渠道混凝土配合比方案4.10

渠道混凝土配合比方案

南水北调中线一期工程总干渠 桩号：152+311～159+982 合同编号：HNJ-2010/FC/SG-005

混凝土配合比设计试验大纲

批准： 审核： 编制：

2011年4月1日

渠道混凝土配合比方案

目 录

一、前言 ..................................................... 2 二、混凝土的设计参数 ......................................... 3 三、渠道混凝土配合比设计 ..................................... 3 (一) 混凝土配合比设计用原材料检验 ......................... 3 （二）混凝土配合比设计 .................................... 5 （三）混凝土碱含量计算 .................................... 9

渠道混凝土配合比方案

南水北调中线一期工程总干渠

混凝土配合比设计试验大纲

一、前言

根据我局承建的南水北调中线工程工程合同文件及施工组织设计要求，需对本工程所使用的各类别混凝土配合比进行设计和室内拌合试验。通过配合比设计试验，选择和确定混凝土组成材料的合理比例，设计出既满足施工要求又经济合理的混凝土配合比。水工建筑物混凝土配合比委托具备国家水利甲级工程质量检测资质的河南省水利基本建设工程质量检测中心站进行设计；公路桥梁混凝土配合比委托具备交通部公路工程试验检测综合甲级资质的中交国通公路工程技术有限公司进行设计。

二、试验依据

本次试验依据以下标准、规范、规程和文件，但不仅限于此。 4.01《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000； 4.02《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999；

4.03《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》GB200-2003； 4.04《通用硅酸盐水泥》GB175-2007； 4.05《水工混凝土试验规程》SL352-2006； 4.06《水工混凝土施工规范》SDJ207-1982； 4.07《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001； 4.08《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330-2005； 4.09《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055-2007； 4.10《混凝土外加剂》GB8076-2008；

4.11《混凝土外加剂均匀性试验方法》GB8077-2000； 4.12《混凝土拌和用水标准》JGJ63-2006； 4.13《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；

4.14《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005； 4.15《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000； 4.16《招标文件》等相关合同技术文件。

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三、混凝土的设计参数

根据设计、招标文件和相关委托方的要求，此次混凝土配合比设计参数见表1。

表1

四、渠道混凝土配合比设计

(一)、混凝土配合比设计用原材料检验

南水北调中线一期工程总干渠工程配合比设计用原材料均由委托方提供。C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C50、C20W6F150、C25W6F150、C30W6F150、C35W6F150、配合比使用的水泥为天瑞集团南召水泥有限公司和方城宛北水泥有限责任公司生产的普通硅酸盐普通42.5级水泥；粉煤灰为平顶山姚孟电力粉煤灰开发有限公司Ⅰ级F类粉煤灰；外加剂选用西卡中国有限公司天津分公司生产的高效减水剂(液体)、引气剂；粗骨料采用荆山石料场和石盘沟石料场生产的5～20mm、20～40mm碎石；细骨料采用白河沙场河砂。 1、水泥

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按照南水北调中线一期工程总干渠施工招标文件及《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175－2007）标准，检测1、比表面积；2、密度；3、标准稠度用水量；4、凝结时间；5、安定性；6、胶砂强度；7、碱含量；8、氯离子含量；9、三氧化硫；10、烧失量；11氧化镁。 2、粗骨料

按照南水北调中线一期工程总干渠施工招标文件及《水工混凝土施工规范》（SDJ207－82）、《渠道防渗工程技术规范》（SL18-2004）要求，依据《水工混凝土砂石骨料试验规程》（SL352-2006）检测1、超逊径；2、含泥量；3、泥块含量；4、坚固性；5、硫化物及硫酸盐含量；6、有机质含量；7、表观密度；8、吸水率；9、针片状颗粒含量；10、压碎值；11、颗粒级配。 3、细骨料

依据南水北调中线一期工程总干渠施工招标文件及《水工混凝土施工规范》（SDJ207－82）、《渠道防渗工程技术规范》（SL18-2004）要求，按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》（SL352-2006）的规定检测1、颗粒级配；2、含泥量；3、泥块含量；4、细度模数；5、坚固性；6、云母含量；7、表观密度；8、轻物质含量；9、硫化物及硫酸盐含量；10、有机质含量。 4、粉煤灰

依据南水北调中线一期工程总干渠施工招标文件及《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）、《渠道防渗工程技术规范》（SL18-2004）要求，按照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-2005)中有关规定，检测1、细度；2、烧失量；3、含水率；4、SO3含量；5、需水量比；6、碱含量；7、游离氧化钙。 5、外加剂

依据南水北调中线一期工程总干渠施工招标文件及《混凝土外加剂》（GB8076-1997）要求，检测1、减水率；2、含气量； 3、泌水率比；4、凝结时间差；5、抗压强度比；6、1h经时变化量；7、收缩率比；8、甲醛含量；9氯离子含量；10、碱含量；11、硫酸钠含量；12、PH值。

6、水质指标

(1)凡适宜饮用的水均可使用，未经处理的工业废水不得使用。

渠道混凝土配合比方案

(2)拌和水所含物质不应影响砼和易性和砼强度的增长和砼的腐蚀。

(3)水的PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量应符合《水工混凝土施工规范》（SDJ207-82)的有关规定。

（二）混凝土配合比设计

1、根据《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）规定：混凝土试配强度的确定：

fcu,o fcu.k 1.645

式中：fcu,o—混凝土试配强度，MPa； fcu.k—混凝土设计强度等级，MPa； σ—混凝土标准差,MPa。 σ按下表选用

标准差σ值

各种混凝土试配强度

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2、混凝土配合比参数的选择方法

2.1粗骨料最佳级配选择

二级配：分别按60:40、50:50、45:55、40:60的中石(20mm-40mm):小中(5mm-20mm)的比例组合，进行密度试验，确定出密度大，空隙率小的比例组合为最佳级配。

2.2最优砂率的选择方法：

①拌制五组不同砂率的混凝土拌合物，用水量及水泥用量均相同，唯砂率以每组2%～3%的间隙变动。

②测定每组拌合物的坍落度，并同时检验其和易性、粘聚性及保水性。 ③绘制坍落度—砂率关系图。如图上具有极大值，则极大值所对应的砂率最优，如因粘聚性不好而得不出极大值，则最优砂率应为粘聚性及保水性能保持良好而坍落度较大的砂率值。

2.3混凝土配合比参数的确定

①无抗渗、抗冻要求，只有强度要求的混凝土选择素混凝土垫层及面板进行配合比试配，从而确定其配合比参数。

②对既有强度要求，又有抗渗、抗冻要求的，应选用满足抗压强度要求的设计配合比试块，进行抗冻、抗渗试验，确定配合比的参数。

2.3.1无抗渗、抗冻要求混凝土配合比(C10、C15、C25)

①水胶比：混凝土的水胶比，为砂石料在饱和面干状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：0.60。选择水胶比0.60、0.50、0.42；

②用水量：根据坍落度、粗骨料最大粒径以及适宜砂率通过试拌确定； ③砂率：选择水灰比为0.50和0.42按2.2确定出适宜砂率A和A1，其他按水灰比±0.05、砂率±（1～2）%确定。

④粉煤灰掺量： 25%。

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C10、C15、C25（二级配）混凝土试配方案

注：B――为高效减水剂的掺量、C――为引气剂的掺量。

2.3.2 既有强度要求，又有抗渗、抗冻混凝土（C20 W6F150 、C25 W6F150、C30 W6F150、C35 W6 F150、C40 W6F150、C50 W6F150），掺用I级粉煤灰、高效减水剂及引气剂。

2.3.2.1配合比参数的选择方法

①水灰比：根据南水北调中线一期工程总干渠施工招标文件及《渠道防渗技术规范》（SL18-2004）规定：混凝土的水胶比，为砂石料在饱和面干状态下的单位用水量与胶凝材料的比值，其允许最大值为：0.50。

②用水量：根据坍落度、粗骨料最大粒径、外加剂、掺合料以及适宜的砂率通过试拌确定。

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③砂率：以选定水胶比0.45为基准，确定适宜的砂率A2，其它按照水胶比±0.05、砂率±1～2%，掺粉煤灰时减少1%这一规律来确定。

④粉煤灰掺量：I级25%。

⑤外加剂：引气剂掺量应以满足抗冻和抗压强度要求为标准，应选用建议含气量5%的引气剂掺量。

2.3.2.2混凝土配合比试配

C20W6F150、C25W6F150、C35W6F150（一级配）试配方案

注：B――为高效减水剂的掺量、C――为引气剂的掺量。

2.3.2.3试配要求

①各试验分别成型7d、28d立方体抗压强度试件； ②成型编号NS1 ～NS23的28d抗渗试件，抗冻试件；

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③建立抗压强度与水灰比和粉煤灰参量的关系；

④选用满足强度要求的配合比试件进行抗冻、抗渗试验。 ⑤选用满足要求的混凝土配合比。

（三）、混凝土碱含量计算

混凝土总碱量＝C×a1+F×20%a2+W×a3

式中：C――每立方米混凝土水泥用量，kg/m3 F――每立方米混凝土中粉煤灰掺量，kg/m3 W――每立方米混凝土中外加剂掺量，kg/m3

a1、a2、a3――分别水泥、粉煤灰及外加剂中有效碱含量，%

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