C30P8F100常態(tài)混凝土配合比報告

.............專業(yè)資料..專業(yè)資料........專業(yè)資料.1、本標段工程情況簡介南水北調(diào)中線一期總干渠陶岔渠首至沙（中線建管局代建項目）葉縣段施工3標（合同編號：ZXJ/SG/YXD-003）位于省葉縣境，渠段起點樁號201+500，終點樁號209+270，包括長7.77km的渠道及沿線布置的各類建筑物18座，包括：1座河渠交叉建筑物，5座左岸排水建筑物，3座渠渠交叉建筑物，6座公路橋，2座生產(chǎn)橋，1座下穿通道。主要工作容包括合同圍建筑工程、機電設(shè)備安裝、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝、通信管道采購及敷設(shè)、水土保持工程及施工期環(huán)境保護工程，以及為完成上述工作所必須的臨時工程或設(shè)施等。主要工程量包括：土石方開挖約569萬m3，土石方填筑約248萬m3，混凝土約17萬m3，鋼筋約1.09萬t，金結(jié)安裝約578.50t，復合土工膜約63萬m2。2、氣候條件葉縣段屬溫和地區(qū)，多年平均溫度14.6℃。多年月平均最高氣溫發(fā)生在7月，其值為27.3℃；多年月平均最低氣溫發(fā)生在1月，其值為1.0℃。全年1月份溫度最低，多年平均最低溫度-5.1℃。7月份溫度最高，平均最高溫度31.8℃。3、主要儀器設(shè)備及環(huán)境序序號儀器名稱型號編號環(huán)境條件1數(shù)顯式壓力試驗機YES-2000B型s10510～35℃2強制式單臥軸混凝土攪拌機SJD-60型40600110～35℃3混凝土振動臺HZJ-0.8型10～35℃4標準養(yǎng)護室(包括溫濕度自控儀)3.6m×5.4m×2.4m11041020±2℃、濕度≥%955混凝土滲透儀HS-4型13120±2℃4、混凝土的技術(shù)要求混凝土技術(shù)要求見表1表1混凝土技術(shù)要求序序號混凝土類別混凝土設(shè)計強度等級抗?jié)B等級抗凍等級混凝土設(shè)計齡期粗骨料級配粗骨料最大粒徑強度保證率P設(shè)計坍落度(mm)水泥品種等級擬使用部位1泵送混凝土C30P8F10028d二40mm95%160～180天瑞P·O42.5下穿通道框架結(jié)構(gòu)頂板、側(cè)墻、底板等5、引用標準《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)》JTJ041-2000《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005《粉煤灰混凝土應用技術(shù)規(guī)》GBJ146-1990《混凝土外加劑》GB8076-20087《水工混凝土試驗規(guī)程》SL352-20068《水工混凝土施工規(guī)》DL/T5144-20019《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》JGJ52－200610《聚羧酸系高性能減水劑》JG/T223-200711招標文件（合同編號：ZXJ/SG/YXD-003）6、原材料試驗結(jié)果6.1水泥水泥采用天瑞集團南召水泥有限公司生產(chǎn)的P·O42.5水泥，水泥物理力學及化學成分試驗結(jié)果見下表2。表2水泥物理力學及化學成分試驗成果表檢測項目檢測項目技術(shù)標準檢驗結(jié)果比表面積(m2/kg)≥300369安定性雷氏夾法（mm）合格0.0凝結(jié)時間（min）初凝≥45149終凝≤600197膠砂強度（MPa）齡期（d）328328抗折強度3.56.55.68.7抗壓強度17.042.529.448.2標準稠度用水量（%）/26.0密度（g/cm3）/3.10燒失量（%）≤5.03.61SO3含量（%）≤3.52.38MgO含量（%）≤5.03.43Cl-含量（%）≤0.060.015不溶物（%）/1.56堿含量（%）≤0.60.52試驗結(jié)果表明：水泥物理力學性能及化學成分均符合GB175-2007國家標準要求。堿含量符合南水北調(diào)中線干線工程標準《預防混凝土工程堿骨料反應技術(shù)條例》中的標準要求。6.2粉煤灰粉煤灰采用孟電力粉煤灰開發(fā)有限公司生產(chǎn)的F類Ⅰ級粉煤灰，粉煤灰試驗結(jié)果見下表3表3粉煤灰性能試驗成果表檢測檢測項目細度（%）需水量比（%）燒失量（%）含水量（%）三氧化硫（%）堿含量（%）密度（g/cm3）技術(shù)標準≤12.0≤95≤5.0≤1.0≤3.0≤1.5/檢驗結(jié)果5.8932.030.10.101.422.10試驗結(jié)果表明：粉煤灰的細度、需水量比、燒失量、含水量、三氧化硫符合GB/T1596-2005國家標準要求。堿含量符合南水北調(diào)中線干線工程標準《預防混凝土工程堿骨料反應技術(shù)條例》中的標準要求。6.3粗集料粗集料采用方城縣集鄉(xiāng)殷店村石子廠生產(chǎn)的5～20、20～40mm碎石，其性能指標見表4。表4粗骨料性能試驗成果表檢測項目檢測項目技術(shù)標準檢驗結(jié)果5～20mm20～40mm表觀密度(kg/m3)≥255027452725飽和表觀密度(kg/m3)/27002720含泥量(%)≤1.00.20.3泥塊含量(%)不允許未檢出未檢出壓碎值(%)≤12.09.08.0針片狀含量(%)≤1567吸水率(%)≤2.50.80.8堅固性(%)≤534有機物含量淺于標準色合格合格硫化物及硫酸鹽含量(%)≤0.50.050.05堿活性(%)≤0.10.040.03堆積密度(kg/m3)/17051675空隙率(%)/3839試驗結(jié)果表明：該粗骨料符合JTJ041-2000的規(guī)要求。6.4細集料細集料采用方城縣拐河鎮(zhèn)東關(guān)砂廠生產(chǎn)的中砂，其性能指標見表5表5細集料性能試驗成果表檢測項目檢測項目技術(shù)標準檢驗結(jié)果細度模數(shù)2.3～3.02.5表觀密度(kg/m3)≥25002630飽和表觀密度(kg/m3)/2600含泥量(%)≤3.01.1云母含量(%)≤2.00.4泥塊含量(%)≤1.00.0吸水率(%)/1.0堅固性(%)≤85有機物含量淺于標準色合格硫化物及硫酸鹽含量(%)≤1.00.05堿活性(%)≤0.10.03堆積密度(kg/m3)/1440空隙率(%)/45試驗結(jié)果表明：該砂符合JTJ041-2000的規(guī)要求。6.5減水劑減水劑采用荊州鑫城特種材料有限公司生產(chǎn)的“XC-100”聚羧酸高性能減水劑，其性能指標見表6。表6“XC-100”聚羧酸高性能減水劑性能試驗成果表檢測項目檢測項目技術(shù)標準檢驗結(jié)果減水率（%）≥2525.5泌水率比(%)≤6022.0含氣量（%）≤6.02.3凝結(jié)時間差（min）初凝-90～+120+45終凝-90～+120+55抗壓強度比（%）1天≥1701903天≥1601767天≥15016328天≥130145氯離子含量（按折固含量計）（%）≤0.60.09總堿量（%）≤15.03.47收縮率比（%）≤10098對鋼筋銹蝕作用對鋼筋無銹蝕作用對鋼筋無銹蝕作用1h坍落度保留值（mm）/165硫酸鈉含量（%）/1.60固體含量（%）/21.30密度(g/cm3)/1.pH值/6.84水泥凈漿流動度（mm）/258試驗結(jié)果表明：該減水劑的減水率、泌水率比、含氣量、凝結(jié)時間差、抗壓強度比、收縮率比、對鋼筋銹蝕作用、氯離子含量符合JG/T223-2007中的一等品要求。堿含量符合南水北調(diào)中線干線工程《預防混凝土工程堿骨料反應技術(shù)條例》中的標準要求。6.6引氣劑引氣劑采用荊州鑫城特種材料有限公司生產(chǎn)的“FDN-DH9”引氣劑，其性能指標見表7表7“FDN-DH9”引氣劑試驗成果表檢測項目檢測項目技術(shù)標準檢驗結(jié)果減水率（%）≥67泌水率比(%)≤7038含氣量（%）≥3.04.3凝結(jié)時間差（min）初凝-90～+120+40終凝-90～+120+50含氣量1h經(jīng)時變化量（%）-1.5～+1.5+0.5抗壓強度比（%）3天≥951127天≥9510628天≥90101收縮率比（%）≤135114對鋼筋銹蝕作用對鋼筋無銹蝕作用對鋼筋無銹蝕作用硫酸鈉含量（%）/0.04含固量（%）/25.22密度(g/cm3)/1.008pH值/10.67水泥凈漿流動度（mm）/134氯離子含量（%）/0.04總堿量（%）≤15.00.39試驗結(jié)果表明：該引氣劑的減水率、泌水率比、含氣量、凝結(jié)時間差、抗壓強度比、收縮率比、對鋼筋銹蝕作用、含氣量1h經(jīng)時變化量、氯離子含量符合GB8076-2008中的要求。堿含量符合南水北調(diào)中線干線工程《預防混凝土工程堿骨料反應技術(shù)條例》中的標準要求。6.7混凝土拌合用水室試驗采用1#營地生活用水.7、混凝土配合比設(shè)計及試驗7.1混凝土配制強度的確定依據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)》JTJ041-2000，混凝土配制強度按以下公式計算。f≥f+tσ cu,0 cu,k式中：f——混凝土配制強度，MPacu,0f——混凝土設(shè)計齡期立方體抗壓強度標準值，MPacu,kt——概率度系數(shù)，由強度保證率P選定σ—混凝土立方體抗壓強度標準差，MPa混凝土配置強度見表8表8混凝土配制強度一覽表序號序號混凝土設(shè)計強度等級fcu,k強度保證率P概率度系數(shù)t標準差σ(MPa)配制強度fcu,0(MPa)1C30P8F10095%1.6455.038.27.2混凝土的最大水膠比和最小水泥用量的確定根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000表4.0.4的規(guī)定，最大水膠比和最小水泥用量的確定最大允許值不應超過表9的規(guī)定。表9最大水膠比和最小水泥用量環(huán)境條件環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水膠比最小水泥用量(kg)素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土1.干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋部件不作規(guī)定0.650.602002603002.潮濕環(huán)境無凍害高濕度的室部件室外部件在非侵蝕性土和(或)水中的部件0.700.600.60225280300有凍害經(jīng)受凍害的室外部件在非侵蝕性土和(或)水中的部件高濕度且經(jīng)受凍害的室部件0.550.550.552502803003.3.有凍害的除冰劑的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和冰劑作用的室和室外部件0.500.500.50300300300注：1：當用活性摻和料取代部分水泥時，表中的最大水膠比及最小水泥用量即為替代的水膠比和水泥用量。2：配制C15級及以下等級的混凝土，可不受本表限制。依據(jù)JGJ55-2000中5.0.3的規(guī)定，C30P8F100計算水膠比為W/C=αa.fce/f+αa.αb.fce=0.56cu,0式中：f——混凝土的配制強度，取38.2MPa。cu,0f——水泥28d齡期抗壓強度實測值，取48.2MPa。ceαa、αb—回歸系數(shù)。αa取0.46，αb取0.07根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000中表4.0.4的規(guī)定“水膠比≤0.55，水泥用量≥280kg/m3”的要求以及混凝土的使用部位，混凝土的強度，初步供試配的混凝土配合比的水膠比為：0.48、0.43、0.38、0.33。7.3混凝土用水量的確定混凝土拌和物初選用水量以《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000表4.0.1-2的規(guī)定初步選定JGJ55-2000初選用水量表拌合物稠度拌合物稠度碎石最大粒徑（mm）項目指標162031.540坍落度（mm）10～3020018517516535～5021019518517555～7022020519518575～90230215205195通過試拌確定：每立方米的用水量為169kg。7.4骨料級配和砂率的確定通過最大容重試驗確定5～20mm粒徑碎石、20～40mm粒徑碎石的摻配比例，試驗結(jié)果見表10。表10二級配粗骨料比例試驗結(jié)果表序號序號級配各級粗骨料含量（%）緊密堆積密度（kg/m3）5～20mm20～40mm1二307016802二406017003二505017104二60401690根據(jù)試驗結(jié)果，二級配粗骨料摻配比例為（5～20mm）占50%，（20～40mm）占50%，其對應的緊密堆積密度1710kg/m3。最佳砂率選取原則：用選定的水膠比和用水量，每次增減1%進行試拌，坍落度最大時的砂率即為最優(yōu)砂率。選定0.38為基準水膠比，單位用水量169kg/m3，粉煤灰摻量20%，減水劑摻量1.0%、引氣劑摻量0.6/萬，砂率按42%、41%、40%變化，試拌結(jié)果見下表11。表11C30P8F100試拌結(jié)果試試驗編號級配砂率（%）水膠比用水量（kg/m3）粉煤灰摻量(%)和易性析水情況坍落度(mm)棍度含砂情況粘聚性1二420.3816920上多較好少量1752二410.3816920上中較好少量1803二400.3816920中中好少量170結(jié)論：由試拌結(jié)果看出，最優(yōu)砂率為41%。7.5粉煤灰摻量的確定根據(jù)《粉煤灰混凝土應用技術(shù)規(guī)》GBJ146-1990表4.2.1的規(guī)定，粉煤灰取代水泥的最大限量的要求，選擇粉煤灰摻量20%進行試配。GBJ146-1990對粉煤灰取代水泥的最大限量混凝土種類混凝土種類粉煤灰取代水泥的最大限量（%）硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥預應力鋼筋混凝土251510/鋼筋混凝土、高強度混凝土、高鋼筋混凝土、高強度混凝土、高抗凍融性混凝土、蒸養(yǎng)混凝土30252015中、低強度混凝土、泵送混凝土、大體積混凝土、水下混凝土、地下混凝土、壓漿混凝土50403020碾壓混凝土655545357.6“XC-100”聚羧酸高性能減水劑摻量的確定減水劑摻量為膠凝材料的1.0%。7.7“FDN-DH9”引氣劑摻量的確定根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)》JTJ041-2000中表11.7.3-2中對骨料最大粒徑40mm的含氣量達到3.0～6.0%的要求。通過試拌，摻量為膠凝材料的0.006%可以達到《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)》JTJ041-2000對含氣量的要求。8、混凝土配合比設(shè)計試驗方案混凝土強度混凝土強度等級水泥品種、標號骨料種類級配粉煤灰摻量（%）坍落度（mm）水膠比砂率（%）用水量（kg/m3）減水劑引氣劑品種摻量（%）品種摻量（%）C30P8F100泵送混凝土天瑞P·O42.5天然砂碎石二20160～1800.4843169聚羧酸1.0FDN-DH90.0060.43421690.38411690.33401699、混凝土配合比設(shè)計計算方法m/p+m/p+m/p+m/p+0.01α=1 c0 c g0 g s0 s w0 wβs=m/m+m×100%s0g0s0式中m---每立方米混凝土的水泥用量(kg);m--每立方米混凝土的粗骨料用量(kg);g0m---每立方米混凝土的細骨料用量(kg);s0m---每立方米混凝土的用水量(kg);w0β---砂率(%);sρ---水泥密度(kg/m3),ρc=3100kg/m3cρ---粗骨料的表觀密度(kg/m3);5～20mm取ρg=2745kg/m3、20～40mm取ρg=2725kg/m3gρ---細骨料的表觀密度(kg/m3);ρs取=2630kg/m3sρ---水的密度(kg/m3),取1000kg/m3;wα---混凝土的含氣量百分數(shù),在不使用引氣型外加劑時,α可取為1。10、混凝土試驗成果及分析(見表12、表13、表14)表12混凝土試驗成果表注：減水劑摻量為膠凝材料用量的1.0%，引氣劑摻量為膠凝材料用量的0.006%。表13混凝土抗?jié)B試驗成果表序號序號水膠比粉煤灰摻量（%）混凝土抗?jié)B等級混凝土設(shè)計抗?jié)B等級10.4820＞P8P820.4320＞P8P830.3820＞P8P840.3320＞P8P8根據(jù)混凝土抗?jié)B試驗結(jié)果，抗?jié)B等級滿足P8等級要求；表14混凝土抗凍試驗成果表序號序號水膠比粉煤灰摻量（%）凍融次數(shù)標準要求凍融后狀態(tài)相對動彈模量（%）質(zhì)量損失（%）相對動彈模量（%）質(zhì)量損失（%）10.3820100≥60.0≤5.093.40.3根據(jù)混凝土抗凍試驗結(jié)果，抗凍等級滿足F100等級要求；注：選取水膠比0.38做混凝土抗凍性能試驗?；炷量箖鲂阅芪薪ㄔ航ㄖ牧蠙z測有限公司檢測。根據(jù)上表試驗成果建立強度與膠水比關(guān)系曲線，28d強度與膠水比關(guān)系曲線見圖1。圖1混凝土28d強度與膠水比關(guān)系曲線圖混凝土28d強度與膠水比關(guān)系曲線圖y=22.134x-16.678R2=0.9891253035404550552.002.102.202.302.402.502.602.702.802.903.003.10膠水比28d強度（MPa）根據(jù)膠水比與強度的線性關(guān)系確定C30P8F100混凝土配合比的水膠比見下表15表15混凝土設(shè)計強度等級混凝土設(shè)計強度等級水膠比C30P8F1000.3811、推薦施工配合比根據(jù)混凝土實測表觀密度進行混凝土校正，校正系數(shù)見表16。試驗成果推薦施工配合比見表17。表16混凝土校正系數(shù)序號序號水