客专配比指导书

客 运 专 线 铁 路 混 凝 土 配 合 比 设 计 作 业 指 导 书 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 二 Oxx 年 xx 月 中铁二十二局联合体石太客运专线 Z7标段项目经理部 1 目 录 1 编制目的3 2 适用范围3 3 依据标准3 4 原材料的选择与质量要求4 4.1 水泥.4 4.2 细骨料5 4.3 粗骨料7 4.4 水9 4.5 外加剂10 4.6 掺和料11 5 混凝土配合比设计12 5.1 一般规定12 5.2 混凝土配合比设计步骤18 6 混凝土配合比选定试验28 6.1 试验前准备28 6.2 试样拌制28 6.3 拌合物稠度试验29 6.4 表观密度试验30 6.5 含气量试验31 6.6 凝结时间试验32 6.7 泌水率试验33 2 6.8 立方体抗压强度35 6.9 抗折强度36 6.10 劈裂抗拉强度38 6.11 混凝土抗渗性能39 6.12 混凝土收缩值测定40 6.13 混凝土轴心抗压强度试验42 6.14 混凝土静力受压弹性模量43 6.15 混凝土抗裂性试验45 6.16 混凝土电通量快速测定方法46 7 相关记录47 附录 A 混凝土所处环境类别及作用等 级49 附录 B 混凝土配合比设计计 划51 附录 C 混凝土配合比选定试验记 录55 中铁二十二局联合体石太客运专线 Z7标段项目经理部 3 1 编制目的 混凝土工程在铁路桥涵、隧道等工程中都是一个极其重要的分项工程，使 用的混凝土不仅涉及普通混凝土，泵送混凝土，而且涉及喷射混凝土、水下混 凝土、预应力混凝土等专业要求较高的混凝土类型。随着混凝土的发展及人们 对工程质量要求的越来越严，混凝土耐久性的质量要求与控制越来越受到人们 的关注，为了做好石太客运专线铁路工程混凝土的配合比设计，使配制的混凝 土达到设计要求的结构安全、使用功能和耐久性能，满足设计使用年限内正常 运营的需要，特编制客运专线混凝土配合比设计作业指导书 。 2 适用范围 本作业指导书适用于石太铁路客运专线 Z7 标段内所有混凝土配合比的设 计、试配、及验证性试验。 3 依据标准 3.1普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000 3.2铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准TB10424-2003 3.3铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设2005160 号 3.4铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157 号 3.5客运专线高性能混凝土暂行技术条件科技基2005101 号 3.6铁路混凝土与砌体工程施工规范TB10210-2001 3.7铁路混凝土工程施工技术指南TZ210-2005 3.8铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003 3.9客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160 号 3.10铁路桥涵施工规范TB10203-2002 4 3.11客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TZ213-2005 3.12铁路隧道工程施工质量验收标准TB10417-2003 3.13客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160 号 3.14铁路隧道施工规范TB10204-2002 3.15客运专线铁路隧道工程施工技术指南TZ214-2005 4 原材料的选择与质量要求 4.1 水泥 4.1.1 水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的混合材宜为矿渣 或粉煤灰，有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高 抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。 4.1.2 水泥的质量应符合国家现行标准要求和铁路混凝土工程施工质量 验收补充标准中对水泥的技术要求的规定。 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175-1999 标准对水泥的技术要求 硅酸盐水泥品种 技术指标 I 型 II 型 普通硅酸盐水泥 不溶物（%） 0.75 1.50 烧失量（%） 3.0 3.5 5.0 氧化镁（%） 水泥中含量不宜超过 5.0%。如水泥经压蒸安定性试验合格，允许放宽到 6.0%。 三氧化硫 （%） 3.5 细度（%） 比表面积大于 300m2/kg 80um 方孔筛筛余不得超过 10.0%。 凝结时间 初凝不得早于 45min，终凝不得迟于6.5h。 初凝不得早于 45min，终凝不得迟于 10h。 安定性 用沸煮法检验必须 碱（%） 碱含量按 Na2O+0.65K2O 计算值来表示。使用活性骨料时碱含量不大于 0.60%或由供需双方商定。 强度等级 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R 3d 3.5 4.0 4.0 5.0 5.0 5.5 2.5 3.5 3.5 4.0 4.0 5.0抗折强度 MPa 28d 6.5 6.5 7.0 7.0 8.0 8.0 5.5 5.5 6.5 6.5 7.0 7.0 3d 17.0 22.0 23.0 27.0 28.0 32.0 11.0 16.0 16.0 21.0 22.0 26.0抗压强度 MPa 28d 42.5 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5 32.5 32.5 42.5 42.5 52.5 52.5 铁路混凝土工程施工质量验收补 中铁二十二局联合体石太客运专线 Z7标段项目经理部 5 充标准中对水泥的技术要求的规定见下表： 铁路混凝土对水泥的技术要求 序号 项目 技术要求 备注 1 比表面积 350m 2/kg（对硅酸盐水泥、抗硫 酸盐水泥） 按水泥比表面积测定方法（勃氏 法） （GB/T8074）检验 2 80um 方孔筛筛余 10.0%（对普通硅酸盐水泥） 按水泥细度检验方法（80um 筛筛析法） （GB/T1345）检验 3 游离氧化钙含量 1.0% 4 碱含量 0.80% 按水泥化学分析方法 （GB/T176）检验 5 熟料中的 C3A 含量 非氯盐环境下不应超过 8%，氯盐环境下不应超过 10% 按水泥化学分析方法（GB/T176）检验后计算求得 不宜大于 0.10%（钢筋混凝土）6 氯离子含量 0.06%（预应力混凝土） 按水泥原料中氯的化学分析方法 （JC/T420）检验 注：1 当骨料具有碱-硅酸反应活性时，水泥的碱含量不应超过 0.60%； 2 C40 及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过 0.60%。 4.2 细骨料 4.2.1 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁 净天然河砂（在铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定 、 客运专线高性能混 凝土暂行技术条件中规定为中粗砂） ，也可选用专门机组生产的人工砂，不 宜使用山砂，不得使用海砂。 4.2.2 细骨料的颗粒级配（累计筛余百分数）应满足下表的规定。 细骨料的累计筛余百分数（%） 级配区 筛孔尺寸 10.0mm 0 0 0 5.0mm 10-0 10-0 10-0 2.50mm 35-5 25-0 15-0 1.25mm 65-35 50-10 25-0 0.63mm 85-71 70-41 40-16 0.315mm 95-80 92-70 85-55 0.160mm 100-90 100-90 100-90 注：（1）除 5.0mm 和 0.63mm 筛档外，砂的实际颗粒级配与表中所列累计筛余百分率相比，允许稍 有超出分界线，但其总量不应大于 5%； （2）当所用细骨料的颗粒级配不符合要求时，应采取经试验证明能确保工程质量的措施后，方可 允许使用。 6 4.2.3 细骨料的粗细程度应按细度模数分为粗、中、细三级，其细度模数 分别为： 粗级：3.7-3.1；中级：3.0-2.3；细级：2.2-1.6。 配制混凝土时宜优先选用中级细骨料。当采用粗级细骨料时，应提高砂率， 并保持足够的水泥或胶凝材料用量，以满足混凝土的和易性；当采用细级细骨 料时，宜适当降低砂率。 泵送混凝土、抗渗混凝土宜选用中级细骨料。 4.2.4 细骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法检验，试样经 5 次循环后， 其质量损失不应大于 8%。细骨料的吸水率不应大于 2%。 4.2.5 采用天然河砂配制混凝土时，砂中含泥量、泥块含量、云母、轻物 质、有机物、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量应符合下表的规定。 砂中有害物质限值 质量指标项 目 600 3000 3000 6000 6000 强透水性环境土中 SO42-含量 （mg/kg ） 2000 3000 3000 12000 12000 24000 24000 硫酸盐侵 蚀 弱透水性环境土中 SO42-含量 （mg/kg ） 3000 12000 12000 24000 24000 中铁二十二局联合体石太客运专线 Z7标段项目经理部 51 化学侵蚀环境 环境作用等级化学侵蚀类型 H1 H2 H3 H4 盐类结晶 侵蚀 环境土中 SO42-含 量（ mg/kg） 2000 3000 3000 12000 12000 酸性侵蚀 环境水中 pH 值 6.5 5.5 40 100 100 _ 镁盐侵蚀 环境水中 Mg2+含 量(mg/L) 300 1000 1000 3000 3000 _ 注：1、对于盐渍土地区的混凝土结构，埋入土中的混凝土遭受化学侵蚀；当环境多风干燥时，露 出地表的毛细吸附区内的混凝土遭受盐类结晶侵蚀； 2、对于一面接触含盐环境水（或土）而另一面临空且处于干燥或多风环境中的薄型混凝土， 接触含盐环境水（或土）的混凝土遭受化学侵蚀，临空面的混凝土遭受盐类结晶侵蚀； 3、当环境中存在酸雨时，按酸性环境考虑，但相应作用等级可降低一级。 冻融破坏环境 环境作用等级 环境条件特征 D1 微冻地区+频繁接触水 微冻地区+水位变化区 严寒和寒冷地区+频繁接触水 D2 微冻地区+氯盐环境+频繁接触水 严寒和寒冷地区+水位变化区 微冻地区+氯盐环境+水位变化区 D3 严寒和寒冷地区+氯盐环境+频繁接触水 D4 严寒和寒冷地区+氯盐环境+水位变化区 注：严寒地区、寒冷地区和微冻地区是根据其最冷月的平均气温划分的。严寒地区、寒冷地区和 微冻地区最冷月的平均气温 t 分别为：t-8 ，-8 600 3000 3000 6000 6000 强透水性环境 土中 SO42-含 量（mg/kg） 2000 3000 3000 12000 12000 24000 24000 硫酸 盐侵 蚀 弱透水性环境 土中 SO42-含 量（mg/kg） 3000 12000 12000 24000 24000 盐类 结晶 环境土中 SO42-含量 （mg/kg） 2000 3000 3000 12000 12000 酸性 侵蚀 环境水中 pH 值 6.5 5.5 40 100 100 _ 室内年平均相对湿度小于 60% 长期在水下（不包括海水）或土中 室外环境 室内年平均相对湿度大于等于 60% 水位变动区 干湿交替 长期在海水水下区 离平均水位 15m 以上的海上大气区 离涨潮岸线 100-300m 的陆上近海区 离平均水位 15m 以内的海上大气区 离涨潮岸线 100 以内的陆上近海区 海水潮汐区或浪溅区（非炎热地区） 海水潮汐区或浪溅区（南方炎热地区） 盐渍土地区露出地表的毛细吸附区 遭受氯盐冷冻液和氯盐化冰盐侵蚀的部位 镁盐 侵蚀 环境水中 Mg2+含量 (mg/L) 300 1000 1000 3000 3000 _ 微冻地区 +频繁接触水 微冻地区 +水位变化区 严寒和寒冷地区 +频繁接触水 微冻地区+氯盐环境+ 频繁接触水 严寒和寒冷地区 +水位变化区 微冻地区+氯盐环境+ 水位变化区 严寒和寒冷地区+氯盐环境+ 频繁接触水 严寒和寒冷地区+氯盐环境+ 水位变化区 风蚀( 有砂情况)： 风力等级7 级,且年累计刮风时间大于 90d 风蚀( 有砂情况)：风力等级9 级,且年累计刮风时间大于 90d 流水 冲刷 ：被 流冰 撞击 、磨 损、 冲刷 （冰 层水 位下 0.5 m 冰层 水位 上 1.0 m） 风蚀( 有砂情况)：风力等级11 级,且年累计刮风时间大于 90d 泥砂冲刷：被大量夹杂泥砂或物体磨损、冲刷 环境因素 中铁二十二局联合体石太客运专线 Z7标段项目经理部 53 选定 等级 混凝土基本情况及施工情况调查表 工程名称： 设计强 度等级 使用部 位 混凝土 种类 钢筋最 小间距 混凝土保 护层厚度 构件尺寸 构件最 小截面 施工 方式 运输 方式 振捣 方式 坍落度 要求 其他需要说明的情况 54 混凝土技术指标选定表 工程名称： 强 度 等 级 使 用 部 位 设 计 年 限 碳 化 环 境 氯 盐 环 境 化 学 侵 蚀 冻 融 环 境 磨 蚀 环 境 抗 渗 等 级 抗 冻 等 级 密 度 坍 落 度 泌 水 率 含 气 量 抗 裂 性 试 配 强 度 电 通 量 弹 性 模 量 耐 磨 性 碱 含 量 氯 离 子 总 含 量 最 大 水 胶 比 胶 凝 材 料 的 最 低 用 量 非 受 力 裂 缝 宽 度 试 验 龄 期 中铁二十二局联合体石太客运专线 Z7标段项目经理部 55 混凝土原材料选定表 混凝土设计强度等级： 工程名称： 使用部位： 水泥 掺合料 细骨料 粗骨料 水 外加剂 品种 等级 厂家 品种 等级 厂家 掺量 胶凝 材料 总量 水 胶 比 产 地 细度 模数 含泥 量 产 地 最大 粒径 颗粒 级配 种 类 产地 品种 厂家 掺 量 56 中铁二十二局联合体石太客运专线 Z7标段项目经理部 57 附录 C 混凝土配合比选定试验记录 混凝土中有害物质计算书 委托单位： 报 告 编 号 ： 工程名称： 配合比编号： 工程部位： 报 告 日 期 ： 年 月 日 使 用 材 料 材料名称 报告编号 产地 规格型号 碱含量 （%） 氯离子含量（%） 水 泥 掺合料 1 掺合料 2 细骨料 粗骨料 1 粗骨料 2 水 外加剂 1 外加剂 2 混 凝 土 配 合 比 项目 水泥 掺合料 1 掺合料 2 细骨 料 粗骨料 1 粗骨料 2 水 外加剂 1 外加剂 2 配合比 每方材料用量（ kg） 原材料碱含量（kg ） 原材料氯离子含量（kg ） 混凝土总碱含量（kg ） 规定值 计算值 结果判定 混凝土氯离子含量（占 胶凝材料总量的%） 规定值 计算值 结果判定 计算依据： 结果意见： 计算 ： 复核： 技术负责人： 单位（章） 58 混 凝 土 配 合 比 试 配 记 录 编 号： 委托单位 见 证 单 位 委托日期 年 月 日 强 度 试 配 结 果 工程名称 见 证 人 要求坍落度 mm 工程部位 设计强度等级 C 抗渗等级 P 抗冻等级 MPa 配 比 龄期 荷 载 （kN） 强 度 （MPa） 强度 均值 达 试 配 强 度 % 水泥产地 品种牌号 强度等级 预测强度 MPa 编号 d 砂子产地 表观密度 kg/m3 堆积密度 kg/m3 细度模数 含泥量 % 泥块含量 % 编号 d 石子粒径 1 表观密度 kg/m3 堆积密度 kg/m3 针片含量 % 含泥量 % 泥块含量 % 编号 基准 W/C （ ） 28d 石子粒径 2 表观密度 kg/m3 堆积密度 kg/m3 针片含量 % 含泥量 % 泥块含量 % 编号 d 外加剂名称 1 规格牌号 生产厂家 掺量 % 编号 d 外加剂名称 2 规格牌号 生产厂家 掺量 % 编号 +0.05 W/C（ ） 28d 掺合料名称 1 规格牌号 生产厂家 掺量 % 取代方式 编号 d 掺合料名称 2 规格牌号 生产厂家 掺量 % 取代方式 编号 d 混 凝 土 配 合 比 设 计 计 算 -0.05 W/C（ ） 28d 抗冻 抗裂性 抗渗 电通量 8.计算外加剂用量： )(CmfJW 9.混凝土配合比（重量比）： mC ： mW ：m S ：m G ：m f ：m JW ：m UEA 弹性模量 耐磨性 基准混凝土每 1m3 材料用量（kg/m 3） 石 子 外加剂 掺合料 水泥 水 砂子 1 2 1 2 1 2 基准配比、增减 0.05 水灰比试拌 升混凝土材料用量（kg） 石 子 外加剂 掺合料材料 用量 水泥 水 砂子 1 2 1 2 1 2 基准 +0.05 -0.05 试 拌 情 况 坍落度 （mm） 和易性 泌水率 （%） 容 重 (kg/m3) 初凝时间 (h：min) 终凝时间 (h：min) 含气量 （%） )(0,MPafcu W/C 与 W/C 关系图0,cuf 基 准 +0.05 1.混凝土配制强度（MPa）： 645.1,0,kcucf , 2.计算水灰比： cebacuffCW0,/ 3.每 m3 混凝土用水量： w 4. 每 m3 混