海工混凝土配合比设计及质量控制

1、 海工混凝土耐久性综述 #跨海大桥横跨#海域地处亚热带四季分明气候特征温和 多雨其海面宽阔自然条件复杂所处环境对结构腐蚀作用按分区由中等程度 （级）至极端严重程度（级。在这种环境下，氯离子极易穿过砼表面渗透 到钢筋导致钢筋截面减小砼胀裂剥落砼结构破坏 因此在#大桥的建设中必须考虑结构使用环境的侵蚀特性 工砼耐久性施工组织设计强化与耐久性有关的技术条款 100年。 海工砼耐久性设计应遵循以下原则： 氯盐对钢筋的腐蚀属电化学过程，受综合性多因素影响，因此，其单一 的防护措施往往不能奏效，应该采取综合性措施； 就 具体的技术思路而言应考虑基本措（加强砼自身对钢筋的保护能力加上附 加措施（一项或几项）

2、的综合方略； 进行经济效益分析，适当增加施工期投入，可以大大减少修复费用以确 保结构砼使用寿命。 目前普遍采用的海工砼耐久性基本措施包括： 采用高性能混凝土不但提高砼密实性，而且通过大掺量复合矿粉的掺 入增加氯离子的结合量减少有害的游离氯离子 设计指标的混凝土它的突出特点是高耐久性与常规混凝土相比 优越性： 、优良的工作性能。具有较高的流动性，并能长时间保持较高的流动性、 不离析、不泌水； b、高耐久性。包括高抗渗性、高抗冻性、耐腐蚀能力好等； 、体积稳定性好。混凝土体形变形小。 高性能混凝土最大限度提高混凝土的密实性阻挡氯离子的渗入减缓氯离 同 样环境条件下混凝土的水灰比越低和更加密实 降低

3、并随砼的深度的增加而衰减越快 的渗透速度是很有效的。 的增加而减小，说明增加保护层厚度对于减缓氯离子的渗透是很有效的。 最大限度的防止砼裂缝的产生。砼的裂缝是影响钢筋锈蚀和砼耐久性的 重要因素之一必须从原材料选择配合比优化 的质量控制等多方面来防止裂缝的产生。主要附加措施包括： 、钢筋材质与钢筋涂层的选用； b、掺加钢筋阻锈剂； 、砼表面封闭、涂层的选用； d、阴极保护等电化学方法； 、施工中的质量控制。 针对#大桥各构件的腐蚀环境和施工工艺我们将采取以上两项或多项措 施联用，确保海工砼的耐久性。 海工混凝土原材料优选及品质控制 1）水泥 选用安徽宁国水泥厂海水泥，水泥的氯离子含量低，强 度等

4、级、SO3含量、MgO含量、碱含量、安定性均符合国家标准。 2）矿物掺合料 、粉煤灰 选用北仑电厂级灰粉煤灰的烧失量不大于7需水量比不大于100 SO3含量不大于2； b、磨细矿渣 水淬高炉矿渣的比表面积控制420m2需水量比不大100 不大于5； 、硅灰 硅灰中SiO2含量不小于85，比表面积不小于1800 m2 3； d、复合超细矿粉 使用两种或两种以上的掺合料复合而成的超细矿粉掺合料其效果远远优于 单一的矿物掺和料复合超细矿粉应在工厂预先加工质量稳定并经有关部门鉴 定。 3）外加剂 采用性能优良的缓凝高效引气型减水剂。减水率大于 25，与水泥及其它 矿物掺合料膨胀剂阻锈剂相容性较好其氯离

5、子含量不大于胶凝材料总重量 的。 4）阻锈剂 拟选用山西凯翕克化工有限公司生产的亚硝酸（粉剂 阻锈效果好，掺量为胶凝材料的2。 5）膨胀剂 拟选用建研院生产的UEA砼膨胀剂，它可以提高砼抗裂防渗性能，掺量为 胶凝材料的1012，总膨胀量为万万。 6）石子 采用舟山定海碎石，粒径 525mm，颗粒级配良好，其骨料碱活性检验合 格，各项性能指标满足公路桥涵施工技术规范（。 7）砂 采用福建闽江中粗砂细度模量颗粒级配良好为满足泵送要求 筛孔的累计筛余宜不少于 85。各项性能指标满足公路桥涵施工技术规范 （。 8）拌合水 采用自来水，水中的氯离子含量不大200mg/，硫酸盐含量SO4计不 大于。 桩基

6、、承台、墩身及索塔砼配合比设计 1）桩基砼 设计要求及结构使用环境 砼强度等级C30，最大水胶比，氯离子扩散系数10m2。为 使砼均匀密实，砼应具有良好的流淌性，砼坍落度控制在182cm。 配合比设计要点 、选水泥掺粉煤灰，粉煤灰可改善砼和易性，提高砼抵抗氯离子扩 散的能力，粉煤灰的掺量占胶凝材料总量的； b、选择性能优良的缓凝高效减水剂，减少坍落度损失，确保砼自密实、自 流淌； 、通过调整胶凝材料用量、粉煤灰掺量、外加剂掺量及砂率，使砼的抗氯 离子渗透性和工作性满足施工要求。 2）承台混凝土 设计要求及结构使用环境 承台砼强度等级C30最大水胶比氯离子扩散系数10m2 为保证砼的均匀密实性，

7、砼坍落度控制在162cm，初凝时间为12h 砼处于水位变化区受潮差的影响较大砼结构使用环境较为恶劣 砼进行耐久性设计，采用多种措施，确保砼结构的使用寿命。 配合比设计要点 、承台属大体积砼，必须有效降低砼绝热温升，防止温度裂缝的产生，有 效控制氯离子的渗入； b、采用我局开发的大体积砼温度应力程序包进行温控计算，承台砼绝 热温升应小于40； 、通过水泥、粉煤灰及矿渣的掺入，充分发挥级配效应和复合效应，有效 降低氯离子扩散系数延缓氯离子达“临界浓度的时间 胶凝材料总用量不少于420kg/m3。粉煤灰掺量拟定为，矿渣掺量拟定为 ； d、通过掺入阻锈剂亚硝酸钙增强砼抵抗氯离子侵蚀的能力。亚硝酸钙掺入

8、 砼中能起到两方面的作用允许更多的氯离子进入砼中提高氯离子引起钢筋 亚硝酸钙的掺量拟定为2； 、海工砼通过适当引气提高砼的工作性和耐久性，由于杭州湾大桥地处亚 热带，极少出现结冰现象，新拌砼中含气量控制在 34左右，引气剂与减水 剂复配后直接加入砼中； 、优化砼配合比，提高砼工作性和密实性。 3）墩身砼 设计要求及结构使用环境 墩身砼设计强度等级 C40。砼最大水胶比，砼氯离子扩散系数 10m2。墩身砼处于浪溅区，受干湿循环和温度变化的影响很大，砼中的钢 筋如缺少有效保护极易锈蚀因此墩身砼的使用环境最为严酷 和保护层厚度是第一道防线应从材料选择合理配比及施工 行系统控制。 配合比设计要点 、为

9、降低墩身砼氯离子扩散系数，胶凝材料选用 水泥掺粉煤灰和 硅灰，胶凝材料最低用量大于450kg/m3，粉煤灰掺量拟定为，硅灰掺量 5左右； b、选用引气型高效减水剂提高海工砼耐久性，新拌砼含气量在5左右； 、由于墩身砼处于的严酷环境，掺加阻锈剂亚硝酸钙以提高砼抵抗氯离子 侵蚀的能力，亚硝酸钙掺量拟定为胶凝材料的2； d、现浇墩身属大体积砼，通过配合比优化，控制砼绝热温升小于40。 4）索塔混凝土 设计要求及结构使用环境 混凝土强度等级C50最大水胶比氯离子扩散系数10m2 索塔混凝土大部分处于浪溅区环境条件较恶劣必须严格控制砼质量使混凝土 具有低收缩、抗抗渗等性能。 配合比设计要点 、为降低墩身

10、砼氯离子扩散系数，胶凝材料选用 水泥掺粉煤灰和 硅灰，胶凝材料用量480kg/m3左右，硅灰掺量5左右。 b、选用引气型高效减水剂提高海工砼耐久性，新拌砼含气量在5左右 、通过试验确保选用的外加剂、与引气剂与水泥的相容性较好。 d、优化砼配合比，提高砼工作性和密实性。 4海工混凝土施工质量控制与保证 对原材料的质量控制 对海工高性能混凝土进行原材料控制。 对混凝土拌和物的质量控制 # 混凝土坍浇度控制162cm，小时坍落度损失2cm 文件。 施工时的质量控制 、加强振捣，改善砼密实性，防止蜂窝、麻面； b、严格控制砼保护层，使用保护层定位夹（块； 、由于承台砼保护层较厚，设有防裂钢筋网，保证防裂钢筋网与承台钢筋 绝缘良好，防裂钢筋网混凝土保护层厚度应不小于5cm； d、承台、现浇墩身属大体积混凝土，采用我局开发的砼温度应力计算程 埋 设冷却