贫混凝土配合比设计.doc

贫混凝土配合比设计
一、基层贫混凝土设计技术要求：
1、强度
基层贫混凝土设计强度应符合表一的规定
表一：贫混凝土基层的设计强度标准值（MPa）
交通等级
特种
重
中等
7d施工质检抗压强度fcu7
10
7.0
5.0
28d设计抗压强度标准值fcu,k
15
10.0
7.0
28d设计弯拉强度标准值fc,k
3.0
2.0
1.5
2、工作性
贫混凝土的坍落度应满足表二或表三的要求。
表二：混凝土路面滑模摊铺最佳工作性及允许范围
界限
指标
坍落度SL（mm）
振动粘度系数
η（N•S/m2）
卵石混凝土
碎石混凝土
最佳工作性
20-40
25-50
200-500
允许波动范围
5-55
10-65
100-600
注：（1）滑模摊铺机适宜的摊铺速度应控制在0.5-2.0m/min之间
（2）本表适用于设超铺角的滑模摊铺机：对不设超铺角的滑模摊铺机，最佳振动粘度系数为250-600N•s/m2；最佳坍落度卵石为10-40mm；碎石为10-30mm；
（3）滑模摊铺时的最大单位用水量卵石混凝土不宜大于155kg/m3；碎石混凝土不宜大于160kg/m3。

表三：不同路面施工方式混凝土坍落度及最大单位用水量
摊铺方式
轨道摊铺机摊铺
三辊轴机组摊铺
小型机具摊铺
出机坍落度（mm）
40-60
30-50
10-40
摊铺坍落度（mm）
20-40
10-30
0-20
最大单位用水量（kg/m3）
碎石
156
卵石
153
碎石
153
卵石
148
碎石
150
卵石
145
注：（1）表中的最大单位用水量系采用中砂、粗细集料为风干状态的取值，采用细砂时，应使用减水率较大的（高效）减水剂；
（2）使用碎卵石时，最大单位用水量可取碎石与卵石中值。
3、耐久性
（1）满足耐久性要求的贫混凝土最大水灰（胶）比宜符合表四的规定。
表四：满足耐久性要求的贫混凝土最大水灰（胶）比
交通等级
特重
重
中等
最大水灰（胶）比
0.65
0.68
0.70
有抗冻要求的最大水灰（胶）比
0.60
0.63
0.65
（2）在基层受冻地区，贫混凝土中应掺引气剂，并控制贫混凝土含气量为4%±1%。当水灰（胶）比不能满足抗冻耐久性要求时，宜采用引气减水剂。当高温摊铺坍落度损失较大时，可使用引气缓凝减水剂。
二、贫混凝土设计计算程序
1、配制28d抗压强度fcu,k可按下式计算（本施工段为二级路，采用重交通标准设计，fcu,k=10.0MPa）。
fcu,0=fcu,k+tlsl
式中：fcu,0———贫混凝土配制28d抗压强度（MPa）；
fcu,k———混凝土28d设计抗压强度标准值（MPa），按表一取值
tl————―抗压强度保证率系数，高速公路应取1.645；一级公路应取1.28；二级公路应取1.04
sl————―抗压强度标准差，宜按不小于6组统计资料取值；无统计资料或试件组数小于6组时，可取1.5（MPa）。
经计算fcu,0=10+1.04×1.5=11.56 MPa
2、水灰比按以下公式计算，并取计算值与表四规定值两者中的小值。
W/C=(A•fce)/(fcu,0+A•B•fce)
式中：fce———水泥实测28d强度（MPa）；无实测值时，也可按下面公式计算；
A、B——回归系数，碎石及碎卵石A=0.46、B=0.07；卵石A=0.48、B=0.33
fce=γ×fcek
式中：fcek———水泥抗压强度等级（MPa）
γ———水泥抗压强度富余系数，应按统计资料取值；无统计资料时可在1.08-1.13范围内取值。
经计算W/C=（0.46×1.08×32.5）/（11.56+0.46×1.08×32.5）
=0.58
因此选用水灰比为：0.58。
3、贫混凝土单位水泥用量可按下式计算。
Cp=0.5ζC0
式中：Cp———贫混凝土的单位水泥用量（kg/m3）；
ζ———工作性及平整度放大系数，可取1.1-1.3；
C0———路面混凝土单位水泥用量（kg/m3）。
经计算Cp=0.5×1.3×360=216kg/m3
4、不掺粉煤灰贫混凝土的单位水泥用量宜控制在160-230 kg/m3之间；在基层受冻地区最小单位水泥用量不宜低于180 kg/m3。掺粉煤灰时，单位水泥用量宜在130-175 kg/m3之间；单位胶体材料总量宜在220-270kg/ m3之间；基层受冻地区最小单位水泥用量不宜低于150 kg/m3。
5、根据水灰（胶）比和单位水泥（胶材）用量，计算单位用水量。
单位用水量:125kg/m3
6、砂率可按表五初选。
表五：基层贫混凝土的砂率
砂细度模数
2.2-2.5
2.5-2.8
2.8-3.1
3.1-3.4
3.4-3.7
砂率
Sp(%)
碎石混凝土
24-28
26-30
28-32
30-34
32-36
卵石混凝土
22-26
24-28
26-30
28-32
30-34
注：碎卵石可在碎石和卵石混凝土之间内插取值
根据使用中砂的细度模数，确定砂率Sp=30
7、砂石材料用量可用密度法或体积法计算。
根据经验该混凝土密度约为:2400kg/m3。
经计算1 m3贫混凝土所需材料用量：
砂：碎石：水：水泥=618：1441：125：216
三、配合比的确定与调整
1、首先检验混凝土拌合物是否满足不同摊铺方式的最佳工作性要求。检验项目包括含气量、坍落度及其损失、振动粘度系数、改进VC值、外加剂品种最佳最佳掺量。在工作性和含气量不满足相应摊铺方式要求时，可在保持水灰（胶）比不变的前提下调整单位用水量、外加剂掺量或砂率，不得减小满足计算弯拉强度及耐久性要求的单位水泥用量、钢纤维体积率。
试拌调整，提出混凝土基准配合比
试拌：取施工现场实际原材料，采用基准配合比拌制30l砼拌合物。
测定工作性：测定坍落度并观察粘聚性和保水性，经测定该拌和物坍落 度为30mm, 符合设计坍落度要求， 粘聚性、保水性均合格。
2、对于采用密度法计算的配合比，应实测拌合物视密度，并应按照视密度调整配合比，调整时水灰比不得增大，单位水泥用量、钢纤维掺量不得减小，调整后的拌合物视密度允许偏差为±0.2%。
试拌后测定该水泥混凝土拌合料密度为：2380 kg/m3，符合原设计2400 kg/m3要求。
3、以初选水灰（胶）比为中心，按0.02增减幅度选定2-4各水灰（胶）比，制作试件，检验混凝土7d和28d配制弯拉强度、抗压强度、耐久性等指标。也可保持计算水灰（胶）比不变，以初选单位水泥用量为中心，按15-20kg/m3增减幅度选定2-4个单位水泥用量；钢纤维混凝土还应以选定的钢纤维掺量为中心，按0.1%增减幅度选定2-4个钢纤维掺量，制作试件并作上述各项检验。
按基准配合比，增加和减少水灰比0.02，再计算2组配合比，用3组配合比制备抗压强度试件。
基准配合比：
砂：石：水：水泥=618：1441：125：216
基准配合比减少0.02水灰比
砂：石：水：水泥=618：1441：125：223
基准配合比增加0.02水灰比
砂：石：水：水泥=618：1441：125：208
2、三组试件二十八天抗压强度分别为
基准配合比：12.9MPa
基准配合比减少0.02水灰比：14.1MPa
基准配合比增加0.02水灰比：11.5Mpa
4、通过上述各项指标检验提出配合比，经验证合格后，方可确定为试验室基准配合比。
经检验该水泥混凝土配合比选用：
砂：石：水：水泥=618：1441：125：216

贫混凝土配合比设计计算书

龙建路桥股份有限公司

齐泰路面工程D6合同段项目经理部