C40水下混凝土配合比设计书

C40水下混凝土配

合比设计书

C40水下混凝土配合比设计书

一、设计说明

铁路客运专线CYSG-6混凝土结构物设计•使用年限为：00年。该混凝土设计强度等

级i境作用等级为蜴高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，在混

土中参力:J粉煤灰和：性能减水剂，施工采用泵送混凝土施工工艺，输送罐车输送，

度控制在180-220mm范|1岫%扩展度控制在400-600mn范惘内。二、设计依据

混凝土▼

《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设(2005)157号

《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基(2005)101号

《铁路混凝土工程施工质量脸收补充标准》铁建设(2005)160号

《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005

《铁路混凝土与砌体JL程施工质量验收标准》TB10424-2003

《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000

《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002

《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002

三、原材料

水泥：xxxxP.042.5

细骨料：河砂，细度模数Mx=2.G

粗骨料：5-25mm碎石

粉煤灰：II级

矿粉：S95

减水剂：聚粉酸盐高性能减水剂掺量为1.0%

水：饮用水

四、设计步骤

根据《普通混凝土配合比设计规程*JGJ55-2000)《客运专线高性能混凝土例行技术条件》

科技基(2005)101号进行设计。

1、计算:

①确定试配强度：f=f+1.645X0=35+1.645X5=43.2MPa根据TZ210-2005《铁

cuaocu«k

路混凝土工程施工技术指南》中要求，配制强度应提高I0T20%,故试配强度为43.2X

1.15=49.7MPao,

ax/

②水胶比：W/C=/.+/X；xf。=46,选取0.33

ctf,0abce

③诜取单位用水量Wo=147K〃mx坍落度：180〜220mm

④计算胶凝材料用量：Co=W9/(W/C)=445Kg/m>

⑤选取砂率B=0.40

⑥计算砂、石用量(假定1m，混凝土容重2400Kg/m：＜)

-145«M7iSo*Go=2100Kg/m，

So/(So+Go)=0.40

So=725Kg/msGo=1083Kg/m：i

⑦减水剂用量：445X0.01=4.45Kg/m»

⑧粉煤灰用量：445X0.3=133Kg/m3

⑨矿粉用量：445X0.05=22Kg/m：.

⑩水泥用量：445-133-22=290Kg/ms

2,调整水胶比增加0.02,

①水胶比：0.35

②选取单位用水量Wo=147Kg/nv,坍落度：180〜220mm

③计算胶凝材料用量：Co=Wo./(W/C)=420Kg/m3

④选取砂率0=0.40

⑤计算砂、石用量(假定Im，混凝土容重2400Kg/mO

420+147+So+(；o=2400Kg/^

So/(So+Go)=0.40

So=735Kg/msGo=1098Kg/m3

⑥减水剂用量:420X0.01=4.20Kg/nP

⑦粉煤灰用量：420X0.3=126Kg/m：＜

⑧矿粉用量：420X0.05=21Kg/m3

⑨水泥用量：420-126-21=273Kg/nv

3、水股比减小0.02：

①水灰比:0.31

②选取单位用水量Wo=147Kg/m，,坍落度：180〜220mm

③计算胶凝材料用量：Co=Wo,/(W/C)=474Kg/ni：1

④选取砂率。=0.40

⑤计算砂、石用量(假定1m?混凝土容重2400Kg/m-)474+147^So+(；o=2400

Kg/m＞

So/(So+Go)=0.40

So=714Kg/m^Go=1065Kg/m：'

⑥减水剂用量：474X0.01=4.74Kg/m：＜

⑦粉煤灰用量：474X0.3O=142Kg/m'

⑧矿粉用量：474X0.05=24Kg/m：＜

⑨水泥用量：474-142-24=308Kg/m3

五、砂配合比试拌(50L)

1、水胶比0.33

经试拌混凝土和易性良好，坍落度_220__mm,含气量一1^5—缸60分钟后坍落度

190叫制l50X150X150cm立方体试件_2_组、抗裂试件____I_____组。

2.水胶比0.35

经试拌混凝土和易性良好，坍落度190叽含气量_U_泉60分钟后坍落度

皿im。制150X150X153cm立方体试件_____浏、抗裂试件1组。

3、水胶比0.31

经试拌混凝土和易性良好，坍落度_2110_加、含气量.3,7缸60分钟后坍落度

180mm。制l50X150X150cm立方体试件2组、抗裂试件1组。

(3)根据上述规定初步选定配合比(kg/np)如下：

编号水泥细骨料粗骨料水粉煤灰矿粉减水剂水胶比

12907251083147133224.450.33

22737351098147126214.200.35

33087141065147142244.740.31

六、高性能混凝土的总碱量和以离子总含量计算；

(1)高性能混凝土的总碱量计算

高性能混凝土的总碱量包括水泥，粉煤灰，矿粉，外加剂及水的碱含量之和。其中粉

煤灰和矿粉的碱含量以其所含可溶性碱量计算。粉煤灰的可溶性碱量取其总碱量的"6,矿

粉的可溶性碱量取其总碱量的1/2,硅灰的可溶性碱量取其总减量的1/2。高性能混凝土的

总碱含量不应超过3.0kg/m3。该组高性能混凝土每方.总碱含鼠计算如下表：

材料名称水泥水粉煤灰矿粉减水剂

单方混凝土中各含1290147133224.45

碱材料用量(kg)2273147126214.20

3308147142244.74

各材料中碱含量0.50%42.61mg/L1.34%0.53%1.50%

单方混凝土中各材11.4500.00631.78220.11660.0667

料的碱含量(kg)21.3650.00631.68840.11130.063

31.5400.00631.90280.12720.0711

单方混凝土的总碱11.8783

含量＜kg)21.7713

31.9981

(2)高性能混凝土的氯离子总含量计算

高性能混凝土氯离子总含量包括水泥，粉煤灰，矿粉，细骨料，粗骨料，水，外加剂等所

含氯离子含量之和，不应超过胶凝材料总量的0.10舟。该组高性能混凝上氯离子含量计算结

果如下：

材料名称水源细骨料粗骨料水粉煤灰矿粉减水剂

单方混凝土12907251083147133224.-15

中各材料用22737351098147126214.20

量(kg)330871410651471422474

各材料中氯离子

0.020%0.001%0.001%29.48mg/L0.006%0.02%0.025%

含量

单方混凝土10.05800.00730.01080.00430.00800.00440.0011

TtXIV1-TUU

20.05460.00740.01100.00430.00760.00420.0010

自

(kg)30.06160.00710.01070.00430.00850.00480.0012

混凝土中的10.0939

氯离子总含20.0900

量(kg/m3)30.0982

混凝土中的10.0323

氯离子总含20.0330

量(%)30.0319

七、高性能混凝土的试配及拌合物性能

对以上配合比进行混凝土拌合物性能试验，经试拌该组高性能溜凝土配合比的拌合物性能结果

见下表；_________________________________________________________________

序号塌落度(mm)含气量(%)

12203.5

21903.4

32003.7

根据拌合物性能试验结果，初步选定的配合比的混凝土拌合物的性能均能满足设计要求

八、高性能混凝土的抗裂性能、力学性能及耐久性能。

(1)按上述配合比进行抗裂对比试验。

根据《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设(2005)160号文，成型混凝土

抗裂试件，Id后拆模放在一定的温度和湿度条件下养护，每天观察试件表面开裂情况，经

过养护用放大镜观察试件表面没有裂缝。

(2)按上述配合比进行力学性能试验，耐久性能试验，试捡结果见下

抗压强度(Mpa)电通量抗渗

编号

7d28d56d28d28d

1/53.7/916PIO

2/54.4/874PIO

3/53.1/895PIO

九、高性能混凝土的理论配合比确定

根据上述试验结果，在满足设计和施工要求的条件下，考虑经济节约，优选的原则，确

定C40水下高性能混凝土理论配合比为：

强度等原材只用号

级水湿细骨料粗骨料水粉煤灰矿粉减水剂

C402907251083M7133224.45

十、附件

（1）配合比选定报告：

（2）混凝土碱含量，氯离子含量计算书；

（3）混凝土配合比电通量试验报告；

（4）混凝土配合比抗裂试验报告；

<5）混凝土抗渗试验报告：

（6）原材料试验报告。

2015年水下玻纤套筒加固桥梁墩柱成功项目案例

水下玻纤套筒加固系统（又称“夹克法”），主要应用于对各种腐

蚀、冲刷、混凝土脱落、钢筋露筋等病害的结构基础码头桩基和桥墩

柱（包括混凝土桩、钢桩和木桩）等修复和加固防护，以及对新建墩柱

的预先防护。

自20世纪70年代以来，此技术在世界范围内已修复了成千上

万个桥墩，实践证实了水下玻纤套筒加固系统是一种经济、高效和长期

维护的解决方案。该系统配套的材料有：玻璃纤维套筒、玻璃纤维套筒、

水泥基灌浆料、水下环氧封口胶、水下环氧封顶胶、不锈钢钉、紧固带、可压

缩密封条等。其加固截面示意图下图所示。

其中水下环氧灌浆料是一种可用于水下和潮湿环境的100%固形

物环氧灌浆料。它的配方经过特殊设计，可在水下固化，但是也可以

在其它应用场合下使用。这种经济环氧灌浆料具有极佳流动性、高强

度和低吸水性。水下环氧灌浆料具有长适用期，易于人工灌注或使用

专用压浆泵进行泵送。水下环氧灌浆料可以泵送或灌注到当前结构与玻

纤套筒之间形成的间隙中。可水下施工且无需排水。

对于这个加固界的新宠，2015年加固案例也不乏身影！

工程名称玻纤套筒直径玻纤套筒厚度

浙江省某大桥桩柱

1.69m,1.52m,1.28m5mm

加固工程

河南省某大桥桥墩

加固工程2.58m3mm

真实案例一：浙江省某大桥桩柱加固工程

1、项目简介：

该桥是浙江省境内铁路线上的关键性工程，总工程量为20根墩

柱。2、主要病害：

水流冲刷桩柱造成混凝土的脱落以及水中微生物对混凝土的侵蚀以

及其他一些原因造成的混凝土缺失。

3、套筒规格二

对于直径在1.56ni到1.671n之间的9根桩柱，采用直径1.69m的套

筒；对干直径在1.39m和1.5m之间的4根桩柱，采用直径1.52m

的套筒；对于直径在1.2m和1.24m之间的7根桩柱，采用直径

1.28m的套筒。_____________________________________________________

实际使用规格根据现场实测直径进行相应裁剪。

玻纤套筒直玻纤套防护加固限位器尺寸

桩柱类型桩柱直径类型数量

径筒厚度高度（套筒间隙）

圆桩16905mm1.5915mm

圆桩15205mm0.8215mm

圆桩15205mm1.0115mm

圆桩15205mm,5115mm

圆桩12805mm0.8115mm

圆桩12805mm1.5615mm

CFGJ水下玻纤套筒加固系统具有耐久性、防腐性以及可在水下

施工等特点，对于修复由于冲刷、混凝土脱落、钢筋漏筋等病害水中

受损的钢筋混凝土桩，有很好的效果，故应用于本工程中，对桩柱进

行加固。

施工图片

案例二：河南省某大桥桥墩加固工程

1、项目简介：

大桥于1978年建成通车后，至今己近三十年，随着社会经济的发展，

交通量增大，超载车辆增多，大桥长期处于超负荷状态下，桥