一、设计依据:
1、公路工程国内《招标文件》(技术规范)。
2、《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)。
3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。
4、《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)。
5、《普通混凝土拌和物性能方法标准》(GB/T50080-2002)。
6、《建筑用砂》(GB/T14684-2001)。
7、《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001)。
8、《水泥胶砂强度检验方法》(GB/T17671-1999)。
9、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB/T1346-2001)。
二、设计要求:
混凝土设计强度fcu.k =25MPa,坍落度采用180-220mm。
三、混凝土试配用原材料:
水泥:***公司产P.O32.5级普通硅酸盐水泥,根据先导段实测水泥强度fce=38.0MPa,水泥比重ρc=3050kg/m3。
砂:***产中砂,细度模数MX:3.0,含泥量:1.1%,表观密度2590kg/m3,堆积密度1520kg/m3。
碎石:***石料场产16-31.5mm、5-16mm碎石;16-31.5mm碎石:级配合格,针片状总含量2%,含泥量0.4%,压碎值8%,表观密度2660kg/m3,堆积密度1420kg/m3。
5-16mm碎石:级配合格,针片状总含量3%,含泥量0.8%,表观密度2660kg/m3,堆积密度1440kg/m3。
经混合筛分最后确定为:16-31.5mm碎石50%,5-16mm碎石50%组成5-31.5mm连续级配。
水:可饮用水,ρw=1000 kg/m3。
四、配合比设计步骤:
1、计算试配强度fcu.o(强度标准差取σ=5MPa):
fcu.o=fcu.k+1.5×σ=25+1.5×5=33.2MPa
2、计算水灰比(w/c):
采用碎石取A=0.46,B=0.07
w/c=Afce/(fcu.o+A·B·fce)
=(0.46×38.0)/(33.2+0.46×0.07×38.0)
=0.51
符合耐久性要求。
3、选用单位用水量mwa:
碎石最大粒径为31.5mm,砂为中砂,坍落度为180-200mm,当坍落度大于90mm时,以90mm的用水量为基础,按坍落度每增大20mm,用水量增加5kg,用水量为:mwa=205+25=230kg/m3,通过试拌、调整为mwo=235kg/m3。外加剂选用江苏省建科院JM-Ⅱ缓凝高效减水剂,掺量0.6%,通过试拌,减水率确定为15%,此时用水量为mwa=235×(1-15%)=200kg/m3。
4、计算水泥用量:
mco= mwa/(W/C)=200/0.51=392kg/m3,符合耐久性要求。
5、确定砂率βs:
坍落度大于60mm的砼砂率,以60mm为基础,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%,调整计算得βs=(34+7)%=41%,通过试拌,调整为βs=43%。
6、计算砂及碎石用量mso、mgo(按绝对体积法计算α=1)
①392/3.05+mso/2.59+mgo/2.66+200/1.0+10×1=1000
②43=mso/(mso+mgo)×100
计算得:mso=748Kg/m3;mgo=991Kg/m3。
16-31.5mm碎石50%为496 kg/m3;
5-16mm碎石50%为495 kg/m3。
通过试拌,砼和易性均满足要求。基准配比每立方米混凝土材料用量为:水泥392kg,砂748kg,碎石991kg,水200kg,JM-Ⅱ缓凝高效减水剂2.352kg。
五、以基准配比为准,调整水灰比,共试配以下三个水灰比并分别成型试件,采用标准养护,分别对各组试件的不同龄期强度进行了试压,结果见附件。
组 号 | 水灰比 | 砂率(%) | 配 合 比(kg/m3) | |||||
水泥 | 砂 | 碎石 | JM-Ⅱ缓凝高效减水剂 | 水 | ||||
16-31.5mm | 5-16mm | |||||||
C25-Ⅶ | 0.51 | 43 | 392 | 748 | 496 | 495 | 2.352 | 200 |
C25-Ⅷ | 0.48 | 42 | 417 | 722 | 499 | 498 | 2.502 | 200 |
C25-Ⅸ | 0.54 | 44 | 370 | 773 | 492 | 492 | 2.220 | 200 |
水泥:砂:16-31.5mm碎石:5-16mm碎石:JM-Ⅱ减水剂:水
370 :773 : 492 : 492 : 2.220 : 200
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥