掺粉煤灰后的路面砼配合比设计计算书 -

路面水泥混凝土配合比设计说明书

设计编号：HB-2015-007

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一、施工部位及设计指标：

该混凝土用于国省干线纵五线大田A2合同段路面的施工，混凝土设计弯拉强度标准值为5.0MPa，设计坍落度20～40mm，要求砼和易性好。 二、设计依据：

JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》 JTG D40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》 三、选用材料情况：

1、水泥采用岩马牌P.O42.5水泥，批号：S2015-022，试验日期：2015年10月14日，检验报告编号： C-2015-025，试验结果合格，其检测数据如下：

2、粗集料采用梨子坑碎石场生产的4.75～31.5mm连续粒级碎石，检验报告编号：MG-2015-002，掺配比例为：4.75-13.2mm：10%、13.2-19mm：45%、19-31.5mm：45%。其技术性能要求和实测结果如下：

3、细集料采用吴山砂场生产的粗砂，检验报告编号：JS-2015-001，其技术性能要求和实测结果如下：

4、外加剂采用山西黄河新型建材有限公司生产的DC-Z型抗折剂（液体），掺量为胶凝材料用量的3.0%。

5、拌和水采用饮用水。

中交一公局厦门检测技术有限公司

国省干线纵五线大田县均溪周田至石牌长溪段公路工程

路面水泥混凝土配合比计算书

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一、配制28d弯拉强度的均值：

fc =fr/(1-1.04cv)+ts

=5/(1-1.04×0.12)+0.37×0.6

=5.93(Mpa)

fc—配制28d弯拉强度的均值(MPa)；

fr—设计弯拉强度的标准值(MPa); fr=5.0 MPa； Cv—弯拉强度的变异系数,查表取值为0.12；

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=0.12；设计弯拉强度的标准值fr=5.0 MPa； 则s= fr*Cv=0.60 MPa 二、水灰比的计算和确定：

W/C=1.5684/(fc +1.0097-0.3595fs)

=1.5684/(5.93 +1.0097-0.3595×7.9) =0.38

按耐久性校核水灰比，混凝土为二级公路路面所用，无抗冰冻性要求，根据JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》要求，最大水灰比为0.46；经试拌选定水灰比为0.35。 三、砂率的确定：

根据JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》，以砂的细度模数和粗集料的种类查表，砂率36%~40%之间，选用38%的砂率。 四、单位用水量的确定：

根据粗集料的种类和选用的坍落度，按下式计算单位用水量

Wo=104.97+0.309SL+11.27C/W+0.61SP

=104.97+0.309×40+11.27×2.86+0.61×38 =173(kg/m3)

Wo---不掺外加剂与掺合料混凝土的单位用水量(kg/m3)；

SL---坍落度(mm)，取40mm； SP---砂率(%)，取38%；

C/W---灰水比，水灰比之倒数，取1/0.35=2.86。 掺加外加剂：掺量为3.0%，减水率β为20%。

mwα=mwo(1-β)

∴mwα=173×(1-0.23)=133kg，经试拌调整用水量为133kg。 五、计算水泥用量Co(kg/m3);

已知Wo=138 kg/m3，W/C=0.35,则水泥用量

Co=Wo/ (W/C) = 133/0.35 =380kg/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380 kg/m3。 六、计算外加剂的用量：掺量为3.0%，即外加剂为380×3.0%=11.4kg/ m3 七、假定容重为2450kg/m3，选取砂率为38%，计算每立方砂、石用量： 则砂S=(2450-133-380-11.4)×38%=731kg/m3； 碎石G=2450-133-380-731-11.4=1195kg/m3

八、确定初步配合比：

mco： mso：mgo：mwo ：m减o：=380 ：731 ：1195：133 ：11.4 （kg/m3）

= 1 ：1.92 ：3.14：0.35 ：0.03

九、掺粉煤灰后的配合比选定：

根据《公路水泥混凝土路面施工技术细则》规定，掺粉煤灰时，配合比设计宜按超量取代法进行，取代水泥的部分应扣除等量水泥，超量部分应代替砂，并折减用砂量。粉煤灰超量取代系数选取1.3，粉煤灰掺量15%。 （1）粉煤灰取代水泥量：mf1= mco×15%=57 kg （2）粉煤灰超量部分质量：mf2= mf1×（1.3-1）=17 kg （3）粉煤灰总质量：mf= mf1+ mf2=57+17=74 kg

（4）计算粉煤灰混凝土的单位水泥用量：mcf= mco- mf1=380-57=323 kg

（5）计算粉煤灰混凝土砂用量：

由于粉煤灰表观密度为2.2g/cm3，砂的表观密度为2.573 g/cm3 则砂质量msf= mso-( mf2/ρf) ×ρs =731-(17/2.2) ×2.573=711 kg （6）粉煤灰混凝土各种材料用量：

mcf ：mf ：msf ：mgf ：mwf ：m减f=323 ：74 ：711 ：1195：133 ：11.4 （kg/m3） =1 ：0.23 ：2.20 ：3.70 ：0.41 ：0.035 十、确定试验室配合比：

以上述配合比为基准配合比，并相应增减0.02水灰比，砂率不变，按上述步骤分别计算两个配合比，三个水灰比每立方材料用量、试拌（30L）用量及其拌和物性能如下：

从表中可以看出水胶比0.35的基准配合比28d抗折强度为6.77MPa，达到试配强度的114.0%，其拌和物性能良好，坍落度也能满足设计要求，故选定为试验室基准配合比。