C50箱梁配合比报告

报告编号：HXSG2-3PB-20100425-1

汉孝城际铁路二标

C50箱梁高性能

混凝土配合比设计试验报告

中国葛洲坝集团股份有限公司黄陂制梁场试验室

二○一○年四月

特别声明：

1、本报告未加盖本检测有限公司资料章无效； 2、本报告无编写、校核、审批人签字无效； 3、本报告涂改、错页、换页、漏页无效；

4、对本报告如有异议，应于收到报告之日起十五日内向本试验室书面提出，逾期不予办理。

审 批：

校 核：

编 写：

试 验：

1 工程概况

武汉至孝感城际铁路是武汉市圈城际铁路网的有机组成部分，线路从汉口站东咽喉引出，沿既有线上跨新华下路后折向北，然后沿规划的塔子湖西路北行，上跨三环线后在将军四路东侧穿越金银潭，上跨府河后折向西北，跨越汤仁海、机场高速公路、新漖湖，再沿盘龙城规划道路至外环线，然后从西南方向沿机场规划通道平行机场跑道方向进入天河机场，设机场站；过机场后线路折向西，经天河镇沿白水湖（童家湖）北侧至野猪湖、王母湖南侧走行至G107国道，而后沿107国道向北进入孝感市东城新区，沿滚子河（规划的槐荫公园）跨孝汉大道后到达终点，正线长61.263km 。

本工程共分4个标段，本标为2标段。

里程范围： DK1+550～DK23+800，正线长度21.861km 。

主要工程包括双线桥梁14680.34km ，高架车站2个、隧道4.45km （含地下车站1个）、路基3250.35km 、涵洞18座、轨道（本工程全线铺长轨，含DK0+000～DK1+550代建部分）、房屋、绿化、迁改、电改沟槽、接触网支柱基础、大临及过渡等工程。

该混凝土设计强度等级为C50，施工时混凝土从拌和楼集中拌和，使用泵送方式进行浇筑，根据相关规定及施工条件确定其混凝土配合比设计坍落度为180～220mm 。

2 设计依据

该混凝土配合比设计试验依据（但不限于）下列标准、规范、规程及文件： (1) 《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》，铁建设[2005]157号 (2) 关于发布《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知，铁建设[2007]140号

(3) 《铁路混凝土与砌体工程施工规范》，TB10210-2001

(4) 《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》，铁建设[2005]160号 (5) 《普通砼用砂、石质量及检验方法标准》，JGJ52-2006 (6) 《通用硅酸盐水泥》，GB175－2007

(7) 《普通混凝土配合比设计规程》，JGJ55-2000

(8) 《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》，GB/T50080-2002 (9) 《普通混凝土力学性能试验方法标准》，GB/T50081-2002 (10)《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》，GBJ82-85 (11)《混凝土拌和用水标准》，JGJ63-2006 (12)《混凝土外加剂》，GB8076-2008

(13)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，GB1596-2005

(14)《关于印发混凝土分项工程原材料标准局部修订条文的通知》，铁建设[2009]152号

(15)《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》，铁科技函[2004]120号

(16)《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》，科技基[2005]101号

3 原材料情况

水 泥：采用江西亚东水泥有限公司生产的P.O 42.5水泥； 粉煤灰：采用武汉阳逻电厂生产的I 级F 类粉煤灰；

矿渣粉：采用武汉武钢华新水泥有限责任公司生产的S95矿渣粉； 细骨料：采用滠水河仙姑寨黄砂，细度模数2.6；

粗骨料：采用石门喻家山采石场碎石，按5～10mm ，10～20mm （掺配比例为30：70）掺配为5～20mm 连续粒径；

外加剂：采用武汉格瑞林建材科技股份有限公司生产的SP010标准型聚羧酸系高效减水剂，掺量1.0%。

4 原材料试验成果

4.1 水泥

采用亚东P.O 42.5水泥，水泥物理性能和化学性能检测成果见表1、表2。

表1 水泥物理性能检测成果表

表2 水泥化学性能检测成果表

4.2 粉煤灰

采用武汉阳逻电厂生产的I 级F 类粉煤灰，检测成果见表3。

表3 粉煤灰性能检测成果表

4.3 矿渣粉

采用武汉武钢华新水泥有限责任公司生产的S95矿渣粉，检测成果见表4。

表4 矿渣粉性能检测成果表

4.4 砂

采用滠水河仙姑寨黄砂，检测成果见表5。

表5 砂检测成果表

4.5 石

采用黄陂石门喻家山采石场 (5～10)mm 及(10～20)mm 碎石。按照(5～10)mm ：(10～20)mm=30：70比例混合后检测成果见表6。

表6 (5～20)mm 碎石检测成果表

4.6 拌和用水

采用生活饮用水，检测结果见表7。

表7 拌和用水检测成果表

4.7 外加剂

采用武汉格瑞林建材科技股份有限公司生产的聚羧酸高效减水剂，掺量1.0%，检测成果见表8。

表8 聚羧酸高效减水剂检测成果表

5 配合比计算

计算配制强度f cu ，0。

根据TB10424《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》中对混凝土强度的要求按下式计算其配置强度。

f cu ，0=fcu ，k +1.645σ =50+1.645×6.0=59.9MPa

水灰比的确定。

根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》中规定，采用碎石的A 、B 值，A 取0.46；B 取0.07，且水泥实际强度取42.5MPa 。

计算水灰比为：W/C=0.46×42.5/（59.9+0.46×0.07×42.5）=0.32 选用基准水灰比为0.29。 用水量的确定。

根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000中塑性混凝土每方用水量表中规定用水量平均取值，且在坍落度为90mm 的基础上采用坍落度增长20mm ，每方用水量增加5kg ，取每方用水量为215+（200-90）/20×5=242kg，掺入减水率为29.5%的外加剂后的每方用水量为242×（1-29.5%）=171kg，经试拌当时拌和物性能符合技术要求，选用用水量为141kg 。

掺入胶凝材料30%的外掺料，粉煤灰的掺量取16%，矿渣粉的掺量取14%，减水剂的掺量取1.0%。

水胶比为0.29时，每方材料用量为 胶凝材料：141/0.29=485kg/m3

计算水泥用量为485×70%=340kg/m3 粉煤灰的用量为485×0.16=78kg/m3 矿渣粉的用量为485-340-78=67kg/m3 减水剂的用量为：485×1.0%=4.85kg/m3 骨料用量的确定。

根据施工及和易性要求，砂率为38%，混凝土假定容重为2440 kg/m3，按重量法公式计算。

砂：（2440-141-340-78-67-4.85）×38%=687kg/m3； 碎石：2440-141-340-78-67-4.85-687=1122kg/m

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6 室内试验成果

根据技术要求及原材料情况，进行混凝土配合比室内试验。(5～10)mm 及(10～20)mm 碎石比例采用30：70。室内试验成果见表9。

表9 混凝土配合比室内试验成果表

当混凝土配合比| ρc ，t -ρc ，c |/ρc ，c ≥2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数δ，即为确定的设计配合比。

其中δ=ρc ，t /ρc ，c ，

ρc ，t 为混凝土表观密度实测值，（kg/m3） ρc ，c 为混凝土表观密度计算值，（kg/m3）

校正系数δ50=| ρc ，t -ρc ，c |/ρc ，c =40/2440=1.6%＜2%， 本配合比不需要修正。

7 总碱含量及Cl 含量计算

总碱含量应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设【2005】160号中对配合比总碱含量的规定。混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺和料、外加剂、及水的碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含可溶性碱计算，粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱量取矿渣粉总碱量的1/2。

钢筋混凝土中由水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和用水等引入的氯离

子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。

碱含量和氯离子含量见表10。

表10 推荐配合比氯离子含量及碱含量

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注：表中水的氯离子含量和碱含量单位为mg/L。

C50箱梁高性能混凝土中的总碱含量：

141×20×10-6+340×0.57%+78×1.214%÷6+67×0.658%÷2+4.85×6.68% =2.643kg/m3＜3.0 kg/m3

C50箱梁高性能混凝土中的Cl -含量：

141×7×10-6+340×0.02%+78×0.007%+67×0.005%+687×0.004%+1122×0.001%+4.85×0.044%

=0.119kg/m3

混凝土中的Cl -含量占胶凝材料总用量百分比为：0.119÷485=0.02%＜0.06% 该混凝土配合比的氯离子含量、碱含量均符合铁建设[2005]157号《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》技术要求。

8 推荐配合比

现根据室内试验成果，推荐施工配合比，见表11。

表11 理论计算混凝土配合比表

9 说明

9.1 本配合比骨料以干燥状态为基准；

9.2 本试验用砂为中砂，施工现场砂的细度模数变化时相应调整砂率； 9.3 本配合比为中间配合比。