贫混凝土基层配合比设计
一、设计题目
基层贫混凝土配合比 二、设计资料
1．抗压强度：根据《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG F30-2014）的要求，28天设计抗压强度标准值15.0Mpa。
2．组成资料：水泥为双鸭山安邦河P.O42.5号普通硅酸盐水泥，碎石为玉林碎石场4.75—31.5mm连续级配碎石（4.75—9.5mm碎石掺入量40%，9.5—31.5mm碎石掺入量60%），砂为渡口砂场。 2、配合比设计的主要参数 （1）、强度：
贫混凝土基层的设计强度标准值(MPa)
交通等级 7d施工质检抗压强度 28d设计抗压强度标准值 28d设计弯拉强度标准值 （2）、工作性：
最佳工作性及允许范围
指标 界限 最佳工作性 允许波动范围 （3）、耐久性：
坍落度SL（mm） 卵石混凝土 20-40 5-55 碎石混凝土 25-50 10-65 特重 10.0 15.0 3.0 重 7.0 10.0 2.0 中等 5.0 7.0 1.5
满足耐久性要求的贫混凝土最大水灰比
交通等级 最大水灰比 有抗冻要求的最大水灰比
3、各组成材料的质量的要求 （1）水泥：
3天龄期 产地 标号 项目 28天龄期 凝结时间 终凝min 600 294 合格 合格 安定性 特重 0.65 0.60 重 0.68 0.63 中等 0.70 0.65 抗压抗折抗压抗折初凝Mpa Mpa Mpa Mpa min 规定值 17.0 3.5 42.5 6.5 双鸭山 P·O42.5 实测 18.4 3.9 47.5 6.9 45 185 （2）砂：细度模数应在2.3~3.0之间且含泥量在不大于3%，颗粒级配应符合要求。
产地 细度模数 含泥量 级配区 备注 渡口 2.42 1.2 Ⅱ 中砂 （3）碎石：粒径不大于31.5mm，压碎值应不大于15%，针片状含量应小于15%，含泥量不大于1%，级配符合要求。
产地 规格 4.75~31.5cm 压碎值 4.6 针片状含量 14.1 含泥量 0.2 级配 合格 玉林 （4）水为饮用水 4、确定贫混凝土计算步骤
（1）、采用28d设计抗压强度标准值15.0MPa，确定砼配制强度(fcu,o) fcu,o= fcu,k＋tl×sl=15.0＋1.645×1.5=17.5Mpa
fcu,o—贫混凝土28d抗压强度（Mpa）； fcu,k—28d设计抗压强度标准值(Mpa);
tl－抗压强度保证系数，高速公路应取1.645；
sl－抗压强度标准差，无资料时或试件组数小于6组时，可取1.5（Mpa）。 （2）、水灰比计算 混凝土水灰比按下式计算
w/c =A×fce/( fcu,o+A×B×fce)=0.46×48.0/(17.5+0.46×0.07×48.0)=0.86 fce=r×fcek=1.13×42.5=48.0 fcek—水泥抗压强度等级(MPa);
r—水泥抗压强度富余系数，无统计资料时可在1.08～1.13范围选取。 A,B—回归系数，碎石A=0.46、B=0.07； 计算得出w/c =0.86 (3)、水灰比的确定：
按照满足耐久性要求的有抗冻要求的贫混凝土最大水灰比要求为0.60,为此水灰比选为0.60。
(4)、单位水泥用量的计算：
据规范要求不掺粉煤灰贫混凝土的单位水泥用量宜控制在170～230 kg/m3,冰冻地区最小水泥用量不宜低于180 kg/m3,为保证强度,水泥用量选为230 kg/m3。
(5)、单位用水量计算
根据水灰比（0.60）和单位水泥用量(230 kg/m3)，计算得出单位用水量(mwo)
mwo = mco×w/c=230×0.60=138 kg/m3
(6) 砂率的确定：砂率选为34%。 （7）计算砂石用量
按质量法计算： mco + mwo +mso +mgo=ρcp mso/(mso+mgo)×100=βs
mso=（ρcp－mco－mwo）×βs=（2400－230－138）×0.34=691 kg/cm3 mgo=ρcp－mco－mwo－mso=2400－230－138－691=1341 kg/cm3 式中mco——每立方米混凝土的水泥用量（kg） mgo——每立方米混凝土的碎石用量（kg） mso——每立方米混凝土的砂用量（kg） mwo——每立方米混凝土的用水量（kg）
ρcp——每立方米混凝土拌合物湿表观密度（kg/cm3）；其值可在2400±50 kg/cm3范围内选定。
计算所得：中砂(mso)=691kg/m3 碎石(mgo)=1341kg/m3
三、调整工作性,提出基准配合比 1.计算试拌材料用量
试拌15L砼拌和物各种材料用量： 水泥：230×0.015=3.45kg 水 ：138×0.015 = 2.07kg 碎石：1341×0.015=20.115kg 砂 ：691×0.015=10.365kg
按计算材料用量拌制砼拌和物,测定混合料坍落度为35mm,满足施工和易性要求.,此时砼拌和物各组成材料用量为： 水泥：3.45kg 水：2.07kg
碎石：20.115kg 砂：10.365kg
2.检验强度，确定试验室配合比 1) 检验强度
采用水灰比分别为A=0.60 B=0.62 C=0.64拌制三组砼拌和物,砂,碎石用量不变,用水量亦保持不变,则三组水泥分别为：A=3.45kg B=3.345kg C=3.24kg
三组配合比经拌制成型,标准养护28天后,按规定方法测得其立方体抗压强度平均值列于下表：
不同水灰比的砼强度值
组别 水灰比(w/c) 灰水比(c/w) 28天立方体抗压强度fcu,28(Mpa) A B C 0.60 0.62 0.64 1.67 1.62 1.57 17.9 16.6 15.4 根据上表实验结果，绘制砼28天立方体抗压强度与灰水比关系图： 30 25 20 15 28fcu,28(MPa) 天立方体抗压强 度 10 5 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2
1.67
灰水比(c/w)
由图可知灰水比为c/w=1.67即水灰比0.60，相应砼强fcu,28=17.9MPa
达到配制强度要求。 2) 确定试验室配合比 各种材料用量为：
水泥：230kg/m3 水 ：138kg/m3 砂 ：691kg/m3 碎石：1341kg/m3 实测湿表观密度：2402kg/m3 修正系数：2402kg/m3／2400kg/m3=1 按实测湿表观密度修正后各种材料用量: 水泥:230×1=230kg/m3 水 :138×1=138kg/m3 砂 :691×1=691kg/m3
碎石:1341×1=1341kg/m3 因此试验室配合比为:
水泥：砂：碎石＝1：3.00：5.83 水灰比：0.60
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