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路面混凝土配合比设计书一、设计依据1、《两阶段施工图设计》A1合同段（K55-749.042~YK64+422.5）2、JTG/TF30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》3、JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》4、GB/T18046—2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》5、GB8076-2008《混凝土外加剂》6、JTGD40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》本配合比用于厦沙高速公路泉州德化段A1合同段（K55-749.042~YK64+422.5）隧道路面及同等级部位。二、设计要求1、抗弯拉强度5.0MPa2、坍落度10~30mm三、原材料说明1、水泥：采用美岭牌P.O42.5普通硅酸盐水泥；检测报告编号:DHXSA1-C-15-074表1水泥实测技术指标：比表面积安定性（沸煮法）抗折强度/Mpa抗压强度/Mpa348合格3d28d3d28d5.7--28.6--2、粗集料：采用A1标石山隧道碎石加工场生产的两种级配(4.75~13.2mm、13.2~26.5mm)碎石，合成4.75~26.5mm连续级配碎石，其参配比例为:40%:60%；，检测报告编号：DHXSA1-G-16-0012.1碎石筛分技术指标：筛孔尺寸/mm31.526.5199.54.752.36底平均累计筛余百分率/%04.731.889.499.599.5100标准级配范围0--15-45--90-10090-10095-1003、细集料：泉州浮桥砂场中砂；试验报告编号：DHXSA1-S-15-1413.1河砂技术指标：含泥量/%泥块含量/%表观密度/g.cm3堆积密度/g.cm3细度模数MX1.80.02.5171.4812.863.2河砂筛分技术指标：筛孔尺寸/mm4.752.361.180.600.300.15底平均累计筛余百分率/%0.213.439.463.085.996.6100标准级配范围10-025-050-7070-4192-70100-90-5、抗折剂：厦门市创慧工贸有限公司(粉剂)，经试拌掺量为1.8%；检测报告编号：6、水:A1标混凝土拌合站饮用水；检测报告编号：SYJ-GL20140010-2四、确定配制28d弯拉强度的均值fcfc=fr/(1-1.04*Cv)+t*sfc=5.0/(1-1.04*0.075)+0.61*0.50fc=5.89(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=5.0MPa;Cv—弯拉强度的变异系数,查表取0.10;t—保证率系数，查表取0.61；s—弯拉强度试验样本的标准差(MPa),查表取0.50；五、正交试验法5.1、根据JTG/TF30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》第4.1.3条规定，采用正交法进行配合比试验，确定基准胶材总量、抗折剂粉掺量、砂率三个因素，每个因素选定三个水平，按照L9（34）正交表进行试验。5.2、本项目隧道路面施工工艺采用三滚轴机组摊铺，根据JTG/TF30-2014中第4.2.3条规定，碎石砼拌合物现场坍落度宜为10mm~30mm,为确保满足现场坍落度为10mm~30mm的要求，选取用水量为123kg。5.3、根据JTG/TF30-2014中第4.2.3条规定最大水泥用量不宜大于420kg/m3；使用掺合料时，最大单位胶材总量不宜大于450kg/m3；经过试拌与调整，基准胶凝总量选取393kg、410kg、421kg三个变化水平作为试验条件；抗折剂掺量选取1.6%、1.8%、2.0%三个变化水平作为试验条件；砂率选取35%、36%、37%三个变化水平作为试验条件。5.4、正交试验方案：见下表混凝土表观密度为2420kg/m3：水平因素ABCD基准胶凝总量（kg）抗折剂掺量（%）砂率（%）空白1393（1）1.6（1）35（1）（1）2410（2）1.8（2）36（2）（2）3421（3）2.0（3）37（3）（3）5.5、试验方案及试验结果分析：编号ABCD试验结果Y基准胶凝总量（kg）抗折剂掺量（%）砂率（%）空白7d强度坍落度1393（1）1.6（1）35（1）（1）5.7302393（1）1.8（2）36（2）（2）5.5253393（1）2.0（3）37（3）（3）5.0304410（2）1.6（1）37（3）（3）6.8255410（2）1.8（2）36（2）（1）6.4306410（2）2.0（3）35（1）（2）5.4357421（3）1.6（1）37（3）（2）7.7208421（3）1.8（2）35（1）（3）7.0259421（3）2.0（3）36（2）（1）6.320Yj1(Y1+Y2+Y3)16.20(Y1+Y4+Y7)20.20(Y1+Y6+Y8)18.10(Y1+Y5+Y9)18.40Y总和=55.8/Yj2(Y4+Y5+Y6)18.60(Y2+Y5+Y8)18.90(Y2+Y4+Y9)18.60(Y2+Y6+Y7)18.60Yj3(Y7+Y8+Y9)21.00(Y3+Y6+Y9)16.70(Y3+Y5+Y7)19.10(Y3+Y4+Y8)18.80Yj1/35.406.736.036.13Yj2/36.206.306.206.20Yj3/37.005.576.376.27Rj=Yj3/3-Yj1/31.601.160.340.145.6、试验结果分析、判断：计算结果说明因素A（基准胶凝总量），对混凝土弯拉强度影响最大，因素B（抗折剂掺量）也有显著影响，因素B（砂率）的影响较小。从上图直观走向可以看出，A3B1C3因素组合（7号试验）的混凝土强度最大，但综合考虑，A2B2C3因素组合（5号试验）较经济且强度满足试配强度要求，所以优先选用5号试验组合。六、计算配合比：6.1基准水胶比和调整水胶比：1.基准水胶比0.30砂率(%)36抗折剂(%)1.82.调整水胶比0.32砂率(%)373.调整水胶比0.28砂率(%)356.2通过正交法得出5号配合比胶材用量为410kg/m3，用水量为123kg/m3，抗折剂掺量为胶材的1.8%砂率为36%，计算其它材料用量：抗折剂：410×1.8%=7.38kg/m3水泥用量：410-7.38=403kg/m3河砂用量：（2420-123-403-7）×36%=679kg/m3碎石用量：2420-403-7-123-679=1208kg/m3即最终选用基准配合比每立方米材料用量为：水泥：抗折剂：砂：碎石：水：外加剂=403：7.38：679：1208：123（kg/m3）水灰比=1：0.018:1.68:3.000.306.3在基准水胶比的基础上分别增减0.02水灰比后材料用量（kg/m3）：水胶比水泥（kg）抗折剂（kg）水（kg）砂（kg）碎石（kg）4.75-13.213.2-26.50.304037.381236794837250.323776.921237084827230.284317.901236504837256.4试拌（30L）混凝土所需材料用量（kg）：水胶比水泥（kg）抗折剂（kg）水（kg）砂（kg）碎石（kg）4.75-13.213.2-26.50.3012.090.2213.6920.3714.4921.750.3211.310.2083.6921.2414.4621.690.2812.930.2373.6919.5014.4921.75七、调整7.1砼性能情况表：水胶比实测坍落度(mm)棍度含砂率保水性粘聚性拌合物表观密度(kg/m³)与设计重量偏差值(%)是否需要调整0.3030中中好良24100.04否0.3230中中好良24000.00否0.2820中中好良24200.08否7.2乘校正系数后每立方米砼材料用量（kg）：水胶比水泥（kg）抗折剂（kg）水（kg）砂（kg）碎石（kg）4.75-13.213.2-26.50.300.320.28中铁十七局集团第六工程有限公司工程检测中心站厦沙高速公路泉州德化段A1合同段工地试验室2016年1月12日