28d膨胀混凝土配合比报告.docx
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28d膨胀混凝土配合比报告
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涪江古城水电站首部枢纽工程
混凝土配合比报告
1试验内容
根据涪江古城水电站首部枢纽工程施工需要，受中国水利水电第五工程局有限公司涪江古城电站项目经理部委托，对古城电站首部枢纽工程所需膨胀混凝土进行配合比设计，其设计等级及要求见表1。
依据原材料检测、拌合物性能、28天抗压强度等情况，现上报28天龄期配合比报告。
表1混凝土设计等级及要求汇总
序号
强度等级
最大粒径（mm）
骨料品种
坍落度（mm）
备注
1
C20W6F50
20
天然骨料
70～90
膨胀混凝土
本试验主要依据：
《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330-2005
《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001
《水工混凝土砂石骨料试验规程》DL/T5151-2001
《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001
《水泥比表面积测定方法勃氏法》GB/T8074-2008
《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T1346-2001
《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671-1999
《通用硅酸盐水泥》GB175-2007
《混凝土外加剂》GB8076-2008
《混凝土膨胀剂》JC476-2001等进行试验。
2原材料检测
配合比试验用骨料取自水电五局拌合站骨料备料仓，水泥取自拌合站水泥罐,外加剂为山西康特尔精细化工有限公司生产的KTN-1型高效减水剂，四川巨星新型材料有限公司生产的JX-D1型膨胀剂，试验样品取自外加剂仓库。
2.1水泥
试验采用罗江利森P.O42.5普通硅酸盐水泥，其检测成果见表2：
表2“利森牌”P.O42.5水泥检测成果表
检测项目
密度（g/cm3）
安定性
凝结时间min
抗折强度（MPa）
抗压强度（MPa）
初凝
终凝
3d
28d
3d
28d
检测结果
3.10
合格
182
246
5.1
7.7
29.8
47.8
规范要求
—
合格
≥45
≤600
≥3.5
≥6.5
≥17.0
≥42.5
试验检测成果表明：
“利森牌”P.O42.5水泥所检指标满足《通用硅酸盐水泥》GB175-2007中普通硅酸盐水泥的要求。
2.3细骨料
试验用细骨料为四川渝吉公司生产的天然砂，其检测成果见表4、表5及级配曲线图一：
表3砂品质检测成果表
检测项目
表观密度（Kg/m3）
含泥量（%）
泥块
含量
面干吸水率（%）
有机质
含量
坚固性
（%）
检测结果
2680
1.9
无
1.8
/
/
规范要求
≥2500
≤3
不允许
—
浅于标准色
≤8
从表3试验检测结果来看：
所检测指标满足《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001中天然砂品质要求。
表4砂颗粒级配检测成果表
筛孔尺寸（㎜）
10.0
5.00
2.50
1.25
0.630
0.315
0.160
检测结果
累计筛余（%）
标准范围
Ⅰ区
0
10～0
35～5
65～35
85～71
95～80
100～90
细度模数
F·M=2.76
级配属Ⅱ区
Ⅱ区
0
10～0
25～0
50～10
70～41
92～70
100～90
Ⅲ区
0
10～0
15～0
25～0
40～16
85～55
100～90
实测值
0
5.4
23.1
39.2
56.5
76.4
92.9
图一级配曲线图
从表4及图一试验结果来看：
砂为中砂，级配属Ⅱ区，细度模数为2.76。
2.4粗骨料
粗骨料采用四川渝吉公司生产的的粗骨料，其品质检测成果见表5：
表5粗骨料品质检测成果表
检测项目
表观密度（Kg/m3）
含泥量
（%）
泥块
含量
吸水率（%）
压碎指标（%）
针片状（%）
坚固性（%）
5~20（mm）
2660
0.8
无
0.8
10.4
9
2.7
规范要求
≥2550
D20、D40≤1
D80、D150≤0.5
无
≤2.5
≤12
≤15
≤5
从表5的试验检测成果来看，所检测指标满足《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001中粗骨料品质要求。
2.5外加剂
在混凝土中掺入适应性好的外加剂，可有效改善混凝土的性能，节约水泥用量，降低成本。
试验采用山西康特尔精细化工有限公司生产的KTN-1型高效减水剂，其性能检测按《混凝土外加剂》GB8076-2008进行，检测结果见表6、四川巨星新型材料有限公司生产的JX-D1型膨胀剂、其性能检测按《混凝土膨胀剂》JC476-2001进行，检测结果见表7：
表6掺KTN-1型高效减水剂性能检测结果表
品种
掺量（%）
减水率（%）
含气量%
泌水率比（%）
凝结时间差min
抗压强度比（%）
初凝
终凝
1d
3d
7d
28d
KTN-1
0.7
15.2
2.1
43
＋40
+55
144
135
129
125
规范要求
—
≥14
≤3.0
≤90
-90～+120
≥140
≥130
≥125
≥120
表7掺膨胀剂混凝土性能检测结果表
品种
掺量
%
细度
%
限制膨胀率
%
凝结时间差
min
抗压强度
MPa
抗折强度
MPa
膨
胀
剂
12
8.3
水中
空气中
初凝
终凝
7d
28d
7d
28d
7d
28d
21d
0.030
0.059
-0.018
155
220
26.0
46.2
4.7
7.5
要
求
—
≤12
≥0.025
≤0.10
≥-0.020
≥45
≤600
≥25
≥45
≥4.5
≥6.5
从表6、表7试验检测结果来看：
KTN-1型高效减水剂各检测指标满足《混凝土用外加剂》GB8076-2008中的标准要求，JX-D1型膨胀剂满足《混凝土膨胀剂》JC476-2001中的标准要求。
2.6拌合用水
混凝土试验拌合用水为项目部生活饮用水。
3混凝土性能试验
3.1混凝土配制强度的确定
按《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330-2005的规定，强度保证率为95%时，混凝土的配制强度按下式计算：
fcu,0=fcu,k+1.645σ
式中：
fcu,0—混凝土配制强度，MPa；
fcu,k—混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值，MPa；
σ—混凝土立方体抗压强度标准差，MPa。
混凝土的配制强度见表8：
表8混凝土的配制强度表
设计强度等级
C20
标准差σ
4.0
fcu,0
26.6
3.2最佳砂率选择
为了达到较好的填充效果，以获得密实度较高的混凝土，进行最佳砂率选择试验。
本次试验采用固定水胶比、用水量，变动砂率的方法测定混凝土陷度，并观察混凝土的和易性，进行比较试验，从而选出该水胶比的最佳砂率。
一级配7～9cm、水泥采用罗江利森P.O42.5、掺0.7%的KTN-1型高效减水剂、掺10%的JM-D1型膨胀剂，最佳砂率选择试验成果见表:
9：
表9最佳砂率选择试验成果表
水灰比
级配
用水量（kg/m3）
砂率
（%）
KTN-1
（%）
陷度（cm）
棍度
粘聚性
析水
含气量（%）
容重（kg/m3）
0.50
一
153
38
0.7
6.6
上
差
少量
2.6
/
39
0.7
8.5
中
好
无
2.3
2380
40
0.7
10.0
下
较好
无
3.0
/
通过对混凝土拌和物坍落度及和易性综合评定：
当水胶比0.50时，一级配膨胀混凝土最佳砂率为39%。
3.3混凝土性能试验
室内按照《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330-2005，《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001进行混凝土配合比拌和物试验，试验采用“利森牌”P.O42.5水泥、掺0.7%的KTN-1型高效减水剂、掺10%的JM-D1型膨胀剂时，对混凝土7d强度试验，其试验结果见表10：
依据以上原材料试验及混凝土配合比设计最佳参数的选择结果，根据表10的试验结果进行回归分析，可得出混凝土强度与水胶比的关系式见表12：
表10混凝土拌合试验结果
试验编号
级配
水胶比
砂率（%）
KTN-1
（%）
JM-D1
（%）
混凝土材料用量（kg/m3）
陷度（cm）
抗压强度（MPa）
水
水泥
膨胀剂
砂
石
7d
28d
GC-01
一
0.55
40
0.7
10
153
250
28
780
1169
9.6
20.6
24.7
GC-02
0.50
39
0.7
10
153
275
31
749
1172
8.2
23.2
28.6
GC-03
0.45
38
0.7
10
153
306
34
717
1170
6.4
27.9
34.2
表11混凝土28天强度与胶水比关系
级配
试件编号
回归关系方程式
相关系数R
备注
一
GC-01～03
y28=23.57x-18.29
0.999
见图二
图二28天强度与胶水比关系
表12混凝土水胶比结果表
设计等级
设计龄期
级配
强度保证率
P（％）
配制强度（MPa）
回归关系方程式
水胶比
计算值
取值
C20W6F50
28
一
95
26.6
y28=23.57x-18.29
0.525
0.52
4、推荐混凝土配合比
根据确定的混凝土参数，现推荐28d混凝土配合比见表13：
表13每立方米混凝土各种材料用量表
设计
等级
级配
坍落度（cm）
KTN-1
（%）
JX-D1
（%）
砂率（%）
水胶比
每立方米混凝土材料用量（kg/m3）
水
水泥
JX-D1
砂
小石
C20W6F50
一
7～9
0.7
10
39
0.52
153
265
29
754
1179
5混凝土配合比使用条件
5.1水泥
采用罗江利森水泥有限公司生产的“利森牌”P.O42.5水泥，水泥的所检测指标符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的有关技术要求。
5.2细骨料
采用四川渝吉公司生产的天然砂，细度模数2.76，现场控制过程中，砂子细度模数每增（减）0.2，砂率相应增（减）1%，并应根据配合比中提供的相关参数重新计算每方混凝土中的各种材料用量。
5.3粗骨料
采用四川渝吉公司生产的粗骨料，在使用过程中应根据现场骨料的变化情况，做出相应调整。
5.4外加剂
外加剂采用山西康特尔精细化工有限公司生产的KTN-1型高效减水剂、四川巨星新型材料有限公司生产的JX-D1型膨胀剂，其掺量为满足混凝土性能要求为准，具体使用根据现场实际情况，以混凝土配料单为准。
5.6拌和用水
现场混凝土拌和用水应满足规范规定的品质标准。
5.7出机口坍落度
混凝土出机口坍落度为7～9cm，出机口拌和物坍落度每增（减）2cm，混凝土每立方米用水量相应增（减）约3～5kg/m3。
现场当塌落度不能满足要求时，可根据以上数据酌情对坍落度进行适当调整，并应根据配合比中提供的相关参数重新计算每立方米混凝土中的各材料用量。
5.8衡量误差
现场拌制混凝土时，原材料衡量误差必须控制在规范限制的范围内（水、水泥、外加剂衡量误差范围为±1%，砂石骨料衡量误差范围为±2%）。
5.9拌和
混凝土拌和生产过程中，必须保证各种原材料充分搅拌均匀。
涪江古城试验分室
2011年11月19日
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