十七局配合比设计阶段试验方案.docx

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1、十七局配合比设计阶段试验方案技术路线如图所示：一、骨料相关实验1.1 粗骨料基本指标粗骨料是来自三明小溪碎石场的普通碎石，含泥量等数据已给出，表观密度试验、堆积密度试验、级配试验等分别参照建筑用卵石、碎石(GB/T14685-2011)7.12节、7.13节、7.3节规定的方法测试，含泥量等指标见表1-1,碎石颗粒级配见表1-2。表1-1碎石部分检测结果材料名称规格(mm)母岩抗压强度(MPa)含泥量(%)泥块含量(%)针片状含量(%)压碎值(%)表观密度(kgm3)堆积密度(kgm3)4.75-13.2128.7-一一-碎石13.2-19128.70.20.04.29.619-31.5128

2、.70.20.03.39.6表1-2碎石颗粒级配公称粒径方孔筛mm2.364.759.5019.031.5累计筛余/%1.2 细骨料基本指标细骨料是三明顺昌砂场的中砂，细度模数等数据已给出，级配试验参照建筑用砂(GB/T14684-2001)6.3节规定的方法测试，细度模数等指标见表13,颗粒级配见表1-4。表1-3砂部分检测结果材料名称规格等级产地细度模数表观密度(kgm3)堆积密度(kgm3)含泥量(%)泥块含量(%)河砂中砂顺昌砂场3.02.6101.4601.60.3表14砂颗粒级配公称粒径方孔筛150Pm300m600m1.18mm2.36mm4.75mm9.50mm累计筛余/%1.

3、3 砂石混合堆积体密实度实验测试砂石混合体的紧密堆积密度，参照建筑用卵石、碎石(GB/T14685-2011)7.13节规定的碎石紧密堆积密度试验方法进行测试。根据式(I-I)计算砂石混合体密实度0。=Ea1=Ea1PaysPs+(1-Js)Pg(1.1)式中：砂石混合体密实度试验值；一一砂石混合体紧密堆积密度，由试验测得；K一一砂在砂石混合体中所占的体积比，即体积砂率，乃=匕匕+%),其中，匕为砂石混合体中砂的体积，为砂石混合体中石子的体积；PA为砂石混合体的表观密度，Pa=MIV=ysps+(1-ys)pc/1=ysps+(1-ys)pc其中，M和V分别为砂石混合体的质量和体积PS砂表观密

4、度，见表1-3；pG碎石表观密度，见表1-1。试验测试不同体积砂率汽的砂石混合体密实度0。试验结果分别见表1-5表1-5不同体积砂率力的砂石混合体密实度试验编号必PAT(kgm3)125%228%331%434%537%640%743%846%949%1052%1155%1.4 Toufar骨料模型ToUfar骨料模型计算砂石混合体密实度的过程如下:gt=PgtIPgsT=PST1PS_-dsGT+st_(YS1Ng*gtST)一1 -。GT,J(WXo)ZOx(1-2)(1-3)(1-4)(1-5)(1-6)S1-(14x)(1+x)4xX0式中：Pgt、Pst一一分别为石子、砂的紧密堆积密

5、度；gt、一一分别为石子、砂的特征直径；%丁、仁一一分别为砂、石子的特征密实度；力、汽一分别为砂、石子在砂石混合体中所占的体积比，Ns+Ng=1；Ps、PG一一分别为砂、石的表观密度；Oa骨料ToUfar模型计算得到的砂石混合体密实度：“。一一与砂、石子直径有关的影响因子；ks一一统计因子；X砂体积与石子孔隙体积的比值，其中，当X=Xo=O.4753时，s=*0=03881。根据ToUfar骨料模型计算碎石和人工砂混合体密实度的具体过程如下：1、将试验测得的碎石、砂紧密堆积密度和表观密度(见表1-1、表1-3),代入式(1-2)、式(1-3),可求得碎石、砂“特征密实度%，、0sr,见表1-6

6、。2、根据碎石、砂颗粒级配，见表1-2、表14,采用线性内插法，计算累计筛余36.8%所对应的粒径，即特征直径d。，、ds,见表1-6。表1-6骨料特征密实度和特征直径特征密实度特征直径(mm)碎石河砂3、由求得的特征直径Igt、ds,根据式(1-4)可求得心。4、以体积砂率K为变化参数，%二1-4,根据式(1-5)和式(16)可求得的。5、将求得的人了、M、3、ks、乃和九代入式(17)可求得a,见表体积砂率后25%28%31%34%37%40%43%46%49%52%55%A1.5试验值与ToUfar骨料模型计算值进行比较二、胶凝材料相关实验傅懋渊负责三、配合比设计3.1 基于铁路混凝土(

7、TB/T3275-2011)和普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2011)体积法设计3.1.1 混凝土配制强度.明。根据式3-1错误!未找到引用源。计算几。：几。几+1645b31)式中：fcu,o混凝土配制强度(MPa)；几、A混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值(MPa)；一一混凝土强度标准差(MPa),根据普通混凝土配合比设计规程。GJ55-2011)表4.0.2；根据式3-2错误!未找到引用源。计算几：Jce-丫cJce.g(3-2)式中：九一一水泥强度等级值的富余系数，查普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2011)表5.1.4；几，&水泥强度等级值(MPa

8、)。根据式3-3错误!未找到引用源。计算力：=YfYJce式中：、九一一粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，查普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2011)表5.1.3；几水泥28d胶砂抗压强度(MPa)。3.2.2水胶比根据式3-4错误!未找到引用源。计算W/B：WZB=(3-4)Zm+%人式中：%一一回归系数，按普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-20U)表5.1.2；按100年寿命设计，根据铁路混凝土(TB/T3275-2011)表37,皿/台应小于0.363.2.2 用水量网W根据式3-5错误!未找到引用源。计算机刖：SVo=州国(1一夕)(3.5)式中：见0一一计算配合比每立

9、方米混凝土的用水量(kgm3);一一未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土的用水量(kgm3),查普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2011)表5.2.1-2和5.2.2条；3.2.3 胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量W/B根据式3-6错误!未找到引用源。计算机。：(3-6)式中：叫一一计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kgm3);“卬0一一计算配合比每立方米混凝土的用水量(kgm3)o要满足铁路混凝土(TBfr3275-2011)表34(小于480kgm3)和表35(大于360kgm3)的要求。再有第二节内容确定各胶凝材料的具体用量3.2.4 减水剂掺量高效减水剂用量m

10、a=mbPa(3-7)3.2.5 粗、细骨料用量结合式3-8和第一节确定的砂率计算皿+忆”+=1(3-8)PcPfPkPRPsPwPa式中：PC水泥的密度（kgm3）;PS粉煤灰的密度（kgm3）;Pk矿渣的密度（kgm3）;Pg一一粗骨料的密度（kgm3）;0一细骨料的密度（kgm3）;pw水的密度（kgm3）;PQ减水剂的密度（kgm3）;a混凝土的含气量百分数，取为0.02由（铁路混凝土（TB3275-2011）表25）。m,o=Kf(SYPS%。=KgO-SJa查铁路混凝土(TB/T3275-2011)表39,应小于0.35基准配合比（kgm3）mCtnfSo外。%。叫3.2.6配合比

11、调整为提高设计结果的准确性，要根据使用的砂子、石子存在饱和面干吸水率（叱、也）、砂777子、石子的实际含水率（，、4）,减水剂的含水率4对试配结果进行修正。每立方米混凝土实际用水量wH=+加，。叱+机Wt1-mzs-%Zg每立方米砂子的实际用量S=Wo（I叫+Zj(I-M+zj3.2基于最少浆体理论混凝土配合比设计所用材料基本物理性能的测定首先要通过试验测试试验所用材料性质：a）碎石表观密度G，紧密堆积密度PG7，特征直径Igt，比表面积凡，饱和面干吸水率%，表面含水率4g；b）砂表观密度夕5,紧密堆积密度0s,特征直径d57,比表面积Rs，饱和面干吸水率%,表面含水率”$；c）水泥的表观密度

12、夕0，28天标准抗压强度，/d）粉煤灰的表观密度P尸；e）泥石粉表观密度;f）减水剂的最佳掺量尸及，固体含量ZM（此性能一般由生产商提供）。2、配合比参数的选取根据目的及实际情况选择配合比设计参数，具体包括：a）试配强度等级为C50；b）粉煤灰掺量夕f,即粉煤灰用量与胶凝材料总量的比值；c）矿渣掺量Ww,即矿渣用量与胶凝材料总量的比值；d）包裹骨料的平均浆体厚度APT,首先根据经验选取，然后进行配合比计算并试配。如果试配的混凝土拌合物坍落度不满足要求，调整AP丁值，重新计算配合比并试配。（具体调节方法是：试配时坍落度比目标值高时，应减小APr值，坍落度比目标值低时，应增大AHr值。）一般APT

13、值取值范围为0m100m03、混凝土配合比设计采用绝对体积法计算丝+%”如+吆+”.010=1（3-10）PcPFPmPwPsPg式中：mc,加尸、加”、ms.mG分别为单位混凝土中水泥、粉煤灰、矿渣、水、砂、碎石用量。为混凝土的含气量百分数，若不使用引气型外加剂，则=1。在式（3T0）中，每立方混凝土骨料体积匕G见式（3T1），每立方混凝土浆体体积%见式（3-12）。y5c=+（3-11）PsPgInCmFtnMmwVp=-j-+i1-PcPfPmPw式(3-10)可以改写为式(3-13)。(3-13)/+%+o.oIe=I4、计算1m3砂石混合体所对应的孔隙体积%取InP砂石混合体(指绝对体积)进行计算。当体积砂率为治时，在1雇砂石混合体中，砂的体积为七皿3,石的体积为(1yS)川3。1加3砂石混合体所对应的孔隙体积见式(3-14)。(3-14)-1=aa式中：。八为骨料混合体密实度，采用己经验证的TOUfar骨料模型计算5、InP砂石混合体所对应的浆体体积Vf混凝土的浆体由两部分组成，一是包裹骨料的浆体，二是填充骨料孔隙的浆体。Vp=APTS+Vv(3-15)式中：APT一一骨料平均浆体