C40普通混凝土配合比设计计算书
一、设计依据：
1、JGJ55-2011 《普通混凝土配合比设计规程》；
2、GB50010-2010 《混凝土结构设计规范》；
3、GB/T50146-2014 《粉煤灰混凝土应用技术规范》；
4、JTG/T F50-2011 《公路桥涵施工技术规范》；
5、GB/T50081-2019 《普通混凝土力学性能试验方法标准》；
6、GB/T 50082-2009 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》；
7、JTG E30-2005 《公路工程水泥混凝土试验规程》；
8、JTG E42-2005 《公路工程集料试验规程》；
9、JGJ/T 10-2011 《混凝土泵送技术规范》；
10、京台高速公路德州（鲁冀界）至齐河段改扩建工程主体工程设计图纸
二、设计要求及用途
1、设计标号：C40
2、设计坍落度：160-200mm
3、设计抗渗等级：P8
4、使用部位：桥梁工程(盖梁、墩柱等)
5、根据普通砼设计规程，混凝土强度标准差σ=5.0MPa，机械拌和。
三、组成材料
1、水泥：故城山水水泥有限公司，P.O42.5；
2、砂：行唐辉育砂厂，II区中砂,mx=2.8；
3、碎石：济南鲁平建材有限公司5-10mm、10-20mm、16-31.5mm碎石；碎石掺量分为5-10mm：10-20mm：16-31.5mm=20%：50%：30%，经掺配后合成筛分，级配符合5-31.5mm碎石连续级配要求；
4、水：饮用水，符合《公路桥涵施工技术规范》；
5、粉煤灰：山东华能德州电力实业总公司，F类Ⅰ级；
6、外加剂：德州中科新材料有限公司，ZK-T9H缓凝型聚羧酸系高性能减水剂。
四、设计步骤
1、计算试配强度
fcu.0=fcu,k+1.645σ=40+1.645×5.0=48.2Mpa
2、计算基准混凝土（不掺粉煤灰的普通混凝土）的材料用量：
W）
（1）确定水胶比（B
aa=0.53 ab=0.20 yf=0.95 rc=1.16 fce,g=42.5
W/B=aa×fb/(fcu,o+aaabfcc)=0.53×0.95× 1.00× 1.16×42.5/48.2+(0.53×0.20×0.95×1.00×1.16×42.5)=0.47
根据经验选定W/B=0.36。
（2）确定用水量（mwo）
根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》，未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），根据施工运输距离、规范及设计要求，坍落度选用160-200mm，依本规程表5.2.1-2中90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m3，推定结果如下：205+(18-9)/2×5=232.5kg/m3,mwo=227.5kg/m3
掺外加剂时，每立方米流动性混凝土的用水量（mwo）可按下式计算：
减水剂减水率为25-33%，减水按29%计算，掺量为胶凝材料的1.0%。
m′wo=227.5kg/m3
Β=29%
Mwo=m′wo×(1-29%)
=227.5×(1-29%)
=162kg/m3
根据经验确定用水量为160kg/m3
（3）每立方米混凝土的胶凝材料用量（mbo）应按下式计算：
mbo=mwo/（W/B）=160/0.36=444kg/m3
mb=mco
=444kg/m3
按耐久性校核，444kg/m3符合混凝土的最小胶凝材料用量要求。
（4）每立方米混凝土中外加剂用量（mao)应按下式计算：
减水剂掺量为βa=1.1%。
mao=mao βa
=mco βa=444×0.011=4.88kg/m3
（5）确定砂率（βs）
根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》表5.4.2，采用碎石最大粒径31.5mm、水胶比为0.4-0.5，坍落度取200mm，大于60mm坍落度的混凝土砂率为基础，按每增大20mm砂率相应增加1%，推定结果如下：35+(200-60)/2×0.1。根据经验选取βs=39%。
（6）计算粗、细集料用量（按质量法计算：mcp=2400kg/m3）
mco+mgo+mso+mwo=mcp
=444+（mgo+mso）+160=2400
βs=mso/（mgo+mso）×100%=39%
经计算，mso=700kg；mso=1096kg
（7）每立方米基准混凝土材料用量：
水泥：mco=444kg
砂：mso=700kg
碎石：mgo=1096kg
水：mwo=160kg
外加剂：mao=4.44kg
3、以基准混凝土配合比为基础，按等稠度、等强度的原则，用等量取代法调整。粉煤灰普通混凝土配合比设计如下：
（1）选取粉煤灰取代水泥率（βc）
βc=10%
（2）计算粉煤灰混凝土水泥用量（C）
mc=mco·(1-βc)
=444×(1-0.10)=400kg/m3
（3）计算每立方米粉煤灰混凝土的粉煤灰用量（mf）mf=(mco-mc)=(444-400)=44kg
（4）重新计算得到的每立方米粉煤灰混凝土材料用量：
水泥：mc=400kg
砂：ms=700kg
碎石：mg=1096kg
水：mw=160kg
粉煤灰: mf=44kg
外加剂：ma=4.44kg
4、试配与调整：
