路面抗弯拉强度5.0混凝土配合比设计

1、.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5MPa2.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 ,选用山胜水泥厂生产的PO42.5 水泥 .其相关技术指标如下:检验细度标准稠凝结时间(min)强度 (MPa )度用水安定性抗折抗压备注指标(%)初终量(%)3d28d

2、3d28d检验3.028.3170250合格4.78.321.844.6 批号 :PO4001结果2.粗集料粗集料采用从砂石厂购买的骨料,规格分级和掺配比例如下:1#2#碎石规格19-31.5mm4.75-19mm掺配比例 (%)6040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 :;.检验压碎值 (%)针片状 (%)含泥量 (%)表观密度堆积密度空隙率筛分级配(g/cm3 )(g/cm3)(g/cm 3)指标检验13.48.80.22.7621.55843.6合格结果3.细集料细集料采用0-4.75mm 的河砂 ,检验结果如下 :检验含泥量 (%)表观

3、密度 (g/cm 3)堆积密度 (g/cm3)筛分级配细度模数指标检验3.101.22.6551.455合格结果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 cf c= f r/(1-1.04*Cv)+t*sf 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 MPa2.

4、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)=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/m 3)Wo=104.97+0.309*S L +11.27*C/W+0.61* Sp=162 Kg/m 3Wo 混凝土的单位用水量(Kg/m 3 );SL 坍落度 (mm

5、),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/m 3,故取 Wo=150 Kg/m 35计算水泥用量Co(Kg/m 3);已知 Wo=150 Kg/m 3， W/C=0.39, 则水泥用量Co=Wo/ (W/C)= 150/0.39=385Kg/m 3满足耐久性要求的最小水泥用量为300Kg/m 3，由此取计算水泥用量 385 Kg/m 3。;.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

6、/m 3,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/m 3,Sp%=36%,m 水=150 Kg/m 3m 砼=2430Kg/m 3, 求m 砂=682Kg/m 3m 石=1213Kg/m 3验算：采用粗集料的振实密度（紧装堆积密度）gh 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/gh× 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/m

7、3)=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ABC试件编号备注基准配合比A+A 水灰比 w/c0.390.420.36水泥 (Kg/m 3)385357417砂 (Kg/m 3 )682692砂率不变671Sp%=36%;.碎石 (Kg/m 3)121312311192水 (Kg/m 3)150150150用水量不变实测容重 (Kg/m 3)245524452450坍落度 (mm)1

8、510107d 弯拉强度 (Mpa)6.055.536.46硬性指标28d 弯拉强度 (Mpa )6.856.327.09硬性指标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/m 3)=1:1.77:3.15:0.399. 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510Kg 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