混凝土配合比試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方案

1、.混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)報(bào)告一、配合比設(shè)計(jì)理論依據(jù)1、民航機(jī)場場道工程施工技術(shù)要求1996102、廣州白云國際機(jī)場遷建工程場道道面工程補(bǔ)充施工技術(shù)要求3、水泥膠砂強(qiáng)度檢測方法（ISO）法 GBT1767119994、公路集料試驗(yàn)規(guī)程 JTJ05820005、水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范GB97876、公路工程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程JTJ053947、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ552000 J64 20008、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥GB1759、混凝土外加劑一等品規(guī)定指標(biāo) （GB8076-1997）10、混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 （GBJ119-88）二、道面混凝土設(shè)計(jì)要求如下：2.1 、強(qiáng)度

2、：28 天抗折強(qiáng)度 5.0Mpa；2.2 、和易性要求： 維勃稠度 20-40s ，或塌落度小于 10mm；2.3 、耐久性要求： 水泥用量不少于33300Kg/m，也不宜大于 330Kg/m；水灰比不宜大于0.44 ；2.4 、水泥混凝土所用 原材料應(yīng)符合民航機(jī)場場道工程施工技術(shù)要求199610 中的有關(guān)要求外，尚應(yīng)符合以下規(guī)定：水泥道面及道肩面層混凝土可采用標(biāo)號為525 的硅酸鹽水泥。水泥中氧化鎂含量不宜大于3%，堿含量不大于0.6%。水泥的其他質(zhì)量應(yīng)符合硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥GB175的有關(guān)規(guī)定。.砂宜采用細(xì)度模數(shù)為2.65 3.20 的中粗河砂。砂的含泥量不得大于 3%，含泥量超過

3、規(guī)定時(shí)應(yīng)沖洗。應(yīng)委托有資格的試驗(yàn)單位，按公路集料試驗(yàn)規(guī)程 JTJ0582000 中的巖相法對每種料源測定其堿活性，有堿活性的砂不得使用。碎石圓孔篩最大粒徑為40mm。應(yīng)委托有資格的試驗(yàn)單位，按公路集料試驗(yàn)規(guī)程 JTJ0582000 中的巖相法對每種料源測定其堿活性，有堿活性的碎石不得使用。碎石應(yīng)按圓孔篩520mm、2040mm兩級級配分別備料，兩種碎石混合后的顆粒級配應(yīng)符合下表要求：項(xiàng)目技術(shù)要求顆粒篩孔尺寸 mm（圓孔篩）4020105尺寸累積篩余（ %）0550707090901002.4.4水沖洗集料、拌和混凝土及混凝土養(yǎng)生可采用一般飲用水。使用河水、池水或其他水應(yīng)符合下列要求：水中不得含

4、有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害雜質(zhì)，如油、糖、酸、堿、鹽等；硫酸鹽含量（按2-計(jì)）SO 133不超過 2.7mg/cm； pH值大于 4；含鹽總量不得超過 5mg/cm。外加劑 水泥混凝土中需要摻用外加劑時(shí)， 必須根據(jù)工程要求， 通過試驗(yàn)選定外加劑的種類和用量。外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合混凝土外加劑一等品規(guī)定指標(biāo)（GB8076-1997）的規(guī)定要求，其使用應(yīng)符合混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（GBJ119-88）的規(guī)定要求。不得使用pH值大于 8 的堿性外加劑。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制外加劑劑量，現(xiàn)場有專人配制。三、確定原材料我們根據(jù)招標(biāo)文件、投標(biāo)書、與業(yè)主簽訂的施工合同及施工圖紙的要求確定使用下列材料：3.1

5、 水泥，采用業(yè)主指定的廣州市珠江水泥廠生產(chǎn)的粵秀牌42.5R型硅酸鹽水泥；主要指標(biāo)如下：密度 r c=3.1Kg/L ；Rc=54MpaRf=8.9Mpa式中 Rc-實(shí)測水泥 28d 抗壓強(qiáng)度；Rf-實(shí)測水泥 28d 抗折強(qiáng)度。3.2 碎石，采用業(yè)主指定的中鐵建廠工程局生產(chǎn)的石灰?guī)r碎石；主要指標(biāo)如下：密度r石=2.74Kg/L堆積密度r o 石=1.64Kg/L （大石：小石 =85：15）3.3 水，采用業(yè)主供應(yīng)的自來水；3.4 外加劑，采用業(yè)主指定的中航山西機(jī)場工程化工公司生產(chǎn)的糖鈣型RC-B減水劑；3.5 砂，我部對機(jī)場附近范圍內(nèi)的所有采砂廠進(jìn)行全部考察，并對質(zhì)量、價(jià)格、運(yùn)距、生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)

6、行全方位考慮，確定采用清遠(yuǎn)北江河河砂。主要指標(biāo)如下：細(xì)度模數(shù) 2.90密度r砂=2.65Kg/L堆積密度r o 砂=1.56Kg/L我們對上述五種原材料進(jìn)行抽樣檢測，并委托花都市省高速公路檢測中心試驗(yàn)室檢測，結(jié)果均符合場道道面工程補(bǔ)充施工技術(shù)要求，檢測結(jié)果附后。四、配合比設(shè)計(jì)4.1 確定混凝土配制強(qiáng)度規(guī)范要求普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 JGJ552000 J64 2000要求ff 配f f 標(biāo)+1.645 式中： f f 配 - 砼的配制抗折強(qiáng)度（ Mpa），即所需的平均抗折強(qiáng)度。f f 標(biāo)- 砼的設(shè)計(jì)抗折標(biāo)號（ Mpa）- 施工單位砼抗折強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值（Mpa）民航機(jī)場場道工程施工技術(shù)要求

7、199610f f 配1.15f f 標(biāo)式中： f f 配 - 砼的配制抗折強(qiáng)度（ Mpa），即所需的平均抗折強(qiáng)度。f f 標(biāo)- 砼的設(shè)計(jì)抗折標(biāo)號（ Mpa）4.2 標(biāo)準(zhǔn)差的確定值反映施工單位的質(zhì)量控制水平，控制水平高，值較小，即強(qiáng)度的變異較小。質(zhì)量控制較好的為 0.3MPa-0.5MPa。值由計(jì)算得出，施工單位如具有 30 組以上現(xiàn)場砼抗折強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)資料，可按下式求得：n2n22f fif f=f fin f f= i 11或i 11nn式中： f fi -第 i 組試件強(qiáng)度f f-n組試件強(qiáng)度的平均值n -總試驗(yàn)組數(shù)計(jì)算時(shí)，砼抗折強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)資料必須連續(xù)取30 組以上，不得挑選。因無該機(jī)場現(xiàn)

8、場混凝土抗折強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)資料，根據(jù)民航機(jī)場場道工程施工技術(shù)要求 199610 的要求，確定標(biāo)準(zhǔn)差按0.5Mpa 計(jì)。4.3 配制強(qiáng)度確定4.3.1國標(biāo) f f 配 151.645 ×0.5=5.82MPa4.3.2民航 f f 配 21.15 ×5=5.75Mpa4.3.3配制強(qiáng)度 f f 配 1> f f 配 2f f 配= f f 配 15.82Mpa4.4 初步確定水灰比f f 配=1.26Rf (0.96-w/c)即： w/c=0.96-f f 配/1.26R f =0.444.5 初步確定水泥質(zhì)量和用水量我們根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，水泥用量Gc 取 310Kg/m3,

9、則用水量Gw=310×0.44=136.4Kg/m 34.6 確定兩級石子的配合比例，計(jì)算石子空隙率我們用優(yōu)選法選擇空隙最小時(shí)的兩級石子配合比例為最佳比例，比例為：大石：小石 =85：15，此比例中的堆積r o 石=1.64Kg/L石子空隙率 V0=( r石r o 石)/ r石 ×100%=(2.74-1.64)/2.74×100%=40.1%4.7 計(jì)算砂石比、含砂率我們采用絕對體積砂石比計(jì)算砂石用量。絕對體積砂石比 K= r0砂r石 V0r0石r砂其中 為撥開系數(shù)取1.2-1.3 。K=（1.56/1.64 ）×(2.74/2.65) ×0

10、.401 ×1.2=0.47絕對體積砂石比為0.47由 k 值計(jì)算絕對體積含砂率S：SV砂KV砂V石1KS=0.47/(1+0.47)=32%4.8 計(jì)算砂石總絕對體積 V 總V 總=1000-Gc/rc-Gw-10a其中： a 為砼含氣量百分?jǐn)?shù)（ %）。當(dāng)不加引氣型外加劑時(shí)取a=1(%)V總=1000-310/3.1-136.4/1-10=753.6L4.9 計(jì)算砂用量 Gs與石子用量 Gg砂的絕對體積V砂=V總× S=753.6×32%=241.2L砂用量Gs=241.2×2.65=639.2Kg石子的絕對體積V 石=V總-V 砂=753.6-241

11、.2=512.4L石子用量 Gg=V石× r 石=512.4 ×2.74=1404KgGg=1404Kg其中：大石 1193.4Kg小石 210.6Kg34.10 列出 1m 砼組成材料用量與砼計(jì)算密度3m 砼組成材料用量（ kg）：水泥P· 42.5R310水136.4砂（中粗砂）639.2碎石5-20210.6碎石20-401193.4計(jì)算密度=2489.6Kg/m3五、試拌與調(diào)整5.1 調(diào)整含砂率用優(yōu)選法（分?jǐn)?shù)法）確定流動性和粘聚性最好的含砂率依據(jù)計(jì)算出的含砂率，左右擴(kuò)展得出一個(gè)優(yōu)選范圍，一般可湊成13 或8 個(gè)分格；在選定的范圍內(nèi)用分?jǐn)?shù)法進(jìn)行優(yōu)選，試驗(yàn)比較

12、指標(biāo)是混凝土拌合物的維勃稠度，在水灰比、水泥用量一定的條件下，維勃稠度秒數(shù)最小的含砂率是最優(yōu)含砂率。最優(yōu)含砂率維勃稠度試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表品種維勃稠水泥水砂大石小石砂率度秒數(shù)30%310136.4599.21228.6216.86233%310136.4659.11175.9207.55935%310136.4699.11140.8201.37432%310136.4639.21193.4210.64731%310136.46191211.1213.758最優(yōu)含砂率是 32%。5.2 調(diào)整水泥用量，同時(shí)調(diào)整用水量，保持水灰比不變當(dāng)處于最佳含砂率情況下，流動性仍低于設(shè)計(jì)要求維勃稠度 2040 秒時(shí)，應(yīng)適當(dāng)

13、增加水泥用量和增加相應(yīng)的用水量；當(dāng)流動性明顯高于設(shè)計(jì)要求時(shí)，也可適當(dāng)減少水泥用量。在整個(gè)調(diào)整過程中水灰比不變。品種維勃稠水泥水砂大石小石砂率度秒數(shù)32%310136.4639.21193.4210.64732%315138.6635.71187.5209.63132%320140.8632.61181.5208.5193最佳水泥用量為 315Kg/m六、密度校核由于計(jì)算方法本身的誤差以及由于骨料的參數(shù)測的誤差，由步驟九所得到的配合比，其3砼組成材料用量所配制出的砼不一定正好是31m1m，即計(jì)算密度與實(shí)測密度之間存在的誤差。一般誤差在±2%以內(nèi)。3我們根據(jù)實(shí)測密度的平均值來修正1m砼組

14、成材料用量。修正的方法是：求修正系數(shù)R=砼實(shí)測密度平均值砼計(jì)算密度3將經(jīng)過試拌調(diào)整滿足和易性要求的1m砼的計(jì)算組成材料用量乘以修正3系數(shù) R，就得到實(shí)際上 1m砼組成材料用量。我們就得到一個(gè)供強(qiáng)度校核用的配合比。七、強(qiáng)度校核經(jīng)過計(jì)算和試拌所確定的配合比，其平均抗折強(qiáng)度能否達(dá)到f f 配，還必須通過強(qiáng)度試驗(yàn)為檢驗(yàn)，即所謂強(qiáng)度校核。7.1 強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)不小于 6 組試件，每組包括 3 個(gè)試件。當(dāng) 6 組試件強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的總平均值大于等于 f f 配 ，強(qiáng)度變異標(biāo)準(zhǔn)偏差小于等于 0.5Mpa 時(shí)，則可以認(rèn)為該配合比是合格的。若標(biāo)準(zhǔn)偏差大于 0.5Mpa 則說明試驗(yàn)室試驗(yàn)誤差較大。則應(yīng)重新成型6 組試件

15、進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。若 6 組試件的平均強(qiáng)度達(dá)不到f f 配 ，則認(rèn)為該配合比不合格， 應(yīng)該選用較小水灰比，進(jìn)行計(jì)算，試配調(diào)整與強(qiáng)度校核，直到滿足f f 配要求為止。7.2 實(shí)際工作中為了加快工作進(jìn)度， 應(yīng)該同時(shí)平行進(jìn)行三種以上不同水灰比的配合比的計(jì)算，試配調(diào)整與強(qiáng)度校核工作，并從中選擇滿足f f 配要求并且又較經(jīng)濟(jì)的配合比。品種水灰RC-B編號比砂率水泥水砂大石小石1#0.4432%310136.4639.21193.4210.62#0.4432%315138.6635.71187.5209.63#0.4432%320140.8632.61181.5208.54#0.4332%315135.563

16、8.41192.4210.55#0.4332%320137.6635.21186.6209.46#0.4332%315135.5638.41192.4210.50.487#0.4432%315138.6635.71187.5209.60.47257.3 配合比的試驗(yàn)方法試模為 150×150×550拌和：采用機(jī)械拌和養(yǎng)護(hù)：采用標(biāo)養(yǎng)，溫度為20± 2，相對溫度 90%成型：采用 1 振動臺搗實(shí)37.4 砼配合比所列出的1m砼砂石材料用量都是指干燥（氣干）狀態(tài)下的用量。在施工現(xiàn)場，砂石材料露天堆放，含水率常有變化，工地實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該根據(jù)實(shí)際含水率，及時(shí)計(jì)算施工現(xiàn)場的配合比

17、，才能保證設(shè)計(jì)配合比的正確執(zhí)行。由于施工原材料來自若干產(chǎn)地，對不同的材料進(jìn)行正交配比，滿足設(shè)計(jì)要求，確保施工順利進(jìn)行。材料級配變異加上拌和和配比精度，產(chǎn)生一個(gè)混合料變異，此種變異在設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi)。在此設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi)也滿足地理、氣候變化及溫度變化產(chǎn)生的變異。八、結(jié)論根據(jù)水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范GBJ97-87 中混凝土試塊強(qiáng)度評定，評定我們所試配的7 種配合比試塊的抗折強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)差后，我們確認(rèn)為配合比能滿足設(shè)計(jì)及施工要求，可用于道面水泥混凝土施工。水泥用量為 310 kg/m 3，水灰比為 0.44 ，砂率為 28%水泥 : 水: 砂: 大石 : 小石 =310:136.4:548.8:1052:409水泥用量為 320kg/m3，水灰比為 0.44 ，砂率為 30%水泥 : 水: 砂: 大石 : 小石 =320:140.8:588:1022:397水泥用量為 330kg/m3，水灰比為 0.43 ，砂率為 29%水泥 : 水: 砂: 大石 : 小石 =330:142:564:1031:400水泥用量為 300kg/m3，水灰比為 0.43 ，砂率為 28%水泥 : 水