广东某路段碾压混凝土配合比设计报告.doc

11 设计依据此配合比设计由施工单位公司委托，碾压混凝土用做国道主干线广州绕城公路沥青路面基层配合比设计依据为：（1） 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 （JTG F30-2003）（2） 《公路路面基层施工技术规范》 （JTJ 034-2000）（3） 《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50-2006）（4） 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》 （JTG E30-2005）（5） 《公路工程集料试验规程》 （JTG E42-2005）2 试验与设计内容本次配合比设计用于指导施工的前提是应保证原材料的一致性1）原材料试验试验采用水泥来源于施工现场拌合楼，为广州越堡水泥有限公司生产的金羊牌复合硅酸盐水泥；粗细集料来源于惠州博罗石场、河砂为西江砂来源于施工单位码头料场原材料试验结果见附件 1；（2）混合料组成设计，结果见附件 2；（3）碾压混凝土设计指标，结果见附件 3；（4）配合比设计方法，结果见附件 4；（5）碾压混凝土性能检验，结果见附件 53 结论试验最终确定的最佳配合比为 10～20mm 碎石：5～10mm 碎石：0～5mm石屑：砂=42：24：8：26 ，四档材料用量总和为 2088kg/m3，水泥用量260kg/m3，用水量 125kg/m3，碾压混凝土成型压实度为 97%。

最佳配比配制的碾压混凝土试验结果见表 1，各项结果均符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 （JTG F30-2003） 、 《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50-2006） 表 1 最佳配比碾压混凝土试验结果检测项目 28d 抗弯拉强度 28d 抗压强度 改进 VC 值(s ) 试样表面评分设计要求 3.5(MPa) 20(MPa) 35±5 4～5实测结果 4.85(MPa) 31.6(MPa) 35 5配制要求 4.74(MPa) —— —— ——附件 12试验原材料试验结果1.1 水泥试验所用水泥取自施工现场拌合楼水泥罐，为广州越堡水泥有限公司生产的金羊牌复合硅酸盐水泥，水泥强度等级 32.5，水泥的各项检测指标见表 1-1表 1-1 水泥物理性质表凝结时间（min） 3d 强度指标(MPa) 28d 强度指标(MPa)项目初凝 终凝 抗压 抗弯拉 抗压 抗弯拉 安定性测试值 243 312 18.9 4.1 41.4 7.9要求指标 ≥180 ≥10 ≥ 2.5 ≥32.5 ≥5.5 合格1.2 集料本试验所用粗集料、石屑来源于惠州博罗石场，河砂为西江砂，材料由施工单位送至广东交通集团检测中心，检测结果见表 1-2、表 1-3。

表1-2 粗细集料检测结果粗集料 细集料检测项目10～20 5～10 设计要求 0～5 砂 设计要求表观密度（ kg/m3） 2669 2663 ＞2500 2652 2657 ＞2500含泥量（% ） 1.8 1.5 ＜1.5 - 0.5 ＜5砂当量 - - - 62 - ≥60坚固性（% ） 1.2 ＜12 3.7 6 ＜10硫化物及硫酸盐含量（%） 0.16 0.16 ＜1.0 0.1 0.17 ＜0.5吸水率（% ） 1.84 0.97 1.6 1.2压碎指标值（% ） 17.1 ＜25针片状含量（% ） 6.8 4.2 ＜20注：压碎值指标是采用集料规范方法得到压碎值，再根据规范推荐公式换算成压碎值指标而得到表 1-3 各档集料筛分结果通过质量百分率（ %）筛孔尺寸集料类别 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.07510～20mm 100 79.4 12 3.2 2.6 2.1 0.95～10mm —— 100 87.4 13.9 4.6 2.1 10～5mm —— —— 100 71.5 41.8 24.3 8.1砂 —— —— 100 99.8 97.3 49.5 0.5注：砂的细度模数为 2.6，为中砂。

附件 23碾压混凝土混合料级配设计根据集料级配最大密度理论，参照日本路面碾压混凝土技术指南合成级配范围及我国《公路路面基层施工技术规范》 （JTJ034—2000）水泥稳定土级配范围，结合广梧高速公路碾压混凝土基层施工经验，提出了符合广东地区的碾压混凝土基层集料级配范围在考虑本项目集料特点的基础上选择混合料合成级配如表 2-1、图 2-1 所示表 2-1 碾压混凝土基层粗细集料合成级配筛孔尺寸(mm) 31.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075上限 100 100 95 72 55 42 25 7通过质量百分率(%) 下限 100 90 75 47 30 21 8 0中值 100 95 85 59.5 42.5 31.5 16.5 3.5合成级配 100 100 91.3 60.0 36.3 30.8 16.2 1.40.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.031.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075筛 孔 尺 寸 (mm )通过百分率（%）合 成 级 配中 值上 限下 限图 2-1 碾压混凝土混合料合成级配曲线附件 34碾压混凝土设计指标3.1 强度指标根据国道主干线广州绕城公路交通量轴载，参照复合式路面结构设计方法，并为沥青路面提供足够承载力提出碾压混凝土 28 天抗折强度 3.5MPa 为设计指标，并作为施工质量检查与交工验收检查的依据。

3.2 改进 VC 值采用《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 （JTG F30-2003）规定的碾压混凝土出搅拌机口改进 VC 值宜取 5~10 s，根据规范要求及广梧高速施工经验，碾压时的改进 VC 值宜控制在（35±5）s，试验中的试样表面出浆评分为 4～5分3.3 配制强度考虑到碾压混凝土施工过程中由于施工管理、机械设备以及施工人员的操作等因素所引起的施工变异性会导致施工水平存在一定的波动，从而引起碾压混凝土强度的变化为满足碾压混凝土的设计要求，保证其使用性能，因此配制的碾压混凝土强度应比设计强度高一定的程度碾压混凝土配制 28d 强度按下式计算： Atscffvyrc04.1式中：——碾压混凝土配制 28d 弯拉强度均值（MPa） ；fc——弯拉强度变异系数，参照各级公路混凝土路面弯拉强度变异系v数（P18） ，考虑 RCC 用做沥青路面刚性基层，取为 0.15；——考虑用水稳拌和楼搅拌碾压混凝土的搅拌工艺系数，取为A1.05；——弯拉强度试验样本的标准差（MPa） ，根据广梧高速公路碾压混s凝土施工经验取为 0.21 MPa；——保证率系数，取为 0.28。

t5——碾压混凝土压实安全弯拉强度，按下式计算fcy yfccy21式中：——弯拉强度试验标准压实度（97%） ；c1——路面芯样压实度下限值（94%） ；y2——相应于压实度变化 1%的弯拉强度波动值（通过试验得出） ，有资料表明，压实度每提高 1%，则弯拉强度增加 0.27 MPa，这里取 0.27根据上述公式计算结果，碾压混凝土配制强度应达到 4.74MPa6附件 4配合比设计方法本次配合比设计采用绝对体积法RCC配合比确定采用正交试验法，选用单位用水量、水泥用量、级配3个因素，每个因素选定3个水平，选用L 9(34)正交表安排试验方案选用的具体集料级配见表4-1试验用水平因素表和正交分析表见表4-2 、表 4-3表4-1 试验用集料级配各档材料用量（质量百分比，% ）级配编号10～20mm 5～10mm 0～5mm 砂1 34 30 12 242 42 24 8 263 32 28 8 32表4-2 水平因素表因素水平 A（级配） B（单位用水量） C（单位水泥用量）1 1 1 12 2 2 23 3 3 3表4-3 正交试验分析表因素 考核指标名称 编号 A B C D（空列） 改进 VC值（s）28d 抗弯拉强度（MPa ）1 1 1 1 12 1 2 2 23 1 3 3 34 2 1 2 35 2 2 3 16 2 3 1 27 3 1 3 28 3 2 1 3直观分析考察指标9 3 3 2 1根据正交表每组配比选定的级配、单位水泥用量及单位用水量，按绝对体积法计算粗、细集料和砂的用量，即71sgcwSGCW其中， 、 、 、 ——分别为水、水泥、集料、砂用量（kg/m 3）WCGS、 、 、 ——分别为水、水泥、集料、砂的密度（kg/m 3）w8附件 5碾压混凝土性能检验根据选定的混合料级配、单位水泥用量及单位用水量成型试件，成型压实率为97% ，试验用水平因素表和正交分析表见表5-1、表5-2。

表5-1 水平因素表A B C因素水平 级配 单位用水量（kg/m 3） 单位水泥用量（kg/m 3）1 1 120 2202 2 125 2403 3 130 260表5-2 正交试验分析表因素 考核指标名称 编号 A B C D（空列） 改进 VC值（s）28d 抗弯拉强度（MPa）1 1# 120 220 1 59 3.552 1# 125 240 2 37 3.773 1# 130 260 3 34 4.604 2# 120 240 3 38 3.855 2# 125 260 1 35 4.856 2# 130 220 2 40 4.057 3# 120 260 2 46 4.458 3# 125 220 3 36 3.75直观分析考察指标9 3# 130 240 1 40 3.47K1 130 143 135 134K2 113 108 115 123K3 122 114 115 108改进VC 值R 17 35 20 26K1 11.92 11.85 11.35 11.87K2 12.75 12.37 11.09 12.27K3 11.67 12.12 13.90 12.2028d抗弯拉强度R 1.08 0.52 2.81 0.40注：K1、K2、K3分别为同一水平时各个因素对应的改进VC值或28d抗弯拉强度的和。

此试验 5 号配比即为最佳配比，即集料采用 2 号级配，水泥用量为260kg/m3，用水量为 125kg/m3，其配制的碾压混凝土改进 VC 值为 35s， 28d9抗弯拉强度为 4.85MPa，试样表面评分为 5 分此最佳配比也即最终选定的试验配合比。