高性能混凝土的生产施工及质量控制二

高性能混凝土的生产、施工及质量控制武汉理工大学本科课程1主要内容高性能混凝土的施工工艺高性能混凝土的质量控制高性能混凝土的验收及相关标准和规范2高性能混凝土施工工艺1.1高性能混凝土试配

高性能混凝土受原材料和现场条件的影响比普通混凝土要大，生产计划中往往需要大量的试配工作。混凝土配制强度按现行《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定计算：试配不必沿用普通混凝土必须“在强度-灰水比公式计算出的水灰比上下各变动0.05，用三组水灰比进行试配…..”的程式要求。具体方法应有工作人员确定。3高性能混凝土配料中组分多、水胶比低，外加剂掺量小，为保证搅拌质量，必须用强制式搅拌机搅拌。最好使用和现场搅拌机类型相同的搅拌机。我国目前使用的大多数强制式搅拌机有立轴的和卧轴的两类，卧轴的可比立轴的搅拌得更加均匀。高性能混凝土后期强度发展率较大，试配时的强度试验试块最好按1d、7d、28d、56d（或90d）制作。非免振捣的混凝土工作性可用坍落度和坍落流动度来评价。现场材料有变化时必须重新试配。高性能混凝土施工工艺41.2原材料的管理施工部门要对原材料专人采购，专人管理，固定堆放，材料要做好标注。严格执行现行砂石标准，如果不下雨，砂石含水率应每班检测两次。砂石含水量应当由表面含水率来计算，即不包括饱和面干的那部分含水率。集料的堆放场地应当有夯实或抹灰的地面，以免增加集料的含水率或惰性粉细料。距底部300mm以下的集料不得使用，这样可以减少集料含湿量的变动，又可避免带出泥土。高性能混凝土施工工艺51.3搅拌和运输高性能混凝土的搅拌需使用强制式搅拌机.使用良好性能的搅拌机，可得到离差较小的拌和物。高性能混凝土施工前必须标定和校核量水系统，并扣除集料将代入的游离水，严格控制加水量。各种固体原材料一律经过称量，不要用手推车估计体积。为提高高效减水剂的效率并减小坍落度损失，国外大都采用高效减水剂后掺法。高效减水剂是与水泥反应的，最后加入石子可使水泥和高效减水剂充分混匀，有利于发挥高效减水剂的利用率。高性能混凝土施工工艺6理想喂料顺序中国土木工程学会高性能混凝土施工工艺7施工部门常常希望尽可能地缩短混凝土的搅拌时间，所以许多现场采用下面的搅拌流程：最不可取的方法是将所有原材料一起倒入喂料斗内，然后一起倒入搅拌机，并把高效减水剂溶在拌合水中一起加入。不理想的喂料和搅拌流程会影响拌合物的质量，加速坍落度的损失。为了保证质量，就需要在配置时提高性能指标，多用胶凝材料或外加剂，这势必会造成试配的困难或者不经济。高性能混凝土施工工艺8抗压强度变异系数与搅拌时间的关系

搅拌时间小于75s时，混凝土的强度值会产生很大的变异性，其变异随搅拌时间的增加而减小；超过75s后。在延长搅拌时间对混凝土强度的变异影响就不明显了。w/c=0.5高性能混凝土施工工艺9搅拌时间对混凝土强度的影响平均抗压强度随搅拌时间的增加而提高，经验证明搅拌时间不能少于3min。搅拌时间从投入固体原材料后搅拌机开动时算起。w/c为0.5高性能混凝土施工工艺101.4浇筑筑与振振捣用吊斗斗浇筑筑板、、梁时时，要要注意意卸料料点不不要太太集中中；梁梁、板板、柱柱节点点处钢钢筋复复杂，，应从从四个个方向向浇筑筑。浇筑柱柱、墙墙时，，要控控制浇浇筑高高度，，并接接串筒筒有窗洞洞的墙墙宜先先浇筑筑施工部部门在在购买买预拌拌混凝凝土或或委托托试验验室试试配时时，不不仅要要提出出混凝凝土强强度等等级的的要求求，同同时对对集料料最大大粒径径的提提出要要求，，以免免浇筑筑时混混凝土土堵塞塞。造成泵泵管堵堵塞的的主要要原因因是混混凝土土离析析，因因此要要求高高性能能混凝凝土具具有良良好的的粘聚聚性。。高性能能混凝凝土施施工工工艺11美国混混凝土土协会会认为为，在在下列列温度度和湿湿度下下，混混凝土土有出出现塑塑性开开裂的的危险险：41℃℃，，相对对湿度度小于于90%35℃℃，，相相对湿湿度小小于70%24℃℃，，相相对湿湿度小小于30%冬季施施工使使用防防冻剂剂会使使混凝凝土的的强度度降低低，因因此常常用的的防冻冻剂中中含有有一定定的减减水剂剂，以以便降降低水水灰比比，补补偿混混凝土土强度度损失失。高性能能混凝凝土施施工工工艺121.5拆拆模与与养护护高性能能混凝凝土因因水胶胶比低低，早早期强强度并并不比比同强强度普普通泥泥凝土土的低低。掺掺入大大量细细掺料料的高高性能能混凝凝土需需要尽尽早保保水养养护。。除流流动性性很大大的自自密实实混凝凝土外外，拆拆模时时间不不能迟迟于24h。高性能能混凝凝土的的养护护至关关重要要，一一般用用塑料料薄膜膜、草草帘、、麻袋袋或混混凝土土养护护专用用表面面覆盖盖物。。在空气气中养养护的的大量量掺粉粉煤灰灰混凝凝土强强度损损失与与粉煤煤灰的的掺量量成正正比，，并近近似地地与粉粉煤灰灰掺量量相等等。高性能混混凝土施施工工艺艺13主要内容容高性能混混凝土的的施工工工艺高性能混混凝土的的质量控控制高性能混混凝土的的验收及及相关标标准和规规范14高性能混混凝土的的质量控控制2.1混混凝土控控制目标标和内容容混凝土控控制的最最终目标标是得到到质量均匀匀的、体体积稳定定的、耐耐久的、、满足设设计强度度而且经济的混凝土。。对于高性性能混凝凝土拌合合物，要要求：流动性———坍落落度在170mm以上上，坍落落流动度度在430mm以上上（不不振捣：：240mm-270mm，，550-700mm）体积稳定定性———不离析析、不秘秘水，有有稳定的的表观密密度温度应力力——浇浇筑的混混凝土内内外温差差不高于于25℃℃，浇浇筑时拌拌合物温温度夏季季不高于于35℃℃，冬冬季不低低于12℃.15为达到设计计目标，可可从三个方方面进行质质量控制，，即质量合合格的原材材料、合理理的配合比比、先进严严格的施工工技术与管管理。高性能混凝凝土的质量量控制16混凝土质量量控制包括括三个阶段段,其内容容为：原材料的选选择和检测测水泥：强度度、体积安安定性、碱碱含量砂：级配、、清洁度、、粗糙程度度石：：级级配配、、清清洁洁度度、、粒粒径径、、粒粒形形细掺掺料料：：需需水水量量、、含含碳碳量量、、细细度度、、胶胶砂砂强强度度比比外加加剂剂：：减减水水率率、、与与水水泥泥的的相相容容性性、、碱碱含含量量试配配控控制制配合合比比选选择择流变变性性检检测测流动动性性抗堵堵塞塞性性充填填性性强度度检检测测、、抗抗渗渗性性和和抗抗冻冻性性检检测测控制制因因素素坍落流动度强度抗渗性工艺确定———加料顺序、、搅拌时间17生产控制原材料管理计量控制流变性控制强度控制温度控制控制因素砂石含水量坍落度表观密度强度温度验收控制———强度高性能混凝土土的质量控制制182.2混凝凝土质量控制制技术混凝土质量变变异分三种：：随机性变异异、孤立变异异、质量均值值变异。质量的离散程程度用标准差差与平均值的的比值来评价价，该比值叫叫做变异系数数Cv（离差差系数）高性能能混凝凝土的的质量量控制制19质量控控制应应满足足的两两个要要求：：（1））尽可可能快快的反反映出出混凝凝土质质量平平均值值的变变化（（2）尽尽可能能早的的查明明混凝凝土质质量变变化的的原因因，并并采取取相应应的对对策和和调整整。高性能能混凝凝土的的质量量控制制20用于混凝凝土的质质量控制制图通常常有两类类：计量型的的Shewhart控控制图累积差控控制图（（Cusum)高性能混混凝土的的质量控控制21削弱偶然然性变化化造成的的影响，，从而更更有利分分析强度度均值变变化情况况。高性能混混凝土的的质量控控制22判断混凝凝土强度度试验过过程稳定定性好坏坏的方法法。高性能混凝土土的质量控制制2324累积差控制图图优点：（1）于同样样多的样本点点，累积差控控制图更能直直观的表明质质量发生的任任何变化。（2）累积差差控制图更能能有效的利用用数据，因此此能降低混凝凝土质量的控控制费用。（3）累积差差控制图更能能清楚地说明明生产过程中中质量均值变变化的位置和和幅度。高性能混凝土土的质量控制制25将混凝土的坍坍落度、密度度、温度以及及实际和预测测的强度（7d、28d）累积差控控制图绘制在在一起，更有有利于找到混混凝土强度的的变化点及确确定相应的矫矫正措施。这这图称为多变变量累积差控控制图。高性能混凝土土的质量控制制26主要内容高性能混凝土土的施工工艺艺高性能混凝土土的质量控制制高性能混凝土土的验收及相相关标准和规规范27高性能混凝土土的验收及相相关标准和规规范3.1养护温温度有限的水分和和高水化温升升可显著影响响水化的过程程，从而影响响现场强度和和其他工程性性质的发展。。不掺硅灰的高高强混凝土P80在不同同养护条件下下强度的发展展掺硅灰的高强强混凝土SF100在不不同养护条件件下强度的发发展28对于低水胶比比的高性能混混凝土，由（（a）和（b）进行对比比可见在相同同总胶凝材料料用量下，纯纯水泥的混凝凝土在养护温温度为40℃℃时，强度在在后期极少发发展，85℃℃时，强度度则随龄期的的增长而倒缩缩；而掺粉煤煤灰30%的的混凝土在养养护温度为40℃时，，强度发展与与20℃时时相差不大，，强度值却提提高很多，85℃时与与40℃时时相差不大。。混凝土浇筑筑后的温升无无疑会会使构构件的温度高高于40℃℃，可见高性性能混凝土的的养护温度为为40℃左左右时能反映映实际构件中中的情况。293.2关于于矿物细掺料料的使用因矿渣的细度度影响混凝土土的收缩和温温升，并影响响生产成本，，故对磨细矿矿渣的细度规规定不易过细细，一般以4000-5000cm2/g为宜。粉煤灰中游离离氧化钙的含含量不能超过过1%。高性能混凝土土的验收及相相关标准和规规范303.3关于于砂石高性能混凝土土中石子的针针状、片状颗颗粒含量应小小于7%，要要求混凝土自自密实时应小小于5%，以以免影响拌合合物的抗堵塞塞性能。高性能混凝土土中胶凝材料料用量较大，，拌合物中有有保持足够粘粘度的细粉料料，故希望使使用粗砂，砂砂中粉细料应应尽量减少。。对砂子不仅仅有细度模量量的要求，而而且在级配上上要求0.63mm筛的的累计筛余大大于70%。。0.315mm筛的筛筛余大于等于于85%。0.16mm筛的累计筛筛余大于95%。石子的最大大粒径为20mm，，自密实混混凝土在不不振捣时，，石子最大大粒径不应应大于钢筋筋最小净距距的1/2.高性能混凝凝土的验收收及相关标标准和规范范313.4高高性能混凝凝土收缩测测定办法高性能混凝凝土的水养养护时间一一般要求至至少7d，，高性能混混凝土中一一般要掺入入一定量的的膨胀剂来来补偿混凝凝土的收缩缩，如果养养护不足，，将会产生生更大的收收缩。高性能混凝凝土收缩的的测定方法法应当是，，试件拆模模后测定初初长，然后后在标准养养护室养护护至1d、、3d、7d，测定定其长度变变化，取出出并置于温温度为（20±2））℃和相对对湿度为（（55±5）%的干干空气中，，测定其1d、3d、7d、、14d、、28d、、56d、、90d、、180d的长度变变化，并计计算出最后后收缩值与与移置干空空气中前的的最大膨胀胀值之差（（即膨胀落落差）。这这样的测定定，可以判判断膨胀量量是否过大大或补偿收收缩的效果果。高性性能能混混凝凝土土的的验验收收及及相相关关标标准准和和规规范范323.5关关于于验验收收除道道路路及及其其他他特特殊殊工工程程外外，，混混凝凝土土验验收收基基本本上上是是按按抗抗压压强强度度进进行行的的。。混凝凝土土强强度度应应分分批批进进行行合合格格评评定定，，同同一一验验收收批批的的混混凝凝土土应应由由强强度度等等级级相相同同、、龄龄期期相相同同及及生生产产工工艺艺和和配配合合比比基基本本相相同同的的混混凝凝土土组组成成。。同同一一验验收收批批的的混混凝凝土土强强度度，，应应以以同同批批内内全全部部标标准准试试件件的的强强度度代代表表值值来来评评定定。。对于于基基础础、、高高层层建建筑筑底底层层柱柱子子等等结结构构，，应应根根据据其其承承受受全全部部设设计计荷荷载载的的时时间间建建议议按按60d