配合比设计方案

配合比设计方案 1、工程概况

本工程位于阜新市阜蒙县境内，合同主体工程为管道和配水站的建安工程，主要包括PCCP管、钢管、管道阴极防腐、配水站、各类阀井、阀门、管道附件、构（配）件、管道镇支墩、过河、过路（穿越铁路采用框构形式，框构施工由发包人负责）以及永久道路、临时道路、水土保持等工程项目。 2、试验目的：

本工程混凝土配合比试验目的是为满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性等要求，应进行混凝土施工配合比优选试验，提出满足设计等级的混凝土物理力学指标的最优配合比。

3、编制依据：

水工专业《设计变更（补充）通知单》LXBGS-TJ-001改字第13-01号（含《泵送混凝土配合比设计要求》）

《关于四段低碱42.5水泥供应商厂家确定方式及要求的通知》

《关于四段隧洞施工及管道安装用外加剂供应厂家确定方式及要求的通知》 合同文件 4、编制标准：

《水工混凝土试验规程》DL/T5150—2001；

《水工混凝土砂石骨料试验规程》DL/T5151—2001； 《水工混凝土施工规范》DL/T5144—2001； 《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330—2005； 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000； 《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100—1999； 《水泥细度检验方法筛析法》GB1345—2005；

《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T1346—2001； 《水泥胶砂强度检验方法（ISO）》GB/T17671—1999； 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175—1999；

《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055—1996； 《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330—2005； 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000； 《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJ 98-2000等。 《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）： 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005 《混凝土膨胀剂》GB23439-2009 《砂浆、混凝土防水剂》JC474-2008 《混凝土外加剂》GB8076-2008 《通用硅酸盐水泥》GB175-2007 《建设用卵石、碎石》GB/T14685-2011 《建设用砂》GB/T14684-2011

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《混凝土耐久性设计规范》GBT50746-2008 《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-95

5、原材料指标 5.1粉煤灰 试验内容及标准：

细度（45ūm方孔筛筛余）≤25％、需水量比≤105％、烧失量≤8％、含水率≤1％、三氧化硫≤3.0％、游离氧化钙≤1.0％，粉煤灰的放射性合格。

粉煤灰掺量：夏季20%-25%、冬季15%-20% 5.2水泥

试验内容及标准：

水泥采用p.o42.5低碱水泥，采用新型干法窑生产的水泥；水泥供应商的水泥进场温度不超过60℃；水泥生产厂家检验报告中应注明水泥中的混合材品种和掺加量。

化学指标：烧失量≤5％、三氧化硫≤3.5％、熟料中铝酸三钙≤8%、氧化镁≤5％、氯离子≤0.06％、碱含量≤0.60％、游离氧化钙≤1.0％.

物理指标：初凝时间不小于45min，终凝时间不大于600min，3d抗压强度≥17Mpa，28d抗压强度≥46Mpa，3d抗折强度≥3.5Mpa，28d抗折强度≥6.5Mpa，

2

比表面积不大于350m/kg

5.3外加剂 5.3.1抗裂防水剂 试验内容及标准：

膨胀剂：初凝时间不小于45min，终凝时间不大于600min，限制膨胀率：水中7d≥0.05%、水中7d+干空21d≥0%、碱含量（Na2O+0.658K2O)≤0.60%、7d抗压强度≥20Mpa、28d抗压强度≥40Mpa比表面积≥200m2/kg

5.3.2高性能减水剂

采用液体标准型或缓凝型-聚羧酸高性能减水剂 试验内容及标准：

泌水率≤20%、氯离子含量（按折固含量计）≤0.6%、碱含量（按折固含量计）≤10%、含气量≤6%、28d收缩率比≤110%、1d抗压强度比≥170%、2d抗压强度比≥160%、3d抗压强度比≥160%、7d抗压强度比≥150%、28d抗压强度比≥140%

5.3.3引气剂 试验内容及标准：

3d抗压强度比≥95%、7d抗压强度比≥95%、28d抗压强度比≥90%、收缩率比≤135%、相对耐久性≥80%；

其中：

Ca35W12DF60：含气量5.0±0.5%、28d硬化混凝土气泡间距系数250μm； 5.4骨料

经碱活性试验（采用砂浆棒快速法）膨胀率均小于0.1%，判定骨料有无潜在危害性。

5.4.1细骨料 试验内容及标准：

细骨料采用坚硬耐久的河砂，细度模数为2.3～3.0，含泥量≤3.0％，云母含量≤2.0％，轻物质含量≤1.0％，有机物含量检测合格，硫化物及硫酸盐（按SO3）≤0.5％，CI-含量≤0.02％，坚固性损失≤8.0％，表观密度不小于2500kg/m3，松散堆积密度不小于1400kg/ m3，孔隙率≤44％。

5.4.2粗骨料 试验内容及标准：

泵送混凝土采用碎石，采用二级配，为5-20mm、20-40mm碎石，最大粒径小于40mm，对CI-含量无要求；松散堆积密度大于1350 kg/ m3，紧密空隙率小于45％。含泥量≤1.0％，硫化物及硫酸盐（按SO3）≤1.0％，氯离子含量≤0.02％，

针片状颗粒含量总量≤10％，吸水率≤2％，坚固性质量损失≤8％，表观密度不小于2500kg/m3，压碎值≤20％。 5.5骨料碱活性处理措施

因本地骨料多为碱活性骨料，根据施工要求必须抑制骨料的碱活性。参照规范GBJ146-90 JGJ28-86要求及施工经验，掺用适量粉煤灰具有以下优点： 1）混凝土拌合物的和易性得到改善； 2）降低混凝土的水化热，减少裂缝；

3）提高混凝土的耐久性、密实性，同时还能提高混凝土的抗渗抗腐蚀 4）可有效抑制碱骨料反应

（注：由于粉煤灰的比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸附水泥中的碱，并与碱发生反应消耗其数量，游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应）

5）使混凝土变形减小，提高耐磨性 6）降低成本(减少水泥用量10%-15%)

本工程首选Ⅰ级粉煤灰，掺用方法为单掺，根据对原材碱活性的具体检测，骨料碱活性低，粉煤灰的掺量相应降低；碱活性高，粉煤灰的掺量则相应增加，具体掺入量根据试验检测参数上下波动，以有效达到抑制碱-骨料反应为目的。粉煤灰的掺入量不应超出GBJ146-90《粉煤灰混凝土应用技术规范》P7中规定掺入量（%）。

根据《普通混凝土设计规程》（JGJ55-2011）中规定：

每立方米混凝土中的矿物掺合量（mf0）应按下式计算：

mf0=mb0*βƒ 式中：mf0-每立方米混凝土中掺合料用量（㎏）； mb0-每立方米混凝土中胶凝材料用量（㎏);

Βƒ-计算水胶比过程中确定的矿物掺合料掺量（%）。

6、原材料生产厂家

根据《关于四段低碱42.5水泥供应厂家确定方式及要求的通知》、《关于四段隧洞施工及管道安装用外加剂供应厂家确定方式及要求的通知》现将原材料生产厂家列表如下：

粉煤灰 主选 阜新国强经贸 水泥 主选 朝阳山水东鑫水泥有限公司 外加剂 主选 辽宁科隆精细化工股份有限公司 砂 主选 泰山砂场 碎石 主选 泰山石场 备选 / 备选 辽阳天瑞 备选 辽宁建科 备选 甲控 备选 祥合兴达 7、配合比设计要求

本设计要求适用范围为：辽西北工程混凝土结构中使用的C35、Ca35、Ca40等泵送混凝土。

7.1入模塌落度

泵送混凝土的入模塌落度宜控制在180±20mm。 8、配合比设计和保证强度计算

根据JGJ55-2011、GB/T50080-2202、GB/T50081-2002相关规定 混凝土配制强度的确定：

f cu,o = f cu,k + tσ 式中：

f cu,o——混凝土配制强度MPa;

f cu,k——混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值MPa； t———概率度系数，由保证率P选定，二者关系按表1选用； σ--- 混凝土立方体抗压强度标准差，MPa，其值按表格2选用；

表1 保证率和概率度系数关系表

保证70.0 75.0 80.0 84.1 85.0 90.0 95.0 97.7 率% 概率度系0.525 0.675 0.840 1.0 1.040 1.280 1.645 2.0 数t

表2 标准差σ选用值

设计龄期混凝土抗压强度标准值（MPa） 混凝土抗压强度标准差σ（MPa）

≤15 3.5 20～25 30～35 40～45 4.0 4.5 5.0 500 5.5 99.9 3.0 例：（1）C20混凝土配合比

根据水工混凝土配合比设计规程及水工混凝土施工规范，采用保证率95%，概率系数为1.645，抗压强度标准差为4.0的设计规则来进行混凝土配合比设计。 试配强度为： fcu,0=20+1.645×4=26.6MPa （2）C30混凝土配合比

根据水工混凝土配合比设计规程及水工混凝土施工规范，采用保证率95%，概率系数为1.645，抗压强度标准差为4.5的设计规则来进行混凝土配合比设计。 试配强度为： fcu,0=30+1.645×4.5=37.4MPa

9、配合比组合设计方案

根据主选、备选等不同材料来源结合、不同配制比例组合，现将配合比组合试验方案列出如下表：