使用部位：隧道初期支护
设计
复核
时间
工地试验室
2020年7月14号
目录
一、 设计指标 1
二、 选用原材 1
三、 设计依据标准 2
四、 确定设计配合比 2
五、 提出试拌配合比 5
六、 混凝土配合比的试配、分析、确定 6
七、 混凝土耐久性 8
一、设计指标
1、水泥混凝土设计等级为C25。
2、要求水泥混凝土和易性好，设计坍落度为：80-120mm。
3、碱含量≤3Kg/m3。
4、氯离子总含量/胶凝材料总量＜0.06%。
5、抗渗等级P6
6、初凝时间小于5mim，终凝时间不大于10mim。
7、1d龄期强度不小于8MPa，28d龄期强度不小于33.2MPa
二、选用原材
1、水泥：云南宜良西南水泥有限公司，散装水泥取自拌和站，P·O 42.5，未受潮，未结块。
水泥强度等级
出厂日期
批号
抗折强度（MPa）
抗压强度（MPa）
42.5
2020-03-21
H42410
3d
28d
3d
28d
6.0
6.9
34.7
53.9
2、细集料：宜良县云生砂石料场，Ⅱ类中砂，细度模数：2.9，级配合理，无杂质；试配时采用晒干集料，经试验含水率为0% 。
细集料名称
种类
产地
细度模数
MB值
表观密度（Kg/m3）
砂
机制砂
宜良云生采石场
2.9
1.1
2719
3、粗集料：宜良县云生砂石料场，4.75-9.5mm碎石，级配良好，颗粒无污染，无杂质，粒形良好，质地坚硬；试配时采用晒干集料，经试验含水率为0%。
名称
粒径（mm）
产地
含泥量（%）
表观密度（Kg/m3）
碎石
4.75-9.5
宜良云生采石场
0.4
2678
4、水：砼拌合用水，水源采用地下水，水样透明，洁净无污染。
水名称
碱含量（mg/L）
氯离子含量（mg/L）
拌合水
42.79
28.49
5、减水剂：云南宸磊建材有限公司，减水率28%，掺量1.0%，液态无沉淀。
名称
厂家
批号
碱含量（%）
氯离子含量（%）
聚羧酸减水剂（缓凝型）
云南宸磊建材有限公司
HLPCA-20200327
4.30
0.072
6、速凝剂：云南宸磊建材有限公司，掺量7.0%，液态无沉淀。
名称
厂家
批号
碱含量（%）
氯离子含量（%）
无碱型液体速凝剂
云南宸磊建材有限公司
HL-20200327
1.73
0.066
三、设计依据标准
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55–2011）
《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30–2005）
《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082–2009）
《混凝土结构施工质量验收规范》（GB 50204– 2015）
《公路工程集料试验规程》（JTG E42–2005）
《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）
《公路隧道施工技术细节》（JTG/T F60–2009）
《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2017）
《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080–2016）
《普通混凝土力学性能试验方法》 （GB/T 50081–2002）
《岩石锚杆与喷射混凝土支护技术规范》GB 50086-2015
《云南省公路工程高性能混凝土应用技术指南（试行）》云交质监【2017】65号
云南省曲靖三宝至昆明清水高速公路（昆明段）施工设计图。
四、确定设计配合比
1、计算试配强度
由于无统计资料计算混凝土强度标准差，根据《普通混凝土配合比设计规程》(以下简称规程)中表4.0.2的规定，选取σ＝5.0Mpa。
fcu,0≥fcu,k＋1.645σ＝25＋1.645×5＝33.2MPa
2、计算水胶比
本工程粗骨料用碎石，按规程中表5.1.2，回归系数为αa=0.53，αb=0.20进行取值；水泥28d胶砂抗压强度53.9Mpa，即fce=53.9Mpa，则
=fce=53.9Mpa。混凝土的水灰比按下式计算：
根据《普通混凝土配合比设计规程》中3.0.4条的规定和《岩石锚杆与喷射混凝土支护技术规范》并经综合考虑水灰比为0.40。
3、选用用水量
按规程中表5.1.2-2计算，设计配合比坍落度为80~120mm，最大粒径为9.5mm碎石，230 （100mm-75mm）/20*5=236，根据经验及适配结果，选定未掺减水剂时用水为254kg/m3，外加剂掺量为1.0%，减水率为28%，则用水量为：。
4、计算胶凝材料用量
，水泥用量为：mc0=mb0=458kg/m3。
5、计算混凝土砂率
按GB 50086－2015 《岩石锚杆与喷射混凝土支护技术规范》6.3.15要求暂选择砂率βs＝55%。砂率选定55%上下浮动1.0%分别试验，当砂率为56%时，满足设计要求，选用56%砂率为基准砂率。（注：计算时设计容重为2350kg/m3）
6、计算粗细骨料用量
假定混凝土拌合物容重为2350kg/m3，细骨料用量和砂率按下式计算：
mco mgo mso mwo=mcp=2350，
水泥用量为458kg/m3，水用量为183kg/m3，减水剂用量4.58kg/m3，每方混凝土集料总量=2350-458-183=1709，由于砂率为56%，经计算细骨料用量mso=957kg/m3，粗骨料用量为mgo=752kg/m3。
7、计算速凝剂用量
根据速凝剂厂家推荐掺量6.0%--8.0%，选取速凝剂掺量为水泥用量的7.0%，则速凝剂用量为32.06kg/m3。
确定基准配合比
五、提出试拌配合比
在基准配合比基础上采用三个不同的配合比进行试拌，另外两个水胶比宜比计算配合比分别增加和减少0.03，砂率不变，用水量不变。
1、上浮配合比确定（水胶比增加0.03，砂率不变，用水量183kg/m3，容重2350kg/m3）
①胶凝材料用量：
②砂石用量
mco mgo mso mwo=mcp=2350
细集料：mso=975kg/m3 粗骨料：mgo=766kg/m3。
2、下浮配合比确定（水胶比减少0.03，砂率不变，用水量183kg/m3，容重2350kg/m3）
①水泥用量：
②砂石用量
mco mgo mso mwo=mcp=2350
细集料：mso=936kg/m3 粗骨料：mgo=736kg/m3。
3、基准及上下浮配合比
4、配合比材料用量（试配20L）
六、混凝土配合比的试配、分析、确定
1、计算粗细骨料用量
根据计算出的三个水胶比，对其进行试拌并测试砼各项性能如下：
表1 混凝土配合比试配拌和物性能试验结果汇总表
2、分析
水胶比为0.40的混凝土拌合物工作性能能满足设计和施工要求，水胶比0.40和0.37的混凝土1d、28d强度均符合设计要求。
3、水胶比的确定：
综上所述，依据《岩石锚杆与喷射混凝土支护技术规范》GB 50086-2015、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60–2009）及设计文件和经济性原则，且满足混凝土耐久性及现场施工需要，试验室选择水胶比0.40的混凝土配合比作为选定配合比，配合比如下：
4、配合比的校正
水胶比0.40的混凝土配合比拌合物实测表观密度为2360kg/m3，进行混凝土配合比设计时的假定表观密度为2350kg/m3，混凝土校正系数为=2360/2350=100.4%，混凝土拌合物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%，选定的配合比每项材料均不用进行调整。
六、混凝土耐久性
1、混凝土碱含量计算
备注：混凝土单方碱总含量为1.676Kg/m3，小于3.0Kg/m3，满足JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》及设计要求＜3.0Kg/m3。
评定标准=S=≤3
(骨料若为非活性骨料，则不计入在内)
2、混凝土氯离子含量计算
备注：混凝土单方氯离子总含量占胶凝材料总量的0.021%，小于0.06%，满足GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》（＜0.06%）及设计要求。
评定标准=L/胶材总量=＜0.06%
