京沪高性能混凝土讲稿(幻灯片)ppt课件

1、安文汉教授级高工 中铁工程实验检测协会理事长中铁工程实验检测协会理事长 实验室资质认定国家级评审员实验室资质认定国家级评审员 交通部实验检测专家交通部实验检测专家 太原理工大学建筑与土木工程领域工程硕士研太原理工大学建筑与土木工程领域工程硕士研讨生导师讨生导师 石家庄铁道学院建筑与土木工程领域工程硕士石家庄铁道学院建筑与土木工程领域工程硕士研讨生导师研讨生导师 :03432198:03432198邮箱邮箱:a03432198163 :a03432198163 主讲：安文汉2021年3月高性能混凝土根本概念高性能混凝土用原资料高性能混凝土配合比

2、设计高性能混凝土施工高性能混凝土施工质量检验一一 高性能混凝土根本概念高性能混凝土根本概念1 1、什么是高性能混凝土、什么是高性能混凝土 耐久性混凝土属于高性能混凝土的范畴，国家对耐久性混凝土属于高性能混凝土的范畴，国家对高性能混凝高性能混凝土没有定义。普通以为，高性能混凝土是高任务性、土没有定义。普通以为，高性能混凝土是高任务性、高耐久性。高耐久性。2 2、什么构造物是高性能混凝土、什么构造物是高性能混凝土 根据根据 , , 混混凝土构造凝土构造设计运用年限级别见表设计运用年限级别见表1 1：表表1 1 混凝土构造设计运用年限级别混凝土构造设计运用年限级别设计使用年限级别设计使用年限适用范围

3、示例一 100年以上如桥梁的桩基、承台、墩台、梁以及隧道的主体结构等二60年以上如路基支挡结构、轨道结构等三30年以上如桥梁的人行道盖板等3 3、高性能混凝土的耐久性评价目的、高性能混凝土的耐久性评价目的 京沪高速铁路混凝土耐久性技术要求，见表京沪高速铁路混凝土耐久性技术要求，见表2 2 表2 混凝土的耐久性能项目质量要求56d抗冻性等级墩台体混凝土F300 梁体混凝土F200 56d抗渗等级 梁体混凝土P20 56d最大电通量墩台混凝土 T2 T3 L1 L2H1 H2H3H4 D1D2D31500150010008001200120010001000-桩体混凝土T1L1H1H2H3H415

4、0010001200120010001000梁体混凝土100028d最小抗腐蚀系数抗蚀系数K应不小于0.8抗裂性应通过对比试验选择抗裂性相对较好的配合比 抗碱骨料反应性采用非活性骨料 抑制效能合格（砂浆棒膨胀率在0.10%0.20%时） 二二 高性能混凝土用原资料高性能混凝土用原资料1、水泥水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥简称“普通水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰。 处于严重化学侵蚀环境时硫酸盐侵蚀环境作用等级为H3或H4应选用C3A含量不大于6%的硅酸盐水泥 。 水泥的技术要求序号项目硅酸盐水泥普通水泥42.5级42.5级1抗压强度（MPa）3d17.016.028d42.542.52抗折强

5、度（MPa）3d3.53.528d6.56.53凝结时间（min）初凝4545终凝3906004安定性合格合格5比表面积（m2/kg）300350680m方孔筛筛余（%）10.07不溶物（%）0.75 I型1.50 II型8烧失量（%）3.0 I型3.5 II型5.09熟料中的C3A（%）8%10%（氯盐环境下）10三氧化硫（%）3.511氧化镁（%）5.012游离氧化钙（%）1.013氯离子（%）0.1（钢筋混凝土）0.06（预应力混凝土）14碱（%）0.8注：1 当骨料具有碱硅酸反响活性时，水泥的碱含量不应超越0.60%。2 C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超越0.60%。 重点重点:

6、 : 水泥种类、水泥强度等级及细度、水泥矿物成水泥种类、水泥强度等级及细度、水泥矿物成份份C3AC3A 1 1水泥种类水泥种类 六大通用水泥中矿物掺合料含量：六大通用水泥中矿物掺合料含量： 硅酸盐水泥：硅酸盐水泥：5%5% 普通硅酸盐水泥：普通硅酸盐水泥：6 615%15% 矿渣硅酸盐水泥：矿渣硅酸盐水泥：202070%70% 火山灰硅酸盐水泥：火山灰硅酸盐水泥：202050%50% 粉煤灰硅酸盐水泥：粉煤灰硅酸盐水泥：202040%40% 复合硅酸盐水泥：两种混合材以上复合硅酸盐水泥：两种混合材以上 15 1550%50%表3 通用硅酸盐水泥品种代号组 分熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材

7、料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥PI100-P955-95-5普通硅酸盐水泥PO80且5且20a-矿渣硅酸盐水泥PSA50且20且50b-PSB30且50且70b-火山灰质硅酸盐水泥PP60且20且40c-粉煤灰硅酸盐水泥PF60且20且40d-复合硅酸盐水泥PC50且20且50ea本组分材料为符合本标准5.2.3的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准5.2.4的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准5.2.5的窑灰代替。b本组分材料为符合GB/T203或GB/T18046的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或符合本标准第5.2

8、.4条的非活性混合材料或符合本标准第5.2.5条的窑灰中的任一种材料代替。c本组分材料为符合GB/T2847的活性混合材料。d本组分材料为符合GB/T1596的活性混合材料。e本组分材料为由两种（含）以上符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或/和符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料组成，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.5条的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。2 2水泥强度等级及细度水泥强度等级及细度 提高水泥强度的主要措施是添加提高水泥强度的主要措施是添加C3AC3A和和C3SC3S含含量和添加量和添加比外表积，易导致水泥水化速率过快比外表积，易导

9、致水泥水化速率过快, ,水化热大水化热大, ,混凝土收混凝土收缩大缩大, ,抗裂性下降抗裂性下降, ,微构造不良微构造不良, ,抗腐蚀性差抗腐蚀性差, ,所以所以水泥强度水泥强度等级够用就行，不得随意提高水泥强度等级。等级够用就行，不得随意提高水泥强度等级。 硬练硬练:500:600:700:500:600:700 软练软练:425:525:625:425:525:625 ISO:32.5:42.5:52.5 ISO:32.5:42.5:52.5 水泥细度是影响水泥的凝结硬化速度、强度、需水性、干缩性、水化热等一系列性能。水泥必需控制一定的粉磨细度，水泥颗粒越细，凝结越快，早期强度发扬越快，泌

10、水性小，但也不能太细，否那么，一方面水泥的需水量大幅度添加，干缩大，水化放热集中；另一方面，大大降低了磨机产量，添加电耗。在高性能混凝土中，水泥细度过大，容易导致混凝土早期开裂，还会影响外加剂的作用效果。3 3水泥熟料中矿物成分水泥熟料中矿物成分 C3A C3A：7 715% 15% ，不宜超越，不宜超越8%8%； C2S C2S：151537% 37% C3S C3S：6 660% C4AF60% C4AF：101018% 18% 水泥中各矿物成分特性：水泥中各矿物成分特性： 水化速度水化速度:C3AC2SC3SC4AF:C3AC2SC3SC4AF 水化热水化热:C3AC3SC4AFC2S:

11、C3AC3SC4AFC2S 强强 度度:C3SC2SC4AFC3A:C3SC2SC4AFC3A 耐化学侵蚀耐化学侵蚀:C4AFC2SC3SC3A:C4AFC2SC3SC3A 干缩性干缩性:C3AC3SC2SC4AF:C3AC3SC2SC4AF2 2、细骨料、细骨料 细骨料应选用途于级配区的中粗河砂细骨料应选用途于级配区的中粗河砂用于预制梁时，砂的细度模数要求为用于预制梁时，砂的细度模数要求为2.62.63.03.0。当河砂料源确有困难时，经。当河砂料源确有困难时，经监理和业主赞同也可采用质量符合要求的监理和业主赞同也可采用质量符合要求的人工砂。人工砂。 细骨料的质量应满足表细骨料的质量应满足表

12、4 4的要求。的要求。表4 细骨料的技术要求项目质量指标C30C30C45C50人工砂石粉含量MB1.4010.07.05.0MB1.405.03.02.0含泥量（%）3.02.52.0泥块含量（%）0.5云母含量（%）0.5轻物质含量（%）0.5氯离子含量（%）0.02硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3）（%）0.5有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。细度模数2.3坚固性（质量损失率）（%）8吸水率（%）2碱活性岩相法矿物组成和类型鉴定快速砂浆棒法（碱硅酸反应）砂浆棒膨胀率小于0.30%（用于梁体时

13、砂浆棒膨胀率小于0.20%）人工砂压碎指标值（%）25重点:种类和级配 选用中砂细度模量2.62.8,小于0.63和0.16筛的累计筛余4070% 和95100%。3 3、粗骨料、粗骨料 粗骨料宜选用二级配碎石，粗骨料宜选用二级配碎石，掺配比例应经过掺配比例应经过实验确定。实验确定。 粗骨料的质量应满足表粗骨料的质量应满足表5 5的要的要求。求。 表5 粗骨料的技术要求项目 强度等级C30C30C45C50含泥量（%）1.01.00.5泥块含量（%）0.25针、片状颗粒总含量（%）101085（预应力混凝土）硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3）（%）0.5氯离子含量（%）0.02碎卵石中有机质含

14、量（用比色法试验）颜色不应深于标准色。当深于标准色时，应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比不应小于0.95。紧密空隙率（%）40吸水率，（%）2%（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于1%）强度，%（岩石抗压强度与混凝土强度等级之比）1.52.0（预应力混凝土）坚固性（质量损失率）（%）85（预应力混凝土）碱活性岩相法矿物组成和类型鉴定快速砂浆棒法（碱硅酸反应）砂浆棒膨胀率小于0.30%（用于梁体时砂浆棒膨胀率小于0.20%）岩石柱法（碱碳酸岩反应）岩石柱膨胀率小于0.10% 施工过程在中粗骨料强度可用压碎目的值进展控制且应符合表6的要求。混凝土强度等级C30C30岩石种类沉积岩 （水

15、成岩）变质岩或深成的火成岩火成岩沉积岩 （水成岩）变质岩或深成的火成岩火成岩碎石162030101213碎卵石1612注： 1 堆积岩水成岩包括石灰岩、砂岩等；蜕变岩包括片麻岩、石英岩等；深成的火成岩 包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等；火成岩包括玄武岩和辉绿岩等。 2 对于压碎目的值不符合表3.6-2规定的粗骨料，可经过实验，建立岩石抗压强度与压碎目的 值的对应关系，确认岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不小于1.5预应力混凝土为2.0 且混凝土的力学及耐久性能满足要求后，方可运用。 3 用于梁体时，压碎目的不应大于10%。表6 粗骨料的压碎目的值% 重点:级配、严密空隙率。A 级配:二级级

16、配或多级级配计算法或试配法B 松散堆积密度1500kg/m3，严密空隙率40%，吸水率2% 铁建立2007140号:受资料表观密度的影响,骨料的松散堆积密度不能完全反映骨料的级配,表观密度偏小的骨料,即使有较好的级配,其松散堆积密度能够还是接近但小于1500kg/m3但对于严密孔隙率,由于在采用二级级配或多级级配的情况下,可以经过改动掺配比例、改善骨料粒形等技术措施对严密孔隙率进展调整。因此,为了保证粗骨料的空隙率不要太大,明确粗骨料的严密孔隙率小于40%。 碱骨料反响:活性资料(蛋白石、玉髓、微晶石英) 粒形：圆度、球度、外表组织4 4、外加剂、外加剂 外加剂宜采用聚羧酸系产品外加剂宜采用聚

17、羧酸系产品。混凝土中不得。混凝土中不得掺加诸如防腐蚀剂、抗裂剂等无规掺加诸如防腐蚀剂、抗裂剂等无规范不规范的产范不规范的产品。品。 掺入混凝土中的外加剂质量掺入混凝土中的外加剂质量应符合表应符合表7 7的要求的要求. . 序号项 目指 标备 注1水泥净浆流动度（mm）2402硫酸钠含量（%）10.03氯离子含量（%）0.24碱含量（Na2O+0.658K2O）（%）10.05减水率（%）206含气量（%）3.0用于配制非抗冻混凝土时4.5用于配制抗冻混凝土时7坍落度保留值（30min，60min）（mm）180，150用于泵送混凝土时8常压泌水率比（%）209压力泌水率比（%）90用于泵送混凝

18、土时10抗压强度比（3d，7d，28d）（%）130，125，12011对钢筋锈蚀作用无锈蚀12收缩率比（%）135 13相对耐久性指标（%，200次）80表7 外加剂的技术要求重点：减水、保坍、适量引气且不泌水。 第一代:木钙，减水率8%； 第二代:萘系、蜜胺系、脂肪族系、氨基磺酸盐系列，减水率15%以上(坍落度损失大、泌水性、饱水性差)； 第三代：聚羧酸高效减水剂，减水率30%，适当引气,坍落度损失小,保水性好。 重点:适当引气 消费过程:消泡、加气,母液80%加水稀释成20%液体 实践运用:选配比(样品) 大量施工时(质量劣化) 检验:减水率,含固量5 5、矿物外加剂、矿物外加剂 用于改

19、善砼耐久性能而参与的、磨细用于改善砼耐久性能而参与的、磨细的各种的各种矿物掺合料矿物掺合料(GB/T18736)(GB/T18736)。 种类种类: :粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰、铁粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰、铁灰、灰、稻壳灰、沸石粉。稻壳灰、沸石粉。 (1)粉煤灰 粉煤灰也叫飞灰，是燃煤电厂烟囱搜集的灰尘。粉煤灰应选用质量稳定的产品。强度等级不大于C50的钢筋混凝土宜选用国标I级或II级粉煤灰，但应控制粉煤灰的烧失量不大于5.0%，细度不大于20%；强度等级不小于C50的预应力混凝土宜选用国标I级粉煤灰，但应控制粉煤灰的烧失量不大于3.0%。 重点: 烧失量、最大掺量。 烧失量 烧失量越大，含碳

20、量越高，混凝土需水量越大,影响外加剂效果；用电收尘收取的灰越细，所含玻璃微珠越多,含碳量就越低，需水量就小。 国标规定:I级灰烧失量5%,级灰8%。 技术条件:烧失量3%。 最大掺量 GBJ146-90中粉煤灰取代水泥最大限量见表8。表8 GBJ146-90中粉煤灰取代水泥最大限量混凝土种类水泥品种硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥预应力混凝土25%15%钢筋混凝土、高强混凝土、高抗冻混凝土、蒸养混凝土30%25%中低强度混凝土、少筋或无筋混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土、水下或地下混凝土、压浆混凝土50%40%碾压混凝土65%55% 中国建筑资料科学研讨院院长姚燕建议：常态混凝土50%为宜，杭州湾大桥

21、中铁四局和上海同济大学协作的海工混凝土课题粉煤灰掺量为50%。 过高的粉煤灰掺量除降低强度外，还会呵斥贫钙现象，不利于耐久性。中建材院实验结果当粉煤灰掺量为20%时，水化率达25%；当粉煤灰掺量为70%时，水化率达18%。 粉煤灰比外表积:300m2/kg350m2/kg2磨细矿渣 磨细矿渣是炼铁炉中浮于铁水外表的熔渣，排出时用水急冷得到的水淬矿渣，磨细到一定程度的矿碴细粉。矿渣粉应采用水淬矿渣的粉磨产品。 研磨方法：球磨、辊压机、辊磨常用 当比外表积为300kg/m3时，平均粒径为21.2m； 400kg/m3时，平均粒径为14.5m； 800kg/m3时，平均粒径为2.5m。 当磨细矿渣的

22、比外表积到达400kg/m3以上时，能较充分地发挥其活性。 运用:需水量比,烧失量活性指数 磨细矿渣的技术目的如表9所示： 表9 磨细矿渣的技术要求序号名称技术要求1MgO含量（%）142SO3含量（%）4.03烧失量（%）3.04氯离子含量（%）0.025比表面积（m2/kg）3505006需水量比（%）1007含水率（%）1.0828d活性指数（%）95重点：和粉煤灰配伍6 6、混凝土用水及环境水、混凝土用水及环境水 拌合用水可采用饮用水。当采用其他来源的拌合用水可采用饮用水。当采用其他来源的水时，水的品水时，水的品质应符合下表的要求。质应符合下表的要求。表10 拌合用水的技术要求项目预应

23、力混凝土钢筋混凝土素混凝土pH值4.54.54.5不溶物（mg/L）200020005000可溶物（mg/L）2000500010000氯化物（以Cl-计）（mg/L）50010003500硫酸盐（以SO42-计）（mg/L）60020002700碱含量（以当量Na2O计）（mg/L）150015001500凝结时间差（min）30抗压强度比（%）90注：1 拌合用水不得采用海水。当混凝土处于氯盐环境时，拌合水氯离子含量应不 大于200mg/L。对于运用钢丝或经热处置钢筋的预应力混凝土，拌合水氯离子 含量不得超越350mg/L。 2 养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他工程应符合表3.5

24、-1的规定。养 护用水不得采用海水。 拌合用水 混凝土用水 养护用水 环境水对混凝土有5种侵蚀性软水侵蚀溶出性侵蚀 软化是指暂时硬度较小的水，水泥石长期和软化水接触，其中一些水化物按溶解度的大小，依次被水溶解，CH首先被溶解,水泥石碱度降低，其他水化产物CSH发生分解，水泥石构造遭到破坏，强度不断降低。当CH溶出5%时，强度下降7%；当CH溶出24%时强度下降29%。硫酸盐侵蚀 Ca(OH)2+Na2SO4H2O=CaSO42H2O+NaOH+8H2O然后，所生成的硫酸钙与水化铝酸钙作用，生成水化硫铝酸钙3CaOAl2O36H2O+3(CaSO42H2O)+19H2O =3CaOAl2O33C

25、aSO431H2O生成的水化硫铝酸钙含有大量结晶水，其体积比原体积添加1.5倍，对水泥石产生宏大的破坏作用。镁盐侵蚀 Ca(OH)2+MgSO4+2H2O=CaSO42H2O+Mg(OH)2 Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2生成的氢氧化镁松软，无胶结才干，氯化钙易溶于水。碳酸盐侵蚀 Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO32H2O 由于水中含有较多的二氧化碳，它与生成碳酸钙按以下可逆反应作用。 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 当水中含有较多的二氧化碳，并超越平衡浓度时，上式反响向右进展，水泥石中CH经过转变为易溶的重碳酸钙而溶失，随着CH降低，其他水化产

26、物分解，使腐蚀进一步加剧。普通酸性侵蚀：各种酸类不同程度的腐蚀作用 2HCl+Ca(OH)2= CaCl2+2H2O 易溶于水 H2SO4+Ca(OH)2= CaSO42H2O 二水石膏，结晶膨胀 环境水中的酸的氯离子浓度越大，pH值越小，侵蚀越严重。7 7、作用机理、作用机理 高任务性:大小均匀的气泡，玻璃微珠，大坍落度， 无泌水、粘度适中、不离析高任务性 (滚动效应) 体积稳定性：抵抗物理化学作用下产生的变形能 力，收缩、弹性、徐变、温度变形 力学性能：抗压、抗拉、抗剪、疲劳、粘结 高耐久性 耐久性能：碳化、抗氯离子侵蚀、钢筋锈蚀、碱骨 (火山灰效应,填充效应) 料反响、冻融破坏、抗裂三三

27、 高性能混凝土配合比设计高性能混凝土配合比设计1 1、设计理念、设计理念 普通混凝土普通混凝土: :强度强度 高性能混凝土高性能混凝土: :耐久性耐久性 砂填碎石空隙，水泥填砂空隙，矿物外砂填碎石空隙，水泥填砂空隙，矿物外加剂填水加剂填水泥空隙泥空隙 ( (粉体效应粉体效应) ) 。表12 桩体C30混凝土配合比设计参考目的序号项目环境类别T1L1H1H2H3H41最大胶材用量（kg/m3）4004004004004004002最小胶材用量（kg/m3）2803203003303603603最大水胶比0.550.450.500.450.400.36456d最大电通量（C/p>

28、0120010001000528d最小抗蚀系数0.80.80.80.86最小含气量（%）2.02.02.02.02.02.07泌水率（%）不泌水8氯离子总含量（kg/m3）0.001B（B为胶材用量）9总碱含量（kg/m3）不限制（采用非活性骨料时）3.0（当骨料砂浆棒膨胀率在0.10%0.30%时）10抗碱骨料反应性采用非活性骨料抑制效能合格（砂浆棒膨胀率在0.20%0.30%时）11抗裂性应通过对比试验选择抗裂性相对较好的配合比注：采用水下混凝土灌注工艺时，混凝土配制强度应提高10%。表13 墩台体C30混凝土配合比设计参考目的序号项目环境类别T2T3L1L2H1H2H3H4D1D2D31

29、最大胶材用量（kg/m3）4004004004004004004004004004004002最小胶材用量（kg/m3）3003203203403003303603603003203403最大水胶比0.500.450.450.400.500.450.400.360.500.450.40456d最大电通量（C）1500150010008001200120010001000528d最小抗蚀系数0.80.80.80.8656d抗冻等级F3007最小含气量（%）2.0根据设计确定8泌水率（%）不泌水9氯离子总含量（kg/m3）0.001B（B为胶材用量）10总碱含量（kg/m3）不限制（采用非活性骨料

30、时）3.0（当骨料砂浆棒膨胀率在0.10%0.30%时）11抗碱骨料反应性采用非活性骨料抑制效能合格（砂浆棒膨胀率在0.20%0.30%时）12抗裂性应通过对比试验选择抗裂性相对较好的配合比表14 梁体C50混凝土配合比设计参考目的序号项目环境类别（T2）1最大胶材用量（kg/m3）5002最小胶材用量（kg/m3）3003最大水胶比0.35456d最大电通量（C）1000556d抗渗等级P20656d抗冻等级F2007含气量（%）248泌水率（%）不泌水9氯离子总含量（kg/m3）0.0006B（B为胶材用量）10总碱含量（kg/m3）不限制（采用非活性骨料时）3.0（当骨料砂浆棒膨胀率在0

31、.10%0.20%时）11抗碱骨料反应性采用非活性骨料抑制效能合格（砂浆棒膨胀率在0.10%0.20%时）12抗裂性应通过对比试验选择抗裂性相对较好的配合比混凝土配合比应参照现行国家规范JGJ 55-2000进展设计。 设计混凝土配合比的普通途径为： 选用低水化热和低碱含量的水泥，尽能够防止运用早强水泥和高C3A含量的水泥； 选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的干净骨料； 适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料； 采器具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔构造、能明显改善或提高混凝土耐久性能的公用复合外加剂，尽量降低拌合水用量； 将混凝土的最低强度等级、最大水胶比、最小水泥用

32、量、最低胶凝资料用量和最大胶凝资料用量限制在适宜的范围内； 尽能够减少混凝土胶凝资料中的水泥用量。京沪高铁四标主体构造物环境作用类别、等级及配合比设计参考目的京沪高铁四标主体构造物环境作用类别、等级及配合比设计参考目的 环境类别环境类别. .等级等级砼等级砼等级T1T1T2T2T3T3H1H1H2H2D1D1D2D2C30C30最大胶凝材料用量最大胶凝材料用量400400400400400400400400400400400400400400最小胶凝材料用量最小胶凝材料用量280280300300320320300300330330300320320C50C50最大胶凝材料用量最大胶凝材料用量

33、500500最小胶凝材料用量最小胶凝材料用量3003002 2、阅历参数、阅历参数C30:C30: 当水泥采用当水泥采用42.542.5强度等级时，每立方强度等级时，每立方混凝土胶凝材混凝土胶凝材料用量为料用量为360360380kg380kg，粉煤灰掺量为，粉煤灰掺量为353540%40%，含砂率为，含砂率为383840%40%，碎石用量为，碎石用量为1150kg1150kg左右，用水量左右，用水量为为165kg165kg左右左右, ,聚羧酸外加剂掺量为聚羧酸外加剂掺量为1%1%。C50:C50: 当水泥用当水泥用42.542.5强度等级时，每立方混强度等级时，每立方混凝土胶凝资料凝土胶凝资

34、料用量为用量为460460490kg490kg，矿物外加剂掺量，矿物外加剂掺量45%45%以以上上(2(2种矿物外种矿物外加剂或加剂或2 2种以上种以上) )，含砂率，含砂率40%40%，碎石用量，碎石用量110011001150kg1150kg，用水量用水量165kg 165kg 左右，聚羧酸外加剂掺量左右，聚羧酸外加剂掺量1%1%。3、武广客运专线耐久性混凝土配合比统计资料，见表17。表17 武广客运专线耐久性混凝土配合比统计序号强度等级施工单位材料用量（kg/m3）水泥粉煤灰矿渣粉砂碎石1碎石2水外加剂1C30中铁十四局273117/8014246371453.122中铁十六局27090

35、/7804326481402.163中铁四局240110507543247561562.004中铁大桥局300100/7804316451563.25中铁一局262102/7864346521643.646中铁十一局273117/6805555551582.737中铁八局267115/8053736941463.068中铁十八局275118/7695315311573.939C50中铁十四局360120/6753307711403.610中铁十六局380100/7484316461524.5611中铁四局37347476994566841354.9512中铁大桥局311481207434116

36、161514.7913中铁一局31874987255445441574.914中铁十一局39298/6804446661614.915中铁八局33897487394256381453.8616中铁十八局36361616654346521504.374 4、配合比设计步骤、配合比设计步骤(1)(1)计算试配强度计算试配强度:f:f配配=1.645G+f=1.645G+f设设(2)(2)计算水胶比计算水胶比 提倡本人根据以往实测数据，回归参数，做提倡本人根据以往实测数据，回归参数，做保罗米关系式保罗米关系式 f f配配=Af=Af灰灰(c/w+B)(c/w+B) w/c=Af w/c=Af灰灰/f

37、/f配配+A.Bf+A.Bf灰灰 (3)(3)计算胶凝资料用量计算胶凝资料用量 令浆体和骨料体积比为令浆体和骨料体积比为35:6535:65 w/B w/B 0.7B/Pc+0.3B/PF+W/1.0+0.01a 0.7B/Pc+0.3B/PF+W/1.0+0.01a 解方程组得出解方程组得出B B、w w计算出计算出c.Fc.F(4)(4)计算砂、碎石用量计算砂、碎石用量 s/fs+G/fG=0.65 s/fs+G/fG=0.65 s/s+G= s/s+G=含砂率含砂率 解方程得出解方程得出s,Gs,G5 5、耐久性的实验结果、耐久性的实验结果(1)(1)水胶比和电通量水胶比和电通量 随龄期

38、添加随龄期添加, ,电通量逐渐降低电通量逐渐降低, ,早期影响显著早期影响显著, ,后期减小。后期减小。 同一龄期随水胶比降低同一龄期随水胶比降低, ,电通量降低电通量降低, , 56d 1000 56d 100020002000库仑水胶比库仑水胶比0.30.30.50.5 56d 56d小于小于10001000库仑水胶比库仑水胶比0.30.30.40.4 (2)(2)含气量和电通量含气量和电通量 砼中含气量添加砼中含气量添加, ,电通量添加不大电通量添加不大 当电通量为当电通量为10001000库仑时库仑时, ,对应的含气量为对应的含气量为4%4%左右。左右。(3)(3)含泥量和电通量含泥量

39、和电通量 含泥量添加含泥量添加, ,电通量添加电通量添加 当含泥量为当含泥量为4%4%时时, ,电通量接近电通量接近10001000库仑库仑, ,再大再大满足不了要求满足不了要求(4)粉煤灰掺量和电通量 7d随粉煤灰掺量添加,电通量添加 当掺40%时,28d、56d电通量减少 当掺大于40%时,28d、56d电通量添加 因此可看出40%是拐点。(5)粉煤灰烧失量和电通量 烧失量添加,电通量增大,28d影响大,56d影响不明显。 当烧失量为19%时,56d电通量1000库仑(6)外加剂掺量和电通量 当掺量1%随掺量添加,电通量在添加。 四四 高性能混凝土施工高性能混凝土施工1 1、拌合站：、拌合

40、站： 自落式一中、小型拌合站自落式一中、小型拌合站-大拌合站：计量合大拌合站：计量合格证格证 运转中运转中检查检查2 2、场地：足够大、场地：足够大 分仓储存分仓储存3 3、搅拌：、搅拌： 胶凝资料水泥、矿物外加剂等胶凝资料水泥、矿物外加剂等1%1%；公；公用复合用复合外加剂外加剂1%1%；粗、细骨料；粗、细骨料2%2%；拌合用水；拌合用水1%1%。2 2 应采用卧轴式、行星式或逆流式强迫搅拌机搅拌应采用卧轴式、行星式或逆流式强迫搅拌机搅拌混凝土，采用电子计量系统计量原资料。搅拌时，宜先混凝土，采用电子计量系统计量原资料。搅拌时，宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和公用复合外向搅拌机投入

41、细骨料、水泥、矿物掺和料和公用复合外加剂，搅拌均匀后，再参与所需用水量，待砂浆充分搅加剂，搅拌均匀后，再参与所需用水量，待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。上述每一拌后再投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于阶段的搅拌时间不少于30s30s，总搅拌时间不宜少于，总搅拌时间不宜少于2min2min，也不宜超越也不宜超越3min3min。 (3) (3)冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需求预热的最高温度，以满足混凝土最低入模温度水和骨料需求预热的最高温度，以满足混凝土最低入模温度( (1

42、212要求。应优先采用加热水的预热方法调整拌合物温度，但要求。应优先采用加热水的预热方法调整拌合物温度，但水的加热温度不宜高于水的加热温度不宜高于8080。当加热水还不能满足要求或骨料中。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进展加热，其加热温含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进展加热，其加热温度不应高于度不应高于6060。水泥、公用复合外加剂及矿物掺和料可在运用。水泥、公用复合外加剂及矿物掺和料可在运用前运入暖棚进展自然预热，但不得直接加热。前运入暖棚进展自然预热，但不得直接加热。 (4) (4)炎热季节搅拌混凝土时，应采取在骨料堆场搭设遮阳棚、炎热季节搅拌

43、混凝土时，应采取在骨料堆场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度满足相应能在傍晚和晚上搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度满足相应规定。规定。投料顺序投料顺序正常施工：正常施工： 先投水泥、砂、粉煤灰和水造壳运先投水泥、砂、粉煤灰和水造壳运动，再投入动，再投入碎石和外加剂。碎石和外加剂。冬期施工冬期施工: : 先投砂、碎石和水，再投入水泥、粉先投砂、碎石和水，再投入水泥、粉煤灰和外加剂。煤灰和外加剂。4 4、运输、运输 混凝土运输应选用能确保浇筑任务延续进混凝土运

44、输应选用能确保浇筑任务延续进展、运输才干与混展、运输才干与混凝土搅拌机的搅拌才干相匹配的运输设备。不得凝土搅拌机的搅拌才干相匹配的运输设备。不得采用机动翻斗车、采用机动翻斗车、手推车等工具长间隔运输混凝土。手推车等工具长间隔运输混凝土。 运输过程中，应确保混凝土不发生离析、运输过程中，应确保混凝土不发生离析、漏浆、泌水及坍落漏浆、泌水及坍落度损失过多等景象，运至浇筑地点的混凝土应仍度损失过多等景象，运至浇筑地点的混凝土应仍坚持均匀性和良好坚持均匀性和良好的拌和物性能。的拌和物性能。 运输混凝土过程中，应对运输设备采取保运输混凝土过程中，应对运输设备采取保温隔热措施，防止温隔热措施，防止部分混凝

45、土温度升高夏季或受冻冬季。部分混凝土温度升高夏季或受冻冬季。应采取适当措施防应采取适当措施防止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输混凝土止水份进入运输容器或蒸发，严禁在运输混凝土过程中向混凝土内过程中向混凝土内加水。加水。 应尽量减少混凝土的转载次数和运输时间。从搅拌机卸出混凝土到应尽量减少混凝土的转载次数和运输时间。从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑终了的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。混凝土浇筑终了的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。 采用搅拌运输车运送混凝土时，运输过程中宜以采用搅拌运输车运送混凝土时，运输过程中宜以2 24r/min4r/min的转速的转速搅动；当搅拌运输车到达浇灌

46、现场时，应高速旋转搅动；当搅拌运输车到达浇灌现场时，应高速旋转202030s30s后再将混凝土后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗或混凝土料斗中。拌和物喂入泵车受料斗或混凝土料斗中。 采用混凝土泵保送混凝土时，除应按采用混凝土泵保送混凝土时，除应按JGJ/T1095JGJ/T1095的规定进展施工的规定进展施工外，还应特别留意如下事项：外，还应特别留意如下事项： 在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度应尽量小，在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度应尽量小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。当浇筑层的高度较大时，尤以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。当浇筑层的高度较大时，尤应

47、控制拌和物的坍落度，并且运用串筒浇筑；普通情况下，泵送下料口应控制拌和物的坍落度，并且运用串筒浇筑；普通情况下，泵送下料口应能挪动；当泵送下料口固定时，固定的间距不宜过大，普通不大于应能挪动；当泵送下料口固定时，固定的间距不宜过大，普通不大于3m3m。 泵送混凝土时，保送管路起始程度管段长度不应小于15m。除出口处可采用软管外，保送管路的其它部位均不得采用软管。保送管路运用支架、吊具等加以固定，不应与模板和钢筋接触。高温或低温环境下，保送管路应分别用湿帘和保温资料覆盖。 向下泵送混凝土时，管路与垂线的夹角不宜小于12，以防止混入空气引起管路阻塞。 混凝土普通宜在搅拌后60min内泵送终了，且在

48、1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑终了。在交通拥堵和气候炎热等情况下，应采取特殊措施防止混凝土坍落度损失过大。 因各种缘由导致停泵时间超越15min，应每隔45min开泵一次，使泵机进展正转和反转两个方向的运动，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。如停泵时间超越45min，应将管中混凝土去除，并用压力水或其它方法冲洗管内残留的混凝土。表表18 18 混凝土拌合物性能混凝土拌合物性能结构物名称结构物名称灌注桩灌注桩基础、承台、墩台、涵基础、承台、墩台、涵洞洞支承垫石支承垫石预应力梁预应力梁梁面纤维混凝土梁面纤维混凝土入模坍落度入模坍落度220mm220mm180mm180mm120mm12

49、0mm180mm180mm90mm90mm 混凝土坍落度应随构造物高度的添加而逐渐越小5 5、浇筑、浇筑 应预先制定浇筑工艺，明确构造分段分应预先制定浇筑工艺，明确构造分段分块的间隔浇筑顺块的间隔浇筑顺序尽量减少后浇带或衔接缝和钢筋的混凝土序尽量减少后浇带或衔接缝和钢筋的混凝土维护层厚度控维护层厚度控制措施；明确浇筑进展方向和入模点，尽能够实制措施；明确浇筑进展方向和入模点，尽能够实行对称入模浇行对称入模浇筑混凝土。筑混凝土。 基底为非粘性土或干土时，应浇筑垫层；基底为非粘性土或干土时，应浇筑垫层；基底为岩石时基底为岩石时应加以润湿，并铺一层厚应加以润湿，并铺一层厚202030mm30mm的水

50、泥砂浆，的水泥砂浆，然后于水泥砂然后于水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。浆凝结前浇筑第一层混凝土。 应预先根据构造截面尺寸、环境条件等研应预先根据构造截面尺寸、环境条件等研讨确定必要的讨确定必要的降温防裂措施。降温防裂措施。 混凝土入模温度宜为混凝土入模温度宜为530530，大体积混凝土入模温，大体积混凝土入模温度不宜超越度不宜超越2828。新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩。新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质之间的温差应不大于土介质之间的温差应不大于1515。 混凝土应分层进展浇筑，不得随意留置施工缝。其混凝土应分层进展浇筑，不得随意留置施工缝。其分层厚度指捣实后厚度应根据搅拌机的才干、

51、运输条分层厚度指捣实后厚度应根据搅拌机的才干、运输条件、浇筑速度、振捣才干和构造要求等条件确定，表件、浇筑速度、振捣才干和构造要求等条件确定，表1919中中的数值可供参考，但最大摊铺厚度不宜大于的数值可供参考，但最大摊铺厚度不宜大于400mm400mm，泵送，泵送混混凝土的摊铺厚度不宜大于凝土的摊铺厚度不宜大于600 mm600 mm。 表19 混凝土的浇筑层厚度振捣方法浇筑层厚度（cm）插入式振动振捣器作用部分长度的1.25倍表面振动无筋或配筋稀疏的结构25配筋较密的结构15附着式振动30 注：表列规定可根据构造物和振动器型号等情况适当调整。 在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在

52、下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑间隔应保持1.5m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开场逐层扩展升高，坚持程度分层。 (6) (6)自高处向模板内倾卸混凝土时，自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土为防止混凝土离析，普通应满足以下要求：从高处直离析，普通应满足以下要求：从高处直接倾卸时，混凝土接倾卸时，混凝土自在倾落高度不宜超越自在倾落高度不宜超越2m2m，以不发生离，以不发生离析为度；当倾落高析为度；当倾落高度超越度超越2m2m时，应经过串筒、溜管或振动时，应经过串筒、溜管或振动溜管等设备铺助下溜管等设备铺助下落；串筒出料口距混凝土浇筑面

53、的高度落；串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超越不宜超越1m1m。 布料布料6 6、振捣、振捣 混凝土浇筑过程中，应随时对混凝土进混凝土浇筑过程中，应随时对混凝土进展振捣并展振捣并使其均匀密实。振捣宜采用插入式振捣棒垂直点使其均匀密实。振捣宜采用插入式振捣棒垂直点振，也振，也可采用插入式振捣棒和附着式振捣器结合振捣。可采用插入式振捣棒和附着式振捣器结合振捣。混凝土混凝土较粘稠时较粘稠时( (如采用斗送法浇筑的混凝土如采用斗送法浇筑的混凝土) )应加密振应加密振点。点。 混凝土的捣实，普通均应运用插入式振捣混凝土的捣实，普通均应运用插入式振捣棒振捣棒振捣. .混凝土构件顶面部分，预应力混凝土构件

54、或其他混凝土构件顶面部分，预应力混凝土构件或其他薄层部薄层部位可用平板振捣器振捣。位可用平板振捣器振捣。 混凝土振捣密实的普通标志是混凝土液化泛浆后混凝土振捣密实的普通标志是混凝土液化泛浆后其外表根本不再下沉、气泡不继续涌出，泛浆、外表平其外表根本不再下沉、气泡不继续涌出，泛浆、外表平坦。坦。 不得在模板内利用振捣棒使混凝土长间隔流动或不得在模板内利用振捣棒使混凝土长间隔流动或运送混凝土，以致引起离析。混凝土捣实后运送混凝土，以致引起离析。混凝土捣实后1.5h1.5h到到24h24h之之内，不得遭到振动。内，不得遭到振动。 混凝土振捣过程中，应防止反复振捣，防止过振混凝土振捣过程中，应防止反复

55、振捣，防止过振应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止在振捣混凝土过程中产生漏浆。在振捣混凝土过程中产生漏浆。 (6)应根据构造尺寸和钢筋间距情况，合理选择振捣工艺,选择不同型号的振捣工具，如振捣棒直径、频率等。为确保钢筋维护层混凝土质量，应选用小直径的振捣棒或采用人工铲对维护层混凝土进展专门振捣和铲实。 (7)表层混凝土振捣完成后，应及时修整、抹平混凝土裸露面，待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。抹面时严禁洒水，并防止过度操作影响表层混凝土的质量。尤其冰冷地域受冻融作用的混凝土和暴露于干旱地域的混凝土，更要留意施工抹面工序质量的保证。 (8

56、) 插入式振捣棒操作要点 振动棒普通应安放在结实的脚手板上，不应在启动形状下放置于模板支撑或钢筋上。不得将软轴插入到混凝土内部和使软轴折成硬弯。应防止振动棒碰撞模板、钢筋吊环、预埋件等。振动棒与模板的间隔不应大于其作用半径的0.5倍。 运用振动棒时，前手应紧握在振动棒上端约50cm处，以控制插入点，后手扶正软轴，前后手相距40cm50cm左右，使振动棒自然沉入混凝土内。插入式振动器操作时，应做到“快插慢拔。“快插是为了防止混凝土表层先振实，而下层混凝土发生分层，离析景象。“慢拔 是为了使混凝上能填满振动捧抽出时构成的“空隙，防止构成空洞。 振动棒插入混凝土后，应上下挪动变换位置，幅度为5cm1

57、0cm，以利于排出混凝土中空气，振捣密实。每插点应掌握好振捣时间，过短过长都不利，每点振捣时间普通为20s30s，运用高频振动器时，也不应少于10s。待混凝土外表基本液化泛出灰浆，不再下沉、不再出现气泡时，方可拨出振动棒。 振动棒插入点布置应陈列均匀，可采用“行列式 或“交错式，按顺序挪动，不应混用，以免呵斥混乱而发生漏振。每次挪动位置的间隔应不大于振动器作用半径R的1.5倍。振动棒的作用半径通常为振动棒半径的8倍10倍普通为300mm400mm。 棒振捣应垂直地插入新浇筑混凝土内，并进入尚未凝固的前一层混凝土50100mm。振捣过程中振捣棒与侧模应坚持50100mm的间隔。 (9)平板振捣器

58、操作要点 平板式振动器在每一位置上应延续振动一定时间,正常情况下约为2540s。以混凝土外表出现浮浆为准。 挪动时应成排依次振捣前进，挪动速度通常23m/min。前后位置和排间相互搭接应为35cm，防止漏振.振动倾斜混凝土外表时，应由低处逐渐向高处挪动，以保证混凝土振实。 平板式振动器的有效作用深度，在无筋及单筋平板中约为200mm，在双筋平板中约为120mm，且振捣时不应使上层钢筋移位。 (10) 附着式振动器操作要点 附着式振动器振动作用深度约为250mm左右。如构件较厚，需求在构件两侧安设振动器同时进展振捣。 附着式振动器的转子轴应程度地安装在模板上，每个固定点的螺栓应加装防振弹簧垫圈。

59、在一个构件上安装几台振动器时，振动频率必需一致，在两侧安装时, 相对应的位置应错开，使振捣均匀。 混凝土入模后方可开动振动器，混凝土浇筑高度应高于振动器安装部位，当钢筋较密时和构件断面较深较窄时，亦可采取边浇边振动的方法。 振动时间和设置间距，随构造方式、模板巩固程度.混凝土坍落度及振动器功率等要素经过实验确定，普通每隔11.5m间隔设置一个振动器。 墙壁效应7 7、养护、养护 扩展根底、承台、墩台、支承垫石、梁面扩展根底、承台、墩台、支承垫石、梁面防护层混凝土防护层混凝土的养护的养护 混凝土振捣终了，应及时采取适当的保温混凝土振捣终了，应及时采取适当的保温保湿措施对混保湿措施对混凝土进展养护

60、。凝土进展养护。 当新浇混凝土具有暴露面时，应先将暴露面当新浇混凝土具有暴露面时，应先将暴露面混凝土抹平，混凝土抹平，再用麻布、草帘等将暴露面覆盖，并及时采取喷再用麻布、草帘等将暴露面覆盖，并及时采取喷雾洒水等措施雾洒水等措施对混凝土进展保湿养护对混凝土进展保湿养护7d7d以上。待喷雾洒水养护以上。待喷雾洒水养护7d7d以上且水泥以上且水泥水化热峰值过后，假设需撤除麻布或草帘，应再水化热峰值过后，假设需撤除麻布或草帘，应再用塑料薄膜将暴用塑料薄膜将暴露面严密覆盖露面严密覆盖14d14d以上塑料薄膜与混凝土外表之以上塑料薄膜与混凝土外表之间不得留有间不得留有空隙，或蓄水养护混凝土空隙，或蓄水养护