路面混凝土配合比设计

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  【摘要】本文介绍6#公路II标路面混凝土配合比设计。
  【关键词】公路隧道路面混凝土配合比设计
  Abstract: In this paper, it introduces the concrete proportion design of No. 6 highway II pavement.
  Keywords: highway tunnel; pavement concrete; proportion design
  中图分类号:U459.2文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)
  
  l概述
   两河口水电站交通工程【6#公路】Ⅱ标段,是电站枢纽工程区右岸中、高程开挖及填筑的主通道、大坝枢纽右岸上下游连接通道及后期过坝主要交通干道,同时也是电站库区复建公路的一部分。
   6#公路II标公路等级为矿山三级公路,设计行车速度为20km/h,路面宽度:9.5m(K0+000-K1+900),设计考虑施工要求、路面水稳性,隧道路面采用水泥混凝土路面,标号要求28天龄期弯拉强度不小于5.0MPa,隧道路面横坡直线段采用1.5%的人字坡,隧道内路面板厚度为32cm,隧道洞内横缝设置传力杆;全隧道路面纵缝设置拉杆;板边设构造钢筋;为满足防滑要求,路面表面混凝土进行硬刻槽处理。
  一、设计内容:
   fr5.0抗折路面混凝土配合比设计,现场施工要求坍落度为30~50mm,采用平板车运输,机械振捣。
  二、设计依据:
   JGJ55-2000(普通混凝土配合比设计规程)
   GB 175-2007(通用硅酸盐水泥)
  GB/T 14685-2001(建设用卵石、碎石)
   GB/T 14684-2001(建设用砂)
   GB/T 1346-2001(水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法)
  GB/T50080-2002(普通混凝土拌合物性能试验方法标准)
  JTG E42-2005(公路工程集料试验规程)
  JTG E30-2005(公路工程水泥及水泥 混凝土试验规程)
  三、原材料检测:
   1、水泥:水泥为四川泸定桥水泥有限公司生产的泸定桥P.O42.5R水泥 ,其物理力学性能见表1
  
  
  水泥物理力学性能试验表1
  
  
  以上检测指标均符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)P.O42.5R标准要求。
  2、砂石骨料
   混凝土配合比骨料采用中水十二局6#公路II标无名沟砂石料场生产的人工砂、碎石,骨料物理性能见表2,砂子与粗骨料颗粒级配见表3、4
  砂、石骨料物理性能检测结果表2
  
  
  砂子颗粒级配表3
  
  
  由表3检测结果:该机制砂符合GB/14684-2001规范的粗砂要求。
  
  
  由表4检测结果:该碎石符合GB/14685-2001规范的要求。
  3、拌合用水
  拌合用水采用洁净水。
  四、设计过程:
  1、确定试配强度:
  当II级公路路面混凝土样本数为9时,保证率系数t为0.37,弯拉强度样本标准差s为0.4。II公路路面混凝土变异水平等级为“中”混凝土弯拉强度变异系数Cv=0.10~0.15,取中值0.125。根据设计要求,fr=5.0Mpa.
  fc=fr/(1-1.04Cv)+t×s=5.0/(1-1.04×0.125)+0.37×0.4=5.9 Mpa(取等于)
  2、确定水灰比:
   水泥实测抗折强度fs=8.0Mpa,混凝土配制强度fc=5.9Mpa,粗集料为碎石:
   W/C=1.5684/(fc+1.0097-0.3595×fs)=1.5684/(5.9+1.0097-0.359×6.5)=0.34
   经实际试验选水灰比为0.39
  3、确定砂率
   由砂的细度模数3.3,碎石4.75-31.5mm,取混凝土砂率βs=39%。
  4、确定单位用水量(mwo):
  有坍落度要求30-50mm,取50mm,水灰比W/C=0.39,砂率39%,计算单位用水量:
  mwo=104.97+0.309×50+11.27×0.39+0.61×39=148.6kg/m3。由外加剂试验确定βad=20%,掺高效减水剂单位用水量mw,ad= mwo*(1-βad)=148.6×(1-0.20)=118.9kg/m3。
  经实际试拌后确定单位用水量为147kg/m3。
  5.确定单位水泥用量(mco):
  mco=mw,ad/W/C=147/0.39=377kg/m3, 高效减水剂
   mbs= mco×0.01=3.77kg/m3 。
  6、骨料的确定:
  假定容重为2400(Kg/m3)
  骨料重量为:2400- mco- mwo=2400-377-147-3.77=1872Kg
  细骨料为1872×0.39=730 Kg
  粗骨料1872-730=1142kg
  7、配合比的调整与试配:
   (1)、经实际试拌和确定基准配合比为:水泥:细骨料:粗骨料:水:减水剂=377:730:1142:147:3.77 =1:1.94:3.03:0.39:0.01
  (2)、以基准配合比为基础上下浮动0.05的水灰比,砂率上下浮动1%得到以下两个参考配合比,详见下表:
  
  
  五、结论
   通过以上试验,根据工作性能与经济性比较,确定配合比2为最终选定配合比,附表一:
  
  附表一:
  混凝土配合比选定报告:
  说明:1、该配合比骨料为中水十二局无名沟砂石料场生产的人工骨料,粗骨料为4.75~16mm和16~31.5mm粒径的碎石。配合比中骨料用量为饱和面干状态的重量,实际施工中应测定骨料含水后调整其用量。
   2、为保证路面混凝土在施工中的质量,严格按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試验规程》执行。
  3、当材料性能发生变化时,应重做配合比。
  
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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