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1、1C60 混凝土配合比设计方案一、设计要求：1、混凝土内胶凝材料用量不应超过 500 kg/m3；混凝土内总碱含量不应大于 3.0kg/m3；混凝土氯离子含量不应大于胶凝材料总量的 0.06%；混凝土三氧化硫含量不应大于胶凝材料总量的 4.0% 。2、混凝土强度等级不应低于 C60；混凝土 28d 弹性模量不应低于3.60104MPa 。3、混凝土抗冻等级不应低于 F300；混凝土的电通量应小于 1200 C；混凝土 56 天氯离子扩散系数 DRCM不应大于 810-12m2/s 。4、混凝土拌合物的性能应满足工作要求，稠度值（JH）为：23010mm 。二、所用原材料产地 山东淄博鲁中水泥有
2、限公司品种 低碱普通硅酸盐水泥（P.O 42.5）水泥强度等级 42.5MPa产地 莱西市锦川砂石加工厂种类 河砂细骨料细度模数 2.8，区中砂产地 莱西市东方明珠石材厂种类 碎石粗骨料 规格（粒径）5mm20mm 连续级配水 来 源 饮用水产地 天津冶建特种材料有限公司种类 JG-2H 标准型聚羧酸高性能减水剂外加剂掺量（%） 1.0 产地 莱阳市博莱建材有限公司种 类 S95 级矿粉掺量（%） 14.9三、设计步骤：2（一、 ）计算理论配合比1、确定混凝土试配强度根据 JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程 ，混凝土试配强度+1.64560+1.645 6=69.9（MPa）,cuk
3、f式中 混凝土配制强度 ；,0(MPa)混凝土立方体抗压强度标准值 。,cukf (a)2、计算水胶比根据 TB10005-2010铁路混凝土结构耐久性设计规范 、铁道部运基线路2009565 号、及 TB/T3275-2011铁路混凝土的要求，混凝土设计强度等级C60，最大胶凝材料应500kg/m 3。 352.06.74192.542.05.6916ceba0, ffBWcu轨枕混凝土为干硬性混凝土，根据轨枕混凝土的和易性及施工的工作性要求，水胶比取 0.28。3、每 m3混凝土各项材料用量1）经试验确定掺外加剂时每 m3用水量 为 131.6kg（干硬性混凝土）wo2）每 m3胶凝材料用
4、量为：1048/.27wobo kgWB根据混凝土耐久性要求，确定在每 m3混凝土所加入的胶凝材料中掺入 15%的磨细矿渣粉替代水泥（等量替代） ，即每 m3混凝土中磨细矿渣粉的掺入量为：0.15.gpbok每 m3混凝土中水泥的掺入量为： .8.cbo3）经试验确定每 m3混凝土中掺入外加剂为胶凝材料的 1.0%，即 4.81kg。4）砂率取 s=32%5）采用体积法按式（1） 、式（2）和式（3）计算砂、石用量，确定配合比。.13049724.810.25.685pwcasgV式中：3Vs.g每立方米混凝土中砂石的绝对体积，单位为立方米（m 3） ；mw每立方米混凝土用水量，单位为千克（k
5、g） ；mc每立方米混凝土水泥用量，单位为千克（kg） ；mp1每立方米混凝土掺合料用量，单位为千克（kg） ；ma每立方米混凝土外加剂用量，单位为千克（kg） ，-混凝土含气量，单位为立方米（m 3） ； w-水的密度，单位为千克立方米（kg/m 3） c-水泥的密度，单位为千克立方米（kg/m 3） p-掺合料的密度，单位为千克立方米（kg/m 3） a-外加剂的密度，单位为千克立方米（kg/m 3）.vsS068532sgV式中：ms每立方米混凝土细骨料用量，单位为千克（kg） ；Sv体积砂率。 s-细骨料饱和面干的密度，单位为千克立方米（kg/m 3）g.vg=1-0685V式中：mg
6、每立方米混凝土粗骨料用量，单位为千克（kg） ； g-粗骨料饱和面干的密度，单位为千克立方米（kg/m 3）4、确定试配用基准理论配合比为：原 材 料（kg）项 目水泥 磨细矿渣粉 砂子 碎石 水 减水剂理论配合比 1 0.176 1.440 3.061 0.318 0.0121m3混凝土 409 72 589 1252 130 4.81四 、试配、调整及强度检验1、根据选定的配合比作为基准配比进行试配，另外增加水胶比 0.28 配合比一组。设计参数 混凝土材料用量（kg/m 3） 混凝土拌合物性能 混凝土力学性能抗压强度（ Mpa）弹性模量（Gpa ）序号 强度等级水胶比矿渣粉掺量(%)减水
7、剂掺量(%)砂率(%) 水泥矿渣粉 砂 石 水减水剂稠度(mm)入模温度()泌水率（%）含气量(%) 出池 28d 出池 28d配合比试拌日期1 C60 0.28 15 1.0 32 409 72 589 1252 135 4.81 227 22.7 不泌水 2.2 44.6 62.1 2015.6.32 C60 0.27 15 1.0 32 409 72 589 1252 130 4.81 232 23.1 不泌水 2.4 47.5 72.3 2015.6.33 C60 0.28 15 1.0 32 409 72 589 1252 135 4.81 226 23.6 不泌水 2.1 45.3
8、 63.7 33.8 36.6 2015.6.344 C60 0.27 15 1.0 32 409 72 589 1252 130 4.81 231 22.9 不泌水 2.5 48.2 71.4 34.2 38.3 2015.6.32、根据选定的配合比作为基准配比进行试配，另外增加砂率 31%配合比一组。设计参数 混凝土材料用量（kg/m 3） 混凝土拌合物性能 混凝土力学性能抗压强度（ Mpa）弹性模量（Gpa ）序号 强度等级水胶比矿渣粉掺量(%)减水剂掺量(%)砂率(%) 水泥矿渣粉 砂 石 水减水剂稠度(mm)入模温度()泌水率（%）含气量(%) 出池 28d 出池 28d配合比试拌日
9、期1 C60 0.28 14.9 1.0 32 400 70 589 1252 130 4.81 231 23.2 不泌水 2.4 47.2 70.5 33.9 38.4 2015.6.32 C60 0.28 14.9 1.0 31 400 70 571 1270 130 4.81 232 22.8 不泌水 2.5 48.1 71.3 34.2 39.1 2015.6.33 C60 0.28 14.9 1.0 32 400 70 589 1252 130 4.81 230 22.5 不泌水 2.4 46.5 72.2 2015.6.34 C60 0.28 14.9 1.0 31 400 70
10、571 1270 130 4.81 235 23 不泌水 2.6 47.8 72.7 2015.6.3五、配合比的调整与确定根据试配结果，确定施工用理论配合比每立方米材料用量如下：（kg）水胶比 矿渣粉掺量(%) 减水剂掺量(%) 砂率(%) 水泥 矿渣粉 砂 石 水 减水剂0.27 15 1.0 32 409 72 589 1252 130 4.81注：本配合比所用材料均为饱和面干状态。六、混凝土耐久性能设 计 参 数 混 凝 土 材 料 用 量 （kg/m3） 混 凝 土 拌 合 物 性 能 混 凝 土 力 学 性 能 混 凝 土 耐 久 性 能抗 压 强 度（ Mpa）弹 性 模 量（
11、Gpa）序号强度等级水胶 比矿渣粉掺 量(%)减水剂掺 量(%)砂率(%)水泥矿渣粉砂 石 水减水剂稠 度(mm)入模温 度()泌 水率（ %）含气量(%)出 池 28d 出 池 28d抗冻性电通量(C)氯 离 子扩 散 系 数(m2/s）配 合 比 试拌 日 期1 C60 0.27 15 1.0 32 409 72 589 1252 130 4.81 229 15.1 不 泌 水 2.4 48.4 71.2 35.2 38.7合格 690 210-12 2015.6.102 C60 0.27 15 1.0 32 409 72 589 1252 130 4.81 232 14.9 不 泌 水
12、2.4 47.5 70.6 2015.6.103 C60 0.27 15 1.0 32 409 72 589 1252 130 4.81 231 15.3 不 泌 水 2.6 47.1 70.7 2015.6.10七、总碱含量、总氯离子含量、三氧化硫含量计算单1. 总碱含量计算：混凝土总碱含量材料 水泥 矿粉 砂 碎石 水 减水剂配合比 kg/m3 409 72 589 1252 130 4.815单项材料碱含量 0.52% 0. 54% / / 23mg/L 3%总碱含量 2.36 kg/m3M(总碱) = m(水泥)+1/2 m(矿粉)+m(减水剂折固 )+m(水)= 4090.52%+1
13、/2720. 54%+1302310-6+4.8124.52%3%= 2.1268+0.1944+0.00299+0.03538= 2.36 kg/m32. 总氯离子含量计算：混凝土总氯离子含量材料 水泥 矿粉 砂 碎石 水 减水剂配合比 kg/m3 409 72 589 1252 130 4.81单项材料 Cl 含量 0.04% 0.05% 0.001% 0.001% 4mg/L 0.05%总 Cl 含量 0.22 kg/m3占胶凝材料质量百分比（ %）0.046%M(氯离子) = m(水泥)+ m(矿粉) +m(砂) +m( 碎石)+m( 减水剂)+m( 水)= 4090.04%+720.
14、05%+5890.001%+12520.001%+130410-6+4.8124.52%0.05%= 0.1636+0.036+0.00589+0.01252+0.00052+0.0005897= 0.22kg/m3占胶凝材料质量百分比（%）= M(氯离子)/ M(胶材) 100= 0.046%3.三氧化硫含量计算：混凝土三氧化硫含量材料 水泥 矿粉 砂 碎石 水 减水剂配合比 kg/m3 409 72 589 1252 130 4.81单项材料 SO3含量 1.9% 0.1% 0.04% 0.03% 17mg/L 0.7%总 SO3 含量 8.46 kg/m36占胶凝材料质量百分比（ %）1.76%M( SO3) = m(水泥)+1/2 m(矿粉) +m( 砂) +m(碎石)+m(减水剂)+m(水)= 4091.9%+720.1%+5890.04%+12520.03%+1301710-6+4.8124.52%0.7%= 7.771+0.072+0.2356+0.3756+0.00221+0.008256= 8.46kg/m3占胶凝材料质量百分比（%）= M(SO3)/ M(胶材) 100= 1.76%山东中轨装备有限公司2017 年 5 月
