水泥混凝土及砂漿配合比設(shè)計試驗指導書

PAGE31XXXXXXXXXXXXX（單位）水泥砼及砂漿配合比設(shè)計指導書編制:審核:批準:年月日一、總則制定水泥混凝土、砂漿配合比設(shè)計試驗指導書的目的是通過對水泥混凝土、砂漿配合比設(shè)計試驗中每一道程序的控制，設(shè)計出滿足設(shè)計和施工要求、保證工程質(zhì)量且經(jīng)濟合理的配合比，使之滿足顧客要求和符合試驗規(guī)程及有關(guān)技術(shù)標準規(guī)范的規(guī)定。二、檢驗采用的相關(guān)文件2．1顧客的試驗委托單。2．2普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ055—2000）2．3砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ098—2000）2．4公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程（JTJ053—94）2．5水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范（GBJ97-87）2．6公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041—2000）2．7本檢測中心《質(zhì)量手冊》、《質(zhì)量體系運行程序文件》等及其他有關(guān)如：集料、外加劑等試驗規(guī)程。三、適用范圍適用于本檢測中心所能承擔的水泥混凝土、砂漿配合比設(shè)計項目的試驗指導。四、水泥混凝土、砂漿配合比設(shè)計基本原則4．1設(shè)計出優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟的水泥混凝土、砂漿以滿足以下四個基本要求：4．1．1滿足結(jié)構(gòu)物設(shè)計強度的要求。即進行水泥混凝土、砂漿配合比設(shè)計時，試配的混凝土、砂漿試件強度應(yīng)達到或超過配制強度以滿足結(jié)構(gòu)物設(shè)計強度的要求。配制強度是根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性、施工單位施工水平或通用強度標準差來確定。4．1．1．1混凝土配制強度應(yīng)按下式計算：fcu,0≥fcu,k+1.645σ，fcu,k為結(jié)構(gòu)物設(shè)計砼強度，σ根據(jù)施工單位統(tǒng)計或根據(jù)下表確定：σ值（Mpa）混凝土強度等級級低于2020~35高于35σ4.05.06.04．1．1．2砂漿配制強度應(yīng)按下式計算：fm,0≥f2+0.645σ，f2為設(shè)計砂漿強度，σ根據(jù)施工單位統(tǒng)計或根據(jù)下表確定：σ值（Mpa）砂漿強度度等級施工水平M25M5M7.5M10M15M20優(yōu)良0.501.001.502.003.004.00一般0.621.251.882.503.755.00較差0.751.502.253.004.506.004．1．2滿足施工工作性的要求。即所配制的混凝土、砂漿施工時具有滿足輸送和澆搗要求的流動性、可塑性，不產(chǎn)生分層、泌水的穩(wěn)定性和易于澆搗密實的密實性?？赏ㄟ^測定試配砼的塌落度或維勃稠度，砂漿的稠度、分層度及觀察其外觀特性來衡量。有關(guān)試驗按公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程（JTJ053—94）規(guī)定進行。4．1．2．1混凝土坍落度應(yīng)符合下表規(guī)定：結(jié)構(gòu)類型坍落度（mm）（振振動器振動動）小型預(yù)制塊及便便于澆筑振振動的結(jié)構(gòu)構(gòu)0~20橋涵基礎(chǔ)、墩臺臺等無筋或或少筋的結(jié)結(jié)構(gòu)10~30普通配筋率的鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)30~50配筋較密、斷面面較小的鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)50~70配筋極密、斷面面高而窄的的鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)70~90水下混凝土180~2200泵送混凝土80~1804．1．2．2砌筑砂漿的稠度應(yīng)符合下表規(guī)定：分層度不得大于30mm。砌體類型砂漿稠度（mmm）燒結(jié)普通磚砌體體70~90輕骨料混凝土小小型空心砌砌塊砌體60~90燒結(jié)多孔磚、空空心磚砌體體60~80燒結(jié)普通磚平拱拱式過梁、空空斗墻、筒筒拱、普通混凝土小型型空心砌塊塊砌體、加氣混凝土砌塊塊砌體50~70石砌體30~504．1．3滿足環(huán)境耐久性要求。即混凝土、砂漿應(yīng)能滿足結(jié)構(gòu)物所處環(huán)境對混凝土、砂漿的抗?jié)B性、抗凍性、耐磨性的要求。配合比設(shè)計時應(yīng)考慮“最大水灰比”、“最小水泥用量”和選用符合特定要求的原材料，并對試配混凝土、砂漿進行相應(yīng)的抗?jié)B性、抗凍性、耐磨性等耐久性試驗，有關(guān)試驗按公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程（JTJ053—94）規(guī)定進行。4．1．3．1混凝土最大水灰比和最小水泥用量應(yīng)符合下表規(guī)定：且最大水泥用量不宜超過500kg/m3，大體積混凝土不宜超過350kg/m3。（見下頁）4．1．4滿足經(jīng)濟要求。即在滿足設(shè)計強度、工作性和耐久性的前提下，配合比設(shè)計中盡量降低高價材料（水泥）的用量，并考慮應(yīng)用就地取材和工業(yè)廢料以配制成性能優(yōu)越、價格便宜的混凝土、砂漿。環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類型最大水灰比最小水泥用量kkg/m33素砼鋼筋砼預(yù)應(yīng)力砼素砼鋼筋砼預(yù)應(yīng)力砼干燥環(huán)境正常的居住或辦辦公用房屋屋內(nèi)部件不作規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境無凍害高潮濕的室內(nèi)部部件、室外外部件、在在非侵蝕性性土或水中中部件0.700.600.60225280300有凍害受凍害的室外部部件、在非非侵蝕性土土或水中且且受凍害部部件、高潮潮濕且受凍凍害的室內(nèi)內(nèi)部件0.550.550.55250280300有凍害和除冰劑劑的潮濕環(huán)環(huán)境受凍害和除冰劑劑作用的室室內(nèi)外部件件0.500.500.50300300300注：①當用活性摻料代替部分水泥時，表中水灰比及水泥用量為替代前的數(shù)值。配制C15及以下等級砼，不受本表限制；水下混凝土水泥用量不宜少于350kg/m3，水灰比宜為0.5~0.6；泵送混凝土最小水泥用量280~300kg/m3；高強混凝土水膠比宜控制在0.24~0.38范圍；⑤水泥砂漿中水泥用量不應(yīng)小于200kg/m3，水泥混合砂漿中水泥和摻加料總量宜為300~350kg/m3。五、水泥混凝土、砂漿配合比設(shè)計對所用材料的技術(shù)要求5．1公路工程水泥混凝土、砂漿所用材料質(zhì)量應(yīng)符合水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范（GBJ97-87）、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041—2000）及其他有關(guān)條文的規(guī)定，應(yīng)使用經(jīng)檢驗合格的材料配制砼、砂漿。5．2公路工程水泥混凝土、砂漿對水泥的要求如下：1選用使混凝土、砂漿強度達到要求、收縮小、和易性好和節(jié)約水泥。5．2．2水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準，并附有制造廠的水泥品質(zhì)試驗報告等合格證，對所用水泥應(yīng)進行復查，試驗按水泥膠砂強度檢驗（ISO）方法（GB/T17671-99）、公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程（JTJ053—94）等規(guī)定進行。一般應(yīng)根據(jù)實測水泥強度進行配合比計算。5．3橋涵水泥混凝土對集料相關(guān)試驗項目的技術(shù)要求如下：5．3．1細集料：①應(yīng)采用級配良好、質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈、粒徑小于5mm的河砂，每200m3檢驗一次，當采用海砂時氯離子含量不宜超過水泥用量的0.15%。②砂按細度模數(shù)分為粗砂3.7~3.1，中砂3.0~2.3，細砂2.2~1.6。③砂級配應(yīng)符合公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041—2000）中表11.2.2-2的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級配區(qū)范圍的規(guī)定。堅固性試驗5次循環(huán)后質(zhì)量損失≤12%。其他指標如下表：項目≥C30的混凝土土＜C30的混凝土土含泥量（%）≤3≤5其中泥塊含量（%）≤1≤2云母含量（%）＜2輕物質(zhì)含量（%%）＜1硫化物及硫酸鹽鹽折算SO3（%）＜1有機質(zhì)含量（用用比色法試試驗）顏色不應(yīng)深于標標準色，如如深于標準準色應(yīng)以水水泥砂漿強強度對比試試驗加以復復核，原狀狀砂配制的的砂漿強度度不低于洗洗凈砂配制制的強度的的95%為合格注：對有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的混凝土用砂，總含泥量應(yīng)不大于3%，其中泥塊含量應(yīng)不大于1%，云母含量不應(yīng)超過1%。5．3．2粗集料：①應(yīng)采用級配良好、質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈的卵石或碎石，機械集中生產(chǎn)時每不超過400m3檢驗一次，人工分散生產(chǎn)時每200m3檢驗一次。②粗集料最大粒徑應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)及施工方法選取，但最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)最小邊尺寸的1/4和鋼筋最小間距的3/4；兩層及以上密布鋼筋結(jié)構(gòu)，不得超過鋼筋最小間距的1/2；泵送混凝土粗集料最大粒徑對于碎石不得超過管徑的1/3，卵石不得超過管徑的1/2.5。③粗集料級配應(yīng)符合公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041—2000）中表11.2.3-1的級配范圍的規(guī)定。④堅固性試驗5次循環(huán)后質(zhì)量損失對于風化或軟弱顆粒過多時應(yīng)≤12%，對于有抗疲勞、耐磨、抗沖擊要求高或強度大于C40的應(yīng)≤5%。⑤其他指標如下表：項目混凝土強度等級級C55~C400≤C35≥C30＜C30石料壓碎指標值值（%）1216針片狀顆粒含量量(%)1525含泥量（%）≤1≤2其中泥塊含量（%）≤0.5≤0.7小于2.5mm的顆顆粒含量（%）≤5≤5≤5≤5硫化物及硫酸鹽鹽折算SO3（%）≤1卵石中有機質(zhì)含含量（用比色法試驗驗）顏色不應(yīng)深于標標準色，如如深于標準準色應(yīng)配制制混凝土進進行強度對對比試驗，抗抗壓強度應(yīng)應(yīng)不低于95%為合格注：混凝土強度等級為C60及以上時應(yīng)進行巖石抗壓試驗。泵送砼針片狀含量不宜大于10%。5．4水泥混凝土路面對集料要求與橋涵混凝土相類似，粗骨料最大粒徑不應(yīng)超過40mm，細集料細度模數(shù)宜在2.5以上，顆粒級配應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。5．5拌和用水：一般可用飲用水、河溪水、山泉水，不得用海水及其他影響水泥正常凝結(jié)與硬化的水。5．6外加劑：應(yīng)按使用目的摻加合適的外加劑，所用外加劑必須經(jīng)檢驗合格并有合格證和使用說明書，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行《混凝土外加劑》（GB8076）的規(guī)定，有關(guān)混凝土外加劑復試檢測項目及標準見公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041—2000）附錄F-2規(guī)定。應(yīng)嚴格控制外加劑摻量。5．7混合材料：混合材料包括粉煤灰、火山灰質(zhì)材料、?；郀t礦渣等，應(yīng)有出廠合格證并符合現(xiàn)行《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596）、《用于水泥中的火山灰質(zhì)混合料》（GB/T2847）、《用于水泥中的?；郀t礦渣》（GB/T203）等標準的規(guī)定，其技術(shù)條件見公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041—2000）附錄F-3規(guī)定。六、水泥混凝土、砂漿配合比計算6．1混凝土配合比計算按下列步驟進行：6．1．1計算配制強度fcu,0，根據(jù)前述基本原則確定。6．1．2強度等級小于C60的混凝土水灰比宜按下式計算：對于碎石W/C=0.46fce/(fcu,0+0.46×0.07fce)對于卵石W/C=0.48fce/(fcu,0+0.48×0.33fce)fce為水泥28天抗壓強度實測值(MPa)，高強砼水灰比按試驗和經(jīng)驗選取。6．1．3按下表選定單位用水量kg/m3，并計算出每方混凝土的水泥用量。項目指標卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）102031.540162031.540坍落度（mm）10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555~7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195維勃稠度（mm）16~2017516015514518017016515511~151801651601501851751701605~10185170165155190180175165注：①當采用細砂時每方用水量可增加5~10kg，采用粗砂時每方用水量可減少5~10kg。②摻用外加劑或摻合料時，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整，應(yīng)減去外加劑的減水量。③水灰比小于0.40的混凝土及采用特殊成型工藝的混凝土用水量應(yīng)經(jīng)試驗確定。流動性大的混凝土的用水量按坍落度90mm為基礎(chǔ)，按坍落度每增加20mm用水量增加5kg，再減去外加劑減水量。6．1．4選定砂率，計算粗骨料和細骨料的用量以提出試配用的計算配合比?；炷辽奥拾匆韵乱?guī)定確定：當坍落度為10~60mm時按下表選取：水灰比（W/C）卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）1020401620400.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~41注：①用單級配粗集料或粗砂應(yīng)增加砂率，用細砂應(yīng)減少砂率，對薄壁構(gòu)件應(yīng)取偏大值。當坍落度大于60mm時可在上表基礎(chǔ)上按每增加20mm，砂率增大1%進行調(diào)整，也可經(jīng)試驗確定；坍落度小于10mm的混凝土應(yīng)經(jīng)試驗確定；抗?jié)B混凝土和泵送混凝土砂率宜為35%~45%。②砂率確定后，粗骨料和細骨料的用量可按體積法或重量法確定。體積法是假定混凝土拌和物的體積等于各組成部分的絕對體積和所含空氣體積之和，各組成部分的絕對體積可由其質(zhì)量除以其表觀密度求得。重量法較常用，是假定混凝土的表觀密度為2350~2450kg/m3，標號高取高值，扣除水泥及其他結(jié)合料、拌和水、外加劑用量即可得每方粗骨料和細骨料的用量。6．1．5確定計算配合比?；炷僚浜媳缺硎痉椒椋孩賳挝挥昧勘硎痉ǎ阂悦?m3混凝土中各材料用量表示，如水泥：水：細骨料：粗骨料：外加劑=mc：mw：ms：mg：ma②相對用量表示法以水泥質(zhì)量為1，并按水泥：細骨料：粗骨料：水：外加劑順序排列表示，如=1：2.14：3.82：0.45：0.005。6．1．5．1砂漿配合比的確定按下列步驟進行：6．1．5．1．1計算砂漿試配強度。按前述方法確定。6．1．5．1．2計算每方砂漿水泥用量QC（kg）；QC=1000（fm,0+15.09）/3.03fce。6．1．5．1．3如為混合砂漿，應(yīng)按水泥用量QC計算每方摻加料用量QD，QD=QA-QC。QA為每方水泥和摻加料的總量。6．1．5．1．4確定每方砂漿砂用量QS（kg），即為每1m3干燥狀態(tài)砂子的堆積密度值。6．1．5．1．5按砂漿稠度選用每方砂漿用水量QW（kg）。6．1．5．1．6進行砂漿試配。6．1．5．1．7確定配合比。配合比表示方法同砼。七、水泥混凝土、砂漿試配、調(diào)整與確定：7．1水泥混凝土試配、調(diào)整與確定7．1．1混凝土配合比計算后應(yīng)進行試配，試配應(yīng)準備的試驗儀具和材料一般有：天平、臺秤、磅秤、容器、淺盤、鏟子、鐵板、試驗用混凝土拌和機、混凝土試模、量筒、灰刀、坍落度筒、振動臺、壓力機、維勃稠度試驗儀、搗棍及水泥、砂、石、外加劑等原材料，詳細見公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程（JTJ053—94）中各項有關(guān)規(guī)程規(guī)定。7．1．2首先試拌以檢查拌和物工作性，當坍落度或維勃稠度不能滿足要求，或粘聚性和保水性不好時應(yīng)在水灰比不變下調(diào)整砂率或用水量，直到符合要求，然后提出混凝土強度試驗用基準配合比。7．1．3混凝土強度試驗至少采用三個以上配合比，其中一個基準配合比，另外兩個水灰比較基準配合比增加和減少0.05（高強砼宜為增加和減少0.02~0.03）；用水量不變，砂率可分別增加和減少1%來制作試件進行抗壓試驗。7．1．4制作試件時應(yīng)檢查拌和物的坍落度或維勃稠度、粘聚性、保水性及拌和物的表觀密度并記錄。7．1．5用作圖法或計算求出與混凝土相對應(yīng)的水灰比并根據(jù)實測坍落度或維勃稠度確定用水量，最后確定提供給顧客施工的配合比。7．2砂漿試配、調(diào)整與確定7．2．1砂漿配合比計算后應(yīng)進行試配，試配應(yīng)準備的試驗儀具和材料一般有：天平、臺秤、磅秤、容器、淺盤、鏟子、鐵板、砂漿試模、量筒、灰刀、振動臺、分層度測定儀、壓力機、水泥砂漿稠度試驗儀、搗棍及水泥、砂、摻合料等原材料，詳細見公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程（JTJ053—94）中各項有關(guān)規(guī)程規(guī)定。7．2．2試拌時應(yīng)測定拌拌和物的稠稠度和分層層度并記錄錄，不符時時應(yīng)調(diào)整材材料用量然然后確定砂砂漿基準配配合比。7．2．3強度試驗至少采采用三個以以上配合比比，其中一一個基準配配合比，另另外兩個水水泥用量較較基準配合合比增加和和減少10%。在保證證稠度、分分層度合格格下可將用用水量或摻摻加量作相相應(yīng)調(diào)整。7．2．4選定符合試配強強度要求且且水泥用量量最低的配配合比提供供給顧客。八、有特殊要求求的混凝土土配合比設(shè)設(shè)計8．1路面混凝土配合合比設(shè)計8．1．1路面混凝土配合合比設(shè)計是是以彎拉強強度為指標標的計算方方法。其配配制強度RWP=kRwRw為路面混凝土設(shè)設(shè)計彎拉強強度；k=1.10(施施工水平較較好)或k=1.115(施工水平平一般)8．1．2水灰比（W/CC）按下式式計算：對碎石混凝土C/WW=（RWP+1..00799+0.33485RRws）/1.55684對卵石混凝土C/WW=（RWP+1..54922-0.44565RRws）/1.22684Rws為水泥實際際抗彎拉強強度。8．1．3單位用水量對于碎石石混凝土mmw0=104..97+33.09HH+11..27C//W+0..61βs對于卵石混凝土土mw0=86.889+3..70H++11.224C/WW+1.000βsβs為砂率，H為混混凝土坍落落度。其他他步驟同普普通混凝土土。8．2抗?jié)B混凝土配合合比設(shè)計8．2．1對于抗?jié)B混凝土土所用材料料有特別要要求，見有有關(guān)條文規(guī)規(guī)定。水泥泥和礦物摻摻和料總量量不宜小于于320kgg/m3。最大水水灰比應(yīng)符符合下表：：抗?jié)B等級最大水灰比C20~C300混凝土C30以上混凝凝土P60.600.55P8~P120.550.50P12以上0.500.458．2．2應(yīng)進行抗?jié)B試驗驗，抗?jié)B水水壓值應(yīng)比比設(shè)計提高高0.2MMpa，試配時時宜采用水水灰比最大大的配合比比作抗?jié)B試試驗。8．3泵送混凝土配合合比設(shè)計8．3．1粗骨料宜用連續(xù)續(xù)級配，針針片狀含量量宜小等于于10%，最大粒粒徑與泵管管徑比應(yīng)符符