一、基层贫混凝土设计技术要求: 1、强度
基层贫混凝土设计强度应符合表一的规定
表一:贫混凝土基层的设计强度标准值(MPa)
交通等级 7d施工质检抗压强度fcu7 28d设计抗压强度标准值fcu,k 28d设计弯拉强度标准值fc,k 特种 10 15 3.0 重 7.0 10.0 2.0 中等 5.0 7.0 1.5 2、工作性
贫混凝土的坍落度应满足表二或表三的要求。
表二:混凝土路面滑模摊铺最佳工作性及允许范围
界限 指标 最佳工作性 允许波动范围 坍落度SL(mm) 卵石混凝土 20-40 5-55 碎石混凝土 25-50 10-65 振动粘度系数 η(N•S/m2) 200-500 100-600 注:(1)滑模摊铺机适宜的摊铺速度应控制在0.5-2.0m/min之间
(2)本表适用于设超铺角的滑模摊铺机:对不设超铺角的滑模摊铺机,最佳振动粘度系数为
250-600N•s/m2;最佳坍落度卵石为10-40mm;碎石为10-30mm;
(3)滑模摊铺时的最大单位用水量卵石混凝土不宜大于155kg/m3;碎石混凝土不宜大于160kg/m3。
表三:不同路面施工方式混凝土坍落度及最大单位用水量
摊铺方式 出机坍落度(mm) 摊铺坍落度(mm) 最大单位用水量(kg/m3) 轨道摊铺机摊铺 三辊轴机组摊铺 40-60 20-40 碎石 156 卵石 153 30-50 10-30 碎石 153 卵石 148 小型机具摊铺 10-40 0-20 碎石 150 卵石 145 注:(1)表中的最大单位用水量系采用中砂、粗细集料为风干状态的取值,采用细砂时,应使用减水率
较大的(高效)减水剂;
(2)使用碎卵石时,最大单位用水量可取碎石与卵石中值。
3、耐久性
(1)满足耐久性要求的贫混凝土最大水灰(胶)比宜符合表四的规定。 表四:满足耐久性要求的贫混凝土最大水灰(胶)比
交通等级 最大水灰(胶)比 有抗冻要求的最大水灰(胶)比 特重 0.65 0.60 重 0.68 0.63 中等 0.70 0.65 (2)在基层受冻地区,贫混凝土中应掺引气剂,并控制贫混凝土含气量为4%±1%。当水灰(胶)比不能满足抗冻耐久性要求时,宜采用引气减水剂。当高温摊铺坍落度损失较大时,可使用引气缓凝减水剂。 二、贫混凝土设计计算程序
1、配制28d抗压强度fcu,k可按下式计算(本施工段为二级路,采用重交通标准设计,fcu,k=10.0MPa)。 fcu,0=fcu,k+tlsl
式中:fcu,0———贫混凝土配制28d抗压强度(MPa); fcu,k———混凝土28d设计抗压强度标准值(MPa),按表一取值
tl————―抗压强度保证率系数,高速公路应取1.645;一级公路应取1.28;二级公
路应取1.04
sl————―抗压强度标准差,宜按不小于6组统计资料取值;无统计资料或试件组数
小于6组时,可取1.5(MPa)。
经计算fcu,0=10+1.04×1.5=11.56 MPa
2、水灰比按以下公式计算,并取计算值与表四规定值两者中的小值。 W/C=(A•fce)/(fcu,0+A•B•fce)
式中:fce———水泥实测28d强度(MPa);无实测值时,也可按下面公式计算;
A、B——回归系数,碎石及碎卵石A=0.46、B=0.07;卵石A=0.48、B=0.33 fce=γ×fcek
式中:fcek———水泥抗压强度等级(MPa)
γ———水泥抗压强度富余系数,应按统计资料取值;无统计资料时可在1.08-1.13范围
内取值。
经计算W/C=(0.46×1.08×32.5)/(11.56+0.46×1.08×32.5) =0.58
因此选用水灰比为:0.58。
3、贫混凝土单位水泥用量可按下式计算。 Cp=0.5ζC0
式中:Cp———贫混凝土的单位水泥用量(kg/m);
ζ———工作性及平整度放大系数,可取1.1-1.3;
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C0———路面混凝土单位水泥用量(kg/m)。
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经计算Cp=0.5×1.3×360=216kg/m
4、不掺粉煤灰贫混凝土的单位水泥用量宜控制在160-230 kg/m之间;在基层受冻地区最小单位水泥用量不宜低于180 kg/m。掺粉煤灰时,单位水泥用量宜在130-175 kg/m之间;单位胶体材料总量宜在220-270kg/ m之间;基层受冻地区最小单位水泥用量不宜低于150 kg/m。 5、根据水灰(胶)比和单位水泥(胶材)用量,计算单位用水量。 单位用水量:125kg/m 6、砂率可按表五初选。
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表五:基层贫混凝土的砂率
砂细度模数 砂率 碎石混凝土 Sp(%) 卵石混凝土 2.2-2.5 2.5-2.8 2.8-3.1 3.1-3.4 3.4-3.7 24-28 22-26 26-30 24-28 28-32 26-30 30-34 28-32 32-36 30-34 注:碎卵石可在碎石和卵石混凝土之间内插取值
根据使用中砂的细度模数,确定砂率Sp=30 7、砂石材料用量可用密度法或体积法计算。
根据经验该混凝土密度约为:2400kg/m。 经计算1 m贫混凝土所需材料用量: 砂:碎石:水:水泥=618:1441:125:216 三、配合比的确定与调整
1、首先检验混凝土拌合物是否满足不同摊铺方式的最佳工作性要求。检验项目包括含气量、坍落度及其损失、振动粘度系数、改进VC值、外加剂品种最佳最佳掺量。在工作性和含气量不满足相应摊铺方式要求时,可在保持水灰(胶)比不变的前提下调整单位用水量、外加剂掺量或砂率,不得减小满足计算弯拉强度及耐久性要求的单位水泥用量、钢纤维体积率。
试拌调整,提出混凝土基准配合比
试拌:取施工现场实际原材料,采用基准配合比拌制30l砼拌合物。 测定工作性:测定坍落度并观察粘聚性和保水性,经测定该拌和物坍落 度为30mm, 符合设计坍落度要求, 粘聚性、保水性均合格。 2、对于采用密度法计算的配合比,应实测拌合物视密度,并应按照
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视密度调整配合比,调整时水灰比不得增大,单位水泥用量、钢纤维掺量不得减小,调整后的拌合物视密度允许偏差为±0.2%。
试拌后测定该水泥混凝土拌合料密度为:2380 kg/m,符合原设计2400 kg/m要求。
3、以初选水灰(胶)比为中心,按0.02增减幅度选定2-4各水灰(胶)比,制作试件,检验混凝土7d和28d配制弯拉强度、抗压强度、耐久性等指标。也可保持计算水灰(胶)比不变,以初选单位水泥用量为中心,按15-20kg/m增减幅度选定2-4个单位水泥用量;钢纤维混凝土还应以选定的钢纤维掺量为中心,按0.1%增减幅度选定2-4个钢纤维掺量,制作试件并作上述各项检验。
按基准配合比,增加和减少水灰比0.02,再计算2组配合比,用3组配合比制备抗压强度试件。 ○1基准配合比:
砂:石:水:水泥=618:1441:125:216 ○2基准配合比减少0.02水灰比
砂:石:水:水泥=618:1441:125:223 ○3基准配合比增加0.02水灰比
砂:石:水:水泥=618:1441:125:208 2、三组试件二十八天抗压强度分别为 ○1基准配合比:12.9MPa
○2基准配合比减少0.02水灰比:14.1MPa ○3基准配合比增加0.02水灰比:11.5Mpa
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4、通过上述各项指标检验提出配合比,经验证合格后,方可确定为试验室基准配合比。
经检验该水泥混凝土配合比选用: 砂:石:水:水泥=618:1441:125:216
贫混凝土配合比设计计算书
龙建路桥股份有限公司
齐泰路面工程D6合同段项目经理部
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