C20喷射混凝土配合比设计
C20喷射混凝土配合比设计书
项目部工地试验室
2015年12月26日
一、设计及试验依据
1、《公路工程集料试验规程》 (JTG E42-2005)
2、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》 （JTG E30-2005)
3、《公路隧道施工技术规范》 （JTG F60-2009)
4、《公路隧道施工技术细则》 （JTG/TF60-2009)
5、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001)
6、《普通混凝土配合比设计规程》 （JGJ 55-2011)
7、设计图纸及技术要求
二、设计要求
混凝土强度满足结构设计要求，工作性满足施工工艺要求，确保工程质量且经济合理；用于隧道边仰坡防护及初期支护C20喷射混凝土施工；
设计强度：C20；坍落度80mm--120mm。
三、原材料试验结果
1、水泥：采用洋房牌水泥，湖北亚东水泥有限公司生产的P.O42.5水泥，按ISO国家标准检测方法，其各项指标试验结果详见后附水泥报告；
2、粗集料：采用金牛石料场碎石，为5～10 mm连续级配,最大粒径为9.5mm，其各项指标试验结果见表1，各项指标经检验符合规范要求。
表1粗集料各项指标试验结果一览表
名称规格(mm)压碎值(%)针片状颗粒含量(%)含泥量(%)表观密度(kg/m3)5～10 mm/3.20.72866技术指标要求＜20＜15＜1.0＞2500
细集料：采用大悟海威砂场黄砂，其各项指标试验结果见表2，各项指标经检验符合规范要求。
表2细集料各项指标试验结果一览表
名称含泥量(%）表观密度(kg/m3)细度模数Ⅱ区级配累计筛余（按质量计，%）方孔筛筛孔边长尺寸(mm)4.752.361.180.60.30.15细集料2.826642.85.118.637.447.787.196.3技术指标要求≤3.0＞25002.3～3.0中砂0～100～2510～5041～7070～9290～100
4、砂石料掺配：依据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001)中规定，砂、碎石级配掺配后通过率宜满足下表3：
表3 喷射混凝土骨料通过各筛径的累计重量百分率（%）
粒径（mm)0.150.30.61.22.551015优5--710--1517--2223--3134--4350--6078--82100良4--85--2213--3118--4126--5440--7062--90100
从砂、碎石的筛分试验结果，砂率宜44%--46%。
5、速凝剂：-9000YF型速凝剂，山西世纪康瑞建材科技有限责任公司生产，掺量不超过水泥用量的5%，实际试拌掺量3%，
6、水：采用可饮用水。
四、设计步聚
（一）计算配合比
1、确定砼配制强度
设计要求砼强度fcu，k=20 MPa，参考《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011)，参照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001)，标准差σ采用4。
混凝土配制强度取：fcu，0=fcu，k+1.645σ=20+1.645×4=26.6Mpa
2、确定水灰比，砂石料用量，速凝剂掺量
参照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001)中的规定和现场材料状况及实际多次试拌效果，基准水灰比采用0.46，水泥与砂石之重量比1.0:3.5时较好；依据图纸规定和速凝剂检验结果，速凝剂掺水泥用量的3%;则基准配合比为：
水泥：水：砂：碎石：速凝剂=1:0.46:1.58:1.92:0.03
3、计算配合比
基准混凝土配合比W/C=0.46，砂率为45%，假设容重2330kg/m3；
则每立方混凝土各材料用量（单位：㎏）和比例如下：
mco：mwo:mso：mgo： mao=467：210：738：897：14.01=1:0.46:1.58:1.92:0.03
（2）W/C增加0.03，即0.49，砂率增加1%，即46%，假设容重2330kg/m3；
则则每立方混凝土各材料用量（单位：㎏）和比例如下：
mco：mwo:mso：mgo： mao=429：210：772：906：12.87=1:0.49:1.80:2.11：0.03
（3）W/C减小0.03，即0.43，砂率减小1%，即44%，假设容重2330kg/m3；
则则每立方混凝土各材料用量（单位：㎏）和比例如下：
mco：mwo:mso：mgo： mao=488：210：711：906：14.64=1:0.43:1.46:1.86：0.03
以上结果归表如下（单位：㎏）：
编号水灰比水泥水砂碎石速凝剂理论密度(Kg/m3)1#（基准）0.4646721073889714.0123302#0.4942921077290612.8723303#0.4348821071190614.642330
（二）检验试验室配合比
根据计算配合比拌合40L，各材料实际用量如下（单位：Kg)：
编号水灰比水泥理论 用水实际用水砂碎石速凝剂实测坍落度（mm）实测 密度(Kg/m3)1#（基准）0.4618.688.408.4029.5235.880.560412023302#0.4917.168.408.4030.8836.240.514812023103#0.4319.528.408.4028.4436.240.58561102340
测试的混凝土试配强度结果如下表：
编号水灰比龄期（d)强度(mpa)平均值(mpa)设计强度要求(mpa)龄期（d)强度(mpa)平均值(mpa)设计强度要求(mpa)龄期（d)强度(mpa)平均值(mpa)设计 强度要求(mpa)1#0.4619.810.2≥107///28//≥26.610.0//10.8//2#0.4917.47.2≥107///28//≥26.67.0//7.1//3#0.43112.412.0≥107///28//≥26.611.8//11.8//
因配合比第1#、2#、3#列所实测容重均未超假设容重的2%，根据JGJ55-2011，取原假设容重为单位密度。
根据试拌测试结果，计算结果如下表(1m3C20喷射混凝土配合比各材料用量，单位Kg）：
编号水灰比水泥水砂碎石速凝剂密度(Kg/m3)1#（基准）0.4646721073889714.0123302#0.4942921077290612.8723303#0.4348821071190614.642330
（三）确定试验室配合比
根据配合比试配效果和检验结果，第一列配合比符合设计要求并作为理论配合比，其结果如下：
mco：mwo：mso：mgo：mao=467：210：738：897：14.01
=1:0.46:1.58:1.92:0.03
容重mcp=2330kg/m3。
五、混凝土配合比设计结果及说明
（一）原材料试验结果
粗集料、细集料、水泥、速凝剂试验结果详见专项检测报告。
（二）本次配合比设计所用粗集料、细集料均为自然风干状态集料，在现场施工过程中，应根据原材料变化情况，对混凝土配合比作适当调整。
