路面5mpa混凝土配合比设计书
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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.JTG E30-2005 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》
4.JTG E42-2005 《公路工程集料试验规程》
5. JGJ 55-2000 《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5MPa
2.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,选用海鑫水泥厂生产的PO42.5水泥.其相关技术指标如下:
2.粗集料
粗集料采用本标段自采加工的石灰岩,规格分级和掺配比例如下:
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:
3.细集料
细集料采用里柴产0-4.75mm的河砂,检验结果如下:
4.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f c
f c= f r/(1-1.04*Cv)+t*s
f c=5.0/(1-1.04*0.08)+1.36*0.40
f c=6.0(MPa)
f c—配制28d弯拉强度的均值(MPa);
f r—设计弯拉强度的标准值(MPa); f r=5.0 MPa;
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f r=5.0 MPa,
则s= f r*Cv=0.40 MPa
2.水灰比的计算和确定:
碎石混凝土:
W/C=1.5684/( f c+1.0097-0.3595*f s)
=1.5684/(6.0+1.0097-0.3595*8.3)
=0.39
f s—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*S L+11.27*C/W+0.61* Sp
=104.97+0.309*20+11.27*2.564+0.61*36
=162 Kg/m3
Wo—混凝土的单位用水量(Kg/m3);
S L—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JTG F30-2003中小型机具摊铺混凝土最大单位用水量为150Kg/m3,故取Wo=150 Kg/m3
5.计算水泥用量Co(Kg/m3);
已知Wo=150 Kg/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385 Kg/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=150 Kg/m3 m砼=2430Kg/m3, 求m砂=682Kg/m3
m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
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)
=1:1.77:3.15:0.39
9.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。
c.