100年耐久性混凝土-安文汉

1、100年耐久性混凝土一、100年耐久性混凝土定义国家还未发布一般人认为100年耐久性混凝土为高工作性、高耐久性的混凝土二、改变观念普通混凝土的概念在大家的头脑中根深蒂固不能用普通混凝土的理念来理解100年耐久性混凝土，要以高性能混凝土的理念来 认识。三、100年耐久性混凝土技术路线：“双掺”。四、100年耐久性混凝土原材料、配合比设计及施工1.原材料（1）水泥|16种水泥100年耐久性混凝土用：普通硅酸盐及硅酸盐水泥硬练 300 400 500 600 700水泥强度的演变软练 325425 525 625ISO32.5 42.5 52.5比表面积（300m2/kg）游离氧化钙1.0%技术要求

2、 C3A （非氯盐环境8.0%，氯盐环境10%）碱含量0.8%一 cl-含量：钢筋混凝土生0.10%，预应力混凝土0.06%（2）细骨料（JGJ 52-2006 代替 JGJ 52-92）细骨料要求：级配好 中砂（细度模数2.62.8最好）天然砂颗粒级配、含泥量、泥块含量、人工砂或混合砂中石粉含量、砂坚固性指标 及砂中有害物质含量要求分别见表1表6。表1砂颗粒级配区级配区 7累计筛余（% 公称粒径I区II区III区5 .00mm1001001002.50mm3552501501.25mm65355010250630p m857170414016315p m958092708555160p m1

3、00901009010090表2天然砂中含泥量混凝土强度等级NC60C55-C30C25含泥量（按质量计，%）2.03.05.0表3砂中泥块含量混凝土强度等级NC60C55-C30C25泥块含量（按质量计，%）0.51.02.0表4人工砂或混合砂中石粉含量混凝土强度等级NC60C55-C30C25石粉含量（%）MBV1.4 （合格）5.07.010.0MBN1.4（不合格）2.03.05.0表5砂的坚固性指标混凝土所处的环境条件及其性能要求5次循环后的质量损失（）在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或十 湿交替状态下的混凝土对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土有腐蚀介质作用或经常处于水位变

4、化区的地下结 构混凝土W8其他条件下使用的混凝土10表6砂中有害物质含量项目质量指标云母含量（按质量计，%）2.0轻物质含量（按质量计，%）1.0硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按质量计，%）1.0有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色。当颜色深于标准色 时，应按水泥胶砂强度试验方法进行强度 对比试验，抗压强度比不应彳氐于0.95。砂中氯离子含量应符合下列规定：1、对于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.06% （以干砂的质量百分率计）；2、对于预应力混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.02% （以干砂的质量百分率计）。(3)粗骨料(JGJ 52-2006 代替 JGJ 53-92)

5、碎卵石 压碎指标值：W16%（VC30）,W12%（NC30）厂沉积岩（水成岩16% （石灰砂岩）,砼强度等级VC30变质岩或深成火成岩% 20%（片麻岩、石英岩、花岗岩）压碎指标值火成岩%30%（玄武岩）广沉积岩（水成岩）%10%砼强度等级NC30变质岩或深成火成岩% 12%13%七火成岩 广混凝土结构%8%坚固性（5次循环质量损失率）粗骨料L预应力混凝土结构%5%二次破碎（颚破、反击破广 粒形好1500kg/m3紧密空隙率：V40%吸水率：V20%广级配:二级或多级级配粒形广 %10%(VC30)虹针片状2/3,c/bV2/3球 状：b/a2/3,c/b2/3圆度、球度使用的简单方法叶片状

6、：b/aV2/3,c/bV2/3I 棒 状：b/aV2/3,c/b2/3表面组织：探针测深度及高度 碱活性表7石筛筛孔的公称直径与方孔筛尺寸（mm）石的公称粒径石筛筛孔的公称直径方孔筛筛孔边长2.502.502.365.005.004.7510.010.09.516.016.016.020.020.019.025.025.026.531.531.531.540.040.037.550.050.053.063.063.063.080.080.075.0100.0100.090.0表8碎石或卵石的颗粒级配范围级配情况公称 粒径 （mm）累计筛余，按质量计（）方孔筛筛孔边长尺寸（mm）2.364.7

7、59.516.019.026.531.537.553637590连续粒级5109510080100015051695100851003060010052095100901004080010052595100901003070050531.59510090100709015450505409510070903065050续表8碎石或卵石的颗粒级配范围级配情况公称 粒径 （mm）累计筛余，按质量计（）方孔筛筛孔边长尺寸（mm）2.364.759.516.019.026.531.537.553637590连续粒级1020951008510001501631.595100851000100204095

8、10085100010031.5639510075100457501004080951007010030600100表9针、片状颗粒含量混凝土强度等级NC60C55-C30WC25针、片状颗粒含量（按质量计，%）W81525表10碎石或卵石中含泥量混凝土强度等级NC60C55-C30C25含泥量（按质量计，%）0.51.02.0表11碎石或卵石中泥块含量混凝土强度等级NC60C55-C30C25泥块含量（按质量计，%）0.20.50.7表11碎石的压碎值指标岩石品种混凝土强度等级碎石压碎值指标（%）沉积岩C60-C4010WC3516变质岩或深成的火成岩C60-C4012WC3520喷出的火成

9、岩C60-C4013WC3530表11卵石的压碎值指标混凝土强度等级C60-C40C35压碎值指标（%）1216表12 砂的坚固性指标混凝土所处的环境条件及其性能要求5次循环后的质量损失（%）在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或十 湿交替状态下的混凝土;有腐蚀介质作用或经常处于水 位变化区的地下结构或有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的 混凝土8其他条件下使用的混凝土10表13碎石或卵石中的有害物质含量项目质量指标硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按质量 计，%）1.0卵石中有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色。当颜色深于标准色 时，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

10、彳氐于0.95。（4）外加剂第一代一第二代 一普通减水剂一k高效减水剂一（木钙）（FDN. UNF）减水率:8%以上 减水率:15%以上第三代减水率高25%以上聚羧酸J 坍落度损失小（30： 180,|适量引气（非抗冻N3.0, I保水性好60：150)抗冻N4.5)（5）矿物外加剂（矿物掺合料）a 粉煤灰C50 以下W5.0%(8.0%)烧失量vI C50 及以上W3.0%(5.0%)SO3含量3%cl-含量主0.02 %广MgO含量14%SO34%b磨细矿渣 350500m2/kg烧失量3.0%、 cl-含量主 0.02 %尸比表面积18000 m2/kg, 烧失量6.0% c硅灰SiO2

11、含量N85%匚cl-含量生0.02 %d复合增强剂比表面积800 m2/kg作用机理：粉体效应火山灰效应滚动效应微填充效应（6）水：（JGJ 63-2006 代替 JGJ 63-89）a混凝土拌合水应满足下表要求：拌合用水品质指标项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土pH值N5.0N4.5N4.5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）150015001500b用拌合水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用

12、水）进行水泥净浆试验所得的水泥 初凝时间差及终凝时间差均不得大于30min，其初凝和终凝时间尚应符合水泥国家标准 的规定。c拌合水不得采用海水。2配合比设计（1）设计方法：计算试配法（2）基本步骤计算骨料用量掺矿物外加剂混凝土的骨料所占体积与其最大粒径的关系如下表:骨料最大粒径（mm料所占体积（L）800850750800700750650700600650注：1）掺有引气型外加剂混凝土取骨料所占体积上限值;2）上表未列出的骨料最大粒径值，宜插入选用（如30mm或25mm，取 40mm与20mm间值）。 骨料所占体积X混合密度=骨料用量（kg/m3）确定砂率，计算砂用

13、量计算碎石用量计算浆体用量浆体用量=2400 kg/m3-骨料用量计算配制强度f配=L64& +f设W / C =A灰f+ A -气 来源Lf灰w - ,计算用水量确定胶凝材料用量C30:水泥强度等级32.5，用量不超过400kg/m3C35C40:水泥强度等级32.5、42.5，用量不超过450 kg / m3C50:水泥强度等级42.5，用量不超过500 kg / m3矿物外加剂掺量4胶凝材料总量20%；当粉煤灰掺量生30%时，混凝土水胶比生 0.45 ；预应力混凝土及抗冻混凝土中粉煤灰掺量生30%。100年耐久性混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3） （钢筋混凝土及预应力钢筋混

14、凝土结构）环境类别环境作用等级最大水胶比最小胶凝材料用量碳化环境T10.55280T20.50300T30.45320氯盐环境L10.45320L20.40340L30.36360化学侵蚀环境H10.50300H20.45320H30.40340H40.36360冻融破坏环境D10.50300D20.45320D30.40340D40.36360磨蚀环境M10.50300M20.45320M30.40340100年耐久性混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3）（素混凝土结构）环境类别环境作用等级最大水胶比最小胶凝材料用量碳化环境T1、T2、T30.60280氯盐环境L1、L2、L306

15、0280化学侵蚀环境H10.50300H2不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土H3不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土H4不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土冻融破坏环境D10.50300D2不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土D3不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土D4不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土磨蚀环境M10.55280M20.50300M3不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土100年耐久性混凝土最大碱含量（kg/m3）环境条件干燥环境3.53.53.5潮湿环境3.03.03.5含碱环境不宜采用素混凝土3.03.0100年耐久性混凝土含气量环境条件混凝土无抗冻要求混凝土有抗冻要求D1D2、D3D4含气量（%）

16、N2.0N4.0N5.0N5.5试拌校正3配合比设计举例例C50混凝土 砂率40%粉煤灰掺量30%取骨料体积700L粗骨料表观密度2.7，细骨料表观密度2.65，混合表观密度2.675700 x2.675 = 1873kg1873x0.38=749kg1873-749 = 1124kg2400-1873 = 527kg527x0.33 = 174kg （水）527-174=353kg353x0.3 = 106kg （粉煤灰）353-106=247kg （水泥）4、混凝土检测项目混凝土拌合物：水胶比、坍落度、坍落度损失、含气量、常压泌水率、压力泌 水率、凝结时间；混凝土力学及耐久性：抗压、静压弹

17、性模量、抗折、钢筋握裹力、碳化、收缩、 抗渗、抗裂、抗冻、电通量。5、施工混凝土施工的基本要求：备料足够计量准确搅拌均匀运输不离析布料合理捣固密实养护充分混凝土施工流程备料一计量一搅拌一运输一浇注一捣固一修饰抹面一养护支模I I商品砼绑钢筋/一场地足够大（1）材料场J水泥库：先来先用，注意静停时间和水泥温度 砂石波动大，分仓，抽检合格后使用建站计量（砝码校验） （2）拌合站.运行中校准350L500L自落式搅拌机一强制式搅拌机 强制式搅拌站1520m3 /时/台2030m3 /时/台90120m3 /时/台体积法部分重量法全部重量法搅拌混凝土最短搅拌时间（min）搅拌机容量（L）混凝土坍落度（

18、mm）705002.51.51.5(4)计量偏差：砂、碎石为2%胶凝材料(水泥、矿物外加剂)、外加剂、水为1%混凝土凝结时间(5)运输坍落度损失-不得随意加水混凝土罐车：24r/min，到施工现场后高速运转2030s泵砂浆(布置在新老混凝土接茬)最好汽车泵，布料(6)泵送布料目前最主要解决隧道二衬布料问题 、入模温度：炎热气候生30C冬期 45 C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30I梅花型布置快进慢出插入式移动间距生作用半径1.5倍埋入下层混凝土 5100mm捣棒距模板距离100mm每点振捣时间生2030s振捣充分的标志：混凝土拌合物不沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆广节水养护膜塑料膜（8）养生 浇水喷养护剂、一蒸汽养护（静停、升温、恒温、降温）混凝土潮湿养护的最低期限混凝土类型水胶比大气潮湿（RHN50%），无风，无阳光直射大气干燥（RHV50%），有风，或阳光直射日平均气温T （C）潮湿养护期限（d）日平均气温T （C）潮湿养护期限（d）胶凝材料中掺有矿物外加剂N0.455WTV10215WTV102810WTV201410WTV2021N2010N201