使用部位：隧道初期支護

設計

複核

時間

工地試驗室

2020年7月14号

目錄

一、 設計指标 1

二、 選用原材 1

三、 設計依據标準 2

四、 确定設計配合比 2

五、 提出試拌配合比 5

六、 混凝土配合比的試配、分析、确定 6

七、 混凝土耐久性 8

一、設計指标

1、水泥混凝土設計等級為C25。

2、要求水泥混凝土和易性好，設計坍落度為：80-120mm。

3、堿含量≤3Kg/m3。

4、氯離子總含量/膠凝材料總量＜0.06%。

5、抗滲等級P6

6、初凝時間小于5mim，終凝時間不大于10mim。

7、1d齡期強度不小于8MPa，28d齡期強度不小于33.2MPa

二、選用原材

1、水泥：雲南宜良西南水泥有限公司，散裝水泥取自拌和站，P·O 42.5，未受潮，未結塊。

水泥強度等級

出廠日期

批号

抗折強度（MPa）

抗壓強度（MPa）

42.5

2020-03-21

H42410

3d

28d

3d

28d

6.0

6.9

34.7

53.9

2、細集料：宜良縣雲生砂石料場，Ⅱ類中砂，細度模數：2.9，級配合理，無雜質；試配時采用曬幹集料，經試驗含水率為0% 。

細集料名稱

種類

産地

細度模數

MB值

表觀密度（Kg/m3）

砂

機制砂

宜良雲生采石場

2.9

1.1

2719

3、粗集料：宜良縣雲生砂石料場，4.75-9.5mm碎石，級配良好，顆粒無污染，無雜質，粒形良好，質地堅硬；試配時采用曬幹集料，經試驗含水率為0%。

名稱

粒徑（mm）

産地

含泥量（%）

表觀密度（Kg/m3）

碎石

4.75-9.5

宜良雲生采石場

0.4

2678

4、水：砼拌合用水，水源采用地下水，水樣透明，潔淨無污染。

水名稱

堿含量（mg/L）

氯離子含量（mg/L）

拌合水

42.79

28.49

5、減水劑：雲南宸磊建材有限公司，減水率28%，摻量1.0%，液态無沉澱。

名稱

廠家

批号

堿含量（%）

氯離子含量（%）

聚羧酸減水劑（緩凝型）

雲南宸磊建材有限公司

HLPCA-20200327

4.30

0.072

6、速凝劑：雲南宸磊建材有限公司，摻量7.0%，液态無沉澱。

名稱

廠家

批号

堿含量（%）

氯離子含量（%）

無堿型液體速凝劑

雲南宸磊建材有限公司

HL-20200327

1.73

0.066

三、設計依據标準

《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55–2011）

《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》（JTG E30–2005）

《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法标準》（GB/T 50082–2009）

《混凝土結構施工質量驗收規範》（GB 50204– 2015）

《公路工程集料試驗規程》（JTG E42–2005）

《通用矽酸鹽水泥》（GB175-2007）

《公路隧道施工技術細節》（JTG/T F60–2009）

《公路工程質量檢驗評定标準》（JTG F80/1-2017）

《普通混凝土拌合物性能試驗方法标準》（GB/T 50080–2016）

《普通混凝土力學性能試驗方法》 （GB/T 50081–2002）

《岩石錨杆與噴射混凝土支護技術規範》GB 50086-2015

《雲南省公路工程高性能混凝土應用技術指南（試行）》雲交質監【2017】65号

雲南省曲靖三寶至昆明清水高速公路（昆明段）施工設計圖。

四、确定設計配合比

1、計算試配強度

由于無統計資料計算混凝土強度标準差，根據《普通混凝土配合比設計規程》(以下簡稱規程)中表4.0.2的規定，選取σ＝5.0Mpa。

fcu,0≥fcu,k＋1.645σ＝25＋1.645×5＝33.2MPa

2、計算水膠比

本工程粗骨料用碎石，按規程中表5.1.2，回歸系數為αa=0.53，αb=0.20進行取值；水泥28d膠砂抗壓強度53.9Mpa，即fce=53.9Mpa，則

=fce=53.9Mpa。混凝土的水灰比按下式計算：

根據《普通混凝土配合比設計規程》中3.0.4條的規定和《岩石錨杆與噴射混凝土支護技術規範》并經綜合考慮水灰比為0.40。

3、選用用水量

按規程中表5.1.2-2計算，設計配合比坍落度為80~120mm，最大粒徑為9.5mm碎石，230 （100mm-75mm）/20*5=236，根據經驗及适配結果，選定未摻減水劑時用水為254kg/m3，外加劑摻量為1.0%，減水率為28%，則用水量為：。

4、計算膠凝材料用量

，水泥用量為：mc0=mb0=458kg/m3。

5、計算混凝土砂率

按GB 50086－2015 《岩石錨杆與噴射混凝土支護技術規範》6.3.15要求暫選擇砂率βs＝55%。砂率選定55%上下浮動1.0%分别試驗，當砂率為56%時，滿足設計要求，選用56%砂率為基準砂率。（注：計算時設計容重為2350kg/m3）

6、計算粗細骨料用量

假定混凝土拌合物容重為2350kg/m3，細骨料用量和砂率按下式計算：

mco mgo mso mwo=mcp=2350，

水泥用量為458kg/m3，水用量為183kg/m3，減水劑用量4.58kg/m3，每方混凝土集料總量=2350-458-183=1709，由于砂率為56%，經計算細骨料用量mso=957kg/m3，粗骨料用量為mgo=752kg/m3。

7、計算速凝劑用量

根據速凝劑廠家推薦摻量6.0%--8.0%，選取速凝劑摻量為水泥用量的7.0%，則速凝劑用量為32.06kg/m3。

确定基準配合比

五、提出試拌配合比

在基準配合比基礎上采用三個不同的配合比進行試拌，另外兩個水膠比宜比計算配合比分别增加和減少0.03，砂率不變，用水量不變。

1、上浮配合比确定（水膠比增加0.03，砂率不變，用水量183kg/m3，容重2350kg/m3）

①膠凝材料用量：

②砂石用量

mco mgo mso mwo=mcp=2350

細集料：mso=975kg/m3 粗骨料：mgo=766kg/m3。

2、下浮配合比确定（水膠比減少0.03，砂率不變，用水量183kg/m3，容重2350kg/m3）

①水泥用量：

②砂石用量

mco mgo mso mwo=mcp=2350

細集料：mso=936kg/m3 粗骨料：mgo=736kg/m3。

3、基準及上下浮配合比

4、配合比材料用量（試配20L）

六、混凝土配合比的試配、分析、确定

1、計算粗細骨料用量

根據計算出的三個水膠比，對其進行試拌并測試砼各項性能如下：

表1 混凝土配合比試配拌和物性能試驗結果彙總表

2、分析

水膠比為0.40的混凝土拌合物工作性能能滿足設計和施工要求，水膠比0.40和0.37的混凝土1d、28d強度均符合設計要求。

3、水膠比的确定：

綜上所述，依據《岩石錨杆與噴射混凝土支護技術規範》GB 50086-2015、《公路隧道施工技術細則》（JTG/T F60–2009）及設計文件和經濟性原則，且滿足混凝土耐久性及現場施工需要，試驗室選擇水膠比0.40的混凝土配合比作為選定配合比，配合比如下：

4、配合比的校正

水膠比0.40的混凝土配合比拌合物實測表觀密度為2360kg/m3，進行混凝土配合比設計時的假定表觀密度為2350kg/m3，混凝土校正系數為=2360/2350=100.4%，混凝土拌合物表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%，選定的配合比每項材料均不用進行調整。

六、混凝土耐久性

1、混凝土堿含量計算

備注：混凝土單方堿總含量為1.676Kg/m3，小于3.0Kg/m3，滿足JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規程》及設計要求＜3.0Kg/m3。

評定标準=S=≤3

(骨料若為非活性骨料，則不計入在内)

2、混凝土氯離子含量計算

備注：混凝土單方氯離子總含量占膠凝材料總量的0.021%，小于0.06%，滿足GB 50010-2010《混凝土結構設計規範》（＜0.06%）及設計要求。

評定标準=L/膠材總量=＜0.06%

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