C30双掺混凝土配合比设计

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-11-02 10:07 关注：(1)

　　摘要：本文介绍了佛山市顺德区碧桂路BT工程项目中华口下穿地道混凝土配合比的设计，以及该配合比高掺粉煤灰的现实意义和实际应用效果。

　　关键词：配合比设计，高掺粉煤灰，双掺，现实意义，实际应用效果

　　Abstract: this paper introduces the green, shunde district, foshan city, guangxi road BT project through the tunnels under the mouth of concrete proportion of design, and the mixing fly ash high content of practical significance and application effect.

　　Keywords: mix proportion design, high mixed fly ash, double mixing, practical significance application effect

　　中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

　　1：工程概况

　　由中国中铁股份有限公司投资建设的佛山市顺德区碧桂路BT工程项目，总投资16.5亿元。该项目位于广东省政治、经济、文化最发达的珠江三角洲经济区，位于佛山市顺德区，起于三洲路口，经伦教、大良、小黄圃居委会、华口村、扁滘村、容边村、红星居委会、海尾村等，终止于海尾立交东引道附近，全长约13.51km。该项目属于佛山市顺德区快速干线网首期工程的重要组成部分，是顺德区域的一条重要大动脉。它的建设对于改善顺德区域内的交通网络、提高顺德道路的顺畅能力，加强顺德中心城区与区内各镇的中心促动功能，连接顺德、佛山、珠江三角洲乃至广东省的城市道路顺畅能力，以及增强珠江三角洲经济的辐射能力，加快广东省经济的快速、和谐发展，都具有重要意义。

　　该工程项目起于三洲路口，分为三洲路口改造工程，碧桂路南国路立交工程，碧桂路高架工程，碧桂路德胜路立交工程，小黄圃至华口村公路跨线桥工程，扁滘村至容边村公路跨线桥工程，大岑村至南区快速路改造工程，红星至海尾快速路改造工程，将既有碧桂路进行改造后与红旗路连接。

　　2：混凝土的配制要求

　　本文介绍了小黄圃至华口村公路跨线桥工程中的华口下穿地道主体结构混凝土配合比设计，该地道主体结构混凝土的要求：1.混凝土强度等级为C30，2.抗渗等级为S8,3.混凝土60天干燥收缩率不大于0.015%，4.表面裂缝宽度≤0.2mm,不允许出现贯穿裂缝，5.掺加高性能膨胀抗裂剂，6.水化热满足GB200-2003标准中低热水泥的要求，7.混凝土采取集中搅拌，运输距离达到20km,运输时间大约1个小时，8.现场泵送施工。

　　3：原材料的试验

　　按照以上的要求，我们在大范围内进行了选材，水泥选用英德龙山水泥有限公司生产的海螺P.O42.5R水泥，粉煤灰选用珠海粤珠环保有限公司生产的粤珠Ⅱ级粉煤灰，膨胀剂选用武汉三源特种建材有限责任公司生产的SY-G型高性能膨胀抗裂剂，砂选用西江中砂，碎石选用番禺5-31.5mm连续级配碎石，减水剂选用广州建标聚羧酸高性能减水剂。

　　3.1水泥

　　在水泥选材方面，为了能满足设计中对水化热的要求，最初考虑选用低热硅酸盐水泥，在过程中我们发现了问题：1.低热硅酸盐水泥很难购买，2. 低热硅酸盐水泥市场价格在470元/t,而普通硅酸盐水泥市场价格在370元/t。3.水泥品质稳定的大厂一般都不生产，小厂生产的低热硅酸盐水泥品质不稳定，且生产能力不足，不能满足工程施工质量和现场的生产需求。4.现场混凝土搅拌站粉料罐只有三个，只有两个水泥罐，水泥品种多样的话，会因此造成水泥罐储存能力不足，生产过程中操作人员责任心不足而使用错水泥的现象发生。因而我们在配合比设计过程中还是使用搅拌站正在使用的英德海螺P.O42.5R的水泥，为了达到降低水化热的要求，我们进行高掺粉煤灰，等量替代达到35%，内掺8%的武汉三源特种建材有限责任公司生产的SY-G型高性能膨胀抗裂剂，水化热满足GB200-2003标准中低热水泥的要求。由此也解决了水泥成本过高，现场搅拌站水泥品种多样，而造成的水泥罐储存能力不足、生产中可能使用错水泥的问题。

　　水泥品种比表面积(m2/kg)安定性初凝时间(min)终凝时间(min)抗折强度

　　英德海螺P.O42.5R水泥的试验结果：

　　3.2粉煤灰

　　混凝土搅拌站正在使用的粉煤灰是珠海粤珠Ⅱ级粉煤灰，与减水剂的相容性较好，品质稳定，掺粉煤灰可以减少水泥用量，降低水化热，优质粉煤灰因其需水量小，还可以减小混凝土的干缩。本配合比设计主要通过高掺粉煤灰来降低水化热，以满足设计文件中对水化热的要求。

　　粉煤灰品种细度(%)含水率(%)烧失量(%)需水量比(%)SO3含量(%)

　　珠海粤珠Ⅱ级19.50.22.2932.12

　　3.3粗集料(碎石)

　　现场泵送施工，要使用粒径较小的连续级配的粗集料，而考虑混凝土的裂缝影响因素，需要选用较大粒径的连续级配的粗集料，在综合选择下使用番禺5-31.5mm连续级配碎石。

　　碎石品种表观密度(kg/m3)空隙率(%)含泥量(%)针片状(%)压碎值(%)

　　番禺5-31.5mm2670420.45.711.5

　　3.4细集料(砂)

　　3.6减水剂

　　广州建标外加剂有限公司生产的聚羧酸和英德龙山海螺P.O42.5R水泥的适应性良好，减水率高，缓凝时间较长，满足现场施工的要求。

　　名称减水率(%)初凝时间差(min)抗压强度比对钢筋锈蚀作用

　　聚羧酸系高

　　性能减水剂31.14303d28d无锈蚀

　　247174

　　3.7水

　　试验室试配使用饮用自来水，现场混凝土搅拌站也使用饮用自来水。

　　3.8水泥粉煤灰膨胀剂混合材料

　　我们按照配合比设计中的胶凝材料掺配比例委托广东省水泥质量监督检验站广州站进行混合材料的水化热检验，满足设计要求。

　　名称比例水化热(J/g)

　　3d7d

　　水泥粉煤灰膨胀剂混合材料水泥：粉煤灰：膨胀剂=57:35:8212256

　　4：配合比设计

　　4.1混凝土的试配

　　根据混凝土的配制要求，经过试配调整，确定水胶比为0.45，根据现场泵送要求，设计混凝土的塌落度为120-160mm,减水剂掺量为1.0%时用水量为175kg,根据现场泵送要求选用砂率为41%，按照要求提出的基准配合比为：

　　水泥：水： 砂：石子 ：粉煤灰：膨胀剂：外加剂

　　222：175：745：1071 ：136 ： 31 ：3.89

　　根据已确定的基准配合比，另计算两个水灰比较基准配合比分别增加和减少0.03的配合比进行混凝土强度试验，用水量与基准配合比相同，砂率分别增加和减少1%，每个配合比均拌25L混凝土拌合物，各配合比组成材料拌合量及其试验结果如下：

　　每立方混凝土材料用量(kg)

　　配比编号水泥水砂石子粉煤灰膨胀剂外加剂砂率βs%

　　+0.03(水胶比:0.48)2091757721067128293.6642

　　基准(水胶比:0.45)2221757451071136313.8941

　　-0.03(水胶比:0.42)2381757151073146334.1740

　　配合比材料拌合25L用量(kg)

　　配比编号水泥水砂石子粉煤灰膨胀剂外加剂砂率βs%

　　+0.03(水胶比:0.48)5.2254.37519.30026.6753.2000.7250.091542

　　基准(水胶比:0.45)5.5504.37518.62526.7753.4000.7750.097241

　　-0.03(水胶比:0.42)5.9504.37517.87526.8253.6500.8250.104240

　　混凝土拌合物坍落度·表观密度测定结果

　　配比编号坍落度(mm)和易性1小时后塌落度空筒重G(kg)筒容积(m3)筒+混凝土重(kg)表观密度(kg/m3)

　　4.2配合比选定

　　综合上述拌合物性能及力学性能检测结果分析，依据《公路桥涵施工技术规范》中最大水胶比的控制,必须符合耐久混凝土的指标要求，水胶比≤0.55，胶凝材料最小用量不少于300kg,故确定，基准为C30混凝土理论配合比较为经济合理。

　　5配合比使用情况

　　根据确定的理论配合比，我们委托广州港湾检测有限公司检测混凝土的60天干燥收缩率为0.012%，满足设计的不大于0.015%要求。在施工过程中，我们严格控制原材料的质量，在华口下穿地道施工过程中，我们进行了跟踪，混凝土能满足现场的施工要求，工作性能良好，结构没有出现贯穿裂缝，抗压强度及抗渗性能都能满足设计要求，外观良好，满足了混凝土配制的八个要求，同时为整个碧桂路工程的后续地道施工打下了良好的基础。

　　6：结语

　　6.1在JGJ55-2011刚刚开始实施的时候，对参考JGJ55-2000进行设计的配合比进行总结是非常有必要的。

　　6.2在混凝土设计过程中，通过高掺粉煤灰，能降低水化热。确保工程施工的顺利进行和工程质量，满足设计需要，具有非常大的现实意义。

　　6.3一个合理的配合比，能满足混凝土各项技术性能指标的要求，且能在施工安排、施工工艺、经济性等各个方面取得良好的效果。

　　参考文献：

　　1. JGJ55-2000，普通混凝土配合比设计规程

　　2. JTG E30-2005,公路工程水泥及水泥混凝土试验规程

　　3. JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范

　　4. JTG E42-2005,公路工程集料试验规程

　　5. GB200-2003，中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥