高性能混凝土简介ppt课件

1、 高性能混凝土基本概念高性能混凝土用原材料高性能混凝土配合比设计高性能混凝土施工高性能混凝土施工质量检验一一 高性能混凝土基本概念高性能混凝土基本概念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。一般认为，高性能混凝土是高工作性、土没有定义。一般认为，高性能混凝土是高工作性、高耐久性。高耐久性。2 2、什么结构物是高性能混凝土、什么结构物是高性能混凝土 根据根据 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定, , 混混凝土结构凝土结构设计使用年限级别见表设计

2、使用年限级别见表1 1：表表1 1 混凝土结构设计使用年限级别混凝土结构设计使用年限级别设计使用年限级别设计使用年限适用范围示例一 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指标、高性能混凝土的耐久性评价指标 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 H2

3、H3H4 D1D2D31500150010008001200120010001000-桩体混凝土T1L1H1H2H3H4150010001200120010001000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 高性能混凝土用原材料高性能混凝土用原材料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

4、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

5、当骨料具有碱硅酸反应活性时，水泥的碱含量不应超过0.60%。2 C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.60%。 重点重点: : 水泥品种、水泥强度等级及细度、水泥矿物成水泥品种、水泥强度等级及细度、水泥矿物成份份C3AC3A （1 1水泥品种水泥品种 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

6、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/T

7、203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5.2.4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

8、措施是增加提高水泥强度的主要措施是增加C3AC3A和和C3SC3S含含量和增加量和增加比表面积，易导致水泥水化速率过快比表面积，易导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, ,微结构不良微结构不良, ,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。 （旧标准硬练（旧标准硬练:500:600:700:500:600:700 （旧标准软练（旧标准软练:425:525:625:425:525:625 （新国标（新国标ISO:32.5:42.5:52.5ISO:

9、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。水泥必须控制一定的粉磨细度，水泥颗粒越细，凝结越快，早期强度发挥越快，泌水性小，但也不能太细，否则，一方面水泥的需水量大幅度增加，干缩大，水化放热集中；另一方面，大大降低了磨机产量，增加电耗。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。一般比表面积为300350 m2/kg（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% ，不宜超过，不宜超过8%8%； C2S C2S：151537% 37% C3S C3S：6 660

10、% 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: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 细骨料应选用处于级配区的中粗河砂细骨料应选用处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

11、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，经监理和业主同意也可采用质量符合要求的监理和业主同意也可采用质量符合要求的人工砂。人工砂。 细骨料的品质应满足表细骨料的品质应满足表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

12、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%（用于梁体时砂浆棒膨胀率小于0.20%）人工砂压碎指标值（%）25重点:品种和级配 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，掺配比例应通过掺配比例应通过试验确定。试验确定。 粗骨料的品质应满足表粗骨料的品质应满足表5 5的要的要求。求。 表5 粗骨料的技术要求项目

13、 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

14、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指标值进行控制且应符合表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 沉积岩水成岩包括石灰岩、砂岩等；变质岩包括片麻岩、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 对于压碎指标值不符合表3.6-2规定的粗骨料，可通过试验，建立岩石抗压强度与压碎指标 值的对应关系，确

15、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，方可使用。 3 用于梁体时，压碎指标不应大于10%。表6 粗骨料的压碎指标值（%） 重点:级配、紧密空隙率。A 级配:二级级配或多级级配计算法或试配法）B 松散堆积密度1500kg/m3，紧密空隙率40%，吸水率2% 铁建设2019140号:受材料表观密度的影响,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,其松散堆积密度可能还是接近但小于1500kg/m3但对于紧密孔隙率,由于在采用二级级配或多级级配的情况下,可以通过改变掺配比例、改善骨料粒形等技术措施

16、对紧密孔隙率进行调整。因此,为了保证粗骨料的空隙率不要太大,明确粗骨料的紧密孔隙率小于40%。 碱骨料反应:活性材料(蛋白石、玉髓、微晶石英) 粒形：圆度、球度、表面组织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、抗裂剂等无标掺加诸如防腐蚀剂、抗裂剂等无标准不规范的产准不规范的产品。品。 掺入混凝土中的外加剂品质掺入混凝土中的外加剂品质应符合表应符合表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）（%）

17、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

18、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 生产过程:消泡、加气,母液80%加水稀释成20%液体 实际应用:选配比(样品) 大量施工时(品质劣化) 检验:减水率,含固量5 5、矿物外加剂、矿物外加剂 用于改善砼耐久性能而加入的、磨细用于改善砼耐久性能而加入的、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，是燃煤电厂烟囱收集的灰尘。粉煤灰应选用品质稳定的产品。强度等级不大于C50的钢筋混凝土宜

19、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

20、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% 中国建筑材料科学研究院院长姚燕建议：常态混凝土50%为宜，杭州湾大桥中铁四局和上海同济大学合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，还会造成贫钙现象，不利于耐久性。中建材院试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%。 粉煤灰比表面积:300m2/kg350m2/kg（2磨细矿渣 磨细矿渣是炼铁炉中浮于铁水表面的熔渣，排出时用水急冷得到的水淬矿渣，磨细到一定程度

21、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） 当比表面积为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。 当磨细矿渣的比表面积达到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 磨细矿渣的技术指标如表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

22、：和粉煤灰的适应性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

23、 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。对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土，拌合水氯离子 含量不得超过350mg/L。 2 养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他项目应符合表3.5-1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，水泥石结构遭到破坏，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

24、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 =3CaOAl2O33CaSO431H2O生成的水化硫铝酸钙含有大量结晶水，其体积比原体积增加1.5倍，对水泥石产生巨大的破坏作用。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，无胶结能力，氯化钙易溶于水。碳酸盐侵蚀 Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO32H2O

25、由于水中含有较多的二氧化碳，它与生成碳酸钙按下列可逆反应作用。 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 当水中含有较多的二氧化碳，并超过平衡浓度时，上式反应向右进行，水泥石中CH通过转变为易溶的重碳酸钙而溶失，随着CH降低，其他水化产物分解，使腐蚀进一步加剧。一般酸性侵蚀：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 高工作性:大小均匀的气泡，玻璃微珠，大坍落度， 无泌水、粘度适中、不离析高工作

26、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) 料反应、冻融破坏、抗裂三三 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指标序号项目环境类别T1L1H1H2

27、H3H41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）150010001200120010001000528d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

28、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指标序号项目环境类别T2T3L1L2H1H2H3H4D1D2D31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）150015001000800120012001

29、0001000528d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指标序号项目环境类别（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

30、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0.10%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标准JGJ 55-2000进行设计。 设计混凝土配合比的一般途径为： 选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥； 选用球形粒形、吸水率低、空隙率

31、小的洁净骨料； 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； 采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂，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、最小水泥用量、最低胶凝材料用量和最大胶凝材料用量限制在适宜的范围内； 尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量。京沪高铁四标主体结构物环境作用类别、等级及配合比设计参考指标京沪高铁四标主体结构物环境作用类别、等级及配合比设计参考指标 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

32、用量400400400400400400400400400400400400400400最小胶凝材料用量最小胶凝材料用量280280300300320320300300330330300300320320C50C50最大胶凝材料用量最大胶凝材料用量500500最小胶凝材料用量最小胶凝材料用量3003002 2、经验参数、经验参数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

33、量为1150kg1150kg左右，用水量左右，用水量为为135135165kg165kg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，每立方混凝土胶凝材料凝土胶凝材料用量为用量为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135135165kg 165kg 左右，聚羧酸外加剂掺左右，聚羧酸外加剂掺量量

34、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27090/7804326481402.163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

35、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311481207434116161514.7913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:

36、f配配=1.645G+f=1.645G+f设设(2)(2)计算水胶比计算水胶比 提倡自己根据以往实测数据，回归参数，做提倡自己根据以往实测数据，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/f配配+A.Bf+A.Bf灰灰 (3)(3)计算胶凝材料用量计算胶凝材料用量 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

37、.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、耐久性的试验结果、耐久性的试验结果(1)(1)水胶比和电通量水胶比和电通量 随龄期增加随龄期增加, ,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

38、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 砼中含气量增加砼中含气量增加, ,电通量增加不大电通量增加不大 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和电通量 含泥量增加含泥量增加, ,电通量增加电通量增加 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随粉煤灰掺量增加,电通量增加 当掺40%时,28d、56d电通量减少 当掺大于40%时,28d、56d电通量增加 因

39、此可看出40%是拐点。(5)粉煤灰烧失量和电通量 烧失量增加,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%随掺量增加,电通量在增加。 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 运行中运行中检查检查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： 胶凝材料水泥、矿物外加剂等）胶凝材料水泥、矿物外加剂等）1%1%；专用复合专用复合外加剂外加剂1%1%；粗、细骨料；粗、细骨料2%2%

40、；拌合用水；拌合用水1%1%。（2 2） 应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，采用电子计量系统计量原材料。搅拌时，宜先混凝土，采用电子计量系统计量原材料。搅拌时，宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和专用复合外向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和专用复合外加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，待砂浆充分搅加剂，搅拌均匀后，再加入所需用水量，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

41、于2min2min，也不宜超过也不宜超过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要预热的最高温度，以满足混凝土最低入模温度水和骨料需要预热的最高温度，以满足混凝土最低入模温度( (1212）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行加热，其加热温含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进

42、行加热，其加热温度不应高于度不应高于6060。水泥、专用复合外加剂及矿物掺和料可在使用。水泥、专用复合外加剂及矿物掺和料可在使用前运入暖棚进行自然预热，但不得直接加热。前运入暖棚进行自然预热，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

43、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工作连续进混凝土运输应选用能确保浇筑工作连续进行、运输能力与混行、运输能力与混凝土搅拌机的搅拌能力相匹配的运输设备。不得凝土搅拌机的搅拌能力相匹配的运输设备。不得采用机动翻斗车、采用机动翻斗车、手推车等工具长距离运输混凝土。手推车等工具长距离运输混凝土。 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、

44、漏浆、泌水及坍落漏浆、泌水及坍落度损失过多等现象，运至浇筑地点的混凝土应仍度损失过多等现象，运至浇筑地点的混凝土应仍保持均匀性和良好保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，防止局部混凝土温度升高夏季或受冻冬季）。局部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

45、和运输时间。从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。混凝土浇筑完毕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。 采用混凝土泵输送混凝土时，除应按采用混凝土泵输送混凝土时，除应按JGJ/T1095JGJ/T1095的规定进行施工的规定进行施

46、工外，还应特别注意如下事项：外，还应特别注意如下事项： 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，尤应控制拌和物的坍落度，并且使用串筒浇筑；一般情况下，泵送下料口应控制拌和物的坍落度，并且使用串筒浇筑；一般情况下，泵送下料口应能移动；当泵送下料口固定时，固定的间距不宜过大，一般不大于应能移动；当泵送下料口固定时，固定的间距不宜过大，一般不大于3m3m。 泵送混凝土时，输送管路起始水平管段长度不应小于15m

47、。除出口处可采用软管外，输送管路的其它部位均不得采用软管。输送管路应用支架、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，输送管路应分别用湿帘和保温材料覆盖。 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。 混凝土一般宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑完毕。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。 因各种原因导致停泵时间超过15min，应每隔45min开泵一次，使泵机进行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。如停泵时间超过45min，应将管中混凝土清除，并用压

48、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220mm220mm180mm180mm120mm120mm180mm180mm90mm90mm 混凝土坍落度应随结构物高度的增加而逐渐越小5 5、浇筑、浇筑 应预先制定浇筑工艺，明确结构分段分应预先制定浇筑工艺，明确结构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连接缝和钢筋的混凝土序尽量减少后浇带或连接缝和钢筋的混凝土保护层厚度控保护层厚度控制措

49、施；明确浇筑进行方向和入模点，尽可能实制措施；明确浇筑进行方向和入模点，尽可能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。 应预先根据结构截面尺寸、环境条件等研应预先根据结构截面尺寸、环境条件等研究确定必要的究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

50、入模温度不宜超过度不宜超过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。 混凝土应分层进行浇筑，不得随意留置施工缝。其混凝土应分层进行浇筑，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能力、运输条分层厚度指捣实后厚度应根据搅拌机的能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件确定，表件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件确定，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

51、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：表列规定可根据结构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距离应保持1.5m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。 (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，一般应满足下列要求：从高处直离析，一

52、般应满足下列要求：从高处直接倾卸时，混凝土接倾卸时，混凝土自由倾落高度不宜超过自由倾落高度不宜超过2m2m，以不发生离，以不发生离析为度；当倾落高析为度；当倾落高度超过度超过2m2m时，应通过串筒、溜管或振动时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施铺助下溜管等设施铺助下落；串筒出料口距混凝土浇筑面的高度落；串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超过不宜超过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，应随时对混凝土进行振捣并行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

53、器联合振捣。可采用插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。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，一般均应使用插入式振捣混凝土的捣实，一般均应使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。 混凝土振捣密实的一般标志是混凝土液化泛浆后混凝土振捣密实的一般标志是混凝土液化泛浆后其表面基本不再下沉、气泡不持续涌出，泛浆、表面平其表面基本不再下沉、气泡不持续涌出，泛浆、表面平坦。坦。 不得在模板

54、内利用振捣棒使混凝土长距离流动或不得在模板内利用振捣棒使混凝土长距离流动或运送混凝土，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，不得受到振动。内，不得受到振动。 混凝土振捣过程中，应避免重复振捣，防止过振混凝土振捣过程中，应避免重复振捣，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)应根据结构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。为确保钢筋保护层混凝土质量，应选用小直

55、径的振捣棒或采用人工铲对保护层混凝土进行专门振捣和铲实。 (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。尤其寒冷地区受冻融作用的混凝土和暴露于干旱地区的混凝土，更要注意施工抹面工序质量的保证。 (8) 插入式振捣棒操作要点 振动棒一般应安放在牢固的脚手板上，不应在启动状态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。应避免振动棒碰撞模板、钢筋吊环、预埋件等。振动棒与模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍。 使用振动棒时，前手应紧握在振动棒上端约50cm处，以控制插入点，后手扶

56、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，离析现象。“慢拔” 是为了使混凝上能填满振动捧抽出时形成的“空隙”，防止形成空洞。 振动棒插入混凝土后，应上下移动变换位置，幅度为5cm10cm，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，每点振捣时间一般为20s30s，使用高频振动器时，也不应少于10s。待混凝土表面基本液化泛出灰浆，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排列均匀，可采用“行列式” 或“交错式”，按顺序移动，不应

57、混用，以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离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倍一般为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保持50100mm的距离。 (9)平板振捣器操作要点 平板式振动器在每一位置上应连续振动一定时间,正常情况下约为2540s。以混凝土表面出现浮浆为准。 移动时应成排依次振捣前进，移动速度通常23m/min。前后位置和排间相互搭接应为35cm，防止漏振.振动倾斜混凝土表面时，应由低处逐渐向高处移动，以保证混凝土振实。 平板式振动器的有效作用

58、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，需要在构件两侧安设振动器同时进行振捣。 附着式振动器的转子轴应水平地安装在模板上，每个固定点的螺栓应加装防振弹簧垫圈。在一个构件上安装几台振动器时，振动频率必须一致，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，随结构形式、模板坚固程度.混凝土坍落度及振动器功率等

59、因素通过试验确定，一般每隔11.5m距离设置一个振动器。 墙壁效应7 7、养护、养护 扩大基础、承台、墩台、支承垫石、梁面扩大基础、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 混凝土振捣完毕，应及时采取适当的保温混凝土振捣完毕，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行养护。凝土进行养护。 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行保湿养护对混凝土进行保湿养护7d7d以上。待喷雾洒水养护以

60、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，若需撤除麻布或草帘，应再用水化热峰值过后，若需撤除麻布或草帘，应再用塑料薄膜将暴塑料薄膜将暴露面紧密覆盖露面紧密覆盖14d14d以上塑料薄膜与混凝土表面之以上塑料薄膜与混凝土表面之间不得留有间不得留有空隙），或蓄水养护混凝土空隙），或蓄水养护混凝土14d14d以上，直至下道施以上，直至下道施工工序为止。工工序为止。 当混凝土采用带模养护方式养护时，应保证当混凝土采用带模养护方式养护时，应保证模板接缝处混模板接缝处混凝土不失水干燥。新浇立面混凝土振捣凝土不失水干燥。新浇立面混凝土振捣242448h48h且且强度发展至对强度发展至对结构