混凝土配合比试验设计方案
混凝土配合比设计试验报告
一、配合比设计理论依据
1、《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10
2、《白云国际机场迁建工程——场道道面工程补充施工技术要求》
3、《水泥胶砂强度检测方法（ISO）法》GBT17671—1999
4、《公路集料试验规程》JTJ058—2000
5、《水泥混凝土路面施工及验收规》GB97—87
6、《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ053—94
7、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000 J64—2000
8、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175
9、《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997）
10、《混凝土外加剂应用技术规》（GBJ119-88）
二、道面混凝土设计要求如下：
2.1、强度：28天抗折强度5.0Mpa；
2.2、和易性要求：维勃稠度20-40s，或塌落度小于10mm；
2.3、耐久性要求：水泥用量不少于300Kg/m3，也不宜大于330Kg/m3；
水灰比不宜大于0.44；
2.4、水泥混凝土所用原材料应符合《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10中的有关要求外，尚应符合以下规定：
2.4.1水泥道面及道肩面层混凝土可采用标号为525的硅酸盐水泥。水泥中氧化镁含量不宜大于3%，碱含量不大于0.6%。水泥的其他质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的有关规定。
2.4.2砂宜采用细度模数为2.65～
3.20的中粗河砂。砂的含泥量不得大于3%，含泥量超过规定时应冲洗。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的砂不得使用。
2.4.3碎石圆孔筛最大粒径为40mm。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的碎石不得使用。碎石应按圆孔筛5～20mm、20～40mm两级级配分别备料，两种碎石混合后的颗粒级配应符合下表要求：
2.4.4水冲洗集料、拌和混凝土及混凝土养生可采用一般饮用水。使用河水、池水或其他水应符合下列要求：①水中不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质，如油、糖、酸、碱、盐等；②硫酸盐含量（按SO2-1计）不超过2.7mg/cm3；③pH值大于4；含盐总量不得超过5mg/cm3。
2.4.5外加剂水泥混凝土中需要掺用外加剂时，必须根据工程要求，通过试验选定外加剂的种类和用量。外加剂的质量应符合《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997）的规定要求，其使用应符合《混凝土外加剂应用技术规》（GBJ119-88）的规定要求。不得使用pH值大于8的碱性外加剂。施工过程中应严格控制外加剂剂量，现场有专人配制。
三、确定原材料
我们根据招标文件、投标书、与业主签订的施工合同及施工图纸的要求确定使用下列材料：
3.1水泥，采用业主指定的市珠江水泥厂生产的粤秀牌42.5RⅡ型硅酸盐水泥；主要指标如下：
密度r c=3.1Kg/L；
Rc=54Mpa
Rf=8.9Mpa
式中 Rc-----实测水泥28d抗压强度；
Rf-----实测水泥28d抗折强度。
3.2碎石，采用业主指定的中铁建厂工程局生产的石灰岩碎石；主要指标如下：
密度 r石=2.74Kg/L
堆积密度 r o石=1.64Kg/L（大石：小石=85：15）
3.3水，采用业主供应的自来水；
3.4外加剂，采用业主指定的中航机场工程化工公司生产的糖钙型R C-B减水剂；
3.5砂，我部对机场附近围的所有采砂厂进行全部考察，并对质量、价格、运距、生产规模进行全方位考虑，确定采用北江河河砂。主要指标如下：细度模数2.90
密度 r砂=2.65Kg/L
堆积密度 r o砂=1.56Kg/L
我们对上述五种原材料进行抽样检测，并委托花都市省高速公路检测中心试验室检测，结果均符合《场道道面工程补充施工技术要求》，检测结果附后。
四、配合比设计
4.1确定混凝土配制强度规要求
4.1.1《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000 J64—2000要求
f f配≥f f标+1.645σ
式中：f f配---砼的配制抗折强度（Mpa），即所需的平均抗折强度。
f f标---砼的设计抗折标号（Mpa）
σ--施工单位砼抗折强度的标准偏差值（Mpa）
4.1.2《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10
f f配≥1.15f f标
式中：f f配---砼的配制抗折强度（Mpa），即所需的平均抗折强度。
f f标---砼的设计抗折标号（Mpa）
4.2标准差的确定
σ值反映施工单位的质量控制水平，控制水平高，σ值较小，即强度的变异较小。质量控制较好的σ为0.3MPa-0.5MPa。σ值由计算得出，施工单位如具有30组以上现场砼抗折强度的统计资料，σ可按下式求得：
σ=
()
1
2
1
-
-
∑
=
n
f
f
n
i
f
fi
或σ=
1
1
2
2
-
-
∑
=
n
f
n
f
n
i
f
fi
式中：
fi
f----第i组试件强度
f
f----n组试件强度的平均值
n ----总试验组数
计算时，砼抗折强度的统计资料必须连续取30组以上，不得挑选。
因无该机场现场混凝土抗折强度的统计资料，根据《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10的要求，确定标准差按0.5Mpa计。
4.3配制强度确定
4.3.1国 标 f f 配1≥5＋1.645×0.5=
5.82MPa
4.3.2民 航 f f 配2≥1.15×5=
5.75Mpa
4.3.3配制强度 f f 配1> f f 配2
f f 配= f f 配1≥5.82Mpa
4.4 初步确定水灰比
f f 配=1.26R f (0.96-w/c)
即：w/c=0.96-f f 配/1.26R f =0.44
4.5 初步确定水泥质量和用水量
我们根据以往经验，水泥用量Gc 取310Kg/m 3,则用水量
Gw=310×0.44=136.4Kg/m 3
4.6确定两级石子的配合比例，计算石子空隙率
我们用优选法选择空隙最小时的两级石子配合比例为最佳比例，比例为：大石：小石=85：15，此比例中的堆积r o 石=1.64Kg/L
石子空隙率V 0=( r 石－r o 石)/ r 石×100%
=(2.74-1.64)/2.74×100%=40.1%
4.7计算砂石比、含砂率
我们采用绝对体积砂石比计算砂石用量。
绝对体积砂石比 K=α???000V r r
r r 砂
石石砂
其中α为拨开系数取1.2-1.3。
K=（1.56/1.64）×(2.74/2.65)×0.401×1.2=0.47
绝对体积砂石比为0.47
由k 值计算绝对体积含砂率S ：
K
K V V V S +=+=1石砂砂
S=0.47/(1+0.47)=32%
4.8计算砂石总绝对体积V 总
V 总=1000-Gc/rc-Gw-10a
其中：a 为砼含气量百分数（%）。当不加引气型外加剂时取a=1(%) V 总=1000-310/3.1-136.4/1-10=753.6L
4.9计算砂用量Gs 与石子用量Gg
砂的绝对体积
V 砂=V 总×S=753.6×32%=241.2L
砂用量
Gs=241.2×2.65=639.2Kg
石子的绝对体积V 石=V 总-V 砂=753.6-241.2=512.4L
石子用量Gg=V 石×r 石=512.4×2.74=1404Kg
Gg=1404Kg 其中：大石1193.4Kg 小石210.6Kg
4.10列出1m 3 砼组成材料用量与砼计算密度
１m 3砼组成材料用量（kg ）：
水泥 P ·Ⅱ42.5R 310
水 136.4
砂 （中粗砂） 639.2
碎石 5-20 210.6
碎石 20-40 1193.4
计算密度 = 2489.6Kg/m 3