一、设计要求
1.坍落度: 80mm~120mm 2. 砼使用砼灌车运送。 二、使用部位:
桥梁桩基、隧道工程及路基涵洞。 三、设计依据
普通砼配合比设计规程(JGJ55-2000); 公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000) 四、原材料说明
1.水泥:采用莲花牌P.O42.5R普通硅酸盐水泥。
2.细集料:采用福建南安砂场的中砂,细度模数2.7,表观密度为2590kg/m3,含泥量为0.9%。
3.粗集料:采用永丰石场生产的4.75~31.5mm(4.75-13.2mm20%、13.2-19mm40%、19-31.5mm40%)级配碎石,压碎值为6.1%,针片状含量1.3%,含泥量为0.2%。 4.水:饮用水,符合要求。
5.外加剂:采用福州顺平建材有限公司所产的SP-4型缓凝高效减水剂掺量1.6%
6、粉煤灰:漳州金源建材有限公司生产的II级粉煤灰 五、确定试配强度 强度标准差:σ=5
试配强度:fcu,o= fcu,k+1.645σ=25+1.645*5=33.2Mpa
2.计算水灰比
经查表:a=0.46;b=0. 07;fce=42.5*1. 00=42.5Mpa; 水灰比:W/C=(a * fce )/( fcu,o +a *b* fce)
=(0.46*42.5)/(33.2+0.46*0.07*42.5) =0.57
因按公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)规定,配制钢筋混凝土最大水灰比为0.55。高效减水剂的掺量宜为胶结料的0.5%-1.8%。 故:选定水灰比为:0.53;外加剂掺量1.6%。
3.每方砼用水量 每方砼用水量
以规程表中坍落度为90mm的水量为基础,用水量为195 Kg,按坍落度每增加20mm用水量增加5 Kg计算,末掺减水剂时砼用水量应为200Kg,减水剂减水率按15%计算,每方砼用水量=200(1-15%)= 170Kg: 4.水泥用量 C=170/0.53=320Kg/m3
粉煤灰取代水泥20%,超量系数为1.5.
故掺加粉煤灰后的水泥用量为256Kg,粉煤灰用量为74Kg。 5.外加剂用量=(256+74)*1.6%=5.28Kg/m3 6.砂率
因按普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000)规定,配制普通混凝
土宜符合所用砂率宜控制在35%-45%的范围内。
故取βs=39%
7.计算粗细集料的用量(重量法),设计砼容重为2400Kg/m3 其中:mC0=256Kg;mw0=170Kg;mCp=2400Kg;m粉=74Kg;βs=39%;
mC0+ mg0+ ms0+m粉+ mw0= mCp βs= ms0/(mg0+ ms0)
经代入计算:
细集料:ms0=(2400-256-170-74)*39%=741Kg 粗集料:mg0=(2400-256-170-74)-741=1159Kg
(二)、调整工作性,提出基准配合比
1、计算试拌材料用量:
按计算初步配合比试拌50L砼拌合物,各材料用量:
水泥:256×0.05=12.8kg 砂 :791×0.05=37.05kg
碎石(4.75-13.2 mm):1159×0.2×0.05=11.59kg 碎石(13.2-19mm) :1007×0.4×0.05=23.18 kg 碎石(19-31.5mm):1007×0.4×0.05=23.18kg 水 :170×0.05=8.5kg 粉煤灰:74*0.05=3.7 kg 外加剂 :5.28×0.05=0.264kg
按基准配合比试拌,各项指标均满足设计要求,另外两个配合的水灰比,较基准配合比分别增加和减少0.02,砂率分别增加
和减少1%。
初步设计3个配合比为(重量比)
序号 1 2 3 配比 编号 试配1 试配2 (基配) 试配3 水灰比 0.54 0.52 0.50 单位体积各种材料用量(Kg/m3) 水泥 309 320 333 砂 816 791 766 碎石 998 1007 1016 水 196 196 196 外加剂 粉煤灰 砂率(%) 45 44 43 4.944 5.12 5.328 81 86 89 2. 调整工作性
W/C=0.54按计算材料用量拌制砼拌合物,测定其坍落度为
拌合物表观密度为 Kg/m3; 7天抗压强mm;
度为 MPa; 28天抗压强度为 MPa;
W/C=0.52按计算材料用量拌制砼拌合物,测定其坍落度为
拌合物表观密度为 Kg/m3; 7天抗压mm;
强度为 MPa; 28天抗压强度为 MPa;
W/C=0.50按计算材料用量拌制砼拌合物,测定其坍落度为
mm;拌合物表观密度为 Kg/m3; 7天抗压强度为 MPa; 28天抗压强度为 MPa;
因W/C= 其实测坍落度为 mm; 7天抗强度实测为
MPa; 28天抗压强度为 MPa;能满足设计坍落度180 mm-220 mm;28天达试配强度 MPa的 %;
设计砼容重为2450Kg/m3 拌合物表观密度为2420Kg/m3砼
配合比校正系数为:2420/2450=0.9878
按配合比设计规程的要求,该配合比表观密度实测值与计算值之差的绝对值末超过计算值的2%,故该配合比不做调整。
3.提出基准配合比mc:ms:mg:mw:mB=471:600:1219:160:7.536
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