一、设计依据
1、参照招标文件、《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50-2011)和《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)中的有关技术参数和设计步骤。
2、部位:预制箱梁及接缝、封锚、墩顶现浇连续段
3、设计等级:C50
4、施工条件:施工坍落度为140~160㎜;
二、使用材料:
1、水泥:为蚌埠海螺水泥有限公司生产的P.O52.5级水泥;
2、细集料:采用明光Ⅱ区中砂,细度模数:2.82;
3、粗集料:采用青龙山灵壁(反机破)碎石,规格为5-25mm的连续级配。
4、水:饮用水。
5、外加剂:巢湖万金山外加剂。
三、确定试配强度
根据强度等级和技术规范要求,代入下面公式:
fcu,o=6*1.5σ+50=59.87(MPa)
四、确定坍落度
根据施工条件设计坍落度为140~160mm;
五、计算水灰比
根据试配强度,fce = 52.5MPa(水泥富余系数为1.00),a=0.53,b=0.20,代入下面公式计算:
W/C=a×fce/(fcu,o +a×b×fce)=0.42
fcu,o —试配强度(MPa)
fce—水泥强度(MPa)
a、b—回归系数
为保证工程实体质量,根据实际情况,最终选择水灰比为0.34。
六、计算用水量
根据JGJ55-2011规程中表5.2.1-2,结合相关要求,以及所测定的试验结果,最终确定混凝土单位用水量为205kg/m3
根据减水率得单位水用量为:205×(1-20%)=1kg/m3,最终确定用水量为160 kg/m3
七、计算水泥用量
根据W0=160kg/m3、W/C=0.34,按下面公式计算: C0=W0/(W/C)
≈470(kg/m3)
计算每m3水泥用量满足设计要求,外加剂掺量选择3.0%为14.1(kg/m3)。
八、确定砂率
根据碎石Dmax=26.5mm,选Sp为36%。
九、确定砂、石用量
假设每立方米的混凝土湿容重为2450kg,确定砂、石材料用量。
mSO=(2450-470-160)*36%=655kg/m3
mgo=2450-470-160-655=1165 kg/m3
十、初步配合比
根据以上数据,提出基准配合比,如表1 表1
| 强度等级 | 水泥等级 | 水灰比 W/C | 用水量 kg | 水泥用量 kg | SP % | 砂用量 kg | 石子用量 kg | 外加剂 kg | 坍落度 mm |
| C50 | 52.5 | 0.34 | 160 | 470 | 36 | 655 | 1165 | 14.1 | 150 |
依照基准配合比,增加水灰比0.01h上、下浮动各一组,保持用水量、砂率不变,如表2、表3
表2
| 强度等级 | 水泥等级 | 水灰比 W/C | 用水量 kg | 水泥用量 kg | SP % | 砂用量 kg | 石子用量 kg | 外加剂 kg | 坍落度 mm |
| C50 | 52.5 | 0.33 | 160 | 484 | 36 | 650 | 1156 | 14.5 | 120 |
| 强度等级 | 水泥等级 | 水灰比 W/C | 用水量 kg | 水泥用量 kg | SP % | 砂用量 kg | 石子用量 kg | 外加剂 kg | 坍落度 mm |
| C50 | 52.5 | 0.35 | 160 | 457 | 36 | 660 | 1173 | 13.7 | 160 |
按照上述方法计算的配合比,进行试拌,根据混凝土的工作性能适当调整配合比,测定湿容重,制作试件,根据强度确定试验室配合比如表4。
表4
| 强度等级 | 水泥等级 | 水灰比 W/C | 用水量 kg | 水泥用量 kg | SP % | 砂用量 kg | 石子用量 kg | 外加剂 kg | 坍落度 mm |
| C50 | 52.5 | 0.34 | 160 | 470 | 36 | 655 | 1165 | 14.1 | 150 |