高性能混凝土施工总结

1、第十五章高性能混凝土及耐久性施工第一节高性能混凝土研究及分析高性能混凝土是指采用普通原材料、常规施工工艺、通过掺加外加剂和掺合料配置而成 的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能优良的混凝土。具体是:1拌和料成高塑或 流态、可泵性、不离析、便于浇注密实;2在凝结硬化过程中和硬化后的体积稳定、水化热 低、不产生微细裂缝、徐变小；3具有很高的抗渗性。其中高工作性是高性能混凝土必须具 备的首要条件，即高流动性、高抗分离性、高间隙通过性、高填充性、高密实性、高稳定性； 并同时具备低成本的技术经济合理性。高性能混凝土具有很丰富的技术内容，其核心是保证 耐久性。第二节环境及相关控制技术指标一、水泥水泥宜

2、选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰。有耐硫酸盐侵 蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜使用早强水 泥。水泥的技术要求除应满足上述要求外还应满足下列要求：水泥的比表面积不宜超过 350m2/kg （硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥）；80um方孔筛筛余不应超过10%（普通硅酸 盐水泥）；游离氧化钙含量不应超过1%；碱含量不应超过0.80%；水泥熟料中C3A的含量不 宜超过8%，在氯盐环境下不应超过10%；氯离子含量不宜大于0.1% （钢筋混凝土），预应 力混凝土氯离子含量不宜超过0.06%。其中当骨料具有碱-硅酸反应活性时，水泥的碱含量 不应超

3、过0.6%，C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.6%。二、矿物掺和料1、矿物掺合料应选用品质稳定的产品。矿物掺合料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、 矿渣灰或硅灰。2、粉煤灰的技术要求应满足下表规定。粉煤灰的技术要求混凝土强度等级细度（）Cl-（%）需水量比（%）烧失量（%）含水率（%）SO3含量（%）CaO含量（）C50以下200.021055.01.0（干排灰）3.0C50121003.03、矿渣灰的技术要求应满足下表规定。矿渣的技术要求名称Mg含量(%)SO3含量(%)烧失量(%)Cl- (%)比表面积 项/Kg)需水量比 (%)含水率(%)28d活性 指数(%)技术要求144.03

4、.00.02350500100954、硅灰的技术要求应满足下表规定。硅灰的技术要求名称烧失量(%)Cl- (%)SiO2含量(%)比表面积 (mTKg)需水量比 (%)含水率(%)28d活性指数(%)技术要求6851800012585三、细骨料1、细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂， 也可选用专门机组生产的人工砂。不宜使用山砂。不得使用海砂。2、细骨料的颗粒级配(累计筛余百分数)应满足下表规定。细骨料的累计筛余百分数()级配区筛孔尺寸(mm)-._I区II区III区10.00005.001001001002.503552501501.2565 3550 1

5、02500.6385 7170 4140 160.31595 8092 7085 550.160100 90100 90100 90注：除5.00mm和0.63mm筛档外，砂的实际颗粒级配与表1-4中所列的累计筛余百分率相比允许稍有超出 分界线，但其总量不应大于5%。3、细骨料的粗细程度按细度模数分为粗、中、细三级，其细度模数分别为：粗级(3.73.1)、中级(3.02.3)细级、(2.21.6)。配制混凝土时宜优先选用中级细骨料。当采用粗级细骨料时，应提高砂率，并保持足够 的水泥或胶凝材料用量，以满足混凝土的和易性；当采用细级细骨料时，宜适当降低砂率。当所用细骨料的颗粒级配不符合要求时，应采

6、取经试验证明能确保工程质量的技术措施 后，方允许使用。4、细骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法检验，试样经5次循环后其质量损失应不 超过8%。细骨料的吸水率应不大于2%。5、采用天然河砂配制混凝土时，砂的有害物质含量应符合规定。当砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门检验，确认能满足混凝土耐久 性要求时，方能采用。6、细骨料的碱活性应采用砂浆棒法进行检验，且细骨料的砂浆棒膨胀率应小于0.10%, 否则应采取抑制碱-骨料反应的技术措施。7、当采用专门机组生产的人工砂或混合砂配制混凝土时，人工砂及混合砂的压碎值应 小于25%；经亚甲蓝试验判定后，人工砂及混合砂的石粉含量应符合下表规定。人

7、工砂及混合砂中石粉含量C50石粉含量（%MB 1.4010.07.01.405.03.02.0四、粗骨料1、粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可 采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。2、粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3（在严重腐蚀环境 条件下不宜超过钢筋的混凝土保护厚度的1/2），且不得超过钢筋最小间距的3/4。配制强 度等级C50及以上混凝土时，粗骨料最大公称粒径不应大于25mm。3、粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3紧密空隙率宜小 于40%，吸水率应小于2% （用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于1%

8、）。4、当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强 度等级之比不应小于1.5。若粗骨料为碎卵石，碎卵石的强度用压碎指标值表示，且应符合 下表规定。粗骨料的压碎指标（）混凝土强度等级C30石粉含量（%）水成岩变质岩或深 成的火成岩火成岩水成岩变质岩或深 成的火成岩火成岩碎石162030101213卵石16125、粗骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环法进行检验，试样经5次循环后，其质量损失率 应符合下表规定。粗骨料的坚固性指标结构类型混凝土结构预应力混凝土结构质量损失率（%）856、粗骨料中的有害物质含量应符合下表规定。7、粗骨料的碱活性应首先采用岩相法检验。若粗骨料含有碱

9、-硅酸反应活动性矿物，其 砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应采取抑制碱-骨料反应的技术措施。不得使用具有碱碳粗骨料的有害物质含量（%）J强度等级项目C50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）0.5氯离子含量2402硫酸钠含量（%）10.03氯离子含量（%）0.24碱含量(Na2O+0.658K2O)(%)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，mm30min180用于泵送混凝土时60min150用于泵送混凝土时8常压泌水率比（%）209压力泌水率比（%）1307d12528d12

10、011对钢筋锈蚀作用无锈蚀12收缩率比（%）4.54.54.5不溶物，mg/L200020005000可溶物，mg/L2000500010000氯化物（以Cl-计），mg/L50010003500硫酸盐（以SO42-计），mg/L60020002700碱含量（以当量Na2O计），mg/L1500150015002、用拌合用水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）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。3、用拌合用水配制的水泥砂浆或混凝土的28d抗压强度不得低于用蒸馏水（或符合国 家标准的生活饮用水）拌制的对应砂浆或混

11、凝土抗压强度的90%。4、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。5、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4-15-10的规定。养 护用水不得采用海水。第三节配合比设计质量控制配合比设计是混凝土质量控制的基础和关键所在。影响高性能混凝土配合比设计质量 的因素有很多，水胶比和单位用水量的控制、掺合料种类和掺量的确定、外加剂的品种类型 的选取和骨料级配及砂率的确定是其重点1、低的水胶比，但不能为了降低水胶比而过分的提高胶凝材料的含量，胶结料过多将 导

12、致混凝土的体积稳定性差，造价提高，同时还不能保证高的强度。2、使用高效减水剂以保证水胶比较低，高效减水剂的通常掺量为胶结总量的 0.8%1.5%，最多不宜超过2%。3、选择高质量的骨料，细骨料应选用洁净的砂子，细度模数在3.0左右（中粗砂）。 粗骨料应是高强、低吸水性的碎石，尽量排除针片壮石子。4、掺入活性矿物质，改善新拌混凝土的工作性，降低混凝土初期水化热，减少温度裂 缝，提高混凝土的抗渗性。有利于混凝土在酸性环境下的耐久性。（一）水泥1、水泥中矿物混合材料的控制在使用加有矿物混合材料的水泥时，必须弄清楚所加入的矿物混合材料的质量和参加工 艺；以便更好地发挥混凝土中矿物掺合料的作用，达到更有

13、效控制混凝土质量的目的。2、水泥强度控制强度高的水泥质量不一定好；这是因为我国目前的水泥生产工艺中，提高强度的手段是 增加水泥中的C3A含量和增大比表面积；这会产生混凝土水化热高、微结构不良、收缩大、 抗裂性和耐腐蚀性差、长期强度下降等一系列问题；而且C3A还是环境中化学腐蚀介质对混 凝土侵蚀的主要对象；因此必须对水泥中的C3A含量和比表面积提出限制；控制水泥的早期 强度，以确保混凝土满足耐久性要求。3、水泥中碱含量控制水泥中碱含量过高会引起混凝土开裂，而碱含量过低会导致会使大坍落度的混凝土泌水 率增加；因此必须将水泥中的碱含量限制在一个合理的范围内。水泥的技术要求项目技术要求比表面积350m

14、2/kg硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥游离氧化钙含量1.0%碱含量0.80%；（当骨料具有碱-硅酸反应活性时，或C40以上混凝土碱含量不应超过0.60%）熟料中的C3A含量非氯盐坏境下8.0% （氯盐坏境下10.0%CI-含量钢筋混凝土不宜大0.10%（预应力混凝土0.06%（二）细骨料1、取样控制混凝土用砂一般为天然河砂，其质量有很大的不确定性和不均匀性；因此日常质量检测 时其样品的代表性尤显重要；而在实际生产中，往往容易轻视对取样质量的控制，其样品的 代表性不够，造成对砂质量的判断不够准确；因此必须严格按照普通混凝土用砂质量标准 及检验方法（JGJ52）规定的方法进行取样；必要时应根据砂的实际质

15、量状况增加取样的 部位、点数、频率和数量；以确保样品的代表性和检测结果的准确性；达到精细控制混凝土 质量的目的。2、含泥量控制砂中的含泥量对混凝土的耐久性和工作性都有影响，必须严格按铁路混凝土工程施工 质量验收补充标准铁建设2005160号标准要求进行控制；由于砂是天然开采的，在实际 控制中应转变观念，必要时应采取清洗等措施进行严格控制。3、云母含量、轻物质含量等的控制砂的这些质量指标检验时比较繁琐，在实际控制中容易引起忽视；必须严格按普通混 凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ 52）进行检验，以确保砂的质量满足要求。4、碱活性检验细骨料必须先进行岩相法分析，确定其是硅酸类岩石骨料或碳酸盐类岩

16、石骨料，再确定 其用砂浆棒法（硅酸类岩石骨料）和岩石柱法（碳酸盐类岩石骨料）进行检验，然后根据试 验结果判断是否是活性骨料。（三）粗骨料1、粒形和级配控制粗骨料的粒形和级配不好，必然加大混凝土的胶凝材料总量和单位用水量；这会加大混 凝土的收缩量和有害介质的扩散系数，降其低抗渗性，对混凝土的耐久性不利；因此必须对 粗骨料的粒形和级配进行严格控制。粗骨料的粒形主要是通过控制针、片状颗粒含量来控制 的；尽管现行标准中要求的针、片状颗粒含量最大可到10%，但实践证明其含量最好不要超 过5%。碎石即使在采石场加工后有良好的级配，也会在运输过程中遭到破坏；可以通过先 分级供应，到混凝土搅拌站后再采用二级或

17、多级级配进行掺配的措施予以控制；在掺配级配 时，应注意控制碎石的最大粒径，一般说来骨料的最大粒径小，则混凝土的抗渗性能越好； 堆积密度和表观密度也是反映级配好坏的指标；堆积密度越大，则空隙率越小，级配越好； 一般要求粗骨料的空隙率应该限制在40%以下。此外应采购反击式破碎机生产的碎石，而不 得使用颚式破碎机生产的碎石。2、碱活性检验粗骨料首先应采用岩相法进行检验，若骨料含碱一硅酸反应活性矿物，其浆棒法膨胀率 应小于0.10%，否则应按要求采取抑制碱-骨料反应的技术措施，不得使用具有碱一碳酸盐 反应的活性骨料。3、吸水率骨料的吸水率对混凝土耐久性有着重要影响，这也是在实际控制中容易忽视的；吸水率

18、 大，则加大了混凝土的长期收缩，降低了抗裂性；这也是不得采用砂岩骨料的原因。铁路 混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）标准规定粗骨料的吸水率应小 于2%；用于干湿交替或冻融环境条件下的混凝土应小于1%。（四）矿物掺和料1、粉煤灰应重点控制其烧失量、需水量比；一般说来粉煤灰的烧失量、需水量比越大， 对混凝土耐久性的不利影响也越大；铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设 2005160号）标准规定：C50以下混凝土用粉煤灰的烧失量不得大于5%，需水量比不得大 于105%； C50以上混凝土用粉煤灰的烧失量不得大于3%，需水量比不得大于100%。2、磨细矿渣粉重点控制的是其比

19、表面积；比表面积过大，则混凝土的温升、化学收缩 和自收缩也会随着磨细矿渣粉的掺量增加而增加；而比表面积过小，则水化速度慢，对混凝 土强度增长不利；铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）标准 规定磨细矿渣粉比表面积应在350500 （m2/kg）之间。3、硅灰可以显著提高混凝土轻度和抗化学腐蚀性;但其高活性会使混凝土的温升提前， 加大混凝土的自收缩；因此应和需水量小的矿物掺合料复合使用。铁路混凝土工程施工质 量验收补充标准（铁建设2005160号）标准规定硅灰的比表面积应不得小于18000 m2/kg。（五）外加剂随着混凝土泵送工艺的普遍应用应重点控制外加剂的减水率、坍落度

20、保留值和压力泌水 率比等质量指标，以减少混凝土的单位用水量，提高其可泵性；铁路混凝土工程施工质量 验收补充标准（铁建设2005160号）标准规定：外加剂的减水率不得小于20%；坍落度 保留值30min时不得小于180mm, 60min时不得小于150mm;压力泌水率比应不得大于90%。（六）拌合用水拌合用水的控制重点在于定期检测，当采用地表水时应根据水质变化加大检测频率;铁 路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）标准规定：任何新水源、同 一水源使用达一年者每批检验一次；同一水源涨水季节每批检验一次。第四节高性能混凝土施工质量控制一、高性能混凝土搅拌质量控制1、生产工艺流程上

21、料一微机输入配方一开始生产一计量一依顺序投料一搅拌一装车一运输一泵送。2、各项工艺要求上料时应执行有关操作程序、规定、按制件人员及施工现场负责人指定的料区进行原材 料的上料，保证使用与要求一致，原材料内不得有杂物，并派专人看管，如有杂物应及时清 除，上料过程中砂石料含水率应基本一致，如用肉眼观察有明显差异时，应及时通知质检人 员采取措施，冬期施工时应对砂石料采取一定的措施，保证其上料的及时、顺利；操作人员 输入施工配合比配方时应经过三级（技术、施工现场负责人、操作员本人）见证、审核方 可进行生产；对原材料的计量，为确保其得到准确的实施，生产前应严格执行自检、互检程 序。生产过程中应对计量数据进

22、行有效的监视，有异常时，及时通知技术部门采取有效的 措施；投料应执行有关操作规定，在冬期施工中如使用热水时，应先投入砂、石、水，在搅 拌机内搅拌1015秒，待水温降下来与砂石基本一致后，在投入水泥、掺和料，保证混凝 土出机温度在13C20C之间；混凝土搅拌时间，应根据实验室提出的要求和生产设备的 性能，达到拌和物均匀，颜色基本一致，电流基本稳定为宜；装车执行有关规定和制度确保 搅拌罐内无任何杂物和积水；在运输混凝土过程中，应确保产品的防护，保证原有配合比的 准确，不得有影响配合比的因素，如生产、运输、泵送过程中有特殊情况应及时通知技术人 员及实验室，采取措施处理。（2）工艺装置、工艺装置2、1

23、、工艺装置的组成a、原 材料储存装置b、微机操作（配料）c、计量装置d、皮带输送装置e、生产搅拌装置f、 运输装置g、泵送装置2、工艺装置的使用和维修工艺操作的使用者（微机操作人、机械 维修人员）应严格按照HZS80型拌合机操作规程、生产设备维修保养制度执行，并进行有 效的维护和保养，确保工艺装置使用的正确性，保持其运行能力。3、工艺装置的管理对 工艺装置进行有效的管理，对重要工艺进行有效的监视，对计量器具进行定期的校核，安 排专人对设备进行维修保养，并填写相关的记录证据，即使总结，并通过调整和纠正，确 保其特性控制在有效的范围之内，确保其准确性。、工艺参数（3）工艺参数、测量装 置在使用前，

24、应按有关要求的规定，对其进行标定，确保计量数据的有效。二、高性能混凝土的运输及浇筑控制1、高性能混凝土应采用混凝土运输车进行运输，在运输过程中，应确保混凝土不发生 离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象；尽量减少混凝土的转载次数和运输时间， 以保证混凝土入模时间和连续浇筑；当运至施工现场的混凝土有轻微离析现象时，应在浇筑 前对混凝土进行适度二次搅拌，但严禁再次加水。2、高性能混凝土的浇筑（1）混凝土浇筑前应检查钢筋的混凝土保护层厚度控制措施时候有效；混凝土应分层 进行连续浇筑，不得随意留施工缝；浇筑时混凝土自由倾落高度不宜超过2m；否则应增加 串筒，溜管或振动管等设施辅助下落。混凝土分层浇

25、筑厚度振捣方法浇筑层厚度（mm）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（2）高性能混凝土的振捣混凝土在浇筑过程中，应按施工工艺选择正确的振捣器具，随时对混凝土进行振捣并使 其均匀密实；振捣过程中要防止过振和漏振；同时应加强检查模板接缝的密合情况，防止产 生漏浆。振捣完毕，应及时修整、抹平混凝土裸露面，待定浆后再压光或拉毛；抹面时严禁 洒水，并应防止过渡操作影响混凝土表面质量。三、高性能混凝土的养护控制高性能混凝土浇筑完毕应在规定的时间及时进行养护，保持其内部水分不受损失；对水 平构件应立即进行表面覆盖;对垂直构件要立即封住顶面并

26、在混凝土达到一定强度时及时松 开模板，从顶面注水养护；养护用水除不溶物、可溶物不作要求外，其他质量指标要求应与 拌和水一致；养护的温湿度和持续时间应严格按标准或工艺要求执行；另外混凝土养护不仅 仅是浇水保湿，还要控制混凝土的温度变化；在保湿养护的同时，采取必要的保温或散热措 施控制混凝土表面温度与内部温度和气温之间的温差；对较厚构件，在浇筑后的初始几个小 时内要注意散热；当混凝土表面以结硬或处于温度下降阶段，则应及时覆盖保温，防止降温 速度过快。四、温度控制在生产实践中，温度对高性能混凝土质量的影响越来越大，必须对此予以严格控制；其 原则是：升温不可太早和太高；升温和降温速度不能过快；混凝土中心和表面之间、新老混 凝土之间、混凝土表面和气温之间的温差不宜太大；其控制方法要根据气温、混凝土内部温 度、构件尺寸和形式、约束情