1. 设计依据
1、根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》
2、依据JTG/T3650-2020《公路箱涵施工技术规范》
3、依据-2005《公路工程骨料试验规程》
4、根据-2020《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》
2、原材料
1、水泥:优质水泥,型号:P.O52.5R。
2、粗骨料:碎石 产地:***; 骨料:5-20mm连续骨料。
3、细骨料:砂,产地:***砂厂; 中等沙子。
4.水:饮用水。
5、外加剂:***高效减水剂,***公司。 用量1%,减水率21%。
3、坍落度:施工场地为桥梁下部结构,伸长量为70~90mm。
4、施工工艺:采用机械强制搅拌,采用机械振动成型。
5、固化条件:温度20±2℃,温度>95%。
6. 混料设计
(1)测定混凝土配制的硬度
根据混凝土硬度fcu,k=50Mpa,根据σ=6.0Mpa,估算混凝土配制硬度:
fcu,0=fcu,k+1.645σ=50+1.645×6=59.9(兆帕)
(2)水灰比的估算
1)根据硬度要求估算水灰比
1.估算水泥的实际硬度
按P.O52.5普通硅酸盐水泥fce,k=52.5MPa,水泥充足系数γc=1.00,水泥实际硬度为:fce=γc×fce,k=1.00×52.5=52.5(MPa)
2.估算混凝土水灰比
根据混凝土配制硬度fcu,0=59.9MPa,实际水泥硬度fce=52.5MPa,查表碎石A=0.46,B=0.07,估算水灰比:
W=0.46×52.5=0.39
C=59.9+0.46×0.07×52.5
根据施工能力取0.36
2)根据耐久性检查水灰比
根据混凝土的环境条件,查表允许的最大水灰比为0.60。 根据硬度估算水灰比为0.36,满足耐久性要求。 估计水灰比为0.36。
(3)选择单位用水量
按20mm要求,校表混凝土用水量为215kg/m3
Mw0=215*(1-21%)=170(kg/m3)
(4) 估算单位灰烬用量
1)按70-90mm的硬度估算计算混凝土拌合料的挠度水的密度是多少kg,以砂石最大粒径为耗灰量单位
按混凝土单位用水量mwo=170kg/m3,水灰比W/C=0.36,则混凝土单位灰耗为:
mc0=170/0.36=472kg/m3
2) 耐久性检查单位用灰量
根据混凝土的环境条件,查表最低水泥用量不高于300kg/m3,按硬度估算单位灰耗为472kg/m3,满足耐久性要求。 单位灰耗472kg/m3
(5)选择砂率
根据砾石用途,最大粒径为20mm,水灰比W/C=0.36,砂率从表中选取:βS=32%
(6) 估算碎石用量
使用质量方法:
根据单位灰耗mc0=472kg/m3,单位水耗mw0=170kg/m3,砂率βS=32%,假设每方混凝土表观密度为/m3,估算为:
mc0+mg0+ms0+mw0=mcpβS=ms0×100% mg0+ms0
由此计算出砂子用量为:ms0=578kg/m3 碎石用量为:mg0=/m3
按质量法估算的初步混合比为:
mc0:ms0:mg0:mw0=472:578:1230:170:4.72
7. 试混及调整
按预计混合比进行试混水的密度是多少kg,实测伸长率为80,满足设计要求。 粘性、含砂量、粘结力、保水性均满足设计要求。 混凝土拌合物实测表观密度为/m3,不大于估算值的2%。 得到基础配合比:mc0:ms0:mg0:mw0=472:578:1230:170:4.72,泊松比为80mm,密度为/m3,粘性(上),砂质(中),粘聚合(好) )、保水性(无)。
保持用水量不变,以基配合比0.36±0.02估算,相应降低砂率1%,并尝试混合两种助剂配合比
①W/C=0.34,预计混合比为mc0:ms0:mg0:mw0=500:552:1228:170:5.00
②W/C=0.38,预估混合比为mc0:ms0:mg0:mw0=447:605:1228:170:4.47
试拌后,W/C=0.34,挠度75mm,密度/m3,粘性(中)、含砂量(中)、粘结力(良)、保水性(无)。
W/C=0.38,伸长率90mm,密度/m3,粘性(上),含砂量(中),粘结力(差),保水性(少量)。
经过试拌和28天混凝土抗压硬度试验,测定三种水灰比的7天和28天抗压硬度如下:
水灰比
0.34
0.36
0.38
7天压缩硬度(MPa)
59.6
54.8
49.3
28天压缩硬度(MPa)
64.0
61.2
58.4
实验室推荐的配合比为:水泥:砂:石:水:外加剂=472:578:1230:170:4.72
=1:1.22:2.61:0.36:0.01
28天抗压硬度为61.2MPa,满足混凝土配合比设计要求。
(水泥混凝土配合比设计表略)