客运专线高性能混凝土技术要求1-1

1、 美国国家标准与技术研究所（NIST）与美国混凝土协会（ACI）于1990年5月在美国马里兰州盖瑟斯堡召开的学术会上首先提出：高性能混凝土高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制的，便于浇捣，不离析，力学性能稳定，早期强度高，具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。设计使用年限级别设计使用年限适用范围示例一100年如桥梁的桩基、承台、墩台、梁以及隧道的主体结构等二60年如路基支挡结构、轨道结构等三30年如桥梁的人行道盖板等表表1 水泥的技术要求水泥的技术要求材料名称序号项目技术要求备注水泥1烧

2、失量满足GB175-2007要求5.0%(P.O); 3.5%(P.II);3.0%(P.I)2氧化镁含量满足GB175-2007要求 5.0%3三氧化硫含量满足GB175-2007要求 3.5%4游离氧化钙含量1.0%5凝结时间满足GB175-2007要求6安定性合格7强度满足GB175-2007要求8碱含量0.8%0.6%0.6%9比表面积300m2/kg比表面积350 m2/kg10氯离子含量0.06%11助磨剂种类及掺量满足GB175-2007要求12石膏种类及掺量满足GB175-2007要求13混合材种类及掺量满足GB175-2007要求磨细矿渣粉或粉煤灰14熟料C3A含量非氯盐环境

3、下8%；氯盐环境下10%表2 水泥熟料主要成份性能比较项目C3SC2SC3AC4AF水化速度快慢最快快放热量大小最大中强度高早期低、后期高低低收缩大小最大大表表3 粉煤灰的技术要求粉煤灰的技术要求序号名 称技术要求C50以下混凝土C50及以上混凝土1细度，25122氯离子含量， 0.023需水量比，105954烧失量，8.05.05含水量，1.0（干排灰）6SO3含量，3.07CaO 含量,10（对于硫酸盐侵蚀环境）8游离cao含量，1.0(F类粉煤灰) 4.0(C类粉煤灰) 9安定性（雷氏夹沸煮后增加距离，mm）合格（5.0 mm）10碱含量- 表表4 矿渣粉的技术要求矿渣粉的技术要求 材料

4、名称序号项目技术要求备注矿渣粉矿渣粉1比表面积350500 m2/kg2烧失量3.0%3氧化镁含量14%4三氧化硫含量4.0%5氯离子含量0.06%6含水量1.0%7流动度比 95%8碱含量-9活性指数75%(7d)95%(28d)10密度2.8g/m3表5 水泥累积最终放热量（kJ/kg）统计表水泥品种及强度等级42.5硅酸盐水泥42.5普通硅酸盐水泥32.5普通硅酸盐水泥32.5矿渣、火山灰、粉煤灰水泥42.5中热硅酸盐水泥水泥累积最终放热量（kJ/kg）400360330240293表表6 细骨料的细骨料的累计筛余百分数累计筛余百分数 级配区筛孔尺寸（mm） I区II区III区10.00

5、005.001001001002.503552501501.25653550102500.638571704140160.3159580927085550.160100901009010090注：砂的实际颗粒级配与表中数字相比，除5.00mm和0.63mm筛档外，可以略有超出，但不得超过总量的5%。 喷射混凝土细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%。表表7 细骨料的技术要求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

6、（%）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）浅于标准色，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。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0.10%人工砂压碎指标值（%）25表表8 粗骨料的技术要求粗骨料的技术要求强度等级 项目C30C30C45C50含泥量（%）1.01.00.5泥块含量（%）0.2针、片状颗粒总含量（%）10855（预应力混凝土）硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3）（%）0

7、.5氯离子含量（%）0.02有机物含量（卵石）浅于标准色。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。松散堆积密度(kg/m3)1500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0.10%表表9 粗骨料的压碎指标值（粗骨料的压碎指标值（%）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

8、）变质岩或深成的火成岩火成岩碎石162030101213碎卵石1612注： 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。 用于梁体时，应采用坚硬耐久的碎石，压碎指标不应大于10%。表表10.1 10.1 聚羧酸系减水剂的技术要求序号序号检验项目检验项目技术要求技术要求备注备注早强型早强型标准型标准型缓凝型缓凝型1 1 减水率减水率25%25%2 2 含气量含气量3.0%3.0%3 3 常压泌水率比常压泌水率比20%20%4 4压力泌水率比压力泌水率比( (用于配制泵送混凝土时用于配制泵送混凝土时)

9、 )90%90%5 5抗压强度比抗压强度比1d1d180%180%170%170%/ /3d3d170%170%160%160%/ /7d7d145%145%150%150%140%140%28d28d130%130%140%140%130%130%6 660min60min坍落度保留值坍落度保留值( (用于配制泵送混凝土时用于配制泵送混凝土时) )/ / /150mm150mm7 7凝结时间差凝结时间差初凝初凝-90-90+90min+90min-90-90+120min+120min+90min+90min终凝终凝/ /8 8甲醛含量甲醛含量( (按折固含量计按折固含量计) )0.05%0

10、.05%9 9硫酸钠含量硫酸钠含量( (按折固含量计按折固含量计) )5.0%5.0%1010ClCl- -含量含量( (按折固含量计按折固含量计) )0.6%0.6%1111碱含量碱含量( (按折固含量计按折固含量计) )10%10%1212收缩率比收缩率比110%110%序号序号检验项目检验项目技术要求技术要求备注备注标准型标准型缓凝型缓凝型1 1减水率减水率20%20%2 2含气量含气量3.0%3.0%3 3常压泌水率比常压泌水率比20%20%4 4压力泌水率比压力泌水率比( (用于配制泵送用于配制泵送混凝土时混凝土时) )90%90%5 5抗压强度比抗压强度比1d1d140%140%/

11、 /3d3d130%130%/ /7d7d125%125%125%125%28d28d120%120%120%120%6 660min60min坍落度保留值坍落度保留值( (用于配用于配制泵送混凝土时制泵送混凝土时) )/ /150mm150mm7 7凝结时间差凝结时间差初凝初凝-90-90+120min+120min+90min+90min终凝终凝/ /8 8硫酸钠含量硫酸钠含量( (按折固含量计按折固含量计) )10.0%10.0%9 9ClCl- -含量含量( (按折固含量计按折固含量计) )0.6%0.6%1010碱含量碱含量( (按折固含量计按折固含量计) )10%10%1111收缩

12、率比收缩率比135%135%表表10.2 10.2 其他类型减水剂的技术要求表表11 拌合用水的技术要求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6.56.56.5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表12 桩身混凝土的技术指标混凝土拌和物混凝土力学性能混凝土耐久性能（100年）坍落度（mm）入模含气量（%）入模温

13、度（）56天标准养护抗压强度（MPa）56天电通量（C）抗裂性C30C30C45H1环境条件下1802202.0530夏季不宜超过气温1.15设计强度等级200015001200对比试验选择抗裂性相对较好的配合比表13 客运专线预应力混凝土预制梁混凝土的技术指标混凝土拌和物混凝土力学性能混凝土耐久性能（100年）坍落度(mm)入模含气量(%)入模温度()抗压强度(MPa)弹性模量(GPa)56天电通量（C）抗渗性抗冻性（200次）抗裂性护筋性一般环境条件下氯盐环境条件下1602002.04.0530夏季不宜超过气温设计值12001000P20重量损失不应超过5、相对动弹性模量不低于60对比试验

14、选择抗裂性相对较好的配合比无锈蚀表表14 混凝土最大碱含量（混凝土最大碱含量（kg/m3）设计使用年限级别一（100年以上）二（60年以上）三（30年以上）环境条件干燥环境3.53.53.5潮湿环境3.03.03.5含碱环境*3.03.0注： “*”号表示混凝土必须换用非碱活性骨料。 混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺和料、外加剂及水的碱含量之和。其中，矿物掺和料的碱含量以其所含可溶性碱计算。粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣的可溶性碱量取矿渣总碱量的1/2，硅灰的可溶性碱量取硅灰总碱量的1/2。表表15 钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土的最低强度等级、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土的最低

15、强度等级、最大水胶比和最小胶凝材料用量最大水胶比和最小胶凝材料用量(kg/m3)环境类别环境作用等级使用年限级别一（100年以上）二（60年以上）三（30年以上）碳化环境T1C30，0.55，280C25，0.60，260C25，0.65，260T2C35，0.50，300C30，0.55，280C25，0.60，260T3C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300氯盐环境L1C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300L2C45，0.40，340C40，0.45，320C40，0.45，320L3C50，0.36，360C45，0.4

16、0，340C45，0.40，340化学侵蚀环境H1C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260H2C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300H3C45，0.40，340C40，0.45，320C40，0.45，320H4C50，0.36，360C45，0.40，340C45，0.40，340冻融破坏环境D1C35，0.50，300C35，0.55，280C30，0.60，260D2C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300D3C45，0.40，340C40，0.45，320C40，0.45，320D4C50

17、，0.36，360C45，0.40，340C45，0.40，340磨蚀环境M1C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260M2C40，0.45，320C35，0.50，300C30，0.50，300M3C45，0.40， 340C40，0.45， 320C30，0.45， 320表表16 素混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量素混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量(kg/m3)环境类别环境作用等级设计使用年限级别一（100年以上）二（60年以上）三（30年以上）碳化环境T1、T2 、T3C30，0.60，280C25，0.65，260C25，0.65，260氯盐环境

18、L1、 L2、 L3C30，0.60，280C25，0.65，260C25，0.65，260化学侵蚀环境H1C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260H2*C35，0.50，300C35，0.50，300H3*H4*冻融破坏环境D1C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260D2*C35，0.50，300C35，0.50，300D3*D4*磨蚀环境M1C30，0.55，280C25，0.60，260C25，0.65，260M2C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260M3*C35，0.50，300C35，0

19、.50，300注：“*”号表示不宜采用素混凝土结构。表17 H1条件下桩身混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量环境类别环境作用等级最大水胶比最小胶凝材料用量（kg/m3）化学侵蚀环境H105300理论配合比C:FA:KF:S:G小:G大:W:m外=1:0.76:0.76:4.98:2.07:4.82:0.98: 0.0227每m3混凝土用料量（Kg）水泥粉煤灰矿粉细骨料粗骨料水外加剂515mm1525mm1531161167623167371503.47胶凝材料总量385 矿粉30% 粉煤灰30% 外加剂0.9% 水胶比0.39强度等级C30评定标准客运专线高性能混凝土暂行技术条件原材料组成种

20、类产地规格氯离子含量(%）配合比（kg/m3)水泥辽宁恒威42.50.002153细 骨 料沈阳白清寨中砂0.001762粗 骨 料辽阳立业碎石515mm0.0023161525mm737外 加 剂山西黄腾HT-HPC0.0053.47 粉煤灰辽化热电厂I 级0.002116矿粉鞍 钢磨细矿渣0.006116水/地下水0.0752150计算结果混凝土氯离子总量（kg/m3)0.15混凝土胶凝材料总量（kg/m3)385单方混凝土氯离子总量/胶凝材料总量(%)0.04 试验意见： 混凝土单方氯离子总量占胶凝材料总量小于0.10%，符合规范规定要求。哈大铁路客运专线哈大铁路客运专线TJ-1TJ-1

21、标段标段桥梁桩基高性能混凝土氯离子含量计算书桥梁桩基高性能混凝土氯离子含量计算书强度等级C30评定标准客运专线高性能混凝土暂行技术条件原材料组成种类产地规格碱含量(%）配合比（kg/m3)水泥辽宁恒威PO42.542.50.57 153细 骨 料沈阳白清寨中砂/762粗 骨 料辽阳立业碎石515mm/3161525mm737外 加 剂山西黄腾HT-HPC4.5 3.47 粉煤灰辽化热电厂I 级1.41116矿粉鞍 钢磨细矿渣0.19116水/地下水0.0996150计算结果单方混凝土碱含量（kg) 1.56 试验意见：混凝土单方碱含量小于3.0kg ，符合规范规定要求。哈大铁路客运专线哈大铁路

22、客运专线TJ-1TJ-1标段标段桥梁桩基高性能混凝土碱含量计算书桥梁桩基高性能混凝土碱含量计算书（二）沪宁城际铁路（二）沪宁城际铁路娄蕴特大桥娄蕴特大桥C40桩基高性能混凝土配合比桩基高性能混凝土配合比 强度等级环境等级要求坍落度要求维勃稠度拌合及捣实方法C40L1、H2180-220mm/机械拌合、人工捣实水 泥细骨料粗骨料外加剂（掺合料）报告编号TAL2008015报告编号TAL2008035报告编号TAL2008017名称掺量产地品种海螺（上海） 产地品种赣江 中砂产地品种浙江湖州 碎石浙江五龙ZWL-A-IX减水剂1.05%标号P.O42.5细度模数2.8最大粒径25mm太仓捷杰C50

23、以下用粉煤灰30%实测强度R3=25.8MPa表观密度2580表观密度2660上海宝田矿渣粉15%配合比选定结果试配强度52.2MPa实测稠度220mm理论配合比1:3.7:4.7:0.65:0.54:0.27:0.02水胶比0.36每立方米混凝土（砂浆）用料量（kg）水泥(kg)细骨料(kg)粗骨料(kg)水(kg)矿物掺合料外加剂5-1610-25粉煤灰(kg)矿粉(kg)名称质量(kg)21579540460714011758ZWL-A-IX型减水剂4.0951011混凝土拌合性能试验结果试验与检测项目要求值结果备注坍落度（mm）初始180-220220/一小时/195/扩展度（mm）初

24、始500515/一小时/435/凝结时间（ h min）初 凝/14h:10min/终 凝/17h:00min/泌水率（%）0/400/含气量（%）2.03.4/混凝土总碱含量（g）3.01.3/混凝土中总氯离子含量（%）0.100.02/单方混凝土胶凝材料含量（%）450390/ 胶凝材料总量390 矿粉30% 粉煤灰15% 外加剂1.05% 水胶比0.36理论配合比C:FA:KF:S:G小:G大:W:m外=1:0.33:0.33:3.46:0.92:3.67:0.63: 0.018每m3混凝土用料量（kg）水泥粉煤灰矿粉细骨料粗骨料水外加剂510mm1025mm23779798192178

25、691504.345胶凝材料总量395 矿粉20% 粉煤灰20% 外加剂1.1% 水胶比0.381、C50预应力混凝土预制梁高性能混凝土配合比预应力混凝土预制梁高性能混凝土配合比理论配合比C:FA:KF:S:G小:G大:W:m外=1:0.29:0.14:2.19:0.96:2.24:0.43: 0.014每m3混凝土用料量（kg）水泥粉煤灰矿粉细骨料粗骨料水外加剂510mm 1025mm 329944772231773914147胶凝材料总量470 矿粉10% 粉煤灰20% 外加剂1.0% 水胶比0.3（四）预制梁高性能混凝土配合比（四）预制梁高性能混凝土配合比理论配合比C:FA:KF:S:G

26、小:G大:W:m外=1:0.30:0.7:2.82:4.61:0.63: 0.01875胶凝材料总量480 矿粉35% 粉煤灰15% 外加剂0.9% 水胶比0.32 (杭州湾跨海大桥C50)每m3混凝土用料量（kg）水泥粉煤灰矿粉细骨料粗骨料水外加剂510mm 1025mm 240721686781107(2:8)15245理论配合比胶凝材料总量480 矿粉15% 粉煤灰15% 外加剂0.9% 水胶比0.31 (成灌客专C50)每m3混凝土用料量（kg）水泥粉煤灰矿粉细骨料粗骨料水外加剂510mm 1025mm 33672726992198741484322、C55预应力混凝土预制梁高性能混凝

27、土配合比预应力混凝土预制梁高性能混凝土配合比理论配合比C:FA:KF:S:G小:G大:W:m外=1:0.10:0.12:1.74:0.82:1.91:0.375: 0.013每m3混凝土用料量（kg）水泥粉煤灰矿粉细骨料粗骨料水外加剂510mm1025mm 4003949698328765150537胶凝材料总量488 矿粉12% 粉煤灰8% 外加剂1.1% 水胶比0.307表表18 混凝土原材料性能检验要求混凝土原材料性能检验要求检验项目进场检查复检日常检验项目频次项目频次项目频次水泥烧失量更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告。下列任一情况为一批，每批检验一次：任何新选货源；同厂家、同编

28、号、同品种、同出厂日期的水泥出厂日期达3个月。施工单位试验检验；监理单位见证取样检验。同厂家、同编号、同品种、同强度等级、同出厂日期的散装水泥每500t（袋装水泥每200t）为一批，当不足500t或200t时，也按一批计。施工单位每批抽样试验一次，其中有机物含量每3月检验一次；监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证检验，但至少一次。氧化镁含量三氧化硫含量细度凝结时间安定性强度碱含量比表面积游离氧化钙含量助磨剂名称及掺量石膏名称及掺量混合材名称及掺量氯离子含量熟料C3A含量检验项目进场检查复检日常检验项目频次项目频次项目频次细骨料筛分下列任一情况为一批，每批检验一次：任何新选料源；连续使用同

29、料源、同品种、同规格的细骨料达一年。施工单位试验检验；监理单位见证取样检验或平行检验。连续供应同厂家、同规格的细骨料400m3（或600t）为一批，不足400m3（或600t）时也按一批计。施工单位每批抽样试验一次，其中有机物含量每3月检验一次；监理单位按施工单位抽检次数的10%分别进行平行检验和见证检验，均不得少于一次。吸水率细度模数含泥量泥块含量坚固性云母含量轻物质含量石粉含量有机物含量压碎指标硫化物及硫酸盐含量氯离子含量碱活性检验项目进场检查复检日常检验项目频次项目频次项目频次粗骨料颗粒级配下列任一情况为一批，每批检验一次：任何新选料源；使用同厂家、同品种、同规格产品达一年者。施工单位试

30、验检验；监理单位见证取样检验或平行检验。连续供应同厂家、同规格的细骨料400m3（或600t）为一批，不足400m3（或600t）时也按一批计。施工单位每批抽样试验一次；监理单位按施工单位抽检次数的10%分别进行平行检验和见证检验，均不得少于一次。岩石抗压强度吸水率紧密空隙率压碎指标坚固性针片状颗粒含量含泥量泥块含量氯离子含量硫化物及硫酸盐含量有机物含量（卵石）碱活性检验项目进场检查复检日常检验项目频次项目频次项目频次水pH值下列情况之一时，检验一次：新水源；同一水源的水使用达一年。施工单位试验检验；监理单位见证取样检验施工单位试验检验；监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证检验，均至少一

31、次。不溶物含量可溶物含量氯化物含量硫酸盐含量碱含量凝结时间差抗压强度比外加剂水泥净浆流动度，mm 更换料源或每批进货时核查供应商提供的质量检验报告。下列情况之一时，检验一次：任何新选货源；使用同厂家、同编号的产品达6个月及出厂日期达6个月者。施工单位试验检验；监理单位见证取样检验或平行检验。同厂家、同编号、同出厂日期的产品每50t为一批，不足50t也按一批计。施工单位每批抽样试验一次，其中有机物含量每3月检验一次；监理单位按施工单位抽检次数的10%分别进行平行检验和见证检验，均不得少于一次。硫酸钠含量，%氯离子含量，%总碱量,%减水率坍落度保留值常压泌水率比压力泌水率比含气量抗压强度比对钢筋的

32、锈蚀作用相对耐久性指标检验项目进场检查复检日常检验项目频次项目频次项目频次粉煤灰细度更换料源或每批进货时核查供应商提供的质量检验报告。下列情况之一时，检验一次：任何新选货源；使用同厂家、同编号的产品达3个月及出厂日期达3个月者。施工单位试验检验；监理单位见证取样检验或平行检验。同厂家、同编号、同出厂日期的产品每200t为一批，不足200t也按一批计。施工单位每批抽样试验一次，其中有机物含量每3月检验一次；监理单位按施工单位抽检次数的10%分别进行平行检验和见证检验，均不得少于一次。烧失量含水率需水量比三氧化硫含量碱含量氯离子含量氧化钙含量磨细矿渣粉比表面积更换料源或每批进货时核查供应商提供的质

33、量检验报告。下列情况之一时，检验一次：任何新选货源；使用同厂家、同编号的产品达3个月及出厂日期达3个月者。施工单位试验检验；监理单位见证取样检验或平行检验。同厂家、同编号、同出厂日期的产品每200t为一批，不足200t也按一批计。施工单位每批抽样试验一次，其中有机物含量每3月检验一次；监理单位按施工单位抽检次数的10%分别进行平行检验和见证检验，均不得少于一次。烧失量氧化镁含量三氧化硫含量氯离子含量含水率流动度比碱含量活性指数（三）混凝土拌和物性能抽检（三）混凝土拌和物性能抽检在搅拌和浇筑混凝土过程中，按表19、表20对混凝土拌和物性能进行抽检。检验项目频 次现场必备的试验检测设备坍落度搅拌站首盘混凝土。在浇筑地点每50m3混凝土取样检验一次。每班或每一结构部位至少2次。坍落度筒 1套水胶比水灰比测定仪 1台入模温度红外线测温仪 1台含气量含气量测定仪 1台泌水率每班至少一次匀质性搅拌站首次使用或使用周期达一年时表19 混凝土拌合物性能抽检要求表20 预制梁生产过程控制检验项目、质量要求和检验频次序号检验项目质量要求检验频次1混凝土拌和物入模含气量35每批不大于