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混凝土配合比设计技术交底（型钢密实度优化）

一、工程概况及适用范围

本技术交底适用于钢-混凝土组合结构（如型钢混凝土柱、钢管混凝土梁等）

的混凝土配合比设计，重点优化型钢与混凝土界面密实度，确保结构整体性及耐

久性。设计需符合《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2023、《混凝土拌合

物性能试验方法标准》GB/T50080-2023、《钢-混凝土组合结构施工规范》

GB50901-2023等现行标准，兼顾混凝土强度、流动性及自密实性能。

二、配合比设计依据与目标

1.设计依据：

–结构设计强度等级（C30-C60）、抗渗等级（P6-P12）、耐久性要求（碳

化、氯离子渗透）；

–型钢布置形式（如H型钢、钢管内壁粗糙度）、钢筋穿孔节点构造。

2.核心目标：

–混凝土坍落度180~220mm，扩展度≥550mm（自密实型）；

–28d抗压强度≥设计值，弹性模量匹配型钢变形，界面粘结强度≥1.5MPa。

三、配合比设计流程

（一）试配强度计算

•配制强度公式：

–：设计强度等级；

–σ：标准差（C30~C45取4.0MPa，C50及以上取5.0MPa）。

（二）水胶比（W/B）优化

•计算公式：

•控制要求：

–水胶比≤0.45（C50及以上），≤0.50（C30~C45）；

–外加剂减水率≥20%以保障流动性。

（三）用水量与胶凝材料用量

•用水量选择：

•胶凝材料总量：

–水泥占比≥50%，粉煤灰≤30%，矿粉≤20%。

4.砂率与骨料级配优化

•砂率选取：

–型钢密集区域砂率提高2%-5%（增强填充性），常规范围38%-45%；

–骨料最大粒径≤型钢与钢筋净距的1/3，宜选用5~25mm连续级配碎石。

•骨料比例调整：

–粗骨料体积占比60%70%，细骨料细度模数2.33.0；

–掺入5%~10%粒径≤5mm的石粉改善界面过渡区。

⑤5.外加剂与掺合料

•高性能减水剂：聚羧酸系减水剂（减水率≥25%），降低粘度并减少泌水；

•增稠剂：羟丙基甲基纤维素（掺量0.05%~0.1%）防止离析；

•微膨胀剂：氧化镁类（掺量6%~8%）补偿收缩，减少型钢-混凝土界面裂

缝。

四、型钢密实度专项措施

1.自密实混凝土性能控制：

–扩展时间T500≤2s，V型漏斗通过时间5~20s；

–钢筋间隙通过性试验（J环扩展度≥550mm）。

2.界面处理工艺：

–型钢表面喷砂处理（粗糙度Ra≥50μm），涂刷界面剂（环氧树脂类）；

–复杂节点增设灌浆孔、排气孔（间距≤1.5m）。

3.浇筑与振捣优化：

–分层浇筑厚度≤500mm，采用高频插入式振捣器（避开型钢腹板）；

–钢管混凝土柱顶部预留200mm高微膨胀混凝土封顶层。

五、质量控制与验收标准

1.主控项目：

–坍落度偏差±20mm，抗压强度试块合格率≥95%；

–超声波检测密实度（空洞面积≤0.1%截面）。

2.允许偏差：

–胶凝材料用量±5%，砂率±2%；

–氯离子含量≤0.10%（耐久性结构）。

3.试验要求：

–型钢-混凝土粘结滑移试验（滑移量≤0.2mm）；

–电通量≤1000C（抗渗等级P8以上）。

六、安全与环保措施

1.材料存储：外加剂、掺合料分类存放，防潮防变质；

2.废弃物管理：废弃混凝土、清洗废水集中处理，pH值中和至6~9；

3.职业健康：拌合作业区粉尘浓度≤4mg/m³，噪声≤85dB(A)。

七、引用规范及责任划分

1.主要规范：

–《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2023

–《钢-混凝土组合结构施工规范》GB50901-2023

–《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476-2023

2.责任划分：

–施工单位：执行配合比方案，提供试块报告及密实度检测记录；

–监理单位：监督材料复验、浇筑工艺及验收流程；

–检测机构：对界面粘结强度、电通量等关键指标进行第三方检测。

附注：施工中需采用BIM技术模拟型钢密集区浇筑路径，复杂节点（如钢

管混凝土柱-梁交接处）应进行11工艺模拟