配合比

定義

配製噴射混凝土材料時，粗細集料、水和水泥的配合比例，即水泥、沙、石及用水量的重量之比。干噴、潮噴、濕噴及鋼纖維噴射時，由於設備和工藝不同，配合比也不同。配合比設計應根據噴射混凝土的強度和稠度要求、水泥品種、標號及質量水平、粗細集料的品種、最大粒徑、細度及級配，以及外加劑品種、摻量等參數進行。現場施工中，應進行混凝土材料的預配試驗，必要時不同的噴射部位還需進行調整。

要求基本資料

（1）混凝土設計強度等級

（2）工程特徵(工程所處環境、結構斷面、鋼筋最小凈距等)

（3）水泥品種和強度等級

（4）砂、石的種類規格、表觀密度以及石子最大粒徑

（5）施工方法

配合比計算

普通混凝土配合比計算書依據《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ55-2044(J64-2011正式版。

一、混凝土配製強度計算混凝土配製強度應按下式計算：

fcu，0≥fcu，k+1.645σ其中：

σ——混凝土強度標準差(N/mm2)。取σ=5.00(N/mm2);

fcu，0——混凝土配製強度(N/mm2);

fcu，k——混凝土立方體抗壓強度標準值(N/mm2)，取fcu，k=20(N/mm2);

經過計算得：fcu，0=20+1.645×5.00=28.23(N/mm2)。

二、水灰比計算混凝土水灰比按下式計算：

其中：σa，σb——回歸係數，由於粗骨料為碎石，根據規程查表取σa=0.46，取σb=0.07;fce——水泥28d抗壓強度實測值，取48.00(N/mm2);經過計算得：W/C=0.46×48.00/(28.23+0.46×0.07×48.00)=0.74。

三、用水量計算每立方米混凝土用水量的確定，應符合下列規定：

1.干硬性和朔性混凝土用水量的確定：

（1）水灰比在0.40～0.80範圍時，根據粗骨料的品種，粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量按下兩表選取：

（2）水灰比小於0.40的混凝土以及採用特殊成型工藝的混凝土用水量應通過試驗確定。

2.流動性和大流動性混凝土的用水量宜按下列步驟計算：

（1）按上表中坍落度90mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg，計算出未摻外加劑時的混凝土的用水量;

（2）摻外加劑時的混凝土用水量可按下式計算：

其中：mwa——摻外加劑混凝土每立方米混凝土用水量(kg);

mw0——未摻外加劑時的混凝土的用水量(kg);

β——外加劑的減水率，取β=500%。

（3）外加劑的減水率應經試驗確定。

混凝土水灰比計算值mwa=0.57×(1-500)=0.703由於混凝土水灰比計算值=0.57,所以用水量取表中值=195kg。

四、水泥用量計算每立方米混凝土的水泥用量可按下式計算：

經過計算，得mco=185.25/0.703=263.51kg。

五、粗骨料和細骨料用量的計算合理砂率按下表的確定：根據水灰比為0.703，粗骨料類型為：碎石，粗骨料粒徑：20(mm)，查上表，取合理砂率βs=34.5%；

粗骨料和細骨料用量的確定，採用體積法計算，計算公式如下：

其中：mgo——每立方米混凝土的基準粗骨料用量(kg);

mso——每立方米混凝土的基準細骨料用量(kg);

ρc——水泥密度(kg/m3)，取3100.00(kg/m3);

ρg——粗骨料的表觀密度(kg/m3)，取2700.00(kg/m3);

ρs——細骨料的表觀密度(kg/m3)，取2700.00(kg/m3);

ρw——水密度(kg/m3)，取1000(kg/m3)

;α——混凝土的含氣量百分數，取α=1.00;

以上兩式聯立，解得mgo=1290.38(kg)，mso=679.67(kg)。

混凝土的基準配合比為：水泥：砂：石子：水=264：680：1290：185

徠或重量比為：水泥：砂：石子：水=1.00：2.58：4.9：0.7。

瀝青混合料配合比

瀝青混合料配合比設計方法瀝青混合料配合比設計包括目標配合比設計、生產配合比設計和生產配合比驗證等三個階段，通過配合比設計決定瀝青混合料的材料品種、礦料級配及瀝青用量。

材料準備

按相關試驗規程規定的取樣方法，取足夠數量的具有代表性瀝青及礦料試樣。按《公路瀝青路面施工技術規範》(JTJ032-2004)材料質量的技術要求試驗各項性質，當檢驗不合格時，不得用於試驗。

礦質混合料的配合比組成設計

礦質混合料配合比組成設計的目的是選配一個具有足夠密實度並且有較高內摩阻力的礦質混合料，可以根據級配理論，計算出需要的礦質混合料的級配範圍。但是為了應用已有的研究成果和實踐經驗，通常是採用規範推薦的礦質混合料級配範圍來確定。按現行規範規定。按下列步驟進行：

（1）確定瀝青混合料類型瀝青混合料類型根據道路等級、路面類型、所處的結構層位選定。

（2）確定礦料的最大粒徑，規範對瀝青混合料的最大粒徑(D)同路面結構層最小厚度的關係均有規定，為此結構層厚度人與最大粒徑口之比應控制在h/D>2.5。只有控制了結構層厚度與最大粒徑之比，才能拌和均勻，易於達到要求的密實度和平整度，保證施工質量。

（3）確定礦質混合料的級配範圍根據已確定的瀝青混合料類型，查閱規範推薦的礦質混合料級配範圍。

（4）礦質混合料配合比例計算

①組成材料的原始數據測定。根據現場取樣，對粗集料)細集料和礦粉進行篩析試驗。按篩析結果分別繪出各組成材料的篩分曲線，同時測出各組成材料的相對竊度”供計算物理常數備用。

②計算組成材料的配合比，根據各組成材料的篩析試驗資料，採用圖解法或電演演算法，計算符合要求級配範圍的各組成材料用量比例。

③調整配合比。計算得的合成級配應根據下列要求作必要的配合比調整。

a.通常情況下，合成級配曲線宜盡量接近設計級配中限，尤其應使0.075、2.3和4.75刪篩孔的通過量盡量接近設計級配範圍中限。

b.對高速公路、一級公路、城市快速路、主幹路等交通量大、軸載重的道路，宜偏向級配範圍的下(粗)限。對一般道路、中小交通量或人行道路等宜偏向級配範圍的上(細)限。

c、合成的級配曲線應接近連續或有合理的間斷級配，不得有過多的犬牙交錯，當經過再三調整、仍有兩個以上的篩孔超過級配範圍時，必須對原材料進行調整或更換原材料重新設計。

通過馬歇爾試驗確定瀝青混合料的最佳瀝青用量瀝青混合料的最佳瀝青用量可以通過各種理論計算的方法求得。但是由於實際材料性質的差異，按理論公式計算得到的最佳瀝青用量仍然要通過試驗方法修正，因此理論方法只能得到一個供試驗參考的數據。採用試驗方法確定瀝青最佳用量目前最常用的方法有維姆法和馬歇爾法。我國現行《公路瀝青路面施工技術規範》(JTJ032-2004)規定的方法，是在馬歇爾法和美國瀝青學會方法的基礎上，結合我國多年研究成果和生產實踐總結髮展起來的更為完善的方法，該法確定瀝青最佳用量按下列步驟。

1、製備試樣

（1）按確定的礦質混合料配合比計算各種礦質材料的用量。

（2）根據相關材料推薦的瀝青用量範圍(或經驗的瀝青用量範圍)，估計適宜的瀝青用量(或油石比)。

2、測定物理、力學指標

以估計瀝青用量為中值，以0.5%間隔上下變化瀝青用量製備馬歇爾試件不少於5組。然後在規定的試驗溫度及試驗時間內用馬歇示儀測定穩定度和流值，同時計算空隙率、飽和度及礦料間隙率。

3、馬歇爾試驗結果分析

（1）繪製瀝青用量與物理力學指標關係圖，以瀝青用量為橫坐標，以視密度、空隙率、飽和度、穩定度、流值為縱坐標。將試驗結果繪製成瀝青用量與各項指標的關係曲線。

（2）求取相應於穩定度最大值的瀝青用量a1、相應於密度最大的瀝青用量a2以及相應千規定空隙率範圍中值筋青用量a3,求取三者平均值作為最佳瀝青用量的初始值OAC1。

（3）求出各項指標符合瀝青混合料技術標準的瀝青用量範圍OACmin-OACmax，其中值為OAC2。

（4）根據OAC1和OAC2綜合確定瀝青最佳用量(OAC1)，按最佳瀝青用量的初始值OAC1在圖中求取相應的各項指標值，檢查其是否符合規定的馬歇爾設計配合比技術指標。同時檢驗VMA是否符合要求，如能符合時，由OAC1及OAC2綜合決定最佳瀝青用量OAC。如不能符合，應調整級配厘新進行配合比設計馬歇爾試驗，直至各項指標均能符合要求為止。

（5）根據氣候條件和交通特性調整最佳瀝青用量。由OAC1和OAC2綜合決定最佳瀝青用量OAC時，還應根據實踐經驗和道路等級、氣候條件考慮所屬情況進行調整。①對熱區道路以及車輛渠化交通的高速公路、一級公路、城市快速路、主幹路，預計有可能造成較大車轍的情況時，可以在中限值OAC2與下限OACmin範圍內決定；但一般不宜小於中限值OAC2的0.5%。②對寒區道路以及一般道路，最佳瀝青用量可以在中限值OAC2與上限值OACmax範圍內決定，但一般不宜大於中限值OAC2的0.3%。

水泥砂漿配合比NO：1

技術要求強度等級：M2.5稠度/mm:70～90

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2001450310～330

配合比例17.25參考用水量

水泥砂漿配合比NO：2

技術要求強度等級：M5稠度/mm:70～90

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2101450310～330

配合比例16.9參考用水量

水泥砂漿配合比NO：3

技術要求強度等級：M7.5稠度/mm:70～90

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2301450310～330

配合比例16.3參考用水量

水泥砂漿配合比NO：4

技術要求強度等級：M10稠度/mm:70～90

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2751450310～330

配合比例15.27參考用水量

水泥砂漿配合比NO：5

技術要求強度等級：M15稠度/mm:70～90

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

3201450310～330

配合比例15.27參考用水量

水泥砂漿配合比NO：6

技術要求強度等級：M20稠度/mm:70～90

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

3601450310～330

配合比例14.03參考用水量

水泥砂漿配合比NO：7

技術要求強度等級：M2.5稠度/mm:60～80

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2001450300～320

配合比例17.25參考用水量

水泥砂漿配合比NO：8

技術要求強度等級：M5稠度/mm:60～80

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

330配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2001450310～330

配合比例17.25參考用水量

水泥砂漿配合比NO：9

技術要求強度等級：M7.5稠度/mm:60～80

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2301450300～320

配合比例16.3參考用水量

水泥砂漿配合比NO：10

技術要求強度等級：M10稠度/mm:60～80

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2751450300～320

配合比例15.27參考用水量

水泥砂漿配合比NO：11

技術要求強度等級：M15稠度/mm:60～80

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

3201450300～320

配合比例14.53參考用水量

水泥砂漿配合比NO：12

技術要求強度等級：M20稠度/mm:60～80

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

3601450300～320

配合比例14.03參考用水量

水泥砂漿配合比NO：13

技術要求強度等級：M2.5稠度/mm:50～70

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2001450300～320

配合比例17.25參考用水量

水泥砂漿配合比NO：14

技術要求強度等級：M5稠度/mm:50～70

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2001450260～280

配合比例17.25參考用水量

水泥砂漿配合比NO：15

技術要求強度等級：M7.5稠度/mm:50～70

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2301450260～280

配合比例16.3參考用水量

水泥砂漿配合比NO：16

技術要求強度等級：M10稠度/mm:50～70

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2701450260～280

配合比例15.37參考用水量

水泥砂漿配合比NO：17

技術要求強度等級：M15稠度/mm:50～70

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

3201450260～280

配合比例14.53參考用水量

水泥砂漿配合比NO：18

技術要求強度等級：M20稠度/mm:50～70

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

3601450260～280

配合比例14.03參考用水量

水泥砂漿配合比NO：19

技術要求強度等級：M2.5稠度/mm:30～50

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2001450250～270

配合比例17.25參考用水量

水泥砂漿配合比NO：20

技術要求強度等級：M5稠度/mm:30～50

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2001450250～270

配合比例17.25參考用水量

水泥砂漿配合比NO：21

技術要求強度等級：M7.5稠度/mm:30～50

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2301450250～270

配合比例16.3參考用水量

水泥砂漿配合比NO：22

技術要求強度等級：M10稠度/mm:30～50

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

2601450250～270

配合比例15.58參考用水量

水泥砂漿配合比NO：23

技術要求強度等級：M15稠度/mm:30～50

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

3201450250～270

配合比例14.53參考用水量

水泥砂漿配合比NO：24

技術要求強度等級：M20稠度/mm:30～50

原材料水泥：32.5級河砂：中砂

配合比每1㎥材料用量/kg水泥河砂水

水穩定性檢驗按最佳瀝青用量OAC製作馬歇爾試件進行浸水馬歇爾試驗(或真空飽水馬歇爾試驗)，檢驗其殘留穩定度是否合格。如當最佳瀝青用量OAC與兩個初始值OAC1、OAC2相差甚大時，宜將OAC與OAC1或OAC2分別製作試件，進行殘留穩定度試驗。我國現行規範規定，=型瀝青混凝土殘留穩定度不低於75%,Ⅱ型瀝青混凝土不低於70%。如不符合要求，應重新進行配合比設計，或者採用摻加抗剝劑方法來提高水穩定性。5.抗車轍能力檢驗按最佳瀝青用量OAC製作車轍試驗試件，按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTJ052-2000)方法，在60℃條件下用車轍試驗相對設計的瀝青用量檢驗其動穩定度。用最佳瀝青用量OAC與兩個初始值OAC1或OAC2分別製作試件進行車轍試驗，我國現行《公路瀝青路面施工技術規範》(JTJ032-94)規定，用於上、中面層的瀝青混凝土，在60℃時車轍試驗的動穩定度：對高速公路、城市快速路不小於800次/mm;對一級公路及城市主幹路宜不小於600次/mm。如不符合上述要求，應對礦料級配或瀝青用量進行調整，重新進行主配合比設計。經反覆調整及綜合以上試驗結果，並參考以往工程實踐經驗，綜合決定礦料級配和最佳瀝青用量。