混凝土配合比试验设计方案

混凝土配合比设计试验报告混凝土配合比设计试验报告 一 配合比设计理论依据一 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 二 道面混凝土设计要求如下 2 12 1 强 强 度 度 28 天抗折强度 5 0Mpa 2 22 2 和易性要求 和易性要求 维勃稠度 20 40s 或塌落度小于 10mm 2 32 3 耐久性要求 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 12 4 1 水泥水泥 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 22 4 2 砂砂 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 32 4 3 碎石碎石 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 筛孔尺寸 mm 圆孔筛 4020105 颗粒 尺寸累积筛余 0 550 7070 9090 100 2 4 42 4 4 水水 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 52 4 5 外加剂外加剂 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 水水 采用业主供应的自来水 3 4 外加剂外加剂 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 四 配合比设计配合比设计 4 1 确定混凝土配制强度规范要求确定混凝土配制强度规范要求 4 1 1 4 1 1 普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 JGJ55 20002000 J64J64 20002000 要求要求 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 4 1 2 民航机场场道工程施工技术要求民航机场场道工程施工技术要求 1996 1996 1010 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 24 2 标准差的确定标准差的确定 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 1 2 1 n ff n i ffi 1 1 22 n fnf n i ffi 式中 第 i 组试件强度 fi f n 组试件强度的平均值 f f 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 34 3 配制强度确定配制强度确定 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 44 4 初步确定水灰比初步确定水灰比 ff 配 1 26Rf 0 96 w c 即 w c 0 96 ff 配 1 26Rf 0 44 4 54 5 初步确定水泥质量和用水量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 64 6 确定两级石子的配合比例 计算石子空隙率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 74 7 计算砂石比 含砂率计算砂石比 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 0 0 0 V r r r r 砂 石 石 砂 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 K K VV V S 1 石砂 砂 S 0 47 1 0 47 32 4 84 8 计算砂石总绝对体积计算砂石总绝对体积 V V 总总 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 94 9 计算砂用量计算砂用量 GsGs 与石子用量与石子用量 GgGg 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 4 104 10 列出列出 1m1m3 3 砼组成材料用量与砼计算密度砼组成材料用量与砼计算密度 m m3 3砼组成材料用量 砼组成材料用量 kgkg 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 试拌与调整五 试拌与调整 5 15 1 调整含砂率调整含砂率 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 310136 4599 21228 6216 862 33 310136 4659 11175 9207 559 35 310136 4699 11140 8201 374 32 310136 4639 21193 4210 647 31 310136 46191211 1213 758 最优含砂率是最优含砂率是 32 32 5 25 2 调整水泥用量 同时调整用水量 保持水灰比不变调整水泥用量 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 310136 4639 21193 4210 647 32 315138 6635 71187 5209 631 32 320140 8632 61181 5208 519 最佳水泥用量为最佳水泥用量为 315Kg m315Kg m3 3 六 密度校核六 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 砼计算密度 砼实测密度平均值 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 17 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 27 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 4432 310136 4639 21193 4210 6 2 0 4432 315138 6635 71187 5209 6 3 0 4432 320140 8632 61181 5208 5 4 0 4332 315135 5638 41192 4210 5 5 0 4332 320137 6635 21186 6209 4 6 0 4332 315135 5638 41192 4210 50 48 7 0 4432 315138 6635 71187 5209 60 4725 7 37 3 配合比的试验方法配合比的试验方法 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 47 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