加阻銹劑的C C3030水下灌注樁水泥混凝土配合比設計分析

郝麗

（徐州市公路工程總公司，江蘇　徐州　22211000000）

加阻銹劑的C C3030水下灌注樁水泥混凝土配合比設計分析

郝麗

（徐州市公路工程總公司，江蘇徐州22211000000）

隨著我國交通事業的快速發展，水泥混凝土配合比設計在高等級公路和地方公路大中小橋的施工中占有越來越重要的地位。本文針對氯離子含量超標地區的橋梁施工中水泥混凝土配合比設計進行了論述，為類似橋梁施工進行水泥混凝土配合比設計提供了一些借鑒和參考。

水下灌注樁；水泥混凝土；配合比設計；摻加阻銹劑

1　水泥混凝土配合比設計題目

臨海高等級公路（啟東段）工程LHQD-LJ7標協興河橋樁基用C30水泥混凝土配合比。

2　水泥混凝土配合比設計資料：

2.1.1已知條件

該混凝土設計強度等級為C30，無強度歷史統計資料，要求混凝土拌和物坍落度為180～220mm，橋梁所在地區屬無凍害潮濕地區。

2.1.2組成材料

采用啟東泰安建材有限公司生產的“太安”牌P. O42.5普通硅酸鹽水泥，根據《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55-2011）［1］，水泥強度等級值的富余系數取用γc= 1.16。外加劑和阻銹劑均采用上海森浦建材廠生產的SP-15型高效減水劑和SP-20阻銹劑，外加劑摻量取水泥用量的0.4%，減水率取12%。阻銹劑摻量為8kg/m3。細集料采用安徽產長江砂，細度模數為2.72，屬于2區中砂，其表觀密度為ρs=2629kg/m3。粗集料采用南京六合產碎石，碎石最大粒徑dmax=31.5mm，其壓碎值為：15.0%，針、片狀顆粒含量為5.8%，表觀密度ρg=2701kg/m3。拌和用水采用飲用水［2］。

3　水泥混凝土配合比設計步驟

3.1計算初步配合比

3.1.1確定混凝土配制強度（fcu，o）

設計要求混凝土強度fcu，k=30MPa，無歷史統計資料，查得標準差σ=5.0MPa，混凝土配制強度：

fcu，o≥fcu，k+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2（MPa）

3.1.2計算水膠比（W/B）

3.1.2.1按強度要求計算水膠比

計算膠凝材料28天抗壓強度值

已知采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，fce，g=42.5MPa，水泥富余系數γc=1.16。

①計算水泥28d膠砂強度fce：

②計算膠凝材料28d膠砂抗壓強度值

③計算混凝土水膠比

已知該混凝土的配制強度fcu，o=38.2MPa，采用膠凝材料28d膠砂抗壓強度fb=49.3MPa，由于所用粗集料為碎石，回歸系數采用αa=0.53，αb=0.20。則計算水膠比：

3.1.2.2按耐久性校核水膠比

該水泥混凝土所處環境在無凍害潮濕環境，允許最大水膠比為0.55，按強度計算水膠比為0.60，經試驗后，選用水膠比0.54進行試配。

3.1.3選定單位用水量（mw）

要求混凝土拌和物坍落度為180mm～220mm，碎石的最大粒徑為31.5mm，砂的細度模數為2.72，屬2區中砂，選用單位用水量為235kg/m3。

3.1.4計算摻外加劑混凝土的單位用水量（mwa）

外加劑摻加量為水泥用量的0.4%，減水率為12%，則摻加外加劑混凝土的單位用水量為：

3.1.5計算摻外加劑混凝土的單位水泥用量（mca）

3.1.5.1計算單位水泥用量

已知該混凝土摻外加劑的單位用水量mwa=207kg/ m3，水膠灰比W/B=0.54，則計算摻外加劑混凝土的單位水泥量為：mco=mwo/（W/B）=207/0.54=383（kg/m3）

3.1.5.2按耐久性校核單位水泥用量

設計混凝土所處環境在無凍害潮濕地區，要求鋼筋混凝土的最小膠凝材料用量為280kg/m3，該配合比設計計算單位水泥用量為383kg/m3，符合規范要求，選用水泥用量383kg/m3。

3.1.6選定砂率（βs）

由碎石最大粒徑dmax=31.5mm，水膠比W/B=0.54，采用5～31.5mm連續級配，砂的細度模數為2.72，屬2區中砂，選定混凝土砂率βs=42%。

3.1.7計算砂石用量（mS、mg）

已知測得該水泥密度為ρc=2980kg/m3，實測黃砂的表觀密度ρs=2629kg/m3，碎石表觀密度ρg=2701kg/m3，阻銹劑的密度ρ阻銹劑=3200kg/m3，采用體積法計算。

據以上：mco=383kg/m3，mwo=207kg/m3，βs=42%，由下式：

其中α=1（非引氣混凝土），解得：

砂用量mSo=731kg/m3，碎石用量mgo=1009kg/m3。

計算得初步配合比為：

mco：mwo：mSo：mgo：mao：m阻銹劑=383：207：731：1009：1.53：8

3.2調整工作性，提出基準配合比

分別試拌15L混凝土拌和物，混凝土拌合物測定坍落度為200mm，符合要求，粘聚性和保水性亦良好，滿足施工和易性要求，即基準配合比為：

3.3檢驗強度，確定試驗室配合比

3.3.1校正基準配合比

3.3.2測定強度、確定試驗室配合比

根據基準配合比分別計算水膠比增加或減少0.05，砂率亦分別增加或減少1%時的配合比為：

分別測定其標養7天及28天后的抗壓強度為：

據試驗結果建議選擇B組配合比，即試驗室配合比為：

3.4換算工地配合比

設工地實測砂的含水率為Ws，碎石的含水率為W g，則各種材料用量為：

即工地施工配合比為：

mco（水泥）：mso（砂）：mgo（碎石）：mwo（水）：mao（外加劑）：

4　結語

本人在實際進行水泥混凝土配合比設計中使用了上述方法，經過優化，所拌制的混凝土坍落度符合設計要求，和易性和粘聚性良好，滿足施工要求，28d立方體抗壓強度滿足設計要求，受到業主和監理工程師的一致認可，也為自己公司取得了好的經濟效益。

［1］JGJ55-2011.普通混凝土配合比設計規程［S］.

［2］JTG/T F50-2011.公路橋涵施工技術規范［S］.

［欄目責任編輯歐陽曦］

Design Analysis on the Cement Concrete Mix Ratio of C30 Underwater Cast-in-place Pile with Anti-rust Agent

Hao Li
（Xuzhou Municipal Highway Engineering Corporation，Xuzhou Jiangsu 221000）

With the rapid development of China's transportation industry，cement concrete mix ratio design in the construction of large，medium，and small bridges in high-grade highway and local highway occupies an increasingly important position.In this paper，the design of cement concrete mix ratio in bridge construction in the area of excessive chloride content is discussed，which provides some

for the design of cement concrete mix ratio for similar bridge construction.

underwater cast-in-place pile；cement concrete；mix ratio design；adding of anti-rust agent

TU528

A

1003-5168（2015）10-0097-3

2015-9-27

郝麗（1978.1-），本科，工程師，研究方向：公路橋梁的試驗檢測及技術管理。