C30水下混凝土

C30水下混凝土

一、设计情况

该C30水下混凝土设计使用范围为DK424+259.48中桥钻孔桩基础，设计年限100年，本地区冻结深度1.13m，桥范围内地下水具硫酸盐侵蚀，环境作用等级H2。

二、主要设计依据

1．《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000

2．《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设〔2005〕157号

3.《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ 146-90

4、《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119-2003

5、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005

三、组成材料

1、水泥：甘肃永登祁连山牌普通硅酸盐水泥P.042.5，表观密度为3100kg/m3

2、碎石：太阳山崧源石料公司5-40mm，表观密度为2725kg/m3

3、砂：清水营砂场细度模数3.4 属粗砂，表观密度为2661kg/m3

4、Ⅰ级粉煤灰，表观密度为2200kg/m3

5、YF-1高效防腐剂

四、试配过程

（一）、初步配合比计算

1、确定混凝土试配强度：

ƒcu,0=ƒcu,k+1.645σ＝30+1.645×5=38.225Mpa

根据TZ210-2005《铁路混凝土工程施工技术指南》9.2.1要求，“在

一般配制强度基础上再提高10%~20% ”。

按15%提高 即：

38.225Mpa ×1.15=43.96Mpa

2、计算水灰比：( w/c )

49.013

.15.4207.046.096.4313

.15.4246.0/0,=⨯⨯⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅=ce b a cu ce a f f f c w ααα

根据规范要求，及按施工经验采用水灰比0.49 3、选定单位用水量（w 0）

已知碎石最大粒径为40mm ；混凝土拌和物坍落度为180～220 mm 。初步确定单位用水量为220 kg 。

4、计算单位水泥用量（C 0） C 0= 220/ 0.49=449 kg/m 3

《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设〔2005〕157号,最小水泥用量不低于320 kg/m 3，计算单位水泥用量449 kg/m 3，符合耐久性要求。

5、选定砂率（βs ）

根据规范要求，及按施工经验采用砂率为40%。

6、计算砂石用量（体积法）

水泥449 kg/m 3，单位用水量为220kg 。砂率为40%。 (砂/2.661)+(石/2.725)=1000-(449/3.1)-220-10……① 砂/(砂+石) = 0.40………………………………… ② 解①②方程得：砂：S 0＝675 kg 石：G 0＝1013 kg

得基准混凝土配合比用量为：

C 0=449 kg S 0=675kg G 0=1013 kg W 0=220 kg

（二）、根据基准混凝土配合比掺20％的Ⅰ级粉煤灰

1、粉煤灰按等量取代法：

粉煤灰用量 F=C 0·ƒ（％）＝449×20%=90 kg 水泥用量 C= C 0－F ＝449－90=359 kg 2、重新计算砂石材料用量

水泥和粉煤灰的浆体体积（Vp ）

3772202

.290

1.3359W F C V f C p =++=+γ+γ= kg/m 3

砂料和石料的总体积（V A ）

V A ＝1000（1－α）－V p ＝1000（1－0.01）－377 ＝613 kg/m 3

砂：S ＝V A ×βs ·γS ＝613×0.4×2.661＝652 kg

石：G ＝V A ·（1－βs ）·γg ＝613（1－0.4）×2.725＝1002 kg 混凝土配合比为：水泥：粉煤灰：水： 砂： 碎石

＝359： 90 ：220：652： 1002

（三）、试拌与调整：

根据基准配合比配制0.020m 3的混凝土拌和物，各种材料用量按下表称取：

试验室拌制混凝土采用机械拌和，测得坍落度为197mm ，设计要求

坍落度为180~220mm ，能满足施工和易性要求，且粘聚性、保水性亦

良好，不必再进行调整。

（四）、根据混凝土配合比掺1% YF-1高效防腐剂 掺量1%，减水率20%

1、用水量m w0 = 220×(1－20%) = 176 kg

2、水胶比w/c = 176/449 = 0.39

3、减水剂用量359×1% = 3.6 kg

4、重新计算砂石材料用量

水泥和粉煤灰的浆体体积（Vp ）

3376.31762

.290

1.3359W F C V f C p =+++=+γ+γ= kg/m 3

砂料和石料的总体积（V A ）

V A ＝1000（1－α）－V p ＝1000（1－0.01）－337 ＝653 kg/m 3

砂率减小1 %，计算砂石用量

砂：S ＝V A ×βs ·γS ＝653×0.39×2.661＝678 kg

石：G ＝V A ·（1－βs ）·γg ＝653（1－0.39）×2.723＝1085 kg 水胶比0.49，混凝土配合比为：

水泥：粉煤灰：水： 砂： 碎石 :减水剂 ＝359： 90 ：176：678： 1085： 3.6

按计算材料用量拌制混凝土拌和物，测定混合物坍落度为215mm ，能满足施工的和易性要求，且粘聚性、保水性亦较好，实测表观密度2396kg/m 3与计算表观密度相近，不必再进行调整。