临海高等级公路(连云港段)原材料控制及配合比设计

1、临海高等级公路（连云港段）原材料控制及配合比设计一、原材料控制标准1.1 水泥宜选用品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。对于环境作用等级d、e、f级别，宜采用硅酸盐水泥或低热水泥，控制水泥中的c3a含量，宜采用c2s含量较高而水化热较低的硅酸盐类水泥品种，并控制水泥的使用温度，尽可能避免使用早强水泥。水泥的比表面积较大时，早期强度高，水化热大，而强度后期增长率低，抗裂性差且不利于裂缝自愈；游离氧化钙含量高的水泥影响混凝土体积的稳定性，一般控制不宜超过1.5%；水泥的含碱量不宜超过0.6%，或满足混凝土内的总碱量不超过3.0kg/m3的要求；混凝土中因各种材料引入的水溶氯离子总量，对一般环境下

2、处于潮湿和干湿交替环境条件下的钢筋混凝土，应不超过胶凝材料重的0.2%，如不受潮湿，则不超过0.3%；对于海水、除冰盐和其它氯盐环境下的钢筋混凝土，应不超过胶凝材料重的0.1%；预应力混凝土中的氯离子总量不超过胶凝材料重的0.06%。水泥标准为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(gb175-2007)，针对临海环境，应重点关注表1.1-1中的关键技术指标。表1.1-1 临海环境下水泥的关键技术指标序号检测项目一般要求临海环境1c3a含量，(%)水泥质量的8（海水可到10%）2比表面积，(m2/kg)3003003803碱含量（na2o当量计），(%)水泥质量的0.6水泥质量的0.61.2 矿物掺合料在

3、临海环境下，尤其是受氯离子和硫酸盐侵蚀严重的结构混凝土，建议采用粉煤灰和磨细高炉矿渣。研究成果表明，掺入适量粉煤灰和矿粉能大幅度提升混凝土的抗氯离子和硫酸盐侵蚀能力。掺合料必须是品质稳定、来料均匀。矿物掺合料中应不含放射性物质、可溶性有毒物质或对混凝土性质有害的物质，并应有相应的检验证明和生产厂家出具的产品检验合格证书。1.2.1粉煤灰粉煤灰应来自燃煤工艺先进的电厂，选用通过点收尘、干排放的i、ii级低钙粉煤灰（cao10%），重点控制其含碳量（以烧失量表示）。粉煤灰标准为用于水泥和混凝土中的粉煤灰(gb/t 1596-2005)，技术指标要求见表1.2-1。表1.2-1 临海环境下粉煤灰的关

4、键技术指标序号项目一般要求临海环境1烧失量，不大于/%15.05.02三氧化硫，不大于/%333需水量比，不大于/%115954细度（45um方孔筛筛余），不大于/%45.012.05含水量，不大于/%1.01.06游离氧化钙，不大于/%f类粉煤灰1.01.0c类粉煤灰4.04.07安定性雷氏夹沸煮后增加距离，不大于/mmc类粉煤灰5.05.01.2.2磨细矿粉磨细矿粉的比表面积不宜低于300m2/kg，但过细的磨细矿渣也不利于控制混凝土水化温升和防裂，一般也不宜超过450m2/kg；对于硫酸盐腐蚀环境，特别是高温下的硫酸盐腐蚀环境和海水环境，已将大掺量矿粉作为胶凝材料的必须组分。采用标准为用

5、于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉gb/t18046-2008。表1.2-2 临海环境下磨细矿渣的技术标准序号项目一般要求临海环境1勃氏比表面积/m2/kg300300且4502需水量比/% 1001003烧失量/% 314氧化镁/% 14145三氧化硫/% 446氯离子/% 0.060.027含水率/% 1.01.08活性指数7d/% 557528d/% 75951.3 骨料配制耐久性混凝土的骨料应质地均匀、粒型和级配良好、洁净且坚实，宜用单粒级石子进行两级配或三级配投料使用。细骨料为级配良好的中粗河砂；对于处于干湿循环、冻融环境下的混凝土，粗、细骨料的含泥量应分别低于0.7%和1%；硫酸盐和

6、硫化物折合so3含量均不宜超过胶凝材料重的0.5%；氯盐锈蚀环境严重作用（d、e、f级）下的混凝土，不宜采用抗渗性差的岩质作为粗、细骨料。宜选用线膨胀系数小的粗骨料，以提高混凝土的抗裂性；预应力混凝土或重要工程严禁使用海砂。粗集料最大粒径应不超过结构物最小尺寸的1/4、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3；当设置二层或多层钢筋时，不得超过钢筋最小净距的1/2；泵送混凝土的粗集料最大粒径，除应符合上述规定外，对碎石不应超过输送管内径的1/3，对于卵石不应超过输送管内径1/2.5；水下灌注混凝土的粗集料最大粒径不得大于导管内径的1/6和钢筋最小净距的1/4。对不同细度模数的砂子，控制4.75m

7、m、0.6mm和0.15mm筛的累积筛余量分别为05%、40%70%和95%；宜选用线膨胀系数小的粗骨料，以提高混凝土的抗裂性；使用骨料前应了解当地供应的骨料有无潜在活性。骨料采用标准为建筑用砂gb/t14684-2001和建筑用卵石、碎石gb/t14685-2001，技术指标见表1.3-1、表1.3-2。表1.3-1 临海环境下细骨料的技术指标序号项目一般要求临海环境1含泥量，(%)5.01.02泥块含量，(%)2.01.03硫化物及硫酸盐折算为so3，(%)0.50.54云母，(%)2.01.05轻物质，(%)1.01.06氯离子，(%)0.060.027碱集料反应膨胀率，(%)0.100

8、.10表1.3-2 临海环境下粗骨料的技术指标序号项目一般要求临海环境1坚固性，(%)1282含泥量，(%)1.50.73硫化物及硫酸盐折算为so3，(%)1.0%0.5%4细度模数2.6-2.92.6-2.95泥块含量，(%)0.70.56云母含量，(%)227轻物质含量，(%)118碎石压碎值，(%)30109碱集料反应膨胀率，(%)0.100.1010针片状，(%)2551.4 外加剂外加剂品种繁多，在混凝土中虽然用量很少，但具有极大的作用，如减少水泥用量，减少劳动力消耗，提高混凝土的工作性、耐久性、降低收缩、减少天气或环境因素对施工的影响等，外加剂已成为高强和高性能混凝土必不可少的一部

9、分。外加剂的类型按其作用，主要分为减水剂、调凝剂、防水剂、引气剂等。当然，实际工程中，并非所有的混凝土都要求集高强、高耐久等性能于一身，而是根据工程具体条件选择所需要的性能。根据混凝土所需要的性能和原材料的性能，从而选用相应的外加剂品种。使用外加剂时，必须保证混凝土的均匀性，当混合使用几种外加剂时，应测定其间相容性。钢筋混凝土中不应加入cacl2及其他氯盐型外加剂。一般情况下外加剂用量不超过水泥质量的5.0%，不低于0.2%，当外加剂掺量较少时，应先将外加剂溶解在水中。当液态外加剂的掺量超过3.0l/m3时，水灰比应考虑外加剂中的含水量。采用标准为混凝土外加剂gb8076-2008，技术指标见

10、表1.4-1。表1.4-1 临海环境下混凝土外加剂的技术指标试验项目高效减水剂一般要求临海环境氯离子含量，(%)混凝土中胶凝材料总重的0.02混凝土中胶凝材料总重的0.02硫酸钠含量，(%)减水剂干重的15减水剂干重的15泌水率比，%不大于10060对钢筋锈蚀作用对钢筋有无锈蚀危害对钢筋有无锈蚀危害含气量，%4.55.0收缩率比，%不大于28d135110凝结时间之差min初凝-90+120-90+120终凝减水率，%不小于1425抗压强度比，%不小于1d1401703d1201607d12515028d1201401.5 水对于拌合用水的规定在于混凝土总的氯离子含量的规定，水中不应含有影响水

11、泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等，不得用海水。采用标准为混凝土用水标准jgj63-2006，技术指标见表1.5-1。表1.5-1 临海环境下混凝土拌合用水的技术指标项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土临海环境ph值5.04.54.5参照一般要求不溶物（mg/l）200020005000可溶物（mg/l）2000500010000cl-（mg/l）50010003500so42-（mg/l）60020002700碱含量（mg/l）1500注：采用非碱活性骨料时，可不检验碱含量。二、海工混凝土配合比设计在临海环境下受氯离子和硫酸盐侵蚀严重的区域（如海防大堤以内、盐碱地），为了提升混

12、凝土结构的耐久性，建议采用海工混凝土。2.1配合比设计目标由于临海环境的特殊性，要充分考虑海工混凝土的耐久性指标，如表2.2-1所示。表2.2-1 临海环境下混凝土耐久性指标序号指标名称要求1平板抗裂性能 100mm2/m2228d氯离子扩散系数 /（10-12m2/s） 4（e级以上） 7 （c、d级）356d电通量 /c 1000 （e级以上） 1500 （c、d级）2.2 临海环境下不同强度等级的海工混凝土配合比为了使得海工混凝土配合比具有更好的实际操作性，针对不同强度等级的海工混凝土提出一个参考配合比，为各标段施工提供指导，见表2.2-2。表2.2-2 不同强度等级的海工混凝土参考配合

13、比（kg/m3）强度等级水泥粉煤灰矿粉砂石水水胶比胶材总量c3016014010074011601440.36400c3516814710572011601510.36420c4017615411071011501500.34440c4518416111570011401500.32460c50288969671011501490.31480c5530010010070011301500.30500注：建议下部结构和受氯离子或硫酸盐侵蚀的部位使用阻锈剂，掺量需试验论证后确定。2.3 连云港段配合比耐久性设计表2.2-3 连云港段桥梁混凝土强度等级和保护层厚度的设计参考值桥梁名称结构部位环境作用

14、等级最小强度等级最小保护层厚度（mm）备注小桥方洋河小桥主梁c级c4045桥墩、桩基c级c3050送水道3小桥主梁c级c4045桥墩、桩基c级c3050送水道4小桥主梁c级c4045桥墩、桩基c级c3050中桥方南河中桥主梁c级c4045桥墩、桩基c级c3050送水道2中桥主梁c级c4045桥墩、桩基c级c3050新滩河中桥主梁c级c4045桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075大桥蒿东河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075新方洋河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c3540桩

15、基c级c3075新纳潮河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c30475新西港河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂深港河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂刘圩港河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂兴庄河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c35

16、40桩基c级c3075烧香河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075排淡河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075柘汪河大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂运盐河2大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂送水道7大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075绣针河大桥主

17、梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂特大桥埒子口特大桥主梁d级c4050海工混凝土、阻锈剂桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂新沂河特大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂龙王河特大桥主梁d级c4050桥墩（水中）e级c3550海工混凝土、阻锈剂桥墩（陆上）d级c3540桩基c级c3075海工混凝土、阻锈剂of the enemys attack. troops, and troops were scattered, qian kangmin, comm