13高性能混凝土资料

1、精选文档高性能混凝土技术浅析张建伟 王禄（中交其次大路工程局有限公司直属项目事业部）摘要：本文主要介绍高速铁路高性能混凝土定义、协作比设计方法及要求，高性能混凝土施工时的相关规定和要求。关键词：高性能、高工作性、胶凝材料、水胶比、电通量1概述成绵乐客专项目是西南地区第一条高速铁路，代表了新一代高速铁路的技术，铁路均要求必需使用高性能混凝土施工，在保证混凝土质量的同时，要求高性能混凝土的成本最低。因此，接受合理、优化的高性能协作比与合理的施工方案、保证高性能混凝土在现场的施工质量是修建铁路百年大计至关重要的条件。目前高性能混凝土的特点是要求混凝土有高工作性、高耐久性及满足设计要求的强度。高工作性

2、指的是混凝土的施工可操作性，包括混凝土坍落度、扩展度、棍度、粘度、含砂率、泌水率等，要求混凝土坍落度、扩展度及其损失符合施工工艺设计要求，混凝土棍度较好，粘度适中，含砂率为最佳，混凝土无泌水等，达到以上要求的为高工作性；高耐久性是指混凝土的耐久性指标，混凝土初始把握为混凝土的有效含气量、水胶比等，要求混凝土有符合设计各种混凝土地址环境的低水胶比，较高的密实程度，保证混凝土能经受各种各样因素作用后的质量。检测指标为混凝土电通量、混凝土抗冻性，抗裂性指标。混凝土的强度是保证结构实体的最终质量。在高性能混凝土协作比设计的过程中，试验室充分考虑了这些因素，在胶凝材料中接受水泥、粉煤灰、矿渣粉等3种材料

3、，粗集料为了保证合理的级配并结合实际拌合站状况接受两级配，细集料要求接受区中砂，接受较少的用水量，通过参与高性能聚羧酸减水剂来达到减水效果，并通过对比试验得出满足设计强度等级要求的协作比。高性能混凝土协作比设计以主要接受各“材料填隙原理”，把各种材料依据比例组合起来达到各种等级强度的最紧密的结构实体。一般步骤，依据混凝土设计强度计算水胶比，然后依据施工工艺选取用水量，高性能混凝土每方混凝土用水量一般选择在140-155kg，依据用水量及水胶比确定胶凝材料用量，依据各种胶凝材料的质量、单价确定各材料的比例，计算最优的成本。之后检验接受砂、碎石集料的孔隙率，同时依据施工工艺初步选定砂率，依据质量法

4、或体积法确定集料用量，外加剂掺加量依据厂家及投标掺量确定，然后进行试拌，依据实际混凝土容重适当调整集料用量及砂率，调配出符合要求的几个协作比进行比较，选择工作性能最好，成本较低的协作比作为理论协作比进行上报。高性能混凝土重理论协作比的同时，更重理论协作比的施工实施，要求必需配置高性能混凝土搅拌站，全自动计量，不能任凭更改，材料必需搭棚，保证存储砂、石的含水率均匀，基本保证混凝土在加工的过程中与理论协作比相全都；同时在高性能混凝土在现场浇注后的必需专人养护负责，养护时间一般不少于14天。因此，想要把握好高性能混凝土的质量，必需了解高性能混凝土的各项特点，在明确高性能混凝土的各项把握关键点后，依据

5、要求进行把握，施工的混凝土质量方能满足要求，是能保证高速铁路百年大计实现的基础。2高性能混凝土对原材料指标的要求高性能混凝土对材料的使用及选择格外严格，质量要求高，部分材料的相关指标如下：对混凝土使用的水泥的要求如下表：水泥的技术要求序号项目技术要求备注1比表面积350m2/kg(对硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥)按水泥比表面积测定方法（勃氏法）（GB/T8074）检验280m方孔筛筛余10.0%(对一般硅酸盐水泥)按水泥细度检验方法(80m筛筛析法)（GB/T1345-2005）检验3游离 氧化钙含量1.0%按水泥化学分析方法（GB/T）检验4碱含量0.08%5熟料中的C3A含量非氯盐环境下8%，

6、氯盐环境下10%按水泥化学分析方法（GB/T）检验后计算求得6Cl-含量不宜大于0.1%(钢筋混凝土)按水泥原材料中氯的化学分析方法（JC/T420）检验0.06%（预应力混凝土）注：1、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0.6%。对混凝土使用的矿物掺合料要求如下表：粉煤灰的技术要求序号项目技术要求备注C50以下混凝土C50以上混凝土1细度 （%）2012按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596）检验2Cl-含量不宜大于0.02按水泥原材料中氯的化学分析方法检验（JC/T420）检验3需水量比（%）105100按用

7、于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596）检验4烧失量（%）5.03.0按水泥化学分析方法（GB/T）检验5含水率（%）1.0(对干排灰)按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596）检验6SO3含量（）3按水泥化学分析方法（GB/T）检验7CaO含量（）10(对于硫酸盐侵蚀环境)对混凝土使用的矿物掺合料要求如下表：矿渣粉的技术要求序号项目技术要求备注1MgO含量 （%）14按水泥化学分析方法（GB/T）检验2SO3含量（）43烧失量（%）34Cl-含量不宜大于0.02按水泥原材料中氯的化学分析方法检验（JC/T420）检验5比表面积(m2/kg)350500按水泥比表面积测定方法（勃氏法

8、（GB/T8074）检验6需水量比（%）100按高强高性能混凝土用矿物外加剂（GB/T18736）检验7含水率（%）1.0按用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（GB/T18046）检验8活性指数（%）（28d）95对混凝土使用的细骨料部分要求如下：细骨料应选用级协作理、质地均匀牢固、吸水率低空隙率小的洁净自然河砂，也可选用接受特地磨机机组生产的人工砂，细骨料的吸水率不应大于2%，牢固性不大于8%。砂中有害物质含量限值项目质 量 指 标C30C30C45C50含泥量（%）3.02.52.0泥块含量（%）0.5云母含量（%）0.5轻物质含量（%）0.5Cl-含量（%）0.02硫化物及硫酸盐含量（折

9、算成SO3）(%)0.5有机物含量（用比色法试验）颜色不应深与标准色碱活性方面 细骨料的碱活性应首先对骨料的矿物组成和类型进行检验（岩相法），然后接受砂浆棒法进行检验，细骨料的砂浆膨胀率应小于0.1%,否则应实行抑制碱骨料反应的技术措施。对混凝土使用的粗骨料的要求如下：骨料应接受两级配或多级配，其松散积累密度应大于1500kg/m3,紧密空隙率应小于40%，吸水率小于2%（用于干湿交替或冻融环境条件下的混凝土应小于1%）。岩石抗压强度不应小于混凝土强度的1.5倍，施工过程中接受压碎值表示，其值应符合下表：高性能混凝土岩石种类沉积岩（水成岩）变质岩或深层火成岩火成岩碎石101213碎卵石12粗骨

10、料牢固性要求：混凝土结构不大于8%，预应力混凝土结构不大于5%。 对粗骨料中有害物质要求如下表：强度等级项 目质 量 指 标C30C30C45C50含泥量（%）1.01.00.5泥块含量（%）0.25针片状颗粒总含量（%）10108硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3）(%)0.5Cl-含量（%）0.02有机物含量（用比色法试验）颜色不应深与标准色碱活性方面 粗骨料的碱活性应首先接受岩相法进行检验，若粗骨料含有碱-硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.01%，当骨料的砂浆膨胀率在0.20%0.30%时，除应满足上表外，必需实行抑制碱骨料反应的技术措施，不得使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料。对混凝

11、土使用的外加剂的要求如下：序号项目指标备注1水泥净浆流淌度（mm）240按混凝土外加剂匀质性试验方法（GB/T8077）检验2Na2SO4含量（%）103Cl- 含量（%）0.24碱含量（Na2O+0.658K2O）(%)10.05减水率（%）20按混凝土外加剂（GB 8076）检验6含气量（% ）用于配置非抗冻混凝土时3.0用于配置抗冻混凝土时4.57坍落度保留值（mm）30min180按混凝土泵送剂（JC 473）检验6min1508抗压强度比（%）3d130按混凝土外加剂（GB 8076）检验7d12528d1209常压泌水率比（%）20按混凝土外加剂（GB 8076）检验10压力泌水率

12、比（%）90按混凝土泵送剂（JC 473）检验11对钢筋的锈蚀作用无锈蚀按混凝土外加剂（GB 8076）检验12收缩率比（%）13513相对耐久性指标（%）（200次）80注：铁路耐久性混凝土外加剂一般要求选用引气型的外加剂，同时留意引入气泡的质量对水的技术要求拌和水可接受饮用水，当接受其他水源是应符合下表技术要求项 目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土PH值>4.5>4.5>4.5不容物（mg/L）<2000<2000<5000可容物（mg/L）<2000<5000<10000氯化物（以Cl-计）（mg/L）<500<1000&l

13、t;3500硫酸盐（以SO42-（mg/L）<600<2000<2700碱含量（以当量Na2O计）（mg/L）<1500<1500<1500当混凝土所处环境为氯盐环境时，拌合用水的氯离子含量不应超过200mg/L。3高性能搅拌站技术要求 高性能混凝土需要特地的高性能混凝土搅拌站来生产，相关的搅拌站技术要求如下：3.1搅拌站设备的选择搅拌站技术性能应符合GB10171-10172混凝土搅拌站（楼）和GB4064-83电器设备平安设计导则的各项技术要求搅拌站型号规格主要计量要求指标如下表：搅拌站规格HZS90HZS120备注一般砼生产率(m3/h)90120按1

14、分钟1盘核定高性能砼生产率(m3/h)3040按3分钟1盘核定搅拌主机型号JS2000JS2000卸料高度(mm)40004000骨料称量范围(kg)0500005000水泥称量范围(kg)0120001200水及附加剂称量范围(kg)05000500称量精度(%)水泥（掺合料）±1%±1%静态误差 ±0.5%砂石±2%±2%静态误差 ±1.0%水±1%±1%静态误差 ±0.5%外加剂±1%±1%静态误差 ±0.5%附加剂±1%±1%静态误差 ±

15、0.5%骨料配料机（秤）的选用3个或4个秤，为单独计量，若碎石接受二级配，分别为：骨料1（5-16mm碎石）、骨料2（16-31.5mm碎石）、骨料3（中砂）；若碎石接受三级配，分别为：骨料1（5-10mm碎石）、骨料2（10-20mm碎石）、骨料3（20-31.5mm碎石）、骨料4（中砂）。胶凝材料（水泥、粉煤灰、矿粉等）罐的数量每台搅拌机不得低于6个，其中水泥、粉煤灰、矿粉各两个罐（分别为已检测合格罐、正在检测罐），每个罐的容积不少于100吨；外加剂罐的数量每台搅拌机不得低于两个罐（选用的协作比有两种外加剂），每个罐的容积不少于1吨。3.2计量把握要求1、原材料计量系统为每种原材料必需单独

16、计量，特殊留意水泥、粉煤灰、矿渣粉三台秤计量系统单独设置，水秤和液体外加剂秤也要单独计量。每个秤的精度要满足要求，施工称量最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌和用水±1%。2、搅拌站计量系统要求静态计量误差±0.5%，并具有储存及打印功能，查询系统完整，可调出999组实际材料用量数据，具备可追溯性。3、必需接受卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，接受电子计量系统计量原材料。搅拌时，应先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和外加剂，搅拌均匀后(30s)，再加入所需

17、用水量，待砂浆充分搅拌(30s)后再投入粗骨料，并连续搅拌(6090s)至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min。3.3搅拌机主要技术指标如下1、能存储十种配方，且修改便利，掉电不丢失。2、自动实测去除皮重，皮重在允许范围内时，称重时不会影响精度。落差自动校正，保证称量精度。3、具有的报警功能，该系统具有皮重报警、称重报警、配料报警、卸料报警等多种报警功能。4、具有微机监控功能、快速便利的查询功能（混凝土搅拌过程中和搅拌后均能查看计量偏差）、简洁有用打印功能，该系统可供应4种数据类型打印；配方打印、落差打印、总重打印、实重打印。5、接受完善

18、的计量精度把握方法，配有7路传感器输入和4路表盘驱动，12位A/D转换器，精度0.25Kg。可选择多种计量方式。接受稳定牢靠的机械电子称量装置，对砂、石、水泥、掺合料等进行精确计量，具有粗、精称功能。6、水泥仓具有料位显示、除尘、破拱等功能。3.4搅拌站的管理1、依据国家计量法，混凝土搅拌站须经当地技术监督部门对水泥秤、水秤、骨料秤和外加剂秤等进行静态检定和物料试验，从而对计量系统进行验收。投入生产以后，每半年要进行一次检定。2、混凝土生产要建立完整的质量保证体系，建立质量手册和程序文件，强化原始记录，从原材料进场、生产、成品检验等各个环节，把质量管理落实到位，有效地保证产品质量。3、严格、有效的设备管理体系是搅拌站正常运行的保证。在搅拌站投入运行后，要搞好设备修理、保养方案和备件管理，从而提高生产效率、保证经济效益。4、在搅拌站运行过程中，要求开盘前进行班前称量复核；胶