C25喷射混凝土配合比设计计算书(路智).doc

设 计 说 明
1、 试验目的：
云南省都香高速公路守望至红山段A7合同段C25喷射混凝土配合比设计，主要使用于洞口坡面防护、喷锚支护等。
2、 试验依据：
1、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）
2、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）
3、《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）
4、《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）
5、《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》（GB/T 50080-2002）
6、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009)
7、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009)
8、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011)
试验的原材料：
1、水泥：采用华新水泥（昭通）有限公司生产的堡垒牌P.O42.5普通硅酸盐水泥。
2、粗集料：粗集料采用昭通市鲁甸县水磨镇圣源石材场生产的5mm-10mm的连续级配碎石；
3、细集料采用昭通市鲁甸县水磨镇圣元砂石料场生产的II类机制砂。
4、外加剂：采用北京路智恒信科技有限公司聚羧酸LZ-Y1型，掺量采用1.0%。
5、速凝剂：采用北京路智恒信科技有限公司LZ-AP2液体无碱速凝剂掺量采用6.0%
6、水：昭通市鲁甸县都香A7标地下水。
C25喷射混凝土配合比设计计算书
1. 确定混凝土配制强度(fcu,o)
在已知混凝土设计强度(fcu,k)和混凝土强度标准差(σ)时,则可由下式计算求得混凝土的配制强度(fcu,o),即
fcu,o= fcu,k+1.645σ
根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）的规定，σ=5
fcu,o= fcu,k+1.645σ
=25+1.645×5
=33.2MPa
2-2、计算混凝土水胶比
已知混凝土配置强度fcu,o=33.2（Mpa），水泥实际强度fce=49.3（Mpa）
采用回归系数按《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）表5.1.2得
aa=0.53,ab=0.20
W/B=aa×fb÷(fcu，O+aa×ab×fb)=0.53×49.3÷(21.6+0.53×0.20×49.3)=0.97
注：fb=γf×γs×fce= 1.00×1.00×49.3=49.3（Mpa）
2-3、确定水胶比
混凝土所处潮湿环境，无冻害地区，根据图纸设计及《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB 50086-2015）的6.3.15.4规定，允许最大水胶比为0.55，计算水胶比为0.97，不符合耐久性要求，采用经验水胶比0.42
3、确定用水量(W0) ，掺量采用1.0%，减水率为：20%
代入公式计算mwo=m′wo×（1-ß）=246×（1-20%）=197( kg/m3)

4．计算水泥用量（C0）
CO=WO/W/C=197/0.42=470kg/m3
5．确定砂率（Sp）
根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB 50086-2015）的规定，砂率选用50%，符合规范中混凝土骨料通过各筛经的累计质量百分率要求。
6．计算砂、石用量（S0、G0）
用容重法计算，根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB 50086-2015）的规定,喷射混凝土的体积密度可取2200～2300 kg/m3,取容重为2300 kg/m3
已知：水泥用量CO=470 kg/m3，水用量W0=197 kg/m3
求得集料用量为
mso+mgo =2300-470-197=1633( kg/m3)
已知砂率为：50%求得细集料质量为：
Mso=1633×50%=817 ( kg/m3)
粗集料质量为：
Mgo=1633-817=816 ( kg/m3)
7．计算每立方米混凝土中速凝剂用量：速凝剂的掺量为6.0%
速凝剂用量为：Mao= CO* ßa=470*6%=28.2（kg）
8.确定初步配合比为；
水泥：砂：碎石：水：外加剂：速凝剂=470：817：816：197：4.7：28.2

9．确定基准配合比为:
根据初步配合比，试拌25L混凝土，各种材料用量如下；
水泥：砂：碎石：水：外加剂：速凝剂=11.8：20.4：20.4：4.9：118g：705g经试验，其坍落度及混凝土的凝结时间性能均符合要求，实测表观密度为2310Kg/m3
10.确定试验室配合比
根据基准配合比，保持用水量不变，水胶比为0.42的基础上水胶比分别增大和减小0.02，砂率不变，按重量法计算出另外两组配合比；
A组：水泥：砂：碎石：水：外加剂：速凝剂=493：805：805：197：4.9：29.6
B组：水泥：砂：碎石：水：外加剂：速凝剂=470：817：816：197：4.7：28.2
C组：水泥：砂：碎石：水：外加剂：速凝剂=448：828：828：197：4.5：26.9
试拌采用水灰比分别为A组W/C＝ 0.40，βs＝ 50%；B组W/C＝ 0.42，βs＝ 50%；C组：W/C=0.44，βs=50%，用水量197㎏，各拌和25L拌和物。经检测A组、B组、C组其坍落度、粘聚性、保水性及坍落度损失等性能均符合要求；A、B、C组的混凝土实测容重分别为：2320kg/m3、2310kg/m3、2290kg/m3，与假定密度2300kg/m3绝对值差均小于2%。水泥混凝土采用搅拌机搅拌，再装摸成型，在室温下静放一昼夜，拆摸并做外观检测、编号，将试块放到养护箱养生，其28天抗压强度如下：

组别
配合比
水灰比
W/C
坍落度（mm）
28天抗压强度（MPa）
水泥：砂：碎石：水：外加剂：速凝剂
A
493：805：805：197：4.9：29.6
0.40
180
36.3
B
470：817：816：197：4.7：28.2
0.42
185
35.2
C
448：828：828：197：4.5：26.9
0.44
195
33.7

根据以上结果和配合比配制强度要求，选择B组为设计配合比：
水泥：砂：碎石：水：外加剂：速凝剂=470：817：816：197：4.7：28.2
1：1.7：1.7：0.42：1.0:6.0
(详细试验资料附后)