水泥混凝土路面配合比设计
黑嘉公路逊克至逊克界段改建工程
A1合同段
水泥混凝土面层配合比验证报告
黑嘉公路C1监理办
路面用水泥混凝土配合比设计
一、设计题目：
路面用混凝土配合比设计
二、设计资料：
设计弯拉强度f r ＝4.5MPa。满足三轴式混凝土摊铺整平机工作，要求混凝土拌和物坍落度为15mm。公路所在地区属严寒地区。
水泥：黑河黑龙P.O42.5水泥
28d抗折强度为7.7 Mpa、28d抗压强度为52.5Mpa
细集料：黑龙江江砂，
表观密度ρS= 2.730 g/cm3
细度模数M x= 2.62
含泥量0.6 %
粗集料：卫东石场碎石
碎石类型：火成岩
表观密度ρG= 2.630 g/cm3；
针片状含量7.2 %
试验结果符合连续级配4.75-31.5mm
水：饮用水。
原材料的各项指标均满足规范要求，可进行配合比设计。
三、设计步骤
本工程为二级公路，取样本数量为20组，查表4.1.2.1，t取0.24；查表4.1.2.2，Cv取0.13；根据标段提供以往施工的20组试验记录并计算得S＝0.032。
f c ＝f r /（1－1.04Cv）+ ts
＝4.5/（1－1.04×0.13）+ 0.24×0.032
＝5.211
1．水灰比的确定
W/C＝1.5684/（f c＋1.0097－0.3595f s）
＝1.5684/（5.211＋1.0097－0.3595×7.7）
＝0.45
满足耐久性及抗冻性的要求。
2．确定砂率
该标面层混凝土用砂细度模数为2.62，查规范表4.1.4，砂率应取33%。考虑到该标施工工艺为软做抗滑槽，取砂率为34%。
3．确定用水量
根据三辊轴式混凝土摊铺整平机的施工要求，混凝土的坍落度为10～30mm，取坍落度为15 mm。
W0＝104.97＋0.309SI＋11.27×(C/W)＋0.61Sp
＝104.97＋0.309×15＋11.27×1/0.45＋0.61×34
＝155.4kg
4．确定水泥用量
C0＝W0/（W / C）
＝155.4/0.45
＝345.3
水泥取350，满足规范表4.1.2－6的要求。水：350×0.45＝157.5。
5．确定砂石用量
根据碎石筛分结果计算掺配比例，4.75～26.5mm碎石与16～31.5mm碎石的比例应为7：3。采用取密度法，假定混凝土表观密度为2500kg/m3，可有下式关系：
C0＋W0＋S0＋G0＝2500
S0/（S0＋G0）＝34%
将有关数据代入上式，并解方程组，得
S0＝677.5
G0＝1315
6.试拌调整，提出基准配合比
1.计算试拌材料用量
按计算初步配合比试拌160L混凝土拌和物，各种材料用量：
水泥：350×0.16=56kg
水：157.5×0.16=25.2kg
砂：677.5×0.16=108.3kg
碎石：1315×0.16=210.5kg
7．确定基准配合比
按混凝土初步配合比，配制混凝土拌和物，测得和易性不满足施工要求。为此，调整砂率及水灰比和单位水泥用量，经多次试配后水灰比为0.44时坍落度为16mm；砂率为34%时粘聚性、饱水性良好，满足施工和易性要求。由此，可最终确定混凝土拌和物的基准配合比为：
m co：m wo：m so：m Go=355：157.5：675.8：1311.7
= 1：0.44：1.904：3.695
W/C=0.44
8、检验强度
1)、采用水灰比分别为0.42，0.44，0.46 拌制三组混凝土拌和物，拌制时用水量不变，三组配合比分别为：
375：157.5：668.8：1298.7 = 1：0.42：1.783：3.463
W/C = 0.42
355：157.5：675.8：1311.7 = 1：0.44：1.904：3.695
W/C = 0.44
342.4：157.5：679.3：1320.9 = 1：0.46：1.984：3.858
W/C = 0.46
2 8天后抗压强度分别见下表：
水灰比：0.42
水灰比：0.44
水灰比：0.46
２）、绘制灰水比和强度曲线：
由混凝土强度与灰水比关系曲线关系可知，与试配混凝土强度5.211Mpa的灰水比值为2.27，即水灰比为0.44。
9、确定试验室配合比
1）强度修正
根据强度、灰水比关系曲线，按强度修正后混凝土各材料用量为：用水量m wb=157.5kg/m3
水泥用量m cb =355kg/m3
砂用量m sb =675.8kg/m3
碎石用量m gb =1311.7kg/m3
实测混凝土拌和物的毛体积密度为ρh=2487kg/m3，不需修正。10、结论：
经过理论推算和试验室结果，确定最终配合比：
m co：m wo：m so：m Go=355：157.5：675.8：1311.7
= 1：0.44：1.904：3.695
W/C=0.44
每立米混凝土各材料用量：
水157.5kg/m3
水泥355kg/m3
砂675.8kg/m3
碎石1311.7kg/m3