一、设计说明
C35强度等级高性能混凝土，环境条件按T2（碳化环境）、Y1（盐类结晶破坏环境）、P10（抗渗等级）考虑，含气量控制在4%～6%，坍落度控制在160mm～200mm。 二、依据规范标准
《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011
《铁路混凝土》 TB/T3275-2018
《铁路混凝土结构耐久性设计规范》 TB10005-2010
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》 TB10424-2018
《混凝土物理力学性能试验方法标准》 GB/T 50081-2019 《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T 50080-2016
《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 GB/T 50082-2009
三、原材
水泥：贵州江葛水泥有限责任公司 P·O 42.5
细骨料：贵州铁科新材料有限责任公司石厂 机制砂
粗骨料：贵州铁科新材料有限责任公司石厂 5-25mm
粉煤灰：黔西中水发电有限公司 F类Ⅱ级
外加剂：山西鹏程建筑科技有限公司 PC-1H 聚羧酸高性能减水剂（缓凝型）
引气剂：山西鹏程建筑科技有限公司 PC-YQ
水：地下水
四、设计步骤
fcu，o≥(fcu，k+1.645δ)= 35+1.645×5=43.2MPa
依据试配强度计算基准水胶比为W/B=αa.fb/（fcu,0+αa.αb.fb）
fb=γfγsfce fce=γcfce,g γf 取 0.80 基准水胶比为W/B=0.44
根据相关标准及研究成果，选定水胶比W/B=0.37。
2、确定用水量mw，根据混凝土所要求的坍落度和碎石的最大公称粒径，查表并根据经验选取用水量为217kg/m3，按胶凝材料用量的1.0％掺加外加剂，减水率为30％；1.0%掺加引气剂。 mw0=217-217*30%=152kg/m3
3、确定基准胶凝材料用量：Mbo=MW/W/B=415kg/m3
4、粉煤灰用量：F=415×25%=104kg/m一机双号3
5、水泥用量：C=415-104=311kg/m3
6、减水剂用量：M减=415×1%=4.15kg/m3
7、引气剂用量：M减=415×1%=4.15kg/m3
8、实际用水量：MW=152－4.15×（1－25.76%）-4.15×（1－16.35%）=145kg/m3
9、含气量取4%-6%
10、选取砂率，取S消炎痛栓P=44%
11、根据《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011，假定容重：2350Kg/m3
Ms,g = 2350-145-311-104-4.15-4.15=1782kg
ms =SP ﹒Ms,g =0.44×1782=784kg
mg =Ms,g－ms =1782－784 =998kg
12、根据上述规定，得到基本配合比如下表
水泥 | 粉煤灰 | 砂 | 石 | 外加剂 | 引气剂 | 水 |
311 | 104 | 784 | 998 | 4.15 | 4.15 | 145 |
| | | | | | |
浆体比=（311/3100+104/2340+4.15/1014+4.15/1008+145/1000）/1=0.30
13、同时还配制了水胶比分别为0.32、0.42的混凝土，用三种水胶比的混凝土进行对
比，最终选择一个最佳水胶比。0.32、0.42配合比如下：
W/B=0.32确定胶材用量：Mbo=MW/W/B =152/0.32=475kg
粉煤灰用量：F=475×25%=119kg/m汽水热交换器3
水泥用量：C=475-119=356kg/m3
减水剂用量：M减=475×1%=4.75kg/m3
引气剂用量：M减=475×1%=4.75kg/m3
实际用水量：MW=152－4.75×（1－25.76%）-4.75×（1－16.35%）=145kg/m
Ms,g = 2350-145-356-119-4.75-4.75=1720kg
ms =SP ﹒Ms,g =0.44×科研能力评价1720=757kg
mg =Ms,g－ms =1720－757 =963kg
G小=963×40%=385kg G大=963-385=578kg
C:F:S:G小:G大:M减:W =356:119:757:385:578:4.75:4.75:145
=1:0.33:2.13:1.08:1.62:0.013:0.013:0.41
W/B=0.42 确定胶材用量：Mbo=MW/W/B =152/0.42=362kg
粉煤灰用量：F=362×25%=91kg/m3
水泥用量：C=362-91布热津斯基=271kg/m3
减水剂用量：M减=362×1%=3.62kg/m3
引气剂用量：M减=362×1%=3.62kg/m3
实际用水量：MW=152－3.62×（1－25.76%）－3.62×（1－16.35%）=146kg/m
Ms,g = 2350-146-271-91-3.62-3.62=1835kg
ms =SP ﹒Ms,g =0.44×1835=807kg
mg =Ms,g－ms =1835－807=1028kg
G小=1028×40%=411kg G大=1028-411=617kg
C:F:S:G小:G大:M减:W=271:91:807:411:617:3.62:3.62:146
=1:0.34:2.98:1.52:2.28:0.013:0.013:0.54
五、试拌
1、W/B=0.32 试拌45L（×6）用量：
C=16.020kg，F=5.355 kg，S=34.065kg，G小=17.325kg（5-16mm），G大 =26.010kg（16-25mm），W=6.525kg，M减=0.214kg，M引=0.214kg
容重2360kg/m³；粘聚性：良好，保水性：无泌水；压力泌水率6%，不需要调整；制作7天，56天强度试件两组，电通量试件一组，抗渗试件一组，抗硫酸盐侵蚀试件5组，气泡间距2组。
编号 | 用水量，kg/m3 | 坍落度，mm | 含气量，% | 凝结时间（min） |
初始 | 0.5h后 | 初凝 | 终凝 |
11004-1 | 145 | 190 | 185 | 4.5 | 260 | 400 |
| | | | | | |
2、W/B=0.37 试拌45L（×6）用量：
C=13.995kg，F=4.680kg，S=35.280kg，G小=17.955kg（5-16mm），G大 =26.955kg（16-25mm），W=6.525kg，M减=0.187kg，M引=0.187kg
容重2350kg/m³；粘聚性：良好，保水性：无泌水；压力泌水率8%，不需要调整；制作7天，56天强度试件两组，电通量试件一组，抗渗试件一组，抗硫酸盐侵蚀试件5组，气泡间距2组。
编号 | 用水量，kg/m3 | 坍落度，mm | 含气量，% | 凝结时间（min） |
初始 | 0.5h后 | 初凝 | 终凝 |
11004-2 | 145 | 195 | 185 | 4.6 | 295 | 435 |
| | | | | | |
3、W/B=0.42 试拌45L（×6）用量：
C=12.195kg，F=4.095kg，S=36.315kg，G小=18.495kg（5-16mm），G大 =27.765kg（16-25mm），W=6.570kg，M减=0.163kg ，M引=0.163kg
容重2350kg/m³；粘聚性：良好，保水性：无泌水；压力泌水率9%，不需要调整；制作7天，56天强度试件两组，电通量试件一组，抗渗试件一组，抗硫酸盐侵蚀试件5组，气泡间距2组。
编号 | 用水量，kg/m3 | 坍落度，mm | 含气量，% | 凝结时间（min） |
初始 | 0.5h后 | 初凝 | 终凝 |
11004-3 | 146 | 200 | 195 | 4.8 | 330 | 465 |
| | | | | | |
六、混凝土力学性能及耐久性能
根据混凝土拌合物性能试验结果,初步选定的配合比的混凝土拌合物性能能满足要求按上述配合比成型力学性能试验(7d、56d抗压强度)见表1
表1
编号 | 抗压强度，MPa |
7d | 56d |
11004-1 | 43.8 | 54.5 |
11004-2 | 35.3 | 46.4 |
11004-3 | 30.3 | 38.8 |
| | |
耐久性能56d电通量、56d抗渗试验,试验结果见表2
表2
试件编号 | 电通量，C | 抗渗等级 |
11004-2 | 769黄石七中 | P11 |
| | |
胶凝材料抗蚀系数、抗硫酸盐侵蚀KS90、气泡间距系数,试验结果见表3
表3
试件编号 | 胶凝材料抗蚀系数 | 抗硫酸盐侵蚀系数（%） | 气泡间距系数（μm） |
11004-2 | 0.93 | 81 | 246 |
| | | |
七、理论配合比确定
根据试拌混凝土的56天抗压强度值、电通量、抗渗、抗硫酸盐侵蚀系数、气泡间距系数，综合经济等多方面考虑，最终确定第二组配合比作为C35混凝土配合比：（混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%，故不进行校正），浆体比满足≤0.32的要求。理论配合比见下表
C:F:S:G小:G大:M减:W = 311:104:784:399:599:4.15:4.15:145
= 1:0.33:2.52:1.28:1.93:0.013:0.013:0.47
水泥 | 粉煤灰 | 砂 | 石 | 外加剂 | 引气剂 | 水 |
311 | 104 | 784 | 998 | 4.15 | 4.15 | 145 |
| | | | | | |
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