 外加剂 5.28 3.55 0.02 0.187 0.001 单方混凝土中各材料的碱含量（kg） 1.170 单方混凝土中各材料的氯离子含量（kg） 总碱含量（kg/m） 总氯离子含量（kg/m）
30.068 0.15 备注：单方混凝土中氯离子含量为0.15kg，小于单方混凝土用胶材总量的0.10%（440*0.10%=0.44kg）。单方混凝土总碱含量为1.507kg＜1.8kg，符合JTG/T F50-2011规范中的技术要求。
9、试拌采用三个不同水胶比进行，基准配合比水胶比为0.35；另外两个配合比的水胶比分别为0.33和0.37。各配合比材料用量（kg/m3）见表1：
配合比材料用量（kg/m） 表1
碎石 （ 5-16）mm3
编号 水胶比 砂率 水泥 粉煤灰 矿粉 砂 碎石 （ 16-25 ）mm 水 外加剂 1 0.33 39% 327 93 47 686 322 751 154 5.604 2 0.35 40% 308 88 44 714 322 750 154 5.28 3 0.37 41% 291 83 42 742 320 748 154 4.992 八、混凝土性能：
1、混凝土拌合物性能试验实测结果见表2：
混凝土拌合物性能试验实测结果 表2
序 项 号 1 2 3
2、按上述配合比成型,力学性能试验结果见表3:
力学性能试验结果 表3
抗压强度（MPa） 编号 7d 1 2 3
51.1 49.4 44.9 28d / / / 7d / / / 28d / / / 抗压弹性模量（MPa） 目 60min坍落度坍落度（mm） （mm） 210 205 210 195 190 190 3.3 3.1 3.4 含气量（%） （kg/m） 2369 2366 2392 3表观密度 和易性 良 良 良 九、混凝土理论配合比确定：
根据上述试验结果，确定C45郊洋中桥桥台承台、漳江湾特大桥南引桥桥台搭板混凝土理论配合比（kg/m）见表4。
C45混凝土理论配合比 表4
强度 等级 C45 配合比 十、附件
1、水泥报告、质量保证书。 2、粉煤灰报告、质量保证书。 3、矿粉报告、质量保证书。 4、砂报告。
5、碎石报告。 6、水外委报告。
7、外加剂外委报告、质量保证书。
(水泥+粉煤灰+矿粉) (308+88+44)=440 (0.70+0.20+0.10)=1 原材料用量（kg/m） 砂 714 1.62 碎石 1072 2.44 水 154 0.35 外加剂 5.28 0.012 33
