今天闲暇时光，分享一份关于混凝土配合比的设计方案，涵盖C30承台、台帽、台身、耳背墙、搭板、挡块、系梁、墙身、盖板、检查井、沉井、基础、管道包封等多种构件的水泥混凝土配合比设计要点
一、设计遵循的标准与规范：
1.JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》
2.JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》
3.JTG F80/1—2004《公路工程质量检验评定标准》
4. JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》
5.项目施工设计图纸
二、设计说明要点：
1.混凝土设计强度等级确定为C30，对拌合物流动性要求坍落度控制在140—180 mm范围内。
2.主要原材料选用说明：
1、水泥：选用镇江句容生产的“台泥牌”P.Ⅱ52.5等级水泥，其物理性能指标为：密度ρc=3.100*10³kg/m³，初凝时间167min，终凝时间212min，3天抗压强度R3=44.6Mpa。
2、砂:江西赣江产中砂，表观密度ρS=2.610×10³kg/m³,细度模数2.8，含泥量为2.2%。
3、碎石：江西九江（宏浩）产5-25mm连续级配碎石（5-16mm占30%，16-25mm占70%），相关质量指标：针片状含量10.3%、压碎值19.5%、含泥量0.6%,表观密度ρG=2.750×10³kg/m³。
4、外加剂：江苏点石新材料科技有限公司生产的D6型聚羧酸缓凝高效减水剂。
5、拌合用水：采用符合标准的饮用水。
三、试配强度确定过程：
基于95%的设计强度保证率要求，采用保证系数1.645，由于无历史统计数据，标准差σ取5.0Mpa，则试配强度计算如下：
fcuo≥fcuk+1.645×σ=30+1.645×5=38.2Mpa
其中：fcuo为试配强度，fcuk为设计强度
四、水胶比计算方法：
采用以下公式计算水胶比：
W/B =αa×fb/（fcu,o+αa ×αb ×fb）
代入相关参数计算得：W/B =0.53×1.10×52.5/(38.2+0.53×0.20×1.10×52.5)=0.69
式中：αa、αb分别为回归系数，取值分别为0.53、0.20；
fb为胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa），计算过程为：fb=γf×fce,fce=γc×fce,g，其中γf取1.00，γc取1.10，fce,g取52.5MPa。
根据工程实践经验，初步确定水胶比为0.47。
五、配合比组分确定：
根据碎石最大粒径25mm的技术要求，参考相关表格并结合小样试拌结果，在坍落度要求为140—180 mm的条件下，确定单位用水量为220 kg，当减水剂掺量为总胶材用量的1.0%时，各项拌合物指标均能满足要求，最终实际用水量调整为170kg。
各组分计算结果：
胶凝材料用量：mbo= mwo /（W/B）=170/0.47=362 kg
减水剂用量：mao= mbo ×βa =362×1.0%=3.62 kg
六、砂率确定：
基于粗集料（碎石）最大粒径25mm、水胶比W/B =0.47的技术条件，结合施工工艺要求，初步选定砂率为43%，计算公式为：
βS=mS0/（mS0+mG0）=0.43
七、砂石用量计算：
依据以下方程组计算砂石用量：
mbo/ρb+ mwo/ρw+ mS0/ρS+ mG0/ρg+10α=1000
βS=mS0/(mS0+mG0)=0.43
代入参数计算得：
362 /3.100+170/1+ mS0/2.610+ mG0/2.750+10α=1000
解得：mS0=813kg，mG0=1078kg
式中：α—混凝土的含气量百分数，取1
八、基准配合比确定：
最终确定的混凝土基准配合比为：
水泥：362kg/m3；黄砂：813kg/m3；碎石：1078kg/m3；水：170kg/m3；外加剂：3.62kg/m3
试拌验证：按初步配合比试拌0.025m3混凝土拌和物，各种材料实际用量为：
水泥：362×0.025=9.050kg； 黄砂：813×0.025=20.320kg
碎石：1078×0.025=26.950kg； 水： 170×0.025=4.250kg；
减水剂：3.62×0.025=0.090kg。
试拌结果：混凝土实测坍落度为165mm，粘聚性和保水性均表现良好，验证基准配合比符合设计要求。
九、试验室配合比确定：
1、强度检验方案
在基准配合比基础上保持用水量不变，通过调整水胶比（0.44、0.47、0.50）和砂率（相应增减1%）进行试拌，具体试验方案如下表所示：
试配所得数据汇总表
水胶比 水 水泥 砂 石子 减水剂 坍落度 7d 28d
饮用水 P.Ⅱ52.5 中砂 5-25mm D6 mm MPa MPa
0.50 170 340 831 1058 3.40 170 32.4 –
0.47 170 362 813 1078 3.62 165 38.6 –
0.44 170 386 795 1098 3.86 160 42.2 –
2、试验室配合比选择
根据7天强度试验结果，最终选定水胶比为0.47的配合比作为试验室配合比。
3、配合比密度修正
试验测得混凝土拌合物表观密度与计算值之差不超过计算值的2%，满足精度要求。