XXX县XX水库大坝混凝土配合比试验计划及大纲.docx

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XXX县XX水库大坝混凝土配合比试验计划及大纲

XX县XX水库大坝混凝土

原材料及配合比试验研究大纲

XXXXX公司

201X年XX月XX日

审批：

XXX

校核：

XXX

编写：

XXX

目录

1、工程概况4

2、试验使用的标准4

3、试验目的及内容5

4、混凝土配合比设计主要技术指标6

5、混凝土用原材料的选用及品质检测指标8

6、混凝土配合比试验8

7、工作进度安排11

1、工程概况

XX水库工程位于XX县城上游小田溪河流，距离县城中心4km，坝址以上流域面积37.5km2,是一座具有防洪、城市供水及灌溉相结合的综合性水利工程项目，该工程总库容300万m3，灌溉面积3000亩，解决县城西北面城区2万人及XX新区的生产和生活供水。

从县城到大坝所在地有镇石公路直达，交通十分便利。

针对以上情况,该工程大坝混凝土配合比试验基本思路是在满足设计要求的强度、耐久性及良好的和易性前提下,本着就地取材,经济合理的原则,试验选择合理的水泥用量、水胶比、单位用水量、混凝土外加剂、以降低水泥水化热,满足混凝土的抗压、抗掺、抗冻要求,并且其凝结时间合适。

2、试验使用的标准

（1）《水工混凝土试验规程SL352-2006》

（2）《水工混凝土施工规范DL/T5144-2001》

（3）《通用硅酸盐水泥GB175-2007》

（4）《水泥化学分析方法GB/T176-2008》

（5）《水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005》

（6）《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）GB/T17671-1999》

（7）《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB/T1346-2011》

（8）《水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999》

（9）《混凝土外加剂GB8076-2008》

（10）《聚羧酸系高性能减水剂JG/T223-2007》

（11）《山砂混凝土技术规程DB24/016-2010》

（12）《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范DL/T5055-2007》

（13）《用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596-2005》

（14）《水利水电工程岩石试验规程SL264-2001》

（15）《水工建筑物抗冰冻设计规范DL/T5082-1998》

（16）《水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5151-2001》

3、试验目的及内容

受XXXX公司的委托，XXX公司对XX县XX水库大坝混凝土原材料、配合比进行试验研究。

本工程混凝土配合比试验目的是为满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性等要求，应进行混凝土施工配合比优选试验，提出满足设计等级的混凝土物理力学指标的最优配合比。

试验研究目的如下：

（1）对水泥、粉煤灰、砂石骨料、外加剂等主要原材料进行调研，同时进行物理力学性能、化学全分析、矿物成分检测等，确定适合本工程的原材料。

（2）进行大坝常态混凝土配合比试验，提出满足设计指标和施工要求的混凝土配合比，尽可能降低混凝土的单位用水量，节约水泥，提高混凝土的抗裂性及耐久性；

（3）在试验时应重点注意骨料碱活性的问题。

需采取抑制碱活性的措施，通过试验确定采用高掺粉煤灰、低碱水泥、低碱外加剂等处理措施。

初步确定要求低碱水泥的碱含量≤0.45%；混凝土中粉煤灰的掺量≥40%；混凝土中的总碱量≤3.0kg/m3。

（4）为工程设计提供不同部位、各种强度等级混凝土的配合比及混凝土的混凝土的物理力学、热学、渗透性和耐久性方面的参数，以满足本阶段工程设计的需要。

试验内容：

（1）通过混凝土配合比试验优化和选定本工程工地条件且满足各项设计指标的混凝土配合比，并结合试验和工地施工条件提出保证混凝土施工质量的相应措施和建议；

（2）检测试验用各种原材料的物理力学性能及化学成份分析。

（3）确定混凝土的容重及龄期分别为7d、28d、90d的抗压强度、极限拉伸值、轴拉强度、静压弹模、抗渗强度等级（90d）、抗冻强度等级（90d）；

（4）确定坝体大体积混凝土的热学性能，为施工中温控措施的制定提供资料。

4、混凝土用原材料的选用及品质检测指标

表4-1原材料的品质检测指标

材料名称

产地和要求

检测项目

水泥

选用旋窑年产量超过100万吨的大型水泥厂生产的低碱水泥。

要求水泥的含碱量小于0.6%。

比重、比表面积、标准稠度需水量、抗压/抗折强度（3d、28d）、凝结时间、SO3含量、烧失量、安定性、化学分析

粉煤灰

大型电厂的粉煤灰。

优先选用Ⅱ级粉煤灰

比重、细度、烧失量、需水量比、抗压强度比、含水量、SO3、游离氧化钙

拌和水

符合国家标准的饮用水

PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐

细骨料

砂的细度模数为2.2~3.0，要求符合《水工混凝土施工规范DL/T5144-2001》及《山砂混凝土技术规程DB24/016-2010》

细度模数、石粉含量、表观密度、饱和面干吸水率、堆积密度及孔隙率、振实密度及孔隙率、碱活性

粗骨料

要求符合《水工混凝土施工规范DL/T5144-2001》

表观密度、饱和面干吸水率、含泥量、针片状含量、超径及逊径、堆积密度及孔隙率、压碎指标（小石）、振实密度及孔隙率、碱活性

减水剂

大型外加剂厂的优质产品

优先选用聚羧酸系高性能减水剂剂

减水率、含气量、泌水率比、抗压强度比、凝结时间差、对钢筋的锈蚀作用、

引气剂

大型外加剂厂的优质产品

减水率、含气量、泌水率比、抗压强度比、凝结时间差、1h经时含气量变化量、相对耐久性（200次）

5、混凝土配合比设计主要技术指标

混凝土的分区根据大坝稳定、应力、结构强度、耐久性和温控防裂等要求划分，设计指标见表5-1。

表5-1大坝混凝土配合比设计技术指标

混凝土

种类

工程部位

强度

等级

级配

抗渗

等级

抗冻

等级

抗拉

强度

（MPa）

抗冲刷

抗侵蚀

低热性

混凝土

容重

（kg/m³）

极限拉伸值

（×10-4）

常态

混凝土

坝体大体积混凝土

C9015

四

W8

F100

≥2.00

×

√

√

≥2400

≥0.72

6、混凝土配合比试验

（1）混凝土配制强度的确定

根据《水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005》中，不同的强度保证率对应的概率系数代入公式fcu，0=fcu，k+tσ，以计算出不同强度等级的混凝土配制强度，当设计龄期为28d时，其抗压强度保证率为95%。

其他龄期混凝土抗压强度保证率应符合设计要求。

表6-1配制强度统计表

强度等级

级配

强度标准值fcu,k（MPa）

强度保证率P（%）

概率度系数t

强度标准差σ

（MPa）

配制强度fcu,0（MPa）

C9015

四

15

85

1.040

3.5

18.6

（2）混凝土配合比试拌参数的选择

表6-2混凝土配合比试拌参数选择

混凝土部位

混凝土

设计标号

石子

级配

砂率

用水量

水胶比

粉煤灰掺量

外加剂掺量

坝体大体积砼

C1590W8F100

？

？

？

0.60-0.55

40%-50%

？

说明：

1、粗骨料级配

根据粗骨料不同比例组合的容重、空隙率，选定最佳组合级配。

四级配采用小石：

中石：

大石：

特大石=（2:

3:

3:

2）、（2:

2:

2:

4）、（2：

2:

3:

3）、（2:

2:

4:

2）进行试验，优选容重最大、空隙率最小的级配组合混凝土配合比粗骨料的级配比例。

2、外加剂掺量选择试验

减水剂选用聚羧酸系高性能外加剂，在厂家推荐掺量范围内选择不同的掺量进行混凝土拌合试验，检测减水率、坍落度、容重、凝结时间、和易性，成型抗压强度试件，根据试验结果选定最佳掺量。

如减水剂为粉剂且建议将减水剂兑成水剂使用。

3、砂率与用水量的选定

混凝土砂率与粗骨料级配、水胶比等因素有关。

在确定砂率时，先通过试验确定一个配合比的最佳砂率，根据设计要求考虑用水量，以不同的砂率用水量不变、水胶比不变进行试验，混凝土具有良好的和易性且坍落度最大时的砂率为最佳砂率；然后根据级配、坍落度、水胶比等变化按砂率变动的一般规律来确定其他配合比砂率。

其他配合比砂率确定的基本原则为：

在基准配合比的基础上，水胶比±0.05、砂率±1.0%。

同时在配合比试拌过程中校核调整，根据最佳砂率的用水量，以坍落度每增减20mm用水量增减5kg预定基准用水量，根据每组混凝土配合比试拌，调整以确定最后参数。

4、水胶比的选择

根据配制强度计算出相应的水胶比，再根据各部位混凝土技术指标要求以及《水工混凝土施工规范DL/T5144-2001》中对水胶比的要求，综合选出各部位确定混凝土配置强度的水胶比

5、混凝土配合比理论设计

根据工程设计对本工程混凝土技术要求，遵循《水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005》，采用假定容重法进行混凝土配合比理论设计。

6、混凝土配合比试拌、调整及性能检测

根据选定的混凝土配合比基本参数，计算出基准配合比，每种强度等级的混凝土选择基准配合比以及基准配合比±0.05的三种不同水胶比进行试配试验，进行容重、凝结时间（初凝、终凝）、含气量、坍落度、抗压强度（7d、28d、90d）、抗冻等级（90d）、抗渗等级（90d）、轴拉强度（90d）、极限拉伸值（90d）、弹性模量（90d）等性能试验。

并通过一元线性回归分析建立混凝土强度与水胶比的关系曲线。

7、施工配合比的确定

根据混凝土配合比的试配、调整及其性能检测试验结果，以及已建立的混凝土强度关系曲线，选择满足设计强度要求，同时满足施工工作性能要求的混凝土配合比作为施工配合比。

7、工作进度安排

表7-1工作进度安排表

名称

时间周期

备注

原材料常规检测（水泥、粉煤灰、外加剂、砂、石）

28天

同时进行

混凝土配合比试拌、确定

120天

所有成果分析及提交报告

7天

/

表7-2工作总量表

名称

组数

备注

水泥

1组

/

外加剂

2组

减水剂、引气剂各一组

砂

1组

/

石

4组

特大石、大石、中石、小石各一组

砼配合比

4组

粉煤灰参量为0%、20%、30%、50%

砼抗压

36组

7d、28d、90d

砼抗渗

16组

90d

砼抗冻

16组

90d

轴拉强度

16组

90d

极限拉伸

16组

90d

弹性模量

16组

90d

经费预算：

20万元（含取样、加工、运输等）