路面抗弯拉强度5.0混凝土配合比设计

路面水泥混凝土配合比设计说明一.设计依据:1.设计图纸相关说明2.JTG30-2003《公路水泥混凝土路面施工技术规范》3.JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》4.JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》5.JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》二.设计要求:1.设计抗弯拉强度5MPa2.坍落度10-40mm三.原材料说明:1.水泥依据设计图纸以及JTG30-2003规范要求,选用山胜水泥厂生产的PO42.5水泥.其相关技术指标如下:检验指标细度(%)标准稠度用水量(%)凝结时间(min)安定性强度(MPa)备注初终抗折抗压3d28d3d28d检验结果3.028.3170250合格4.78.321.844.6批号:PO40012.粗集料粗集料采用从砂石厂购买的骨料,规格分级和掺配比例如下:碎石规格1#2#19-31.5mm4.75-19mm掺配比例(%)6040经检验起其合成级配符合4.75-26.5mm连续级配要求,其它指标检验结果如下:检验指标筛分级配压碎值(%)针片状(%)含泥量(%)表观密度(g/cm3)堆积密度(g/cm3)空隙率(g/cm3)检验结果合格13.48.80.22.7621.55843.63.细集料细集料采用0-4.75mm的河砂,检验结果如下:检验指标筛分级配细度模数含泥量(%)表观密度(g/cm3)堆积密度(g/cm3)检验结果合格3.101.22.6551.4554．饮用水凡人畜能够饮用的水四.配合比计算:1.计算配制28d弯拉强度的均值fcfc=fr/(1-1.04*Cv)+t*sfc=5.0/(1-1.04*0.08)+1.36*0.40fc=6.0(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0.08;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=0.08;设计弯拉强度的标准值fr=5.0MPa,则s=fr*Cv=0.40MPa2.水灰比的计算和确定:碎石混凝土:W/C=1.5684/(fc+1.0097-0.3595*fs)=1.5684/(6.0+1.0097-0.3595*8.3)=0.39fs—水泥实测28d抗折强度(MPa),为8.3MPa耐久性校核，混凝土为高速公路路面所用，无抗冰冻性要求，查表得最大水灰比为0.44,故按照强度计算的水灰比结果符合耐久性要求.3.选用砂率Sp(%)依据砂的细度模数和粗集料的种类,查表取值为:Sp%=36%;4.计算用水量Wo(Kg/m3)Wo=104.97+0.309*SL+11.27*C/W+0.61*Sp=104.97+0.309*20+11.27*2.564+0.61*36=162Kg/m3Wo—混凝土的单位用水量(Kg/m3);SL—坍落度(mm),设计坍落度10-30mm,故取值20mm;Sp—砂率(%);C/W—灰水比,水灰比之倒数;W/C=0.39,所以C/W=2.564根据JTGF30-2003中小型机具摊铺混凝土最大单位用水量为150Kg/m3,故取Wo=150Kg/m35．计算水泥用量Co(Kg/m3);已知Wo=150Kg/m3，W/C=0.39,则水泥用量Co=Wo/(W/C)=150/0.39=385Kg/m3满足耐久性要求的最小水泥用量为300Kg/m3，由此取计算水泥用量385Kg/m3。6.砂石材料用量计算按密度法计算,混凝土单位质量取值为:2430Kg/m3,m水泥+m水+m砂+m石=m砼m砂/(m砂+m石)*100%=Sp%已知m水泥=385Kg/m3,Sp%=36%,m水=150Kg/m3m砼=2430Kg/m3,求m砂=682Kg/m3m石=1213Kg/m3验算：采用粗集料的振实密度（紧装堆积密度）ρgh计算路面混凝土中碎石的填充体积，以确保混凝土能够形成较高的嵌挤力，得m石/ρgh×100%=1213/1630×100%=74.4%,超过70%,符合要求.7.试验室基准配合比为:水泥:砂:碎石:水=385:682:1213:150(Kg/m3)=1:1.77:3.15:0.39分别增加和减小0.03的水灰比,同理计算每方砼中各材料用量,分别实测砼拌和物的容重,坍落度,并成型7d,28d试件,实测各水灰比砼的抗弯拉强度和抗压强度.结果如下:路面水泥混凝土配合比试验结果汇总表试件编号ABC备注基准配合比A+A–水灰比w/c0.390.420.36水泥(Kg/m3)385357417砂(Kg/m3)682692671砂率不变Sp%=36%碎石(Kg/m3)121312311192水(Kg/m3)150150150用水量不变实测容重(Kg/m3)245524452450坍落度(mm)1510107d弯拉强度(Mpa)6.055.536.46硬性指标28d弯拉强度(Mpa)6.856.327.09硬性指标8.根据以上试验结果,依据路面水泥混凝土配合比设计原则,兼顾经济性的同时既保证路面砼要有足够的抗弯拉强度,合适的工作性能,优越的耐久性,最终试验室配合比确定为:水泥:砂:碎石:水:减水剂=385:682:1213:150(Kg/m3)=1:1.77:3.15:0.399.路面水泥混凝土施工时考虑原材料含水量变化和施工变异性等因素,计算施工配合比和每盘用量,单位水泥用量应适当增加5~10Kg以满足室内配制弯拉强度,抗压强度,耐久性等要求.注:施工期间配合比的微调与控制应符合下列要求:a.根据施工季节、气温和运距的变化，可微调减水剂的掺量，保持施工现场的坍落度始终适宜于浇筑，且波动最小。b.降雨后，应根据每天不同时间的气温及砂石料实际含水量变化，微调加水量，同时微调砂石料称量，其他配合比参数不得变更，维持施工配合比基本不变。雨天或砂石料变化应加强控制，保持现场拌和物工作性始终适宜浇筑和稳定。