掺粉煤灰后的路面砼配合比设计计算书 -

路面水泥混凝土配合比设计说明书设计编号：HB-2015-007------------------------------------------------------------------一、施工部位及设计指标：该混凝土用于国省干线纵五线大田A2合同段路面的施工，混凝土设计弯拉强度标准值为5.0MPa，设计坍落度20～40mm，要求砼和易性好。二、设计依据：JTG/TF30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTGD40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》三、选用材料情况：1、水泥采用岩马牌P.O42.5水泥，批号：S2015-022，试验日期：2015年10月14日，检验报告编号：C-2015-025，试验结果合格，其检测数据如下：项目比表面积M2/Kg初凝时间(min)终凝时间(min)安定性3d抗折(MPa)3d抗压(MPa)28d抗折(MPa)28d抗压(MPa)标准要求300～450≥90≤600合格≥4.5≥17.0≥7.5≥42.5实测数据379206296合格5.925.87.948.4试验依据JTGE30-2005JTG/TF30-20142、粗集料采用梨子坑碎石场生产的4.75～31.5mm连续粒级碎石，检验报告编号：MG-2015-002，掺配比例为：4.75-13.2mm：10%、13.2-19mm：45%、19-31.5mm：45%。其技术性能要求和实测结果如下：项目压碎指标(%)针片状含量(%)含泥量(%)泥块含量(%)标准要求≤25≤15≤1.0≤0.5实测数据16.24.80.40.2试验依据JTGE42-2005执行标准JTG/TF30-20143、细集料采用吴山砂场生产的粗砂，检验报告编号：JS-2015-001，其技术性能要求和实测结果如下：项目细度模数级配属区石粉含量(%)泥块含量(%)标准要求2.0～3.5II＜5.0≤0.5实测数据3.43II3.10.3试验依据JTGE42-2005执行标准JTG/TF30-20144、外加剂采用山西黄河新型建材有限公司生产的DC-Z型抗折剂（液体），掺量为胶凝材料用量的3.0%。5、拌和水采用饮用水。中交一公局厦门检测技术有限公司国省干线纵五线大田县均溪周田至石牌长溪段公路工程路面水泥混凝土配合比计算书------------------------------------------------------------------一、配制28d弯拉强度的均值：fc=fr/(1-1.04cv)+ts=5/(1-1.04×0.12)+0.37×0.6=5.93(Mpa)fc—配制28d弯拉强度的均值(MPa)；fr—设计弯拉强度的标准值(MPa);fr=5.0MPa；Cv—弯拉强度的变异系数,查表取值为0.12；s—弯拉强度试验样本的标准差(MPa),已知弯拉强度的变异系数Cv=0.12；设计弯拉强度的标准值fr=5.0MPa；则s=fr*Cv=0.60MPa二、水灰比的计算和确定：W/C=1.5684/(fc+1.0097-0.3595fs)=1.5684/(5.93+1.0097-0.3595×7.9)=0.38按耐久性校核水灰比，混凝土为二级公路路面所用，无抗冰冻性要求，根据JTG/TF30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》要求，最大水灰比为0.46；经试拌选定水灰比为0.35。三、砂率的确定：根据JTG/TF30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》，以砂的细度模数和粗集料的种类查表，砂率36%~40%之间，选用38%的砂率。四、单位用水量的确定：根据粗集料的种类和选用的坍落度，按下式计算单位用水量Wo=104.97+0.309SL+11.27C/W+0.61SP=104.97+0.309×40+11.27×2.86+0.61×38=173(kg/m3)Wo---不掺外加剂与掺合料混凝土的单位用水量(kg/m3)；SL---坍落度(mm)，取40mm；SP---砂率(%)，取38%；C/W---灰水比，水灰比之倒数，取1/0.35=2.86。掺加外加剂：掺量为3.0%，减水率β为20%。mwα=mwo(1-β)∴mwα=173×(1-0.23)=133kg，经试拌调整用水量为133kg。五、计算水泥用量Co(kg/m3);已知Wo=138kg/m3，W/C=0.35,则水泥用量Co=Wo/(W/C)=133/0.35=380kg/m3满足耐久性要求的最小水泥用量为310Kg/m3，由此取计算水泥用量380kg/m3。六、计算外加剂的用量：掺量为3.0%，即外加剂为380×3.0%=11.4kg/m3七、假定容重为2450kg/m3，选取砂率为38%，计算每立方砂、石用量：则砂S=(2450-133-380-11.4)×38%=731kg/m3；碎石G=2450-133-380-731-11.4=1195kg/m3八、确定初步配合比：mco：mso：mgo：mwo：m减o：=380：731：1195：133：11.4（kg/m3）=1：1.92：3.14：0.35：0.03九、掺粉煤灰后的配合比选定：根据《公路水泥混凝土路面施工技术细则》规定，掺粉煤灰时，配合比设计宜按超量取代法进行，取代水泥的部分应扣除等量水泥，超量部分应代替砂，并折减用砂量。粉煤灰超量取代系数选取1.3，粉煤灰掺量15%。（1）粉煤灰取代水泥量：mf1=mco×15%=57kg（2）粉煤灰超量部分质量：mf2=mf1×（1.3-1）=17kg（3）粉煤灰总质量：mf=mf1+mf2=57+17=74kg（4）计算粉煤灰混凝土的单位水泥用量：mcf=mco-mf1=380-57=323kg（5）计算粉煤灰混凝土砂用量：由于粉煤灰表观密度为2.2g/cm3，砂的表观密度为2.573g/cm3则砂质量msf=mso-(mf2/ρf)×ρs=731-(17/2.2)×2.573=711kg（6）粉煤灰混凝土各种材料用量：mcf：mf：msf：mgf：mwf：m减f=323：74：711：1195：133：11.4（kg/m3）=1：0.23：2.20：3.70：0.41：0.035十、确定试验室配合比：以上述配合比为基准配合比，并相应增减0.02水灰比，砂率不变，按上述步骤分别计算两个配合比，三个水灰比每立方材料用量、试拌（30L）用量及其拌和物性能如下：水灰比砂率%材料名称每立方材料用量(kg)试配用量(kg)实测坍落度(mm)和易性情况实测容重kg/m37d抗弯拉强度MPa28d抗弯拉强度MPa0.3338水1384.1425较好24606.177.36水泥41812.54砂71521.45碎石116634.98外加剂12.540.3760.3538水1384.1435较好24505.616.77水泥39411.82砂72421.72碎石118235.46外加剂11.820.3550.3738水1384.1440较好24404.835.99水泥37311.19砂73321.99碎石119535.85外加剂11.190.336从表中可以看出水胶比0.35的基准配合比28d抗折强度为6.77MPa，达到试配强度的114.0%，其拌和物性能良好，坍落度也能满足设计要求，故选定为试验室基准配合比。