一、設(shè)計(jì)依據(jù)

1、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程《JGJ55-2011》

2、施工圖紙等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

二、設(shè)計(jì)目的和要求

1、設(shè)計(jì)坍落度180±20mm；

2、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為30MPa。

三、組成材料

1、水泥：P.042.5，28d抗壓強(qiáng)度47MPa；

2、砂：II區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)2.7；

3、碎石：5～25mm合成級(jí)配碎石（5～10mm；10～25mm=30%:70%）；

4、外加劑：聚羧酸高性能減水劑，摻量1.8%，減水率25%；

5、粉煤灰：F-II級(jí)粉煤灰；

6、粒化高爐礦渣粉：S95級(jí)；

7、拌和水：飲用水。

四、配合比設(shè)計(jì)計(jì)算

1、計(jì)算配制強(qiáng)度(fcu,0)

根據(jù)公式fcu,0≥fcu,k+1.645δ

式中：fcu,0——混凝土試配強(qiáng)度（MPa）

fcu,k——設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）

δ——標(biāo)準(zhǔn)差，取5

試配強(qiáng)度fcu,0= fcu,k+1.645σ=30+1.645×5=38.2(MPa)

2、混凝土水膠比（W/B）

W/B=ɑa×fb/(fcu,0+ɑa×ɑb×fb)

式中：ɑa，ɑb——回歸系數(shù)，分別取0.53，0.20，fb——膠凝材料強(qiáng)度。

已知，水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度為47.0MPa,

方案一：

粉煤灰摻量為30%，影響系數(shù)取0.75，則膠凝材料強(qiáng)度為：47.0×0.75＝35.3MPa；

方案二：

礦粉、粉煤灰雙摻，各摻20%，影響系數(shù)：粉煤灰取0.8礦粉取0.98。則膠凝材料強(qiáng)度為：47.0×0.8×0.98＝36.8MPa；

由水膠比公式求得：

方案一：

W/B＝0.53×35.3/（38.2＋0.53×0.20×35.3）＝0.45。

方案二：

W/B＝0.53×36.8/（38.2＋0.53×0.20×36.8）＝0.46。

3、確定用水量

碎石最大粒徑為25mm，坍落度75～90mm時(shí)，查表用水量取210kg，未摻外加劑、坍落度180mm時(shí)單位用水量為：（180－90）/20×5＋210＝232.5kg/m3。

摻外加劑用水量：232.5×（1－25%）＝174kg/m3。

4、計(jì)算膠凝材料用量和外加劑用量

方案一：

水膠比為0.45，即W/B＝0.45，則膠凝材料用量：

B=174/0.45=387kg/m3；

粉煤灰用量：387×30%＝116kg/m3；

水泥用量：387－116＝271kg/m3；

外加劑用量為387×2.0%＝7.7kg/m3。

方案二：

W/B＝0.46，則：

B=174/0.45=378kg/m3，

粉煤灰用量：378×20%＝76kg/m3；

礦粉用量：378×20%＝76kg/m3；

水泥用量為378－76－76＝226kg/m3；

外加劑用量為378×2.0%＝7.6kg/m3。

5、確定砂率βs

由碎石的最大粒徑25mm，查表JGJ55-2011表5.4.2，選取砂率為31%，在坍落度60mm的基礎(chǔ)上，坍落度每增加20mm,砂率增加1%。坍落度180mm的砂率為1%×（180－60）/20＋31%＝37%。

假定C30容重2380 kg/m3，根據(jù)砂率37%，計(jì)算砂、石用量為：

方案一：砂子用量670kg/m3，石子用量1141kg/m3。

方案二：砂子用量673kg/m3，石子用量1147kg/m3。

五、初步配合比為

根據(jù)上述計(jì)算可以得到C30混凝土配合比（見下表）

表質(zhì)量法計(jì)算所得C30配合比 kg/m3

六、配合比調(diào)整

采取三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)應(yīng)為上述確定的試拌配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加或減少0.05，用水量與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%（以上兩種方案配合比調(diào)整略）。

無論是計(jì)算配合比還是試拌配合比，都不能保證混凝土配制強(qiáng)度是否滿足要求，混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是通過三個(gè)不同水膠比的配合比比較，取得能夠滿足配制強(qiáng)度要求的、膠凝材料用量經(jīng)濟(jì)合理的配合比。由于混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)是在混凝土拌合物調(diào)整適宜后進(jìn)行，所以強(qiáng)度試驗(yàn)采用三個(gè)不同的水膠比的配合比的混凝土拌合物性能應(yīng)維持不變，即保持用水量不變，增加和減少膠凝材料用量，并相應(yīng)減少和增加砂率，外加劑摻量也做減少或增加的微調(diào)。

C30混凝土強(qiáng)度到底怎樣？

混凝土每立方抗壓強(qiáng)度用Mpa這一計(jì)量單位來表示，C30混凝土強(qiáng)度就是表示每立方體的抗壓強(qiáng)度為30Mpa，C30是比較常見的混凝土強(qiáng)度，在整個(gè)混凝土強(qiáng)度劃分中排在第四位，屬于中低級(jí)強(qiáng)度普通標(biāo)號(hào)的混凝土，按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)來看，C30混凝土強(qiáng)度是當(dāng)下比較低端的強(qiáng)度水平。

C30混凝土強(qiáng)度工程結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為一二級(jí)，用途比較廣泛，常做為支撐作用，例如工業(yè)、民用建筑的各種構(gòu)建、橋梁中下部工程等。

要讓混凝土強(qiáng)度值達(dá)到C30，首先就是要進(jìn)行正確的強(qiáng)度值設(shè)計(jì)。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定來進(jìn)行計(jì)算，C30混凝土抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為20.1N/mm2，設(shè)計(jì)值為14.3N/mm2。

按照標(biāo)準(zhǔn)值來進(jìn)行計(jì)算，不一定就能夠保證成品強(qiáng)度達(dá)到，實(shí)際的混凝土強(qiáng)度還需要進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)的方法有很多，比較常見的有回彈法、鉆心法和超聲波這三種。

檢驗(yàn)的時(shí)候要確定28天后的強(qiáng)度不會(huì)低于C30混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的95%，如果是早強(qiáng)，那么在7天后就要達(dá)到80%，如果強(qiáng)度低于這個(gè)范圍，那么則說明強(qiáng)度是不合格的。

C30混凝土強(qiáng)度既然計(jì)算值是標(biāo)準(zhǔn)的，那么為何會(huì)在檢測(cè)的時(shí)候其強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)呢？因?yàn)榛炷翉?qiáng)度的影響要素有很多：水泥等級(jí)和水灰比、 粗骨料、 齡期、 養(yǎng)護(hù)溫度和濕度這六大要素都會(huì)直接關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。

水泥

水泥直接關(guān)系混凝土強(qiáng)度，兩者成正比關(guān)系，在水灰比不變的情況下，高標(biāo)號(hào)的水泥和低標(biāo)號(hào)的水泥配置出來的混凝土抗壓強(qiáng)度會(huì)相差很大，因此水泥是影響混凝土強(qiáng)度最直觀的因素。

C30混凝土強(qiáng)度選用水泥最好是硅酸鹽水泥或者是普通硅酸鹽水泥。

骨料

骨料對(duì)于混凝土強(qiáng)度有著一定的影響，一般骨料比較常用語粗骨料。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要根據(jù)其它原材料來決定粗骨料。一般來說，碎石無論是粘結(jié)性還是強(qiáng)度都比卵石要高，但是需要注意其碎石中含砂量一定要注意。

C30混凝土強(qiáng)度的骨料選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求來決定，不能夠盲目用規(guī)范中的規(guī)定。因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)的砂石質(zhì)量變化比較大。

水灰比

水灰比的對(duì)混凝土強(qiáng)度是成反比的，在這一點(diǎn)上它和水泥石完全不相同的。因此在水灰比不變的時(shí)候，不能夠用增加水泥用量來提高混凝土強(qiáng)度，這樣只會(huì)讓混凝土變形，出現(xiàn)收縮情況。

C30混凝土強(qiáng)度水灰比一般是1：0.45～1：0.4左右，具體要試驗(yàn)才可以得知正確比例。

養(yǎng)護(hù)溫度和濕度

養(yǎng)護(hù)溫度和濕度需要按照規(guī)范來進(jìn)行，如果養(yǎng)護(hù)不規(guī)范，那么在實(shí)際檢測(cè)的時(shí)候，其強(qiáng)度很可能就會(huì)不達(dá)標(biāo)。氣溫高低對(duì)于混凝土強(qiáng)度會(huì)有影響，夏季的時(shí)候要注意防曬，早晚溫度比較低的時(shí)候進(jìn)行澆筑；冬季的時(shí)候要在注意保溫防凍害，可以采用綜合蓄熱法和蒸養(yǎng)法來進(jìn)行保溫。

C30混凝土強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)溫度和濕度要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行，尤其是高溫交替期間要做好保養(yǎng)。

齡期

在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的條件下，3天、7天、28天都會(huì)有一個(gè)檢測(cè)，不同的時(shí)期檢測(cè)出來的齡期是不一樣的。

C30混凝土強(qiáng)度在養(yǎng)護(hù)條件標(biāo)準(zhǔn)的情況下，3天一定要達(dá)到50%以上的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、7天要達(dá)到70%以上(如果是早強(qiáng)，7天要達(dá)到80%)，28天的時(shí)候至少要達(dá)到95%才達(dá)標(biāo)。