C30P8F100常态混凝土配合比报告

1、本标段工程情况简介南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南（中线建管局代建项目）叶县段施工 3标（合同编号：ZXJ/SG/YXD-003）位于河南省叶县境内，渠段起点桩号201+500，终点桩号209+270，包括 长7。77km的渠道及沿线布置的各类建筑物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座公路桥， 2座生产桥， 1座下穿通道。主要工作内容包括合同范围 建筑工程、机电设备安装、金属结构设备安装、通信管道采购及敷设、水土保持工程及施工期环 境保护工程，以及为完成上述工作所必须的临时工程或设施等.主要工程量包括：土石方开挖约569万m3，土石方填筑约248万m3，混凝土约17万m3，钢 筋约1.09万t,金结安装约578.50t，复合土工膜约63万m2.2、气候条件叶县段属温和地区，多年平均温度14。6C。多年月平均最高气温发生在7月，其值为27。3C;多年月平均最低气温发生在1月,其值为1。0C。全年1月份温度最低，多年平均最低温度- 5.1 C.7月份温度最高，平均最高温度31。8C。3、主要仪器设备及环境序号仪器名称型号编号环境条件1数显式压力试验机YES2000B 型s1051035C2强制式单卧轴混凝土搅拌机SJD-60 型4060011035C3混凝土振动台HZJ0.8 型0581035C4标准养护室（包括温湿度自控 仪）3。110410202C、湿度三95%5混凝土渗透仪HS-4 型131202C4、混凝土的技术要求混凝土技术要求见表1表1混凝土技术要求序 号混 凝 土 类 别混凝 土设 计强 度等 级抗 渗 等 级抗冻等级混凝 土设 计龄 期粗 骨 料 级 配粗骨 料最大 粒径强度 保 证率P设计坍 落度 (mm)水泥品种 等级拟使用部位1泵 送 混 凝 土C30P8F10028d二40mm95%160180天瑞P 042.5下穿通道框 架结构顶板、侧墙、 底板等5、引用标准1普通混凝土配合比设计规程JGJ5520002 公路桥涵施工技术规范 JTJ 04120003 通用硅酸盐水泥 GB 175-20074 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 1596-20055 粉煤灰混凝土应用技术规范 GBJ 14619906 混凝土外加剂 GB 8076-20087水工混凝土试验规程 SL 352-20068水工混凝土施工规范 DL/T 5144-20019普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 52200610聚羧酸系高性能减水剂 JG/T223200711招标文件(合同编号：ZXJ/SG/YXD 003)6、原材料试验结果6.1 水泥水泥采用天瑞集团南召水泥有限公司生产的PO42.5水泥，水泥物理力学及化学成分试验结果见下表 2。表 2 水泥物理力学及化学成分试验成果表检测项目技术标准检验结果比表面积（m2/kg）300369安定性雷氏夹法（mm）合格0.0凝结时间（min）初凝45149终凝600197胶砂强度（MPa）龄期（d）328328抗折强度3.56.55.68。7抗压强度17。042.529.448。2标准稠度用水量（）/26。0密度（g/cm3）/3。10烧失量（）5。03。61SO3含量（）3。52。38MgO含量（）5.03.43Cl-含量（）0.060。015不溶物（）/1。56碱含量（）0。60。52试验结果表明:水泥物理力学性能及化学成分均符合GB175-2007国家标准要求.碱含量符合南 水北调中线干线工程标准预防混凝土工程碱骨料反应技术条例中的标准要求。6.2 粉煤灰粉煤灰采用平顶山姚孟电力粉煤灰开发有限公司生产的F类I级粉煤灰，粉煤灰试验结果见 下表 3表 3粉煤灰性能试验成果表检测 项目细度（%）需水量比 （%）烧失量 （%）含水量 （%）三氧化硫 （%）碱含量 （%）密度(g/cm3)技术标准12.0955.01.03。01。5/检验结果5.8932。030.10.101.422。10试验结果表明:粉煤灰的细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫符合GB/T 1596-2005国家标准要求。碱含量符合南水北调中线干线工程标准预防混凝土工程碱骨料反应技术条例中 的标准要求。6。3 粗集料粗集料采用方城县杨集乡殷店村石子厂生产的520、2040mm碎石，其性能指标见表4.表 4粗骨料性能试验成果表检测项目技术标准检验结果520mm2040mm表观密度 （kg/m3）255027452725饱和表观密度（kg/m3）/27002720含泥量 （）1.00.20.3泥块含量（）不允许未检出未检出压碎值（）12.09.08。0针片状含量（）1567吸水率 （）2.50.80。8坚固性 （）534有机物含量浅于标准色合格合格硫化物及硫酸盐含量 （%）0.50。050.05碱活性（%）0。10.040.03堆积密度（kg/m3）/17051675空隙率（）/3839试验结果表明：该粗骨料符合JTJ 041-2000的规范要求。6。4 细集料细集料采用方城县拐河镇东关砂厂生产的中砂，其性能指标见表 5表 5 细集料性能试验成果表检测项目技术标准检验结果细度模数2。 33。 02.5表观密度（kg/m3）25002630饱和表观密度（kg/m3）/2600含泥量（%）3.01。1云母含量（）2.00.4泥块含量（）1.00。0吸水率 （）/1。0坚固性 （）85有机物含量浅于标准色合格硫化物及硫酸盐含量（）1。00。05碱活性（%）0.10.03堆积密度（kg/m3）/1440空隙率 （）/45试验结果表明：该砂符合 JTJ 0412000的规范要求。6。5 减水剂减水剂采用荆州鑫城特种材料有限公司生产的“XC100”聚羧酸高性能减水剂，其性能指标见表 6.表6“XC100”聚羧酸高性能减水剂性能试验成果表检测项目技术标准检验结果减水率（）2525。5泌水率比（）6022。0含气量（）6.02。3凝结时间差（min）初凝90 +120+45终凝90 +120+55抗压强度比 （%）1天1701903天1601767天15016328天130145氯离子含量（按折固含量计）（）0。60。09总碱量（）15.03。47收缩率比（）10098对钢筋锈蚀作用对钢筋无锈蚀作用对钢筋无锈蚀作用1h坍落度保留值（mm）/165硫酸钠含量（）/1。60固体含量（）/21.30密度（g/cm3）/1.063pH值/6.84水泥净浆流动度（mm）/258试验结果表明：该减水剂的减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差、抗压强度比、收缩率 比、对钢筋锈蚀作用、氯离子含量符合JG/T223-2007中的一等品要求。碱含量符合南水北调中线 干线工程预防混凝土工程碱骨料反应技术条例中的标准要求.66引气剂引气剂采用荆州鑫城特种材料有限公司生产的“FDN-DH9引气剂，其性能指标见表7表7“FDNDH9引气剂试验成果表检测项目技术标准检验结果减水率（）三67泌水率比（）7038含气量（）三3。04。3凝结时间差（min）初凝-90+120+40终凝-90+120+50含气量1h经时变化量（）1.5 +1。5+0。5抗压强度比（%）3天951127天9510628天90101收缩率比（）135114对钢筋锈蚀作用对钢筋无锈蚀作用对钢筋无锈蚀作用硫酸钠含量（）/0。04含固量（）/25。22密度（g/cm3）/1。008pH值/10。67水泥净浆流动度（mm）/134氯离子含量（）/0.04总碱量（）15.00.39试验结果表明:该引气剂的减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差、抗压强度比、收缩率比、对钢筋锈蚀作用、含气量1h经时变化量、氯离子含量符合GB8076-2008中的要求.碱含量符合南水北调中线干线工程预防混凝土工程碱骨料反应技术条例中的标准要求。6.7 混凝土拌合用水葛洲坝集团试验检测有限公司南水北调中线总干渠叶县段工程施工3标工地试验室 室内试验采用1#营地生活用水。7、混凝土配合比设计及试验7。1 混凝土配制强度的确定依据公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000，混凝土配制强度按以下公式计算。f 三 f k+t ocu ，0 cu ， k式中：fcu 0混凝土配制强度，MPa，fcu k-混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值，MPacu，kt概率度系数，由强度保证率P选定o -混凝土立方体抗压强度标准差， MPa混凝土配置强度见表8表 8混凝土配制强度一览表序号混凝土设计 强度等级fcuk强度保证率P概率度系数t标准差。（MPa）配制强度fcu，0（MPa）1C30P8F10095%1.6455。038。27.2混凝土的最大水胶比和最小水泥用量的确定根据普通混凝土配合比设计规程JGJ552000表4.0。4的规定，最大水胶比和最小水泥用 量的确定最大允许值不应超过表 9 的规定。表 9最大水胶比和最小水泥用量环境条件结构物类别最大水胶比最小水泥用量（kg）素混 凝土钢筋 混凝土预应力 混凝土素混 凝土钢筋 混凝土预应力 混凝土1.干燥环境正常的居住或办公用房 屋内部件不作 规定0。650.602002603002.潮湿 环境无冻害高湿度的室内部件 室外部件 在非侵蚀性土和（或）水 中的部件0。700。600.60225280300一有冻害一经受冻害的室外部件 在非侵蚀性土和（或）水 中的部件0.550.550。55250280300高湿度且经受冻害的室 内部件3。有冻害的除冰剂 的潮湿环境经受冻害和冰剂作用的 室内和室外部件0。500。500。50300300300注：1：当用活性掺和料取代部分水泥时，表中的最大水胶比及最小水泥用量即为替代的水胶比和水泥用量。 2：配制C15级及以下等级的混凝土，可不受本表限制。依据 JGJ552000 中 5。0。3 的规定，C30P8F100计算水胶比为 W/C=aa.fce/fcuo+aa.ab。 fce=0.56 式中：fcu,0混凝土的配制强度，取38。2MPa。fce-水泥28d龄期抗压强度实测值，取48.2MPa.aa、ab一回归系数.aa 取 0。46， ab 取 0。07根据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000中表4.0。4的规定“水胶比W0。55，水泥 用量280kg/m3”的要求以及混凝土的使用部位，混凝土的强度，初步供试配的混凝土配合比的 水胶比为：0.48、0。43、0.38、0。33。7.3混凝土用水量的确定混凝土拌和物初选用水量以普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000表4。0。1-2的规定初步 选定JGJ55-2000初选用水量表拌合物稠度碎石最大粒径(mm)项目指标162031。540坍落度(mm)10 3020018517516535 5021019518517555 702202051951857590230215205195通过试拌确定：每立方米的用水量为169kg。7.4骨料级配和砂率的确定通过最大容重试验确定520mm粒径碎石、2040mm粒径碎石的掺配比例，试验结果见表10。表 10二级配粗骨料比例试验结果表序号级配各级粗骨料含量()紧密堆积密度(kg/m3)5 20mm2040mm1二307016802二406017003二505017104二60401690根据试验结果，二级配粗骨料掺配比例为(520mm)占50%,(2040mm)占50%，其对应的紧密堆积密度 1710kg/m3。最佳砂率选取原则：用选定的水胶比和用水量,每次增减 1%进行试拌，坍落度最大时的砂率即为最优砂率。选定0。38为基准水胶比，单位用水量169kg/m3，粉煤灰掺量20%，减水剂掺量1.0%、引气剂掺量0。 6/万，砂率按42%、 41%、 40%变化,试拌结果见下表11.表11C30P8F100试拌结果试粉煤灰 掺里 (%)和易性验 编 号级配砂率(%)水胶 比用水量(kg/m3)棍度含砂 情况粘聚 性析水 情况坍落度(mm)1二420。3816920上多较好少量1752二410。3816920上中较好少量1803二400。3816920中中好少量170结论:由试拌结果看出，最优砂率为 41%.7.5 粉煤灰掺量的确定根据粉煤灰混凝土应用技术规范GBJ 1461990表的规定，粉煤灰取代水泥的最大 限量的要求，选择粉煤灰掺量20%进行试配.GBJ 146-1990对粉煤灰取代水泥的最大限量混凝土种类粉煤灰取代水泥的最大限量()硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥预应力钢筋混凝土251510/钢筋混凝土、高强度混凝土、高抗冻融性混凝土、蒸养混凝土30252015中、低强度混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土、水下混凝土、地下混凝土、压浆混凝土50403020碾压混凝土655545357。6 “XC-100”聚羧酸高性能减水剂掺量的确淀减水剂掺量为胶凝材料的1.0%。7.7 “FDN-DH9引气剂掺量的确定根据公路桥涵施工技术规范JTJ 0412000中表11。7.32中对骨料最大粒径40mm的 含气量达到3。06。0%的要求。通过试拌，掺量为胶凝材料的0.006%可以达到公路桥涵施工技 术规范JTJ 041-2000对含气量的要求。8、混凝土配合比设计试验方案混凝土强度等级水泥品 种、标号骨料种类级配粉煤 灰掺 量 (%)坍落度(mm)水胶比砂率(%)用水量(kg/m3)减水剂引气剂品种掺量(%)品种掺里(%)C30P8F100泵送混凝土天瑞P 042.5天然砂碎石二201601800.4843169聚羧酸1。0FDNDH90.0060。43421690.38411690.33401699、混凝土配合比设计计算方法m /p+m /p+m /p+m /p +0。01 a =1c0 c g0 g s0 s w0 w0 s二m /m +m X100%s0 g0 s0式中m 每立方米混凝土的水泥用量（kg）;c0m每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）;g0m每立方米混凝土的细骨料用量（kg）;s0m 每立方米混凝土的用水量（kg）;w0B砂率（）；sp水泥密度（kg/m3）,pc =3100kg/m3cP粗骨料的表观密度（kg/m3）; 520mm 取 p g 二 2745kg/m3、2040mm 取 p g 二 2725kg/m3gp细骨料的表观密度（kg/m3）； p s取二2630kg/m3sp水的密度（kg/m3），取 1000kg/m3；wa-混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，a可取为1。10、混凝土试验成果及分析（见表 12、表 13、表 14）表 12 混凝土试验成果表序 号水 胶 比粉煤灰 掺量（%）砂率%)k 用水量P8P820。4320P8P830.3820P8P840.3320P8P8根据混凝土抗渗试验结果，抗渗等级满足 P8 等级要求；表 14 混凝土抗冻试验成果表序号水胶 比粉煤灰掺 量()冻融 次数标准要求冻融后状态相对动弹模量 (%)质量损失(%)相对动弹模量 (%)质量损失(%)10.382010060。0W5。093.40。3根据混凝土抗冻试验结果,抗冻等级满足 F100 等级要求;注:选取水胶比0。38 做混凝土抗冻性能试验。混凝土抗冻性能委托河南建院建筑材料检测有限公司检测.根据上表试验成果建立强度与胶水比关系曲线，28d强度与胶水比关系曲线见图1。图1混凝土 28d强度与胶水比关系曲线图y二22.134x - 16.678R2 = 0.9891根据胶水比与强度的线性关系确定C3OP8F1OO混凝土配合比的水胶比见下表15 表15混凝土设计强度等级水胶比C30P8F1000。3811、推荐施工配合比根据混凝土实测表观密度进行混凝土校正，校正系数见表 16。试验成果推荐施工配合比见表17。表 16 混凝土校正系数序号水胶比砼表观密度计算值 (kg / m3)砼表观密度实测值 (kg /m3)校正系数10.48231823401.01020.43232023501。01330.38232323601.01640。33232923701.018混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值未超过计算值的 2，所以本配合比不予以调整混凝土的校正系数.表 17推荐施工配合比混凝土设计 强度等级级 配坍落 度(mm)水胶 比砂率(%)粉煤灰 掺量(%)1m3混凝土材料用量(kg / m3)水水泥粉煤 灰天然 砂碎石520mm碎石2040mm减水剂引气剂C30P8F100-二二1601800.384120169356897005025034.450。027注：减水剂掺量为胶凝材料用量的 1.0%，引气剂掺量为胶凝材料用量的 0。006%。12、配合比使用说明：1、配合比用砂石料均采用干燥状态计量，施工中应根据原材料含水量变化,及时对配合比进行 相应调整。2、机口坍落度应控制在160180mm范围内。严格控制用于配制混凝土的各种原材料的质量。3、严格控制水泥、粉煤灰、外加剂的碱含量，使其满足南水北调中线干线工程标准预防混凝 土工程碱骨料反应技术条例对混凝土总碱含量的要求。4、混凝土拌和时，原材料称量偏差应严格控制在规范允许偏差之内。水泥、粉煤灰土 1%, 粗、细骨料土 2%,水、外加剂土 1%。5、混凝土拌和物的机口坍落度，应根据当时的气候、风速、运输方式、输送距离、施工方法 等条件，通过现场测定浇筑点与拌和站之间的坍落度损失后及时调整。6、施工过程中因施工条件变化，混凝土坍落度不能满足施工要求时，可保持原水胶比不变,采 取调整外加剂掺量或单位用水量来满足，一般以坍落度土 1cm，用水量23kg/m3调整，并适当调 整砂率通过室内试拌确定。7、C30P8F100每立方米混凝土碱含量:356X0.52% + 89X1.42%X0.2+4.45X3。47%+0。027 X 0.39% = 2.26 (kg/m3).