加阻锈剂的C C3030水下灌注桩水泥混凝土配合比设计分析

郝丽

（徐州市公路工程总公司，江苏　徐州　22211000000）

加阻锈剂的C C3030水下灌注桩水泥混凝土配合比设计分析

郝丽

（徐州市公路工程总公司，江苏徐州22211000000）

随着我国交通事业的快速发展，水泥混凝土配合比设计在高等级公路和地方公路大中小桥的施工中占有越来越重要的地位。本文针对氯离子含量超标地区的桥梁施工中水泥混凝土配合比设计进行了论述，为类似桥梁施工进行水泥混凝土配合比设计提供了一些借鉴和参考。

水下灌注桩；水泥混凝土；配合比设计；掺加阻锈剂

1　水泥混凝土配合比设计题目

临海高等级公路（启东段）工程LHQD-LJ7标协兴河桥桩基用C30水泥混凝土配合比。

2　水泥混凝土配合比设计资料：

2.1.1已知条件

该混凝土设计强度等级为C30，无强度历史统计资料，要求混凝土拌和物坍落度为180～220mm，桥梁所在地区属无冻害潮湿地区。

2.1.2组成材料

采用启东泰安建材有限公司生产的“太安”牌P. O42.5普通硅酸盐水泥，根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）［1］，水泥强度等级值的富余系数取用γc= 1.16。外加剂和阻锈剂均采用上海森浦建材厂生产的SP-15型高效减水剂和SP-20阻锈剂，外加剂掺量取水泥用量的0.4%，减水率取12%。阻锈剂掺量为8kg/m3。细集料采用安徽产长江砂，细度模数为2.72，属于2区中砂，其表观密度为ρs=2629kg/m3。粗集料采用南京六合产碎石，碎石最大粒径dmax=31.5mm，其压碎值为：15.0%，针、片状颗粒含量为5.8%，表观密度ρg=2701kg/m3。拌和用水采用饮用水［2］。

3　水泥混凝土配合比设计步骤

3.1计算初步配合比

3.1.1确定混凝土配制强度（fcu，o）

设计要求混凝土强度fcu，k=30MPa，无历史统计资料，查得标准差σ=5.0MPa，混凝土配制强度：

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

3.1.2计算水胶比（W/B）

3.1.2.1按强度要求计算水胶比

计算胶凝材料28天抗压强度值

已知采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，fce，g=42.5MPa，水泥富余系数γc=1.16。

①计算水泥28d胶砂强度fce：

②计算胶凝材料28d胶砂抗压强度值

③计算混凝土水胶比

已知该混凝土的配制强度fcu，o=38.2MPa，采用胶凝材料28d胶砂抗压强度fb=49.3MPa，由于所用粗集料为碎石，回归系数采用αa=0.53，αb=0.20。则计算水胶比：

3.1.2.2按耐久性校核水胶比

该水泥混凝土所处环境在无冻害潮湿环境，允许最大水胶比为0.55，按强度计算水胶比为0.60，经试验后，选用水胶比0.54进行试配。

3.1.3选定单位用水量（mw）

要求混凝土拌和物坍落度为180mm～220mm，碎石的最大粒径为31.5mm，砂的细度模数为2.72，属2区中砂，选用单位用水量为235kg/m3。

3.1.4计算掺外加剂混凝土的单位用水量（mwa）

外加剂掺加量为水泥用量的0.4%，减水率为12%，则掺加外加剂混凝土的单位用水量为：

3.1.5计算掺外加剂混凝土的单位水泥用量（mca）

3.1.5.1计算单位水泥用量

已知该混凝土掺外加剂的单位用水量mwa=207kg/ m3，水胶灰比W/B=0.54，则计算掺外加剂混凝土的单位水泥量为：mco=mwo/（W/B）=207/0.54=383（kg/m3）

3.1.5.2按耐久性校核单位水泥用量

设计混凝土所处环境在无冻害潮湿地区，要求钢筋混凝土的最小胶凝材料用量为280kg/m3，该配合比设计计算单位水泥用量为383kg/m3，符合规范要求，选用水泥用量383kg/m3。

3.1.6选定砂率（βs）

由碎石最大粒径dmax=31.5mm，水胶比W/B=0.54，采用5～31.5mm连续级配，砂的细度模数为2.72，属2区中砂，选定混凝土砂率βs=42%。

3.1.7计算砂石用量（mS、mg）

已知测得该水泥密度为ρc=2980kg/m3，实测黄砂的表观密度ρs=2629kg/m3，碎石表观密度ρg=2701kg/m3，阻锈剂的密度ρ阻锈剂=3200kg/m3，采用体积法计算。

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

其中α=1（非引气混凝土），解得：

砂用量mSo=731kg/m3，碎石用量mgo=1009kg/m3。

计算得初步配合比为：

mco：mwo：mSo：mgo：mao：m阻锈剂=383：207：731：1009：1.53：8

3.2调整工作性，提出基准配合比

分别试拌15L混凝土拌和物，混凝土拌合物测定坍落度为200mm，符合要求，粘聚性和保水性亦良好，满足施工和易性要求，即基准配合比为：

3.3检验强度，确定试验室配合比

3.3.1校正基准配合比

3.3.2测定强度、确定试验室配合比

根据基准配合比分别计算水胶比增加或减少0.05，砂率亦分别增加或减少1%时的配合比为：

分别测定其标养7天及28天后的抗压强度为：

据试验结果建议选择B组配合比，即试验室配合比为：

3.4换算工地配合比

设工地实测砂的含水率为Ws，碎石的含水率为W g，则各种材料用量为：

即工地施工配合比为：

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

4　结语

本人在实际进行水泥混凝土配合比设计中使用了上述方法，经过优化，所拌制的混凝土坍落度符合设计要求，和易性和粘聚性良好，满足施工要求，28d立方体抗压强度满足设计要求，受到业主和监理工程师的一致认可，也为自己公司取得了好的经济效益。

［1］JGJ55-2011.普通混凝土配合比设计规程［S］.

［2］JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范［S］.

［栏目责任编辑欧阳曦］

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

郝丽（1978.1-），本科，工程师，研究方向：公路桥梁的试验检测及技术管理。