C40保护层、-栏杆配合比设计-C40纤维-淮北

C40细石纤维混凝土配合比设计说明委托编号：LXZQ4-0-HP-180226-002工程信息委托单位：中铁十二局连徐铁路站前IV标项目经理部工程名称：新建连徐铁路工程LXZQ-Ⅳ标建设单位：上海铁路局徐州枢纽建设指挥部施工单位：中铁十二局连徐铁路站前IV标项目经理部三分部监理单位：上海先行建设监理有限公司一、配制说明：1、设计强度：C40防水层、栏杆二、设计依据：1、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-20112、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-20103、《铁路混凝土》TB/T3275-20114、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-20115、《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》GB/T50080-20166、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-20027、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-20098、《铁路混凝土工程施工技术规程》Q/CR9207-20179、《铁路混凝桥面防水层技术条件》TB/T2965-2011三、原材料：1、水泥：淮北矿业相山水泥有限责任公司P·O42.5低碱2、粉煤灰：F类Ⅱ级粉煤灰徐州华润电力有限公司3、细骨料：河砂-中砂，江西赣江4、粗骨料：5～10mm连续粒级，徐州明阳建材有限公司5、外加剂：ART-JR（缓凝型）江苏中铁奥莱特新材料股份有限公司6、引气剂：ART-XY型引气剂江苏中铁奥莱特新材料股份有限公司7、水：拌和站地下水8、纤维：聚丙烯腈纤维山东金鸿耀工程材料有限公司四、设计参数：1、设计强度等级：C40；2、设计坍落度：160～200mm；3、环境等级：T2、D1；项目要求最大水胶比0.50最小胶凝材料用量（kg/m3）320最大胶凝材料用量（kg/m3）450坍落度160mm～200mm施工工艺振捣56d最大电通量（C）≤1000含气量（％）≥4.0泌水率（％）不泌水氯离子总含量（kg/m3）≤0.0010B(B为胶材用量)总碱含量（kg/m3）≤3.0抗碱—骨料反应性采用非活性骨料三氧化硫含量占胶凝材料（%）≤4.0抗渗性≥P20冻融破坏环境等级D1冻融循环F≥300次混凝土气泡间距系数300um劈裂抗拉强度≥3.5MPa五、设计与试配：配制强度的确定：标准差σ采用5.0MPa，则配置强度fcu,o：fcu,o≥fcu,k+1.645σfcu,o＝40＋1.645×5.0fcu,o＝48.2MPa（一）、LXZQ4-0-HP-180226-002(混凝土)基准配合比的计算试配：1、确定用水量W：根据外加剂性能，确定用水量160kg/m32、确定水胶比：取0.373、确定胶材用量：160/0.37＝432kg/m34.掺和料用量：粉煤灰掺量25％，等量替代432×25％=108kg/m35、计算各种胶材及外加剂用量；水泥用量：432-108=324kg/m3粉煤灰用量:108kg/m3外加剂：ART-JR（缓凝型）：432×1.0％=4.32kg/m3引气剂：ART-XY型引气剂：432×0.5％=2.160kg/m3纤维用量:聚丙烯腈纤维1kg/m36、集料用量：采用重量法，假定容重为2400kg/m3集料总重量＝2400-432-160-4.32-2.16=1802kg/m3砂率取43％；砂用量S：1756×0.43＝775kg/m3石用量G：1756-775＝1027kg/m37、理论基准配合比：水泥:粉煤灰:砂子:石子：聚羧酸减水剂：引气剂:水：纤维=324:108:775:1027:4.32:2.160:160:1试拌与调整：试拌30L，各项材料用量为：材料C（kg）S（kg）G（kg）F（kg）W（kg）外加剂（kg）引气剂（kg）纤维（kg）计算容重每方材料用量32477510271081604.322.16012400试拌30L用量9.7223.2530.813.244.800.1300.0650.0302400出机拌和物性能：坍落度：175mm，容重：2400kg/m3，含气量4.5%，初始扩展度（㎜）490；30min拌合物性能：坍落度175mm，含气量4.4%，扩展度（㎜）490；60min拌合物性能：坍落度160mm，含气量4.1%，扩展度（㎜）450。8、配合比调整：拌和物粘聚性、保水性等各项性能良好，实测容重与计算容重偏差0%，未超过±2％。坍落度合适，含气量4.5%，满足要求。用水量确定为160kg/m3，砂率、水灰比不变。（二）、调整0.02水胶比配合比的计算试配：在基准配合比的基础上水胶比分别增加和减少0.02，计算单位用水量160kg/m3，掺合料掺量粉煤灰25％等量替代水泥，计算步骤与方式同基准配合比相同。各项材料用量（kg/m3）项目编号胶材用量水胶比C（kg）S（kg）G（kg）F（kg）W（kg）外加剂（kg）引气剂（kg）纤维（kg）计算容重LXZQ4-0-HP-180226-002-14570.3534376410121141604.572.28512400LXZQ4-0-HP-180226-002-24100.3930878410401021604.102.050124001、LXZQ4-0-HP-180226-002-1拌和物性能：出机性能：坍落度：180mm；容重：2400kg/m3；含气量4.6%，初始扩展度（㎜）485。30min拌合物性能：坍落度175mm，含气量4.4%，扩展度（㎜）470，,60min拌合物性能：坍落度170mm，含气量4.3%，扩展度（㎜）465.拌和物坍落度、粘聚性、保水性等各项性能良好，实测容重与计算容重偏差0％，未超过±2％，不需要调整。满足要求。2、LXZQ4-0-HP-180226-002-2拌和物性能：出机性能：坍落度：180mm；容重：2370kg/m3；含气量4.5%，初始扩展度（㎜）480；30min拌合物性能：坍落度175mm，含气量4.4%，扩展度（㎜）470；60min拌合物性能：坍落度175mm，含气量4.2%，扩展度（㎜）465。拌和物坍落度、粘聚性、保水性等各项性能良好，实测容重与计算容重偏差0.4％，未超过±2％，不需要调整。满足要求。六、配合比选定各配合比材料用量（kg/m3）编号水胶比胶材总量砂率（％）CSGFW减水剂引气剂纤维计算容重LXZQ4-0-HP-180226-0020.374324332477510271081604.322.16012400LXZQ4-0-HP-180226-002-10.354574334376410121141604.572.28512400LXZQ4-0-HP-180226-002-20.394104330878411401021604.102.05012400各水胶比配合比抗压强度（MPa）编号水胶比坍落度mm含气量%3d强度MPa7d强度MPa28d强度MPa56d强度MPaLXZQ4-0-HP-180226-0020.371754.526.137.745.349.9LXZQ4-0-HP-180226-002-10.351804.629.639.448.752.4LXZQ4-0-HP-180226-002-20.391854.524.535.742.445.8根据3个水胶比的配合比拌和物性能、强度，选择LXZQ4-0-HP-180226-002做为选定配合比，详见配合比报告。七、混凝土总碱含量及氯离子总含量计算（1）混凝土总碱含量计算混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水的碱含量之和。其中，矿物掺合料的碱含量以其所含可溶性碱计算。粉煤灰的可溶性碱取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱量取矿渣总碱量的1/2。混凝土中最大碱含量（潮湿环境）为3.0kg/m3。该配合比混凝土总碱含量计算结果见表1、2、3：表1混凝土总碱含量计算结果项目材料水泥矿物掺合料1减水剂引气剂水配合比，kg/m33241084.322.160160单项材料的碱含量，%0.490.654.120.5439.96mg/L单项材料在单方混凝土中的碱含量，kg/m31.58760.11700.17800.01170.0064混凝土的总碱含量，kg/m31.901最大碱含量（潮湿环境）kg3.0(2)混凝土氯离子总含量计算混凝土中氯离子总含量包括水泥、矿物掺和料、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子含量之和，钢筋混凝土的氯离子总含量不应超过凝胶材料总量的0.10%，该配合比混凝土中氯离子总含量见表2：表2混凝土氯离子总含量试验结果(3)混凝土三氧化硫总含量计算混凝土的总三氧化硫含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水的三氧化硫含量之和。不同环境下，混凝土的三氧化硫含量不应超过胶凝材料总量的4.0%，该配合比混凝土中三氧化硫总含量见表3：项目材料水泥矿物掺合料1细骨料粗骨料减水剂引气剂水配合比，kg/m332410877510274.322.160160单项材料的Cl-含量，%0.0080.0130.0030.0020.160.0215.50mg/L单项材料在单方混凝土中的Cl-含量，kg/m30.02590.01400.02320.02050.00690.00040.0025混凝土的Cl-总含量，kg/m30.093占胶凝材料总量的百分比%0.022Cl-含量最大限值%0.10表3混凝土三氧化硫含量计算结果项目材料水泥矿物掺合料1减水剂引气剂水配合比，kg/m33241084.322.160160单项材料的三氧化硫含量，%2.232.551.280.1610.81mg/L单项材料在单方混凝土中的三氧化硫含量，kg/m37.22522.75400.05530.00350.0017混凝土的三氧化硫含量，kg/m310.040占胶凝材料总量的百分比%2.324最大三氧化硫含量（潮湿环境）%4.0(4)混凝土浆体体积计算混凝土浆体体积含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂和水所占的体积。不同环境下，混凝土的浆体体积含量小于等于0.32，该配合比混凝土中浆体体积见表4：表4混凝土浆体体积计算结果项目材料水泥粉煤灰减水剂引气剂水配合比，kg/m33241084.322.160160单项材料的密度含量，g/cm33.122.361.0471.0181单项材料在单方混凝土中的浆体体积含量0.10380.04580.00410.00210.160胶凝材料、水之和与砼总体积之比0.32