绿色轻质高强混凝土设计书

第四届全国混凝土设计大赛设计方案第四届全国混凝土设计大赛设计方案目录设计要求原料选取配合比设计确定矿物掺合料的取代率混凝土配合比的试配与调整参考文献绿色轻质高强混凝土设计书一．设计要求混凝土强度等级C50；塌落度要求：160mm。本次试验决定掺入矿粉、粉煤灰与硅灰。在前期配合比试验下矿物掺量取代水泥高达40%，达到绿色水泥的目的。二.原料选取①水泥kgm3P.O525水泥富余系数γ=1.08，实际强度fce=56.7MPa密度c：3100②碎石kgm3碎石最大粒径20mm密度g：2700③砂kgm3河沙密度s：2700③水kgm3自来水密度w：1000⑤减水剂聚羧酸减水剂减水率约为30%④矿粉密度k2900kgm3青岛属于沿海城市，混凝土需经受住海水腐蚀，故增加矿粉的用量能增加混凝土与Cl离子的结合，起到防海水腐蚀的效果，且矿粉具有火山灰效应，同时矿粉的增稠作用可以防止聚乙烯颗粒的上浮1480kgm3为达到轻质高强的目的选用密度较小的聚乙烯⑥聚乙烯密度p颗粒以降低砼密度实现轻质⑦硅灰密度si2300kgm3硅灰具有致密作用提高了混凝土的强度同时配合矿粉起到增稠防止聚乙烯上浮的效果2900kgm3由于粉煤灰的形态效应使其具有减水作⑧Ⅰ级粉煤灰密度f用，提高了混凝土的强度。由于火山灰效应粉煤灰中的SiO2、Al2O3等硅酸盐玻璃体,与水泥、石灰拌水后产生碱性激发剂Ca(OH)2发生化学反应,生成水化硅酸钙等凝胶,对砂浆起到增强作用。三.配合比设计①计算强度标准差标准强度差：σ=6.0②计算配置强度fcu,0设计强度：ff+1.645σcu,0≥cu,kf-----混凝土的施工配制强度，MPacu,0f-----设计的混凝土强度标准值，MPacu,kσ-------施工单位的混凝土强度标准差，MPa经计算所需要的配置强度f=59.9Mpcu,0③计算水泥用量根据混凝土适配强度和轻骨料密度等级选取水泥用量m=510kgc④确定用水量查表当坍落度为160mm，净用水量选取m=230kgwn⑤确定砂率根据轻骨料混凝土用途和细骨料品种选取砂率为：S=44%p⑥计算粗、细集料的用量按下列公式计算粗细骨料的用量： m m Vs1cwnw1000SPcm=Vss s m m m Va1ccwnwss1000m=Va a ap得：m=719.3kgsm=895.7kga通过配合比前期实验，若粗骨料全采用聚乙烯，则骨料上浮严重，强度仅27Mp,故此用石子取代聚乙烯。石子取代聚乙烯颗的取代率91%gm815.9kgg m80.6kgp⑦计算用水量按公式计算mmmwt wn wa其中附加水量m=mwa a a（=2%）a得：m=248kgwt掺加1.4%的聚羧酸减水剂（减水率30%）实际用水量m173.6kgw⑧计算混凝土干表观密度1.15mmmcd c a s得：=2201.5kg/m³cd四．确定粉煤灰、硅灰和矿粉取代率粉煤灰取代矿渣水泥率=10%c粉煤灰超量系数1.0c粉煤灰掺量m51.0kgf矿粉等量取代水泥率为=20%k矿粉掺量m102.0kgk硅灰等量取代水泥率为=10%g硅灰掺量m51.0kgsi实际水泥用量mm(1)c co c k gm306.0kgc配合比：C:S:G:K:F:Si:PUC306.0:719.3:815.9:102.0:51.0:51.0:80.6五．混凝土配合比的试配与调整经若干次配合比调整实验，所得结果列表如下：最后确定的最优组为M5其配合比为：C:S:G:K:F:Si:PUC312:730:850:104:52:52:80坍落度