C25喷射混凝土配合比设计说明.doc

C25喷射混凝土配合比设计说明
一. 设计要素
1.设计依据
(1) 《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011;
(2) 《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；
(3) 《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2015);
(4) 《设计施工图》；
2.设计技术指标要求
(1)设计强度等级C25；
(2)设计坍落度120-160mm;
3.配合比使用材料
（1）水泥：甘肃祁连山水泥集团股份有限公司，P·O42.5；
（2）砂：宕昌县兴昌石料厂，细度模数宜大于2.5；
（3）碎石：宕昌县兴昌石料厂， 5-10mm，粒径不宜大于15mm；
（4）速凝剂：广东红墙新材料股份有限公司，速凝剂；
（5）水 ：拌和水。
4.拟用工程部位
隧道工程用喷射混凝土
二．配合比设计过程
1．确定基准配合比
依据现行《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》等技术标准及设计文件的要求，湿法喷射水灰比宜不大于0.55，砂率宜为50%-60%，塌落度不宜小于10cm。
（1）计算试配强度
fcu,o= fcu,k+1.645δ=25+1.645×5=33.2MPa
fcu,o-混凝土配置强度（MPa）；
fcu,k-混凝土立方体抗压强度标准值，取设计强度等级（MPa）；
δ-混凝土强度标准差（MPa）；
表一：标准差δ值（MPa）
混凝土强度标准值
≤C20
C25～C45
C50～C55
δ
4.0
5.0
6.0

（2）计算水灰比
W/B= aa×fb/(fcu,o+ aa ab fb)=(0.53×42.5×1.16)/(33.2+0.53×0.20×42.5×1.16)
=0.68
W/B-混凝土水胶比；
aa ，ab-回归系数；
fb-胶凝材料28d抗压强度（MPa）。
表二：回归系数（aa、ab）取值表
粗骨料种类
碎石
卵石
aa
0.53
0.49
ab
0.20
0.13

（3）确定水灰比（水胶比）
依据现行《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》等技术标准及设计文件的要求，水灰比宜不大于0.55 ,经试验水胶比选取0.48,满足要求。
（4）确定单位用水量
考虑混凝土性能要求选取混凝土单位用水量Mwo=230kg
（5）计算单位胶凝材料用量
水泥用量MC=230÷0.48=480kg/m3
速凝剂掺量为胶凝材料的6.0%，即M速=28.8kg/m3；
（6）采用重量法计算各种材料用量
混凝土拌和物的假定表观密度为2250kg/m3
根据水灰比、规范及施工工艺要求选砂率为βs=50%
计算砂、石用量
Mso+Mgo=Mcp-Mc-Mwo =2250-480-230=1540kg
Mso=770kg,Mgo=770kg。
（7）基准配合比
水泥： 砂 ：碎石：拌合水：速凝剂=
480 ：770 : 770 : 230 : 28.8
2.混凝土配合比的试配、调整与确定
（1）试拌调整
水泥： 砂 ：碎石：拌合水：速凝剂=
480 ：770 : 770 : 230 : 28.8
按基准配合比进行试拌，混凝土工作性能良好，初始塌落度为145mm，实测容重2275kg/m3。混凝土的实测表观密度为2275 kg/m3与计算值2250 kg/m3之差的绝对值不超过计算值的2%符合要求.即理论配合比为：
水泥： 砂 ：碎石：拌合水：速凝剂=
480 ：770 : 770 : 230 : 28.8
（2）在试拌配合比的基础上进行混凝土强度试验，采用三个不同的配合比，其中一个为试拌配合比，另外两配合比的水胶比较试拌配合比分别增加和减少0.05，用水量应与试拌配合比相同（配合比见下表）。
序号
水胶比
水泥
砂
碎石
水
速凝剂
1
0.43
535
743
743
230
32.1
2
0.48
480
770
770
230
28.8
3
0.53
434
793
793
230
26.04