混凝土配合比试验设计方案.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 混凝土配合比设计试验报告 一 配合比设计理论依据 1 民航机场场道工程施工技术要求 1996 10 2 广州白云国际机场迁建工程 场道道面工程补充施工技术要求 3 水泥胶砂强度检测方法 ISO 法 GBT17671 1999 4 公路集料试验规程 JTJ058 2000 5 水泥混凝土路面施工及验收规范 GB97 87 6 公路工程水泥混凝土试验规程 JTJ053 94 7 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000 J64 2000 8 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 GB175 9 混凝土外加剂一等品规定指标 GB8076 1997 10 混凝土外加剂应用技术规范 GBJ119 88 二 道面混凝土设计要求如下 2 1 强 度 28天抗折强度5 0Mpa 2 2 和易性要求 维勃稠度20 40s 或塌落度小于10mm 2 3 耐久性要求 水泥用量不少于300Kg m3 也不宜大于330Kg m3 水灰比不宜大于0 44 2 4 水泥混凝土所用原材料应符合 民航机场场道工程施工技术要求 1996 10中的有关要求外 尚应符合以下规定 2 4 1水泥 道面及道肩面层混凝土可采用标号为525的硅酸盐水泥 水泥中氧化镁含量不宜大于3 碱含量不大于0 6 水泥的其他质量应符合 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 GB175的有关规定 2 4 2砂 宜采用细度模数为2 65 3 20的中粗河砂 砂的含泥量不得大于3 含泥量超过规定时应冲洗 应委托有资格的试验单位 按 公路集料试验规程 JTJ058 2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性 有碱活性的砂不得使用 2 4 3碎石 圆孔筛最大粒径为40mm 应委托有资格的试验单位 按 公路集料试验规程 JTJ058 2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性 有碱活性的碎石不得使用 碎石应按圆孔筛5 20mm 20 40mm两级级配分别备料 两种碎石混合后的颗粒级配应符合下表要求 项 目 技 术 要 求 颗粒 尺寸 筛孔尺寸mm 圆孔筛 40 20 10 5 累积筛余 0 5 50 70 70 90 90 100 2 4 4水 冲洗集料 拌和混凝土及混凝土养生可采用一般饮用水 使用河水 池水或其他水应符合下列要求 水中不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质 如油 糖 酸 碱 盐等 硫酸盐含量 按SO2 1计 不超过2 7mg cm3 pH值大于4 含盐总量不得超过5mg cm3 2 4 5外加剂 水泥混凝土中需要掺用外加剂时 必须根据工程要求 通过试验选定外加剂的种类和用量 外加剂的质量应符合 混凝土外加剂一等品规定指标 GB8076 1997 的规定要求 其使用应符合 混凝土外加剂应用技术规范 GBJ119 88 的规定要求 不得使用pH值大于8的碱性外加剂 施工过程中应严格控制外加剂剂量 现场有专人配制 三 确定原材料 我们根据招标文件 投标书 与业主签订的施工合同及施工图纸的要求确定使用下列材料 3 1水泥 采用业主指定的广州市珠江水泥厂生产的粤秀牌42 5R 型硅酸盐水泥 主要指标如下 密度rc 3 1Kg L Rc 54Mpa Rf 8 9Mpa 式中 Rc 实测水泥28d抗压强度 Rf 实测水泥28d抗折强度 3 2碎石 采用业主指定的中铁建厂工程局生产的石灰岩碎石 主要指标如下 密度 r石 2 74Kg L 堆积密度 ro石 1 64Kg L 大石 小石 85 15 3 3水 采用业主供应的自来水 3 4外加剂 采用业主指定的中航山西机场工程化工公司生产的糖钙型RC B减水剂 3 5砂 我部对机场附近范围内的所有采砂厂进行全部考察 并对质量 价格 运距 生产规模进行全方位考虑 确定采用清远北江河河砂 主要指标如下 细度模数2 90 密度 r砂 2 65Kg L 堆积密度 ro砂 1 56Kg L 我们对上述五种原材料进行抽样检测 并委托花都市省高速公路检测中心试验室检测 结果均符合 场道道面工程补充施工技术要求 检测结果附后 四 配合比设计 4 1确定混凝土配制强度规范要求 4 1 1 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000 J64 2000要求 ff配 ff标 1 645 式中 ff配 砼的配制抗折强度 Mpa 即所需的平均抗折强度 ff标 砼的设计抗折标号 Mpa 施工单位砼抗折强度的标准偏差值 Mpa 4 1 2 民航机场场道工程施工技术要求 1996 10 ff配 1 15ff标 式中 ff配 砼的配制抗折强度 Mpa 即所需的平均抗折强度 ff标 砼的设计抗折标号 Mpa 4 2标准差的确定 值反映施工单位的质量控制水平 控制水平高 值较小 即强度的变异较小 质量控制较好的 为0 3MPa 0 5MPa 值由计算得出 施工单位如具有30组以上现场砼抗折强度的统计资料 可按下式求得 或 式中 第i组试件强度 n组试件强度的平均值 n 总试验组数 计算时 砼抗折强度的统计资料必须连续取30组以上 不得挑选 因无该机场现场混凝土抗折强度的统计资料 根据 民航机场场道工程施工技术要求 1996 10的要求 确定标准差按0 5Mpa计 4 3配制强度确定 4 3 1国 标 ff配1 5 1 645 0 5 5 82MPa 4 3 2民 航 ff配2 1 15 5 5 75Mpa 4 3 3配制强度 ff配1 ff配2 ff配 ff配1 5 82Mpa 4 4 初步确定水灰比 ff配 1 26Rf 0 96 w c 即 w c 0 96 ff配 1 26Rf 0 44 4 5 初步确定水泥质量和用水量 我们根据以往经验 水泥用量Gc取310Kg m3 则用水量 Gw 310 0 44 136 4Kg m3 4 6确定两级石子的配合比例 计算石子空隙率 我们用优选法选择空隙最小时的两级石子配合比例为最佳比例 比例为 大石 小石 85 15 此比例中的堆积ro石 1 64Kg L 石子空隙率V0 r石 ro石 r石 100 2 74 1 64 2 74 100 40 1 4 7计算砂石比 含砂率 我们采用绝对体积砂石比计算砂石用量 绝对体积砂石比 K 其中为拨开系数取1 2 1 3 K 1 56 1 64 2 74 2 65 0 401 1 2 0 47 绝对体积砂石比为0 47 由k值计算绝对体积含砂率S S 0 47 1 0 47 32 4 8计算砂石总绝对体积V总 V总 1000 Gc rc Gw 10a 其中 a为砼含气量百分数 当不加引气型外加剂时取a 1 V总 1000 310 3 1 136 4 1 10 753 6L 4 9计算砂用量Gs与石子用量Gg 砂的绝对体积 V砂 V总 S 753 6 32 241 2L 砂用量 Gs 241 2 2 65 639 2Kg 石子的绝对体积V石 V总 V砂 753 6 241 2 512 4L 石子用量Gg V石 r石 512 4 2 74 1404Kg Gg 1404Kg 其中 大石1193 4Kg 小石210 6Kg 4 10列出1m3 砼组成材料用量与砼计算密度 m3砼组成材料用量 kg 水泥 P 42 5R 310 水 136 4 砂 中粗砂 639 2 碎石 5 20 210 6 碎石 20 40 1193 4 计算密度 2489 6Kg m3 五 试拌与调整 5 1调整含砂率 用优选法 分数法 确定流动性和粘聚性最好的含砂率 依据计算出的含砂率 左右扩展得出一个优选范围 一般可凑成13或8个分格 在选定的范围内用分数法进行优选 试验比较指标是混凝土拌合物的维勃稠度 在水灰比 水泥用量一定的条件下 维勃稠度秒数最小的含砂率是最优含砂率 最优含砂率维勃稠度试验统计表 品种 砂率 水泥 水 砂 大石 小石 维勃稠度秒数 30 310 136 4 599 2 1228 6 216 8 62 33 310 136 4 659 1 1175 9 207 5 59 35 310 136 4 699 1 1140 8 201 3 74 32 310 136 4 639 2 1193 4 210 6 47 31 310 136 4 619 1211 1 213 7 58 最优含砂率是32 5 2调整水泥用量 同时调整用水量 保持水灰比不变 当处于最佳含砂率情况下 流动性仍低于设计要求维勃稠度20 40秒时 应适当增加水泥用量和增加相应的用水量 当流动性明显高于设计要求时 也可适当减少水泥用量 在整个调整过程中水灰比不变 品种 砂率 水泥 水 砂 大石 小石 维勃稠度秒数 32 310 136 4 639 2 1193 4 210 6 47 32 315 138 6 635 7 1187 5 209 6 31 32 320 140 8 632 6 1181 5 208 5 19 最佳水泥用量为315Kg m3 六 密度校核 由于计算方法本身的误差以及由于骨料的参数测的误差 由步骤九所得到的配合比 其1m3砼组成材料用量所配制出的砼不一定正好是1m3 即计算密度与实测密度之间存在的误差 一般误差在 2 以内 我们根据实测密度的平均值来修正1m3砼组成材料用量 修正的方法是 求修正系数 R 将经过试拌调整满足和易性要求的1m3砼的计算组成材料用量乘以修正系数R 就得到实际上1m3砼组成材料用量 我们就得到一个供强度校核用的配合比 七 强度校核 经过计算和试拌所确定的配合比 其平均抗折强度能否达到ff 配 还必须通过强度试验为检验 即所谓强度校核 7 1强度试验应不小于6组试件 每组包括3个试件 当6组试件强度试验结果的总平均值大于等于ff配 强度变异标准偏差小于等于0 5Mpa时 则可以认为该配合比是合格的 若标准偏差大于0 5Mpa则说明试验室试验误差较大 则应重新成型6组试件进行强度试验 若6组试件的平均强度达不到ff配 则认为该配合比不合格 应该选用较小水灰比 进行计算 试配调整与强度校核 直到满足ff配要求为止 7 2实际工作中为了加快工作进度 应该同时平行进行三种以上不同水灰比的配合比的计算 试配调整与强度校核工作 并从中选择满足ff配要求并且又较经济的配合比 品种 编号 水灰比 砂率 水泥 水 砂 大石 小石 RC B 1 0 44 32 310 136 4 639 2 1193 4 210 6 2 0 44 32 315 138 6 635 7 1187 5 209 6 3 0 44 32 320 140 8 632 6 1181 5 208 5 4 0 43 32 315 135 5 638 4 1192 4 210 5 5 0 43 32 320 137 6 635 2 1186 6 209 4 6 0 43 32 315 135 5 638 4 1192 4 210 5 0 48 7 0 44 32 315 138 6 635 7 1187 5 209 6 0 4725 7 3配合比的试验方法 试模为150 150 550 拌和 采用机械拌和 养护 采用标养 温度为20 2 相对温度 90 成型 采用1 振动台捣实 7 4砼配合比所列出的1m3砼砂石材料用量都是指干燥 气干 状态下的用量 在施工现场 砂石材料露天堆放 含水率常有变化 工地实验室应该根据实际含水率 及时计算施工现场的配合比 才能保证设计配合比的正确执行 由于施工原材料来自若干产地 对不同的材料进行正交配比 满足设计要求 确保施工顺利进行 材料级配变异加上拌和和配比精度 产生一个混合料变异 此种变异在设计要求的范围之内 在此设计要求的范围之内也满足地理 气候变化及温度变化产生的变异 八 结论 根据 水泥混凝土路面施工及验收规范 GBJ97 87中混凝土试块强度评定 评定我们所试配的7种配合比试块的抗折强度及标准差后 我们确认为 配合比能满足设计及施工要求 可用于道面水泥混凝土施工 水泥用量为310 kg m3 水灰比为0 44 砂率为28 水泥 水 砂 大石 小石 310 136 4 548 8 1052 409 水泥用量为320kg m3 水灰比为0 44 砂率为30 水泥 水 砂 大石 小石 320 140 8 588 1022 397 水泥用量为330kg m3 水灰比为0 43 砂率为29 水泥 水 砂 大石 小石 330 142 564 1031 400 水泥用量为300kg m3 水灰