C40配合比.docx

C40路面水泥混凝土配合比设计说明
一、 设计依据
1、 中汽中心盐城汽车试验场CPG-4标设计图纸及招标文件
2、 JTG/T F30-2014 《公路水泥混凝土路面施工技术细则》
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 55-2011 《普通混凝土配合比设计规程》
二、 设计要求：
1、 设计抗折强度5.0MPa
2、 坍落度30-50mm
三、 原材料说明
1、 水泥
依据设计图纸以及JTG30-2003规范要求，选用江苏磊达生产的P·O 42.5水泥，其相关技术指标如下：
检验指标
比表面积（㎡
/kg）
标准稠度用水量（%）
凝结时间
安定性
强度（MPa）
抗折
抗压
初
终
3d
28d
3d
28d
检验结果
380
27.2
187
242
合格
5.2
7.7
25.1
52.7
2、 粗集料
粗集料采用舟山生产的石料，规格分级和掺配比例如下：
碎石规格
1
2
3
19-31.5mm
9.5-19mm
4.75-9.5mm
掺配比例（%）
50
35
15
经检验其合成级配符合4.75-31.5mm连续级配要求，其他指标检测结果如下：
样品规格
压碎值（%）
针片状（%）
含泥量（%）
泥块含量（%）
表观密度（g/m³）
4.75-9.5mm
/
11.9
0.6
/
2.686
9.5-19mm
13.0
11.1
0.5
/
2.653
19-31.5mm
/
9.7
0.4
/
2.706
3、 细集料
细集料采用舟山产的中砂，检验结果如下：
检验指标
筛分级配
细度模数
含泥量（%）
表观密度（g/cm³）
检验结果
合格
2.60
1.5
2.650

4、 高效减水剂
HG-2高效减水剂，掺量为水泥用量的2.0%，减水率为15.0%。
四、 配合比计算
1、 计算配置28d抗折强度的均值fc
=MPa
fc—配制28d抗折强度的均值（MPa）
fr—设计抗折强度的标准值（MPa），fr取5.0MPa
Cv—抗折强度的变异系数，查表取值为0.07；
S—抗折强度试验样本的标准差（MPa），已知抗折强度的变异系数Cv为0.07，设计强度的标准值为5.0MPa，则s=fr*Cv=0.35
t—t取0.79
2、水灰比的计算与确定
碎石混凝土：
W/C=1.5684/(fc+1.0097-0.3595*fs)
=1.5684/(5.67+1.0097-0.3595*7.7)
=0.40
fs—水泥实测28d抗折强度（MPa），取7.7MPa
3、选用砂率
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

=104.97+0.309×50+11.27×2.5+0.61×36
=170.6kg/m³
—混凝土的单位用水量
—坍落度（mm），设计坍落度30-50mm，故取值为50mm
Sp—砂率（%），取36%
C/W—灰水比；W/C=0.40，故C/W为2.5
掺减水剂的混凝土单位用水量
=170.6*（1-0.15）=145 kg/m³
5、计算水泥用量
已知=145kg/m³，W/C=0.40，所以
=/（W/C）
=145/0.40
=362kg/m³
满足耐久性要求的最小水泥用量为310kg/m³，由此取计算水泥用量362kg/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：2450 kg/m³
已知=362kg/m³，Sp%=36%，=145kg/m³，
362 + GO + SO + 145 = 2450
SO/(GO+SO)=0.36
求得：=698kg/m³ =1246kg/m³
7、 计算减水剂掺量
Mtqn=362*2%=7.24 kg/m³
8、 试验室基准配合比
初步配合比
水泥：砂：碎石：水：外加剂=362:698:1246:145：7.24
=1:1.93:3.44:0.40:0.02
9、 土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超 3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333确定试验室配合比
分别增加和减少0.02的水灰比，同理计算每方混凝土中各材料用量，分别实测混凝土拌合物的容重，坍落度，并成型7d、28d的试件，实测各水灰比混凝土的抗折强度，结果如下：
水灰比
每立方米混凝土各项材料用量（kg）
坍落度
实测容重（kg/m³）
7d抗折强度（MPa）
28d抗折强度（MPa）
水泥
砂
石
水
减水剂
0.38
382
690
1233
145
7.64
35
2430
5.25
7.22
0.40
362
698
1246
145
7.24
45
2410
4.89
6.63
0.42
345
703
1256
145
6.90
50
2400
4.32
5.45

以水灰比0.40试拌，拌合物坍落度为45mm，试拌实测表观密度为³ 2410 kg/m³， 若容重差超过计算值的2%时，则最终配合比要将每个用量乘以校正系数δ
即:若 容重计算值与容重实测值差的绝对值∕容重计算值 《2% 则δ=1
若 容重计算值与容重实测值差的绝对值∕容重计算值 〉2% 则δ由计算确定
本设计中：容重计算值=2450 kg∕m3
容重实测值=2410 kg∕m3
所以 δ=1.00
根据试配实际情况，确定最终配合比为 水泥：砂：碎石：泥：砂：碎石：水：外加剂=362:698:1246:145：7.24 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，既保证路面混凝土要有足够的抗折强度，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：外加剂=362:698:1246:145：7.24
=1:1.93:3.44:0.40：0.02

10、施工配合比
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以满足室内配制抗折强度、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，其他配合比参数不变，维持施工配合比基本不变。雨天或砂石料变化时应加强控制，保持现场拌合物工作性始终适宜浇筑和稳定。