C20普通混凝土配合比设计 计算书1碱含量1 190

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C20普通混凝土配合比设计

一、设计依据:

1、设计图纸要求;

2、《公路工程桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011;

3、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011;

4、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005

5、《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005

二、混凝土配合比使用部位及所选材料如下:

1、设计强度及使用部位:搭板垫层、踏步、路基防护工程、路基排水工程等

2、水泥:水泥采用聊城山水水泥有限公司生产的普通硅酸盐水泥P.O42.5,其各项

指标详见自检试验报告及外委检测报告。

3、砂子:采用山东省泰安市肥城大卫砂厂生产的河砂,其各项指标详见自检试验报告及外委检测报告。

4、石子:石子采用山东东平县旧县长运石料厂碎石,用4.75-9.5mm,9.5-19 mm,16-31.5mm三种单粒级级配碎石组合成的5-31.5mm连续级配。其组成比例为:4.75-9.5mm:9.5-19mm:16-31.5mm=25%:45%:30%。其各项指标详见自检试验报告及外委检测报告。

5、水:采用地下水,各项指标满足混凝土拌和用水要求。

三、设计步骤

(一)设计初步配合比

1、确定混凝土配制强度

设计要求混凝土强度fcu.k=20Mpa,无历史统计资料,δ=4.0 MPa。混凝土配制强

度fcu.o=fcu.k+1.645δ=20+1.645×4=26.6Mpa

2、确定水胶比(W/B)

(W/B)= (ɑa·ƒb)/(ƒcu,o+ɑa·ɑb·ƒb)

=(0.53×1.16×42.5×1.00×1.00)/(26.6+0.53×0.2×1.16×42.5×1.00×1.00)

=0.82

依据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011要求,水泥混凝土最大水胶比最大为:0.60,其基准配合比水胶比为0.58。

3、选定单位用水量

设计及施工要求混凝土拌和物坍落度140-160mm,碎石公称最大粒径为31.5mm。根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表 5.2.1-2, 确定混凝土单位用水量210kg,为了确保水泥混凝土和易性等要求最终确定混凝土单位用水量为190kg。

4、计算单位水泥用量

1)混凝土单位用水量mwo=190kg/m3,水胶比W/B=0.58,

混凝土单位胶凝材料用量为:mco = mwo /W/B=190÷0.58=328 kg/m3

2)按耐久性校核单位胶凝材料用量

根据混凝土所处环境条件,按JTG/T F50-2011要求,按强度计算单位胶凝材料用量328kg/m3,符合耐久性要求。

5、选定砂率

依据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011表5.4.2,选用砂率βs=40%。

6、计算砂石用量:采用质量法。

mco+mgo+mso+mwo=ρcp

ßs=mso/(mgo+mso)×100%

其中ρcp =2400kg/m3 mso=753kg/m3 mgo=1129kg/m3

根据级配结果碎石分别为:4.75-9.5mm=282kg/m3,9.5-19mm=508kg/m3,16-31.5mm=339kg/m3。

7、根据质量法计算的初步配合比为:

水泥:砂:碎石:水

=328:753:1129:190

=1 :2.29 :3.44:0.58

8、试拌调整

1)试配混凝土30L,各种材料用量。

水泥 328×0.030=9.84kg

砂 753×0.030=22.59kg

碎石 1129×0.030=33.87kg (分别为:8.46 kg ,15.24kg ,10.17kg )

水 190×0.030=5.70kg

2)按计算材料用量拌制混凝土拌和物,测定坍落度为160mm,粘聚性和保水性良好。满

足施工和易性要求。

3)提出基准配合比为:水泥:砂:碎石:水=1 :2.29 :3.44:0.58

(三)检验强度、确定试验室配合比:

1、检验强度

采用水灰(胶)比分别为0.53、0.58、0.63各拌制三组混凝土拌和物,砂率分别为

39%、40%、41%,用水量保持不变。测定坍落度并观察其粘聚性、保水性、棍度、含

砂情况均满足要求。

三组配合比经拌制成型,在标准条件养护后,测定其立方体抗压强度见下表。

水胶比 水泥(kg/m3) 砂

(kg/m3) 碎石

(kg/m3) 水

(kg/m3) 实测容重(kg/m3) 坍落度(mm) 强度MPa

7d 28d

0.53 358 722 1130 190 2400 160 25.8 31.7

0.58 328 753 1129

190 2390 165 20.8 28.9

0.63 302 782 1126 190 2395 160 17.3 26.4

根据以上试验数据拟确定采用的配合比为:胶凝材料:砂:碎石:水=328:753:1129:190=1 :2.29 :3.44:0.58

(四)基准水泥砼配合比碱含量及氯离子含量计算如下:

序号 名称 碱含量(%) 氯离子含量(%) 备注

1 水泥 0.56 0.008 外

告 2 粉煤灰 1.11 0.006

3 外加剂 0.58 0.02

4 水 114.9mg/l 102.38mg/l

1、基准水泥砼配合比碱含量计算如下:

水泥:AC =Wc*Kc =328*0.56/100=1.837(kg/m3)

水: Aaw = 190*114.9/1000/1000=0.022(kg/m3)

砼碱含量A=AC+Aaw=1.837+0.022=1.859(kg/m3)

2、基准水泥砼配合比氯离子含量计算如下:

水泥:328*0.008/100=0.026(kg/m3)

水:190*102.38/1000/1000=0.019(kg/m3)

砼氯离子含量=(0.026+0.019)/328*100=0.014%

根据JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》,每立方混凝土的总碱含量不大于3.0 kg/m3,氯离子含量不大于0.30% ,所测C20普通混凝土总碱含量与氯离子含量均

符合规范要求。

中铁二十二局集团有限公司工程检测中心德商高速公路夏津

至聊城段路桥施工三标工地试验室(盖章)

2014年 2月10日