C50箱梁配合比报告.doc

报告编号：HXSG2-3PB-20100425-1汉孝城际铁路二标C50箱梁高性能混凝土配合比设计试验报告中国葛洲坝集团股份有限公司黄陂制梁场试验室二一年四月C50箱梁高性能混凝土配合比设计试验报告特别声明：1、本报告未加盖本检测有限公司资料章无效；2、本报告无编写、校核、审批人签字无效；3、本报告涂改、错页、换页、漏页无效； 4、对本报告如有异议，应于收到报告之日起十五日内向本试验室书面提出，逾期不予办理。审 批：校 核：编 写：试 验： 1 工程概况武汉至孝感城际铁路是武汉市圈城际铁路网的有机组成部分，线路从汉口站东咽喉引出，沿既有线上跨新华下路后折向北，然后沿规划的塔子湖西路北行，上跨三环线后在将军四路东侧穿越金银潭，上跨府河后折向西北，跨越汤仁海、机场高速公路、新漖湖，再沿盘龙城规划道路至外环线，然后从西南方向沿机场规划通道平行机场跑道方向进入天河机场，设机场站；过机场后线路折向西，经天河镇沿白水湖（童家湖）北侧至野猪湖、王母湖南侧走行至G107国道，而后沿107国道向北进入孝感市东城新区，沿滚子河（规划的槐荫公园）跨孝汉大道后到达终点，正线长61.263km。本工程共分4个标段，本标为2标段。里程范围： DK1+550DK23+800，正线长度21.861km。主要工程包括双线桥梁14680.34km，高架车站2个、隧道4.45km（含地下车站1个）、路基3250.35km、涵洞18座、轨道（本工程全线铺长轨，含DK0+000DK1+550代建部分）、房屋、绿化、迁改、电改沟槽、接触网支柱基础、大临及过渡等工程。该混凝土设计强度等级为C50，施工时混凝土从拌和楼集中拌和，使用泵送方式进行浇筑，根据相关规定及施工条件确定其混凝土配合比设计坍落度为180220mm。2 设计依据该混凝土配合比设计试验依据（但不限于）下列标准、规范、规程及文件：(1) 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定，铁建设2005157号(2) 关于发布铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知，铁建设2007140号(3) 铁路混凝土与砌体工程施工规范，TB10210-2001(4) 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准，铁建设2005160号(5) 普通砼用砂、石质量及检验方法标准，JGJ52-2006(6) 通用硅酸盐水泥，GB1752007(7) 普通混凝土配合比设计规程，JGJ55-2000(8) 普通混凝土拌和物性能试验方法标准，GB/T50080-2002(9) 普通混凝土力学性能试验方法标准，GB/T50081-2002(10)普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法，GBJ82-85(11)混凝土拌和用水标准，JGJ63-2006(12)混凝土外加剂，GB8076-2008(13)用于水泥和混凝土中的粉煤灰，GB1596-2005(14)关于印发混凝土分项工程原材料标准局部修订条文的通知，铁建设2009152号(15)客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件，铁科技函2004120号(16)客运专线高性能混凝土暂行技术条件，科技基2005101号3 原材料情况水 泥：采用江西亚东水泥有限公司生产的P.O 42.5水泥； 粉煤灰：采用武汉阳逻电厂生产的I级F类粉煤灰；矿渣粉：采用武汉武钢华新水泥有限责任公司生产的S95矿渣粉；细骨料：采用滠水河仙姑寨黄砂，细度模数2.6；粗骨料：采用石门喻家山采石场碎石，按510mm，1020mm（掺配比例为30：70）掺配为520mm连续粒径；外加剂：采用武汉格瑞林建材科技股份有限公司生产的SP010标准型聚羧酸系高效减水剂，掺量1.0%。4 原材料试验成果4.1 水泥采用亚东P.O 42.5水泥，水泥物理性能和化学性能检测成果见表1、表2。表 水泥物理性能检测成果表检验项目单位技术要求检验结果凝结时间min初凝45 min165min终凝600 min224安定性mm5.02.0抗压强度MPa3d17.024.8抗折强度MPa3d3.55.9表2 水泥化学性能检测成果表检验项目单位技术要求检验结果烧失量%5.02.9氧化镁%5.02.3比表面积m2/kg300350318碱含量%0.800.57三氧化硫%3.52.1游离CaO含量%1.00.8氯离子含量%0.060.02熟料C3A含量%87.54.2 粉煤灰采用武汉阳逻电厂生产的I级F类粉煤灰，检测成果见表3。表3 粉煤灰性能检测成果表检验项目单位技术要求检验结果细度%125.8氯离子含量%0.020.007需水量比%9594烧失量%5.00.3含水量%1.00.3SO3含量%3.00.32CaO含量%102.1游离氧化钙%1.00安定性/5.01.0碱含量%/1.214活性指数7d%/7628d%/784.3 矿渣粉采用武汉武钢华新水泥有限责任公司生产的S95矿渣粉，检测成果见表4。表4 矿渣粉性能检测成果表检验项目单位技术要求检验结果氧化镁含量%14.011.3三氧化硫含量%4.00.22烧失量%3.01.4氯离子含量%0.060.005比表面积kg/m3350500427流动度比%95100含水量%1.00.2活性指数7d%757728d%95977密度g/cm32.82.84碱含量%/0.6584.4 砂采用滠水河仙姑寨黄砂，检测成果见表5。表5 砂检测成果表检验项目单位技术要求检验结果含泥量%2.00.9泥块含量%0.50.4云母含量%0.50.2轻物质含量%0.50.08氯离子含量%0.020.004硫化物及硫酸盐含量%0.50.08有机物含量/比色法：颜色不深于标准色合格坚固性%86吸水率%21.2颗粒级配%筛孔尺寸（mm）级配区累计筛余范围实测累计筛余属于区中砂区区区10.000005.010010010032.50355250150111.2565355010250180.630857170414016480.315958092708555900.16010090100901009099细度模数/2.6碱活性%/0.014.5 石采用黄陂石门喻家山采石场 (510)mm及(1020)mm碎石。按照(510)mm：(1020)mm=30：70比例混合后检测成果见表6。表6 (520)mm碎石检测成果表检验项目单位技术要求检验结果含泥量%0.50.6泥块含量%0.20.2压碎指标%107.4针片状颗粒含量%53.8氯离子含量%0.020.001硫化物及硫酸盐含量%0.50.08紧密空隙率/4039坚固性%52吸水率%10.6岩石抗压强度母岩与混凝土强度等级之比1.5169.6碱活性%/0.01颗粒级配%筛孔尺寸（mm）累计筛余（%）实测累计筛余520mm连续级配25.00020.0010016.0/410.04080625.090100972.50951001004.6 拌和用水采用生活饮用水，检测结果见表7。表7 拌和用水检测成果表检验项目单位质量指标检验结果pH值/6.57.0不溶物含量mg/L20000可溶物含量mg/L2000130氯化物含量mg/L3507硫酸盐含量mg/L60019碱含量mg/L150020凝结时间差初凝min30-14终凝min30-9抗压强度比（28d）%901004.7 外加剂采用武汉格瑞林建材科技股份有限公司生产的聚羧酸高效减水剂，掺量1.0%，检测成果见表8。表8 聚羧酸高效减水剂检测成果表检验项目单位质量指标检验结果水泥净浆流动度mm240305硫酸钠含量%50.04氯离子含量%0.10.044碱含量%10.06.68减水率%2029.5含气量%4.54.6坍落度保留值mm30min18019060min150155常压泌水率比%200压力泌水率比%900抗压强度比%3d1302197d12521728d120145对钢筋的锈蚀作用/无锈蚀无锈蚀收缩率比%13596相对耐久性指标（200次）%8093甲醛含量%/0.007pH值/6.5密度g/cm3/1.073含固量%/24.18凝结时间差初凝min/+20终凝min/-105 配合比计算计算配制强度fcu，0。根据TB10424铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准中对混凝土强度的要求按下式计算其配置强度。fcu，0=fcu，k+1.645 =50+1.6456.0=59.9MPa水灰比的确定。根据JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程中规定，采用碎石的A、B值，A取0.46；B取0.07，且水泥实际强度取42.5MPa。计算水灰比为：W/C=0.4642.5/（59.9+0.460.0742.5）=0.32选用基准水灰比为0.29。用水量的确定。根据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000中塑性混凝土每方用水量表中规定用水量平均取值，且在坍落度为90mm的基础上采用坍落度增长20mm，每方用水量增加5kg，取每方用水量为215+（200-90）/205=242kg，掺入减水率为29.5%的外加剂后的每方用水量为242（1-29.5%）=171kg，经试拌当时拌和物性能符合技术要求，选用用水量为141kg。掺入胶凝材料30%的外掺料，粉煤灰的掺量取16%，矿渣粉的掺量取14%，减水剂的掺量取1.0%。水胶比为0.29时，每方材料用量为胶凝材料：141/0.29=485kg/m3计算水泥用量为48570%=340kg/m3粉煤灰的用量为4850.16=78kg/m3矿渣粉的用量为485-340-78=67kg/m3减水剂的用量为：4851.0%=4.85kg/m3骨料用量的确定。根据施工及和易性要求，砂率为38%，混凝土假定容重为2440 kg/m3，按重量法公式计算。砂：（2440-141-340-78-67-4.85）38%=687kg/m3；碎石：2440-141-340-78-67-4.85-687=1122kg/m36 室内试验成果根据技术要求及原材料情况，进行混凝土配合比室内试验。(510)mm及(1020)mm碎石比例采用30：70。室内试验成果见表9。表9 混凝土配合比室内试验成果表水胶比用水量（kg/m3）砂率（）坍落度（mm）含气量 （%）实测容重（kg/m3）7d弹模（GPa）抗压强度（Mpa）1d2d3d4d5d7d0.29141381852.7248038.711.031.838.444.545.048.7当混凝土配合比| c，t-c，c|/c，c2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数，即为确定的设计配合比。其中=c，t/c，c，c，t为混凝土表观密度实测值，（kg/m3）c，c为混凝土表观密度计算值，（kg/m3）校正系数50=| c，t-c，c|/c，c =40/2440=1.6%2%，本配合比不需要修正。7 总碱含量及Cl-含量计算总碱含量应符合铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设【2005】160号中对配合比总碱含量的规定。混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺和料、外加剂、及水的碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含可溶性碱计算，粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱量取矿渣粉总碱量的1/2。钢筋混凝土中由水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和用水等引入的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。碱含量和氯离子含量见表10。表10 推荐配合比氯离子含量及碱含量项目水泥粉煤灰矿渣粉水砂碎石外加剂氯离子含量（%）0.020.0070.00570.0040.0010.044碱含量 （%）0.571.2140.658200.010.016.68C50配比（kg/m3）340786714168711224.85注：表中水的氯离子含量和碱含量单位为mg/L。C50箱梁高性能混凝土中的总碱含量：1412010-6+3400.57%+781.214%6+670.658%2+4.856.68%=2.643kg/m33.0 kg/m3C50箱梁高性能混凝土中的Cl-含量：141710-6+3400.02%+780.007%+670.005%+6870.004%+11220.001%+4.850.044%=0.119kg/m3混凝土中的Cl-含量占胶凝材料总