C25常态混凝土配合比设计试验成果报告.

1、C25常态混凝土配合比设计试验成果报告.报告编号 : DC/ 20宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告（最终成果报告）湖北省宜昌市鼎诚工程试验检测有限公司宜张高速公路当枝段 YZTJ-1 项目试验室二 0 一三年十二月八日宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告特别声明：1、本报告无检验单位盖章无效；2、本报告无报告编写、校核、审批人签字无效；3、本报告涂改、错页、换页、漏页无效；4、本报告为经检测单位书面批准，不得部分复制。5、对本报告如有异议， 请与收到报告之日起十五日内向本检测单位书面提出，逾期不予办理。审批：（手工签字）校

2、核：（手工签字）报告编写：（手工签字）试验：母体地址：湖北省宜昌市西陵区上岗路6 号联系电话：编： 443002传真：目地址：联系电话：邮编：传真：宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告目录1、概述 . .12、编制依据及规程规范 . .12.1工程招标文件，技术条款 .12.2设计文件和设计图纸 .12.3规程规范 .13、混凝土设计强度等级及技术指标要求 . .14、混凝土原材料试验 . .24.1水泥 .24.2粉煤灰 .24.3集料 .34.3.1集料碱活性试验 .34.3.2集料 .34.3

3、.3集料 .44.5外加剂 .44.6混凝土拌和用水 .55 混凝土配合比设计要求及参数选择试验 .55.1试验基本条件 .55.2粗集料掺配比例选择 .65.3外加剂掺量选择 .65.4单位用水量选择 .65.5最优砂率试验 .75.6粉煤灰掺量试验 .76 混凝土配合比室内设计试验 . .86.1混凝土配制强度的确定 .86.2混凝土配合比计算 .86.3混凝土配合比设计试验方案 .96.4混凝土配合比设计试验成果 .96.5推荐混凝土配合比 .10宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告7配合比使用条件及现场调整 . .错误！未定义书签。7.1水泥 .

4、127.2粉煤灰 .127.3细集料 .127.4粗集料 .127.5砂石含水量的调整 .127.6外加剂 .137.7拌和用水 .137.8出机口塌落度 .137.9衡量误差 .137.10配合比调整 .138结语和说明 . .13宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程工程混凝土配合比设计试验报告1概述宜昌至张家界高速公路当阳至枝江段起于当阳市王店镇严河村，北接保宜高速公路双莲互通，途经当阳市王店镇，夷陵区鸦雀岭镇、枝江市安福寺镇及白洋镇，终点位于白洋镇赵家铺村，南接白洋长江公路大桥，路线全长39.409KM 。全线设

5、大桥4756M/17 座，中桥218M/3 座，桥梁占路线长度的12.5% ，设互通式立交4 座，双莲枢纽互通，鸦雀岭互通，枝江枢纽互通，白洋互通，匝道收费站处，服务区一处，养护区一处，监控管理分中心一处。起点至枝江枢纽互通采用设计速度 100KM/H、路基宽度 26 米的双向 4 车道高速公路建设标准；枝江枢纽互通至终点采用设计速度 100KM/H、路基宽度 33.5 米的双向 6 车道高速公路建设标准 。受宜张高速当枝段施工项目部委托（委托编号为），湖北省宜昌市鼎诚工程试验检测公司宜张高速当枝段项目试验室依据委托方提供的相关设计规范、施工图纸 , 对人行通道基础所用C25 混凝土进行了配合

6、比设计室内试验。现根据28d 试验成果，提供最终成果报告。2试验依据2.1工程招标文件，技术条款2.2设计文件和设计图纸2.3规程规范（1） 公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-xxxx（2） 公路工程集料试验规程JTG E42-2005（3） 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTG E30-2005（4） 普通混凝土配合比设计规程JGJ 55-xxxx（5）混凝土外加剂技术规程GB 8076-2008（6）用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-20053混凝土设计强度等级及技术指标要求混凝土配合比设计和试验依据工程设计文件，施工图纸及国家现行规程、规范第1页共13页宜张高速公路当枝段

7、YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告进行，混凝土配合比设计技术指标要求如下表3-1 。表 3-1混凝土配合比设计技术要求砼强度设计限制强度序号龄期级配坍落度（mm）施工部位等级水胶比保证率（%）（d）1C2528三70900.5595人行通道基础4混凝土原材料试验4.1水泥采用华新水泥（宜昌）有限公司生产的堡垒牌P.O42.5 级普通硅酸盐水泥。水泥品质检验结果见表 4-1 。表 4-1水泥品质检验结果检测项目比表标准稠度安定性凝结时间(min)抗折强度抗压强度密度（MPa）（MPa）面积用水量(mm)结果（kg/m3）初凝终凝3d28d3d28d( /kg)（%）雷氏夹

8、法检验结果301036226.21.51942585.27.831.449.3规范要求-300-5456003.56.517.042.5检测依据GB 175-2007 JTG E30-2005从试验成果看，堡垒牌水泥所检指标均满足通用硅酸盐水泥GB175-2007标准中P.O42.5 级水泥的技术要求。4.2粉煤灰采用荆门晟源环保科技有限公司级粉煤灰，试验用粉煤灰品质检测成果见表4-2 。表 4-2粉煤灰品质检验成果检验项目细度密度需水量比含水率烧失量三氧化硫 （ %）（ %）3)（ %）（ %）（ %）(kg/m检验结果8.92200930.22.91.9级12- 95 1 5 3规范要求级

9、25- 105 1 8 3级45- 115 1 15 3检验依据GB/T1596-2005从试验成果看，所检粉煤灰所检指标满足用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005 标准中对 级粉煤灰的技术要求。第2页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告4.3集料4.3.1集料碱活性试验根据委托方要求，试验依据公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-xxxx标准要求对混凝土用细集料和粗集料分别采用砂浆棒快速法进行集料碱活性检验，试验时水泥采用硅酸盐水泥，集料碱活性检验成果如下表4-3 。表 4-3集料碱活性试验成果集料种类集料名称规格（ mm）试验方

10、法砂浆试件膨胀率（%）3d7d10d14d天然砂洞庭湖0-5砂浆长度法-0.08碎石通达4.75-31.5砂浆长度法-0.096当 14d膨胀率小于0.10时，大多数情况为无潜在碱- 硅酸反应危害；判定规则当 14d膨胀率大于0.20时，为有潜在碱- 硅酸反应危害；当 14d膨胀率在0.10 0.20 之间时，不能最终判定有潜在碱- 硅酸反应危害，可以用碱 - 硅酸反应法再进行试验来判定。从试验成果看，砂浆试件 14d 的膨胀率在 0.09% 0.10%之间，14d 的膨胀率小于 0.1%，根据公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-xxxx标准中砂浆棒快速法评定标准，判定混凝土用细集料和粗集料

11、无潜在碱- 硅酸反应危害。4.3.2细 集料采用洞庭湖生产的河砂。砂品质检验成果见表4-4 ，颗粒级配检测成果见表4-5 。表 4-4砂品质检验成果检验项目表观密度吸水率泥块含量含泥量堆积密度(kg/m3)(kg/m 3)(%)(%)(%)检测结果26921.10.52.11533规范要求 2500- 1 3 1350检测依据JTG E42-2005表 4-5砂颗粒级配检验成果筛孔尺寸 (mm)4.752.361.180.60.30.15检验结果累标1 区10 035 565 3585 7195 8010090计准2 区10 025 050 1070 4192 7010090细度模数筛范x=2

12、.79余围3 区10 015 025 040 1685 5510090级配属 2区(%)实测值4.416.234.655.184.598.7从试验成果看，砂属于中砂，所检各项指标均满足公路桥涵施工技术规范第3页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告JTG/TF50-xxxx 标准中对 类砂的技术要求。4.3.3粗 集料采用通达采石场生产的碎石，粗集料品种品质检验结果见表4-6 ，颗粒级配检测结果见表4-7 。表 4-6粗集料品质检验成果表观堆积含泥量泥块含压碎指标针片状含量检验项目密度密度量吸水率 ( )( )( )( )（ kg/m 3）（ kg

13、/m 3）( )检验结果273116420.50.216.80.466.8规范要求25001350 1 0.520 2.0 15检验依据JTG E42-2005表 4-7颗粒级配检测成果筛孔尺寸 (mm)累计筛余实测值（ %）37.531.5199.54.752.364.75-9.5-35.696.799.79.5-19-20.499.399.599.619-31.50094.499.299.399.7从试验成果看，粗集料所检各项指标均满足公路桥涵施工技术规范 JTG/TF50-xxxx 标准中对粗集料的技术要求。4.5外加剂（1）减水剂相容性试验成果根据水泥与减水剂相容性试验方法JC/T 1

14、083-2008 要求，在标准环境状态下采用工程中用的华新水泥（宜昌）有限公司生产的堡垒牌P.O42.5 级普通硅酸盐水泥，与委托方提供的山西凯迪建材有限公司KDPCA聚羧酸系缓凝型高性能减水剂采取净浆流动度法进行了相容性试验。试验成果见表4-8 。表 4-8减水剂相容性试验成果掺量（ %）0.40.60.81.01.21.41.6流动度（ mm）147168197214217216218从试验成果看，外加剂最优掺量为1.0%。（2） 减水剂砂浆减水率试验成果根据混凝土外加剂匀质性试验方法GB/T8077-2000，在标准环境状态下，使用基第4页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝

15、土配合比设计试验成果报告最终成果报告准水泥与减水剂进行砂浆减水率对比试验。砂浆减水率试验中外加剂掺量均用1.0%，该掺量均在厂家推荐掺量范围之内。试验结果见表4-9表 4-9减水剂砂浆减水率试验成果（掺量1.0%）外加剂品种、型号聚羧酸系缓凝型高性能减水剂、KDPCA砂浆减水率（%）28.4（3）掺减水剂混凝土性能检验成果根据委托方提供的外加剂，采用工程中用的华新水泥（宜昌）有限公司生产的堡垒牌P.O42.5 级普通硅酸盐水泥对减水剂进行掺外加剂混凝土性能试验，试验结果见表4-10。表 4-10掺减水剂混凝土性能检验成果减水剂减水剂掺量 含气量减水率 泌水率比 收缩率比凝结时间差抗压强度比(m

16、in)( )种类名称（） （）（） （）（ %）初凝终凝3d7d28d高性能减水剂KDPCA 1.01.52643102115125168145134标准要求 6.0 2570110 +90- 140 130检验依据GB 8076-2008从试验成果看，山西凯迪KDPCA聚羧酸系缓凝型高性能减水剂所检各项指标均满足混凝土外加剂技术规程GB 8076-2008标准中缓凝型高性能减水剂技术要求。4.6混凝土拌和用水混凝土配合比设计与试验拌和用水为工地 用水。混凝土拌和用水水质检验结果见4-11.表 4-11混凝土拌和用水水质检验成果项目pH 值不溶物氯化物硫酸盐可溶物(mg/L)(mg/L)(mg

17、/L)(mg/L)检验结果7.713969317标准要求4.52000 10002000 5000检验依据JGJ 063-2006从试验成果看，混凝土拌和用水所检指标满足混凝土拌和用水标准JGJ 63-2006中对混凝土拌和用水和养护用水的标准要求。5混凝土配合比设计要求及参数选择试验5.1试验基本条件对混凝土配合比室内设计试验时用采用风干状态集料。试验采用60L 强制搅拌机按粗第5页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告集料、细集料、水泥的投料顺序投料搅拌均匀，再在2min 内徐徐加水后搅拌2min, 而后将拌合物倾出在铁板上人工翻拌均匀，外加剂

18、加入水中拌合后和水一起加入，每次投料按0.25L 混凝土称量搅拌。5.2粗集料掺配比例选择粗集料按 4.75-9.5mm、9.5-19mm、 19-31.5mm三种级配筛分结果选择最佳掺配比例掺配，不同比例掺配后其颗粒级配结果见表5-1 。表 5-1粗集料掺配后颗粒级配成果表4.75-9.5mm:9.5-19m不同掺配比例结果m: 19-31.5mm筛孔尺寸 (mm)37.531.5199.54.752.3625:40:350041.583.398.799.630:40:300036.580.298.699.830:50:200029.180.298.699.720:50:300038.586

19、.598.999.7标准级配范围 （ %）05 045 159070100 90100 95从试验成果看 , 4.75-9.5mm、 9.5-19mm、19-31.5mm=30:50:20 掺配比例与规范要求的级配范围中间值差值的绝对值之和最小，为最佳级配。5.3外加剂掺量选择外加剂掺量的选择是根据外加剂的性能、使用材料情况以及外加剂与水泥、粉煤灰适应性通过试验确定外加剂掺量为1.0%。5.4单位用水量选择一般情况下，混凝土单位用水量是根据配合比设计要求中级配、混凝土种类、坍落度及配合比参数等通过试拌确定单位用水量，按照以下步骤进行相关试验。（1）混凝土不同坍落度与用水量关系试验在施工中，混凝

20、土有不同坍落度的要求。为此，要进行在同等水灰比、同等粉煤灰掺量、同级配的条件下，不同坍落度与用水量的关系试验。试验选取固定的水胶比，粗集料级配按选择的最佳级配进行，混凝土坍落度控制5070mm、70 90mm、90110mm。具体试验成果见表 5-2 。表 5-2不同坍落度与用水量关系试验成果表试验级配砂率水胶比用水量粉煤灰掺量 (%)坍落度 (mm)坍落度编号（%）(kg/m3)要求 (mm)15-31.5mm380.5195155550 70第6页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告25-31.5mm370.5200158570 9035-3

21、1.5mm360.52051510590 110备注-从试验成果看 ,取每立方砼用水量为200kg。5.5最优砂率试验混凝土砂率的选择采用最大坍落度法，根据混凝土和易性和浮浆厚度等综合因素，从中选择最优砂率。试验固定水胶比0.5 、粉煤灰掺量15 ，粗集料级配按选择的最佳级配进行，塌落度按 70mm 90mm控制。具体试验成果见表5-3 。表 5-3常态混凝土最优砂率试验成果表试验砂率用水量粉煤灰和易性析水坍落度最后描级配水胶比含砂（ %）3掺量 (%)(mm)述 (60s)编号(kg/m )棍度情况粘聚性情况136下少良好少量80和易性差，泌水25-31.5mm 370.520015中中良好

22、无85和易性良好338上多良好无85和易性一般，砂多备注-从试验成果可以看出，用水量200kg/m3 ，其最优砂率分别37%。5.6粉煤灰掺量试验为改善混凝土施工性能，降低混凝土水化热温升和干缩、提高混凝土耐久性和外观质量，按照混凝土相应技术规范要求，提供经济合理的粉煤灰掺量。配合比设计前，进行固定水胶比、采用最优砂率和最佳集料组合进行不同粉煤灰掺量对混凝土性能的影响试验。试验保持水灰比和塌落度不变，下表为以往粉煤灰掺量试验成果：表 5-4粉煤灰掺量试验成果水粉煤灰单位实测高效性抗压强度砼强度水泥品种集料砂率塌落度能剂级配灰掺量用水量坍落度等级、标号种类(%)(mm)掺量比(%)3(mm)7d

23、28d90d(kg/m)(%)C25堡垒牌、河沙、5-31.5mm0.37101487090851.024.430.831.4P.O42.5碎石5C25堡垒牌、河沙、5-31.5mm0.37151487090851.022.530.231.1P.O42.5碎石5C25堡垒牌、河沙、5-31.5mm0.37201487090851.021.128.229.8P.O42.5碎石5从试验成果可以看出， 随着粉煤灰掺量增加， 不同龄期混凝土抗压强度均呈下降趋势，采用同一种水泥拌制的混凝土不同龄期抗压强度降低幅度也不同，龄期越长，降低幅度越第7页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设

24、计试验成果报告最终成果报告小。6混凝土配合比室内设计试验6.1混凝土配制强度的确定混凝土配制强度按普通混凝土配合比设计规程JGJ 55-xxxx的相关要求，通过以下公式计算：?cu,o= ?cu,k+ 式中 ?cu,o 混凝土配制强度， MPa?cu,k 混凝土设计龄期的标准值，MPa概率度系数、依据保证率选定混凝土强度标准差， MPa配制强度均按保证率95%计算，对应的 t 值选取见表 6-1 。标准差 按下表 6-2 取值。表 6-1标准差 t 值取值表保证率（ %）95908580t1.6451.2801.0400.840表 6-2标准差 值取值表强度标准值（ Mpa）202545 50

25、 （ Mpa）4.05.06.0试配强度计算时标准差取5.0f cu.0 =25+1.645 5.0=33.2Mpa6.2混凝土配合比计算混凝土配合比计算采用绝对体积法，单位用水量按集料干燥状态计算，含气量按1%考虑。根据 JGJ55-xxxx 普通砼配合比设计规程， 采用碎石的 A、B 值，A 取 0.53；B 取 0.20；粉煤灰影响系数为 0.85 ，水泥 28 天强度实测值 49.3Mpa。1、W/C=0.5349.3 0.95/ （ 33.2+0.53 0.20 49.3 0.95 ）=0.59 ，限制水灰比 0.55取水灰比 0.55 。2、根据 JGJ55-xxxx 普通砼配合比

26、设计规程中表5.2.1-2的选用用水量原则及经验；取每立方砼用水量200kg，根据减水率为 26%，掺外加剂后的每方砼用水量为200-2003326%=148kg/m，因此取用水量为148kg/m 做为基准用水量。3、计算每立方砼水泥用量：第8页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告不惨粉煤灰水泥用量148/0.55=269kg/m 3，粉煤灰采用等量替代法，水泥用量为2691-15%）=229 kg/m 334、计算每立方粉煤灰用量：26915%=40 kg/m5、计算每立方砼外加剂用量：2691.0%=2.69 kg/m 3；6、根据最优砂率，

27、砂率选用37%。7、根据以上确定的数据，计算砂、石用量。砂用量 =（1000-148-229/3.1-40/2.2-10） 37%2.69=749.9 37%2.69=746kg石用量 =（1000-148-229/3.1-40/2.2-10）（ 1-37%） 2.73=1289kg经试拌后确定基准理论配合比为水泥粉煤灰砂碎石水外加剂229kg40kg 746kg 1289kg 148kg 2.69kg6.3混凝土配合比设计试验方案根据以上混凝土配合比参数试验成果选取粉煤灰掺量、单位用水量、外加剂掺量以及相应水胶比的砂率。混凝土配合比室内设计基本参数如下表6-3 。表 6-3混凝土配合比设计基

28、本参数表粉煤灰单位高效减水剂混凝土水泥品种集料塌落度砂率掺量级配水胶比(%)用水量掺量设计指标、标号种类（ mm）（ kg/m3）品种(%)（）河砂、50.5036148C25P.O42.51570 900.5537148KDPCA 1.0碎石31.5mm0.60381486.4混凝土配合比设计试验成果混凝土配合比设计试验时，采用华新水泥（宜昌）有限公司生产的堡垒牌P.O42.5 级普通硅酸盐水泥， 荆门晟源环保科技有限公司生产的级粉煤灰，采用洞庭湖生产的河砂，采用通达采石场生产的碎石，采用山西凯迪建材有限公司KDPCA聚羧酸系缓凝型高性能减水剂。粗集料级配比例采用最佳组合比例， 即 4.75

29、-9.5mm、9.5-19mm、19-31.5mm=30:50:20 。每种强度等级按照三个不同水胶比进行试验，建立抗压强度与胶水比回归关系式。试验成果如表 6-4 。第9页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告表 6-4混凝土配合比试验成果混凝土水灰砂率单位用实测坍含气量7d 抗压强度28d 抗压强度级配水量落度试件编号设计指标比（%）（%）（ Mpa）（Mpa）3）（mm）（kg/m50.5036851.81-130.940.5C2531.5m 0.5537148901.71-226.835.2m0.6038851.71-323.230.1通过

30、回归分析，混凝土抗压强度与胶水比关系式如下：混凝土 28 天抗压强度与胶水比关系曲线454341y = 31.306x - 21.919R2= 0.99422839混天 37凝土 35抗压 33强度 31（29Mpa27251.61.71.81.922.1胶水比6.5推荐混凝土配合比混凝土施工配合比确定在室内试验成果的基础上，依据设计指标和施工参数确定，考虑到水泥强度波动和原材料性质变化，实际混凝土配制强度略高于设计混凝土配制强度值。根据胶水比与抗压强度线性回归关系式，计算出与配制强度相应的水胶比为0.568 。依据公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-xxxx标准要求，混凝土最大水灰比的限制

31、为 0.55 ，为保证混凝土质量，推荐水灰比为0.55 。根据设计要求及室内试验成果，混凝土配制强度及计算水胶比见表6-5。表 6-5混凝土配制强度及计算水胶比表混凝土水泥品种等级保证率t集料配制强度计算设计限制推 荐强度等级集料种类(%)(MPa)级配(MPa)水胶比水胶比水胶比C25P.O42.5 、河砂、951.64545-31.33.20.5680.550.55碎石5mm根据室内试验成果及推荐水胶比计算混凝土配合比，混凝土推荐配合比见表6-6。第10页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告表 6-6推荐混凝土配合比水泥品配合比基本参数粉煤灰

32、 减水剂混凝土材料用量(kg/m 3)配合比设计集料单 位坍落度种级配砂率掺 量掺量粗集料 mm编号要求种类 mm、标号水胶比用水量(%)(%)水水泥粉煤灰 细集料减水剂(%)4.75 9.59.5 19(kg/m 3)19 31.5YZP-1C25P.O42. 河砂、 5-3137148151.085148226407463876442582.665碎石0.55.5mm第11页共13页宜张高速公路当枝段YZTJ-1 工程混凝土配合比设计试验成果报告最终成果报告7配合比使用条件及现场调整混凝土施工配合比是在一定的使用条件下确定的，在实际使用过程中，由于原材料性质波动、气温变化以及施工参数的改变

33、，必须对现场混凝土施工配合比进行有效调整，这是保证混凝土拌和质量必不可少的环节。7.1水泥采用华新水泥（宜昌）有限公司生产的堡垒牌P.O42.5 级普通硅酸盐水泥。室内配合比试验时其 28d 胶砂强度为 49.3MPa，考虑到水泥胶砂强度对混凝土强度的显著影响，现场使用时应注意其波动性，建议水泥28d 胶砂抗压强度宜控制在4852MPa之间，其它各项性能指标必须符合通用硅酸盐水泥GB175-2007标准中 P.O42.5 级水泥的技术要求。现场施工过程中不得随意改变水泥的品种及强度等级。若有变化，须重新进行混凝土配合比试验。7.2粉煤灰采用荆门晟源环保科技有限公司级粉煤灰， 粉煤灰的各项性能指标必须满足 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T1596-2005 标准