《铁铝酸盐水泥混凝土在海洋工程中应用技术规范》编制说明

《铁铝酸盐水泥混凝土在海洋工程中应用技术规

范》

建材行业标准编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

根据《关于印发2022年第三批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》

（工信厅科函﹝2022﹞312号）要求，由建筑材料工业技术情报研究所负责组

织《铁铝酸盐水泥在海洋工程中应用技术规范》（2022-2037T-JC）工程建设领

域行业标准的编制工作。标准归口建材工业综合标准化技术委员会。

（二）主要工作过程

1.成立工作组及调研

标准编制组的基本构成单位为参与国家发改委重大项目“铁铝酸盐水泥’华

龙一号’核电厂应用示范工程”项目的业主、科研、设计、材料供应、施工、监

理等单位，同时广泛吸纳在硫铁铝酸盐水泥生产、应用以及海洋工程建设、施

工、检测等优势单位加入标准编制工作组。参加标准工作组的单位有28家。同

期，标准负责单位及部分参编单位也共同开展了铁铝酸盐水泥在海洋工程中应

用调研。

首先调研分析了有关铁铝酸盐水泥在海洋工程中应用的技术文献。铁铝酸

盐水泥研发成功之初，就发现了其具有良好的耐腐蚀性能。徐亚萍和陈云鹤在

1986年发表的论文《新型耐腐蚀的铁铝酸盐水泥》就报道了在实验室试验和工

程案例中发现铁铝酸盐水泥具有很好的耐腐蚀能力，适合用于海洋工程。同年

发表在《建材工业信息》上的快讯《多用途的铁铝酸盐水泥》报道了铁铝酸盐

水泥具有优异的抗海水腐蚀和耐冲刷性能，仅在福建海岸、港口等海洋工程中

试用量就达万余吨，效果良好，社会经济效益显著。

谈慧和王长生在《铁铝酸盐水泥抗侵蚀性能的研究》（1999年）一文中报

道了铁铝酸盐水泥的抗侵蚀性能研究，发现其不仅具有优异的抗硫酸盐侵蚀性

能，且抗复合盐侵蚀的能力比抗单一盐侵蚀能力更强。铁铝酸盐水泥原创团队

王燕谋等人在的《硫铝酸盐水泥》（1999年出版）中详细论述了铁铝酸盐水泥

1

抗腐蚀性能的研究及工程应用最新成果，并在全书结束语中重点展望了海洋工

程的发展前景，指出铁铝酸盐水泥是海洋工程建设的理想材料。王燕谋等人在

2012年出版的专著《中国特种水泥》中再次强调铁铝酸盐水泥耐海水腐蚀性能

突出，是各种水泥中最适合海洋工程建设的，并将其称为海洋水泥。书中第十

一章第六节详细介绍了海洋水泥及其混凝土的各种性能以及海洋工程应用案

例。刘在春在2016年发表的学术论文《铁铝酸盐水泥在海工混凝土中的应用》

中分析了海工混凝土在海洋环境中的侵蚀破坏和铁铝酸盐水泥水化特点，认为

铁铝酸盐水泥是最理想的海洋工程用水泥品种，提出研究铁铝酸盐水泥海工混

凝土对于我国海洋开发、海工建设具有战略意义。

王燕谋等人近年在中国建材报等报刊杂志上公开发表多篇文章，包括《迎

接海洋水泥的诞生》（2014年）、《新时代硫(铁)铝酸盐水泥的发展》（2019年）、

《当代中国水泥业的重要使命——破解水泥耐海水腐蚀难题》（2019年）、《推

广铁铝酸盐水泥破解海洋工程中水泥混凝土腐蚀的世界难题》（2020年）、《沿

海高楼基建应采用铁铝酸盐水泥》（2021年）、《铁铝酸盐水泥有望破解水泥混

凝土遭受海水腐蚀难题》（2021年）、《在人类社会生产发展中水泥仍需继续进

步》（2022年）、《北极建设中应推广铁铝酸盐水泥》（2022年）等，在这些文章

中介绍了铁铝酸盐水泥在海洋工程中应用能够解决混凝土结构耐海水腐蚀的难

题，铁铝酸盐水泥在海洋工程建设中具有广阔的应用前景。

对典型铁铝酸盐水泥在海洋工程中应用的工程案例进行了调研，调研案例

包括南极考察站工程、东山岛南门海堤工程、东山港码头工程、连云港大沙湾

防浪堤工程、北海滨海湿地公园栈道工程以及铁铝酸盐水泥“华龙一号”应用

示范工程等。

中国首个南极考察站长城站位于菲尔德斯半岛靠海海滩。1985年建设的南

极长城站主体机构采用钢框架结构，基础则全部采用铁铝酸盐水泥混凝土现浇

结构。南极气温极低，年平均气温为-20℃，即使在夏季的一个月时间中平均气

温也仅-10~-5℃。施工时气温为-8℃，铁铝酸盐水泥现场与砂石等搅拌后进行浇

筑（图1）。长城站建成至今已近四十年，期间经历过无数次暴风雪的侵袭，仍

然安全无恙。长城站混凝土基础在长期海水和冰冻双重作用下，没有发生严重

破坏。

2

图1南极考察站

位于福建省漳州市的东山岛是福建第二大岛屿，由于沿海每年6~9月份多

有台风登陆，台风带来的巨浪经常冲毁海堤，造成海水倒灌，造成灾难，其中

远离大陆的南门海堤则更是经常受灾。历史上，东山人们曾多次花费大量人力

财力修筑海堤，保卫人民生命财产安全，但修筑好的海堤屡次被冲毁。1980年

5月13日，第15号强台风再度袭击东山岛，南门海堤防浪墙崩毁6处，长

1015米。当地政府在1980年至1982年组织多次海堤抢修，但由于潮汐作用，

刚修好的海堤在水泥没有完全硬化前就被潮水冲击松动、崩塌。1983年在国家

建材局协助下，采用铁铝酸盐水泥砂浆砌石修筑了堤身和防浪墙。由于该水泥

的早强性能，在下一次潮汐来临之前混凝土便达到了较高的强度，具备了抗冲

刷的能力，抢修获得了成功。南门海堤修复至今已有40年，期间又经历的多次

台风侵袭，但采用铁铝酸盐水泥修复的海堤和防浪堤一直稳固如初。修复的海

堤经过三十多年的海水冲刷，海堤表面圆润，水泥浆体和石质集料几乎融为一

体（图2）。

3

图2东山岛南门海堤

东山港码头修建于1983年~1984年，为高桩式结构。码头建造过程中，下

部入水立柱采用铁铝酸盐水泥建造（修南门海堤剩下的铁铝酸盐水泥），上部采

用硅酸盐水泥混凝土结构。在经历四十年的使用后，上方硅酸盐水泥混凝土开

裂脱落显著，钢筋锈蚀严重；下方铁铝酸盐水泥混凝土柱虽然经历涨潮落潮干

湿交替、海水侵蚀冲刷，服役环境较上方梁板更加恶劣，但保持完整，未见明

显腐蚀破坏（图3）。

图3东山港码头

4

江苏连云港大沙湾游乐园防浪堤是1996年采用铁铝酸盐水泥修建而成，历

经二十余年的海水冲刷，依然完好无损。经过近二十多年的海水冲刷，海堤混

凝土上长附大量贝壳，但混凝土海堤整体仍然完好。令人惊奇的是，在防浪堤

中当年由于水泥编织袋附着其上而导致水泥含量较高的局部编织袋纹理依然清

晰可辨（图4），说明铁铝酸盐水泥不仅具有良好的抗海水侵蚀性能，还具有优

异的抗冲刷性能。

图4连云港大沙湾防浪堤工程

广西北海的国家滨海湿地公园栈桥采用铁铝酸盐水泥建造（2014年）。该

栈桥位于海边滩涂上，在海水潮汐作用下长期干湿交替，未见明显腐蚀（图

5）。

图5北海滨海湿地公园栈道工程

在国家发改委的支持下，2021年6月至2023年8月在福建漳州核电厂开展

了铁铝酸盐水泥核电工程应用示范工程项目。其中铁铝酸盐水泥混凝土等级覆

盖C20~C50，应用工程中有大型沉箱、普通现浇结构、超长超大结构（大体

5

积）等多种不同场景，施工方式有泵送现浇施工、非泵送现场预制施工、工厂

预制施工等（图6）。项目解决了铁铝酸盐水泥大规模现场应用及其施工工艺方

面的诸多问题，为本规范的制定积累了大量的数据和经验。

图6“华龙一号”核电站工程

2.标准启动暨第一次工作会议

2023年5月31日，在北京召开了标准启动会暨第一次工作会议。会议上专

家组听取了标准编制组关于标准编制背景、编制组组成、编制计划、任务分工

以及标准编制草案的汇报，提出了大量建设性意见和建议，主要包括：（1）根

据标准草案的内容设置，建议将标准名称改为“铁铝酸盐水泥混凝土在海洋工

程中应用技术规范”。（2）总则中要体现出铁铝酸盐水泥混凝土适用于海洋工

程。结合铁铝酸盐水泥的特性以及恶劣海洋环境，突出铁铝酸盐水泥在腐蚀严

重、环境恶劣和长寿命要求的海洋工程中应用的优势。（3）混凝土拌合物性能

稠度相关内容过多，建议考虑实际应用范围，将评价类条款删除。（4）将混凝

土性能要求与环境类别与作用等级对应起来。（5）考虑到本标准应用场景，标

准编制过程中重点参考JTS153《水运工程结构耐久性设计标准》，同时要结合

GBT50476《混凝土结构耐久性设计标准》。（6）混凝土年限设计中增加设计寿

命50年。（7）结中核混凝土在铁铝酸盐水泥混凝土生产、运输、浇筑与养护过

程中的经验，对第8章内容进行优化。

6

图8启动会暨第一次工作会部分专家代表合影

3.第二次工作会议

2023年9月8日下午在北京召开了标准编制第二次工作会议，来自各主参

编单位编制组成员20余人现场参加了会议，有10余名编制组成员线上参加了

会议。会议对《铁铝酸盐水泥在海洋工程应用技术规范》草案进行了逐条逐句

讨论，并对照标准制定计划，对需要进一步验证工作进行了明确分工，明确了

各参编单位本阶段具体任务。

图10第二次工作会议部分专家代表的合影

4.标准征求意见稿

在第一次工作会议和第二次工作会议的基础上，工作组按照会议上的分

工，充分考虑专家指导意见，共同开展了本规范编写工作和试验验证工作，并

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于2024年3月份形成了标准征求意见稿及编制说明。

（三）参与单位与任务分工

本规范编制参与单位如下表：

序号单位名称单位类别

1建筑材料工业技术情报研究所

2中国建筑材料科学研究总院有限公司

3建筑材料工业技术监督研究中心科研与监测单位

4中交四航工程研究院有限公司

5中铁建港航局集团工程检测有限公司

6中核国电漳州能源有限公司

7中交第四航务工程勘查设计院有限公司

8中国核电工程有限公司

9中国核工业二四建设有限公司

10中国核工业第五建设有限公司

建设、总包、设计、

11中交第四航务工程局有限公司第五工程有限公司

施工、监理单位

12中国水利水电第十一工程局有限公司

13中国建筑第六工程局有限公司

14中信建设有限责任公司

15中交第四航务工程局有限公司第一工程有限公司

16中核工程咨询有限公司

17广西云燕特种水泥建材有限公司

18郑州市建文特材科技有限公司

19尧柏特种水泥集团有限公司

20唐山北极熊特种建材有限公司

21嘉华特种水泥股份任公司

科研与检测单位

22贵州息烽仁都建材有限公司

23山西金源工程材料有限公司

24中德新亚建筑材料有限公司

25中核混凝土股份有限公司

26北京市小红门混凝土有限责任公司

27郑州大学

高校

28中山大学

规范编制过程中主要任务分工如下：

序

主要任务主要参与单位主要参与人员

号

行业状况及产

建筑材料工业技术情报研究所、中核国电齐冬有、汪智勇、马旺

品应用的前期

漳州能源有限公司、中国建筑材料科学研坤、李长成、刘立、蒙

1调研、国内外

究总院有限公司、广西云燕特种水泥建材传刚、何昌毓、赵计

技术材料及相

有限公司、郑州大学、中山大学辉、张普

关标准的搜集

混凝土结构设中交第四航务工程局有限公司、建筑材料高东博、刘立、李长

2

计与构造工业监督研究中心成、范志宏、汪智勇

2水泥及其他混建筑材料工业技术情报研究所、广西云燕齐冬有、汪智勇、马旺

8

凝土原材料性特种水泥建材有限公司、尧柏特种水泥集坤、蒙传刚、黄芳、张

能验证团有限公司、郑州市建文特材科技有限公钰、陈文杰、张世杰、

司、唐山北极熊特种建材有限公司、嘉华陈智丰、白培华、夏瑞

特种水泥股份任公司、贵州息烽仁都建材杰、陈雪梅、王航、徐

有限公司、山西金源工程材料有限公司萍、李豪、牛庆祥

中国建筑材料科学研究总院有限公司、建刘立、李长成、齐冬

混凝土生产与筑材料工业技术情报研究所、中核混凝土有、邱开建、谭祥韶、

3混凝土性能试股份有限公司、北京市小红门混凝土有限贺国伟、刘晓敏、尤彬

验验证责任公司、中交四航工程研究院有限公锋、王敬宇、宋丰伟、

司、中山大学、郑州大学张普、宗浩

中核国电漳州能源有限公司、中国核工业宋丰伟、邹德麟、郭东

二四建设有限公司、中核混凝土股份有限利、向世文、吴升国、

混凝土施工工

公司、中国建筑材料科学研究总院有限公邱开建、郝禄禄、郑

4艺、质量控制

司、建筑材料工业技术情报研究所、中交静、王小可、张巍、闫

及验收规则

第四航务工程勘查设计院有限公司、郑州广义、陈斌、姚建成、

大学李成斌、

数据汇总及处

理、标准文稿建筑材料工业技术情报研究所、中国建筑汪智勇、齐冬有、马旺

5编写及完善编材料科学研究总院有限公司、广西云燕特坤、李长成、刘立、何

制说明等相关种水泥建材有限公司昌毓、张钰、陈文杰

文件

二、标准制定原则和主要内容的依据说明

（一）标准制定原则

根据《工程建设标准编写规定》（建标[2008]182号）的规则和有关规定进

行编制，并按照工信厅科函﹝2022﹞312号文件相关要求进行规范的编制工

作。标准的编制过程中，遵从积极采用国内外先进标准原则、技术创新原则、

与其他标准协调性原则、标准文本规程性适用性原则。

（二）标准主要内容

本规程共计9章，主要技术内容包括：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.结

构形式与构造；5.材料；6.铁铝酸盐水泥混凝土性能；7.配合比设计；8.生产与

施工；9.质量检验与验收。

1.总则

总则中主要对本规范编制的目的、规范的适用范围以及与相关规范配套使

用方面的基本原则进行了规定。

1.0.1本规范的主要目的是规范和指导铁铝酸盐水泥在海洋工程中应用，在

确保工程质量的同时做到技术先进、安全耐久、低碳环保、经济合理。

1.0.2本规范的适用范围主要是用于海洋工程的铁铝酸盐水泥混凝土，对于

9

用于其他工程中铁铝酸盐水泥混凝土应用也有指导和借鉴作用。

2.术语

术语是对规范中重点涉及尚无明确定义、定义不明确或本规范需要专门界

定范围的有关名词的释义。在确定所列术语的定义时，尽可能参照现行的标准

及相关的技术文件，并考虑到习惯和通用性，术语的英文翻译也是从习惯和通

用性考虑，原则上只在本规范中有效。本规范针对规范主要针对铁铝酸盐水

泥、铁铝酸盐水泥混凝土和海洋工程给出了明确定义。其中铁铝酸盐水泥、铁

铝酸盐水泥混凝土按照胶凝材料的定义进行界定，海洋工程则参照国家标准

《海洋学综合术语》GB/T15918-2010、《海洋工程环境影响评价技术导则》

GB/T19485-2014等文件给出定义的基础上，结合本规范实际情况进行修改定义

的，并且条文说明中给出了常见海洋工程。

2.0.1~2.02铁铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥与硫铝酸盐水泥同属CaO-SiO2-

Al2O3-Fe2O3-SO3五元体系，硫铝酸盐水泥与铁铝酸盐水泥发明人王燕谋认为硫

铝酸盐水泥是雏型产品，铁铝酸盐水泥是终型产品。根据《水泥的命名原则和

术语》GB/T4131规定，水泥的命名按不同类型分别以水泥的主要水硬性矿

物、混合材料、用途和主要特性进行命名。铁铝酸盐水泥是以铁铝酸盐水泥熟

料为主要组分，与适量石膏和混合材料共同粉磨制得的水硬性胶凝材料。铁铝

酸盐水泥熟料则是以铝质、钙质和石膏为主要原料，通常是以矾土、石灰石和

石膏为原料配成生料，在回转窑中煅烧后经冷却机冷却后得到的中间产品。

2.0.3铁铝酸盐水泥混凝土以铁铝酸盐水泥为主要胶凝材料制备的混凝

土，可以掺加辅助性胶凝材料，也可以不掺加。随着现代混凝土技术的发展，

混凝土包括铁铝酸盐水泥混凝土中基本都掺加一定量的辅助性胶凝材料来改善

性能和降低成本。

2.0.4海洋工程海洋工程术语是根据《海洋学综合术语》GB/T15918-

2010、《海洋工程环境影响评价技术导则》GB/T19485-2014中对海洋工程定义

并结合实际情况进行改动而来。

3.环境与作用

这部分主要针对海洋工程的环境与作用特点，对不同的环境类别和作用等

级进行划分。这部分内容主要参照《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476、

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《水运工程结构防腐蚀施工规范》JTS/T209-2020、《核电厂海工混凝土结构防

腐蚀技术规范》NB/T10597-2021等现有标准规范的要求，参照海洋工程建设相

关实际情况进行了规范。

3.0.1~3.0.2铁铝酸盐水泥混凝土海洋工程暴露环境类别和环境作用等级参

照《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476划分，略有改动。

3.0.3关于腐蚀部位及腐蚀条件划分，与《水运工程结构防腐蚀施工规范》

JTS/T209-2020保持协调。

在本部分内容编制中，充分考虑了海水中高含盐对混凝土结构的影响。据

统计数据显示，世界各海洋区域海水盐度范围大致在3.2%~3.7%，全球海洋海

水平均盐度为3.5%。各沿海地域海水中的盐度及离子组成会有一定的不同，我

国北方、东部及南部海域典型海水组成见表1所示。

表1我国海域典型海水组成

离子浓度（mg/L）盐度

区域城市pH值

2--2+2+（）

SO4ClMgCamg/L

锦州201414541963264-8.1

大连2171159001102408287298.5

北方蓬莱2167157751093384285038.4

天津2489168421156482304207.9

烟台2463154501050437286207.0

连云港2289107001159397301738.0

华东青岛2400160001445-290408.0

厦门2140154401172--8.0

湛江2198-880--7.7

华南

深圳198015300---7.7

4．结构形式及构造这部分内容主要结合铁铝酸盐水泥混凝土的特性，对涉

及铁铝酸盐水泥混凝土海洋工程中应用过程中在混凝土结构设计上需要遵循的

一些规定。这部分内容中重要的部分是对铁铝酸盐水泥混凝土钢筋保护层厚度

进行了优化和规范。相对于硅酸盐水泥混凝土，铁铝酸盐水泥混凝土抗氯离子

渗透性、抗渗性等明显提高，但由于其水化产物中氢氧化钙等高碱性产物减

少，碱度偏低，抗碳化能力稍弱。在充分考虑结构安全性的情况下，适当降低

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了GB/T50476在这方面的冗余度，又较NB/T10597更加严格。

4.1基本规定

基本规定中主要对海洋工程铁铝酸盐水泥混凝土结构设计的一些通用条款

进行了规定。4.1.1~4.1.5分别从设计寿命与环境、基本环境情况、多重因素考

虑原则、选材、结构选型等方面对铁铝酸盐水泥混凝土进行了基本规定。

4.2结构形式

考虑到海洋工程本身特点，主要从保障质量和耐久性方面考虑对海洋工程

铁铝酸水泥结构形式方面进行了规定。

4.3构造

本部分从混凝土结构构造方面对铁铝酸盐水泥混凝土设计进行了规定，这

部分内容与《水运工程耐久性设计标准》JTS153和《海港工程结构防腐蚀技术

规范》JTJ275的有关规定相协调。

4.3.1磨损、撞击等外力作用通常会使混凝土结构过早破损，影响结构外观

质量和耐久性。通过采取使用耐冲击和耐磨损材料、增加保护层厚度、配制加

强钢筋等措施可以提高结构的抗冲击性。

4.3.2钢筋锈蚀产生膨胀导致混凝土破坏是钢筋混凝土破坏的重要形式。部

分埋入混凝土的金属部件若与混凝土中钢筋接触，会构成宏观腐蚀电偶，加速

钢筋或埋入件的腐蚀速度。因此，对部分暴露在外的吊环、紧固件、连接件等

金属埋入件与混凝土中的钢筋绝缘处理，并采取必要的防腐蚀措施。

4.3.3设置合理的结构体系和支座、变形缝、分缝等措施，能够避免混凝土

结构因变形、沉降、收缩、膨胀等引起的受力不合理或应力集中从而导致混凝

土结构开裂、变形等。

4.3.4结构施工缝等各种连接缝是水、盐等各种有害物质积聚及侵入的薄弱

环节，设计中尽量避开局部环境作用比较不利的部位。

4.3.5本条规定位于海水环境浪溅区、水位变动区的钢筋混凝土构件受力钢

筋直径不宜大于0.4倍的混凝土保护层厚度。构件选择钢筋直径小、钢筋分布均

匀的配筋方案，有利于混凝土构件受力均匀和混凝土裂缝控制。靠近混凝土表

层范围保持一定数量的钢筋有利于减少混凝土开裂或限制裂缝宽度。因此，将

钢筋布置在主筋的外侧以及使用小直径钢筋、小间距和均匀的配筋方式，有利

12

于混凝土构件受力均匀和控制混凝土裂缝。

4.3.6海洋工程某些素混凝土结构如重力式结构的方块、胸墙等素混凝土结

构常配置构造钢筋。虽然构造筋即使发生腐蚀对结构的承载能力或安全性不会

造成影响，但要防止因构造筋腐蚀产生表面锈胀裂缝。根据国内外研究成果表

明，当混凝土保护层厚度大于2.5倍钢筋直径时，钢筋锈胀时不易产生顺筋裂

缝。因此，本条规定海水环境配有构造筋的铁铝酸盐水泥混凝土保护层厚度不

小于40mm，且小于2.5倍构造钢筋直径。

4.3.7~4.3.8保护层厚度决定了氯离子从混凝土表面传输到钢筋表面的距

离，是影响混凝土结构寿命的重要因素之一。国内外相关工程对于海洋工程混

凝土保护层厚度规定不尽相同，GB/T50476-2019中根据作用等级不同将设计寿

命50年混凝土保护层最低厚度规定为不小于40mm~60mm，100年寿命混凝土钢

筋保护层厚度不小于45mm~70mm；JTS153-2015则规定钢筋混凝土保护层厚度

不小于40mm~65mm，预应力钢筋混凝土保护层厚度不小于65mm~80mm；ACI

357规定最小保护层厚度为50mm~65mm，BS6439规定的最小保护层厚度为

40mm~60mm。对于最小保护层厚度的设置，有的标准是按结构形式（如GB/T

50476）进行规定，有的则是按环境部位（如JTS153），有的则根据钢筋受力状

态（如JTS153、NB/T10597）。本规范在参照国内外相关标准的基础上，认为

根据钢筋受力状态是重要考虑因素，在设置保护层厚度时有必要区分普通钢筋

混凝土还是预应力钢筋混凝土。另外，铁铝酸盐水泥混凝土具有良好的抗海水

腐蚀性能，附加防腐措施采用的必要性大大降低，这就意味着在保护层厚度设

置上需要偏于保守。本条规定的设计100年和80年保护层厚度与NB/T10597保持

一致，设计寿命50年混凝土保护层厚度与NB/T10597设计60年混凝土保护层厚

度一致。

4.3.10海洋工程混凝土结构通常处于氯盐、二氧化碳、水等腐蚀性介质环

境中，混凝土裂缝的出现在会大幅度降低混凝土保护层对钢筋的保护效果。混

凝土裂缝难以避免，但限制其宽度可降低其对耐久性的危害。5.材料

这部分主要针对铁铝酸盐水泥混凝土制备过程中原材料进行规定。

5.1铁铝酸盐水泥

铁铝酸盐水泥是最铁铝酸盐水泥混凝土中最关键的原材料，现有的铁铝酸

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盐水泥相关标准如JC/T933-2019和JC/T437-2010中对铁铝酸盐水泥的规定均无

法完全满足海洋工程施工要求。因此，本规范对铁铝酸盐水泥主要技术指标包

括关键组成、性能指标进行了规定。

值得指出的是，本规范中对于铁铝酸盐水泥强度检测水灰比进行了规定。

关于水泥强度检测中水灰比限定，国内外主要有两大类方法，一类是固定水灰

比法，另一类是固定流动度法。前者是水泥强度检测的主流方法，中国、欧

洲、美国、日本等世界上大多数国家硅酸盐水泥强度检测都是采用这种方法，

如ISO679、GB175、EN197、ASTMC109、JISR5201等，其中大多数国际或

国家标准如ISO、欧洲标准、国标、日本标准等水灰比都固定为0.5。只有美国

的ASTM等标准虽然也是采用固定水灰比，但其水灰比选用的是硅酸盐水泥为

0.485，引气水泥为0.460。采用固定流动度检测水泥强度主要有我国非硅酸盐类

水泥（包括铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等）、美国除硅酸盐水泥

和引气水泥以外品种的水泥。国标GB201-2015铝酸盐水泥规定CA50铝酸盐水

泥强度按胶砂流动度达155~165mm的用水量进行成型检测，GB/T20472-2006硫

铝酸盐水泥和JC/T933-2019快硬高铁硫铝酸盐水泥则规定以胶砂流动度达

165~175mm的用水量进行成型强度试块。美国ASTMC109规定除硅酸盐水泥和

引起水泥以外其他水泥按胶砂流动度达110±5mm的水灰比成型试块进行试验。

但是在实际工程，按照胶砂流动度进行试验时可能造成生产单位、应用单

位和检测单位之间因为胶砂强度用水量检测值不同最终导致水泥强度值检测不

同。其中典型案例就是在漳州核电项目执行过程中，水泥生产厂家按标准检测

水灰比为0.41~0.43，而工程现场检测数据则水灰比应为0.43~0.46，最终导致性

能尤其是强度检测值不同。

图11和图12是铁铝酸盐水泥胶砂流动度和抗压强度随着水灰比变换的曲

线，从中可见，随着水灰比增加，胶砂流动度呈单调增加的趋势，而各龄期强

度（1d、3d和28d）则呈现单调递减的趋势（图11和图12）。

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图11水灰比对铁铝酸盐水泥胶砂流动度的影响

图12水灰比对抗压强度的影响

在实际水泥供应过程中，固定胶砂流动度方法容易造成不同检测单位检测

强度所用水灰比不尽相同，从而导致强度检测结果差异较大。在漳州核电项目

实施初期，所供应的铁铝酸盐水泥就曾因水泥出厂和水泥进场检测时水灰比不

一致导致结果出现明显差异的现象。虽然经过项目方法对标、仪器检测等多种

手段，仍难以是出厂和进场水泥强度检测水灰比一致，最终在项目技术牵头单

位的协调下，双方采取固定水灰比的方法进行出厂和进场检查，出厂和进场水

泥性能检测结果才逐渐趋于一致。

铁铝酸盐水泥按照固定胶砂流动度的方法大概在水灰比0.41~0.45达到

165~175mm的水平，在水灰比为0.5时大约达到胶砂流动度230mm的水平，较硅

15

酸盐水泥水灰比为0.5时胶砂流动度为220mm左右是略大。综合考虑，铁铝酸盐

水泥强度检测时如果采用固定水灰比法进行测试时，其水灰比宜选择范围为

0.45~0.50，综合考虑选择固定在0.48。

铁铝酸盐水泥漳州核电厂应用示范工程经验表明，初凝时间为50min~70

min，终凝时间为100min~130min的铁铝酸盐水泥为混凝土拌合物拥有4h~8h

甚至更长（可通过外加剂调节）的施工时间奠定了良好的基础。

大量验证铁铝酸盐水泥28天抗海水侵蚀系数测试结果在1.02~1.15范围内，

且随着浸泡龄期延长，抗侵蚀系数继续增长，90天龄期抗海水侵蚀系数多在

1.08~1.23范围内。在最初的草案版本中，限定的是铁铝酸盐水泥90天抗海水侵

蚀系数，但在第一次工作会议上专家提出90天龄期测试周期过长，从便于实际

使用的角度建议缩短龄期，故在本次征求意见稿中将抗海水侵蚀系数浸泡龄期

改为28天。

值得指出的是，在铁铝酸盐水泥产品生产过程中除了主要技术指标满足5.1

中规定的技术要求外，产品生产检验、验收相关规则可以按照JC/T933-2019和

JC/T437-2010中的规定进行。

5.2矿物掺合料

为了改善混凝土的工作和硬化性能，降低混凝土成本，铁铝酸盐水泥混凝

土中也可以掺入矿物掺合料，但矿物掺合料的应满足相关标准规范要求。

5.3骨料

铁铝酸盐水泥混凝土对骨料的要求与普通混凝土类似。

5.4外加剂

铁铝酸盐水泥混凝土对外加剂技术指标的种类要求与普通混凝土基本一

致。但铁铝酸盐水泥混凝土用外加剂与普通水泥混凝土有较大差别，外加剂在

普通混凝土中在作用在铁铝酸盐水泥混凝土中不一定能重现，因此要求进行用

于铁铝酸盐水泥混凝土中外加剂进行性能试验时要采用铁铝酸盐水泥，而不能

采用普通水泥。

5.5水

铁铝酸盐水泥混凝土对拌合水没有特殊要求。

6铁铝酸盐水泥混凝土的性能

16

6.1拌合物性能

混凝土拌合物的性能主要与施工有关。铁铝酸盐水泥混凝土拌合物与普通

混凝土拌合物主要差别在于铁铝酸盐水泥混凝土工作性能损失较快，主要表现

在凝结时间短、坍落度损失快、拌合物粘度增长快，这主要是由于铁铝酸盐水

泥中含有大量高活性矿物，水化速度较快。本节针对铁铝酸盐水泥混凝土拌合

物特点做出了一些规定。

6.2力学性能

铁铝酸盐水泥混凝土力学性能性能发展趋势显著快于普通水泥混凝土（图

11），这是铁铝酸盐水泥混凝土主要特点之一。早期性能快速增长不仅能够加快

工程建设速度，更重要的是能快速提供抵御环境破坏的能力，这也是其适合海

洋工程应用的原因之一。

65

28d

3d1007d

607d903d

28d

80

55

70

/%

/MPa60

50

50

4540

抗压强度

强度增长率30

4020

10

350

07142128

T30T40T50

龄期/d

图13铁铝酸盐水泥混凝土抗压强度及强度增长率

6.3长期性能与耐久性能

铁铝酸盐水泥的耐久性能总体而言要远远优于同等级普通混凝土，尤其是

在海洋工程混凝土耐久性最核心的抗氯离子渗透性、硫酸盐干湿循环、抗渗性

上铁铝酸盐水泥混凝土性能均非常突出（表2~表4）。

表2铁铝酸盐水泥混凝土的电通量/C

强度等级7d28d56d84d

C30309283244220

C40188216201190

表3铁铝酸盐水泥混凝土硫酸盐干湿循环抗蚀系数/%

强度等级50次循环100次循环

C30126.7115.5

17

C40126.9117.9

C50127.0118.6

注：由于硫酸盐干湿循环是加速方法，GB/T50082规定干湿循环测试中试块干燥温度为80℃，该温度可

能会造成铁铝酸盐水泥浆体中主要产物钙矾石分解，故试验按JTG3420-2020/T0582-2020中规定干燥温度

为65℃进行。

表4铁铝酸盐水泥混凝土混凝土抗渗性能

强度等级C30C40C50

水压力/MPa1.31.52.9(未透)

透水高度/mm全透全透118

抗渗等级P12P14＞P28

本规范采用抗硫酸盐结晶干湿循环次数作为评价指标。研究表明能够经受

150次以上抗硫酸盐干湿循环的混凝土，其抗硫酸盐结晶破坏能力很强。因此，

本规范参照《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005中规定，将KS150作

为最严酷环境下耐久性的最高要求，其他环境下的耐久性要求依次递减。抗硫

酸盐结晶干湿循环次数试验按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标

准》(GB/T50082)中抗硫酸盐侵蚀试验方法进行，试件的养护龄期为28d。

7配合比设计

铁铝酸盐水泥混凝土在配合比设计仍然沿用《普通水泥混凝土配合比设计

规程》JGJ55-2011的程序和基本参数，在此基础上根据铁铝酸盐水泥的特点对

水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料用量等方面做了规定，为铁铝酸盐水泥在

海洋工程应用施工提供选择范围。

8生产与施工

这一章主要针对铁铝酸盐水泥混凝土生产和工程施工中的一些技术要求进

行了规定，大量参考了漳州核电工程中的应用经验。

8.1对铁铝酸盐水泥混凝土生产中的一般性要求进行了规定。铁铝酸盐水泥

混凝土的施工在符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666和

《混凝土质量控制标准》GB50164的基础上，还应符合本规范规定。

8.2对混凝土生产现场的原材料贮存进行了规定，这些规定与硅酸盐水泥混

凝土原材料贮存要求类似。

8.3铁铝酸盐水泥混凝土生产过程中计量要求也与硅酸盐水泥混凝土类似。

18

8.4铁铝酸盐水泥混凝土的搅拌与普通混凝土类似，均以搅拌均匀为原则。

铁铝酸盐水泥与其他品种水泥混合时可能发生速凝、性能突变等现象，对混凝

土的生产以及工程质量造成严重影响，故铁铝酸盐水泥混凝土生产过程中不得

混入其他品种的水泥。

8.5铁铝酸盐水泥混凝土的运输体现了其特点，包括运输时间不宜过长，对

拌合物变稠给出应对方案等。

8.6铁铝酸盐水泥混凝土浇筑要求中规定了一般要求、高温施工和低温施工

应采取的措施以及针对特殊部位、特殊环境浇筑应遵循的一些要求进行了规

定。铁铝酸盐水泥混凝土宜采用汽车泵进行浇筑，如采用地泵浇筑时，宜设置

双管地泵，其中一条泵管备用，泵管总长度不宜大于60m，且泵管需进行防晒

覆盖，并浇水湿润降温。开始泵送时，要注意观察泵的压力和各部分工作的情

况。开始时混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态，待各方面情况正

常后在转入正常泵送。正常泵送时，应不停顿地连续进行，遇到运转不正常的

情况时放慢泵送速度。泵管出口应与浇筑面形成一个50cm~80cm高差，便于混

凝土下落产生压力，推动混凝土流动。浇筑过程中预计停留时间超出30min，

应及时对泵管进行清理；浇筑过程中，应保持泵送的连续性，可通过控制浇筑

速度、泵车循环的方式，保持泵管中的混凝土不间断流动，防止局部失去塑

性，影响后续浇筑。施工缝是混凝土结构中的薄弱部位，容易受到环境和载荷

影响发生破坏，因此在施工过程中需尽量将施工缝设在环境恶劣或受拉部位。

本条规定了浇筑竖向构件时，对铁铝酸盐水泥混凝土振捣要求。应根据拌合物

不同的坍落度确定振捣棒插入间隔、振捣时间长短，浇注厚度需控制在振捣棒

有效长度的1.25倍之内。振捣要充分，以便混凝土密实并排出气泡，振捣时间

以表面泛浆和不冒大气泡为准。因此两种混凝土新拌时不得混用，终凝后相互

反应不会影响，因此可以使用。

8.7对养护过程中保湿、防风、保温等措施进行了规定，并对拆模提出了要

求。

9质量检验与验收

主要对原材料质量检验、混凝土拌合物、硬化混凝土以及混凝土工程验收

的共性技术要求进行了规定。

19

附录A

规范的附录A中给出了铁铝酸盐水泥胶砂强度试验方法。该方法还是基于

规定流动度所采用的水灰比来进行强度试验，但该流动度较《硫铝酸盐水泥》

GB/T20474中规定的流动度165mm~175mm有了较大幅度的提升。将流动度提

供的主要原因是铁铝酸盐水泥浆体粘聚性较好，如果流动度控制较低，在试验

中容易受到其他因素如跳桌、振实台等因素影响，造成不同实验室结果之间容

易产生差异。将规定流动度提高后，能够大幅度降低这种差异，而且成型试体

密实性较好。

三、主要试验及验证情况

（1）原材料试验验证

铁铝酸盐水泥是铁铝酸盐水泥混凝土最关键的原材料。对于海洋工程用铁

铝酸盐水泥而言，传统的快硬型铁铝酸盐水泥很难满足需求，需要一种能够适

应大型结构工程用的铁铝酸盐水泥。本规范在原材料中对用于海洋工程中铁铝

酸盐水泥性能进行了规范，具体内容见规范征求意见稿表5.1.2。

编制组在全国范围内征集了3家主要铁铝酸盐水泥企业生产的16个水泥样品

（同一家企业多个样品为不同时间生产的不同批次的水泥样品）。按照本规范

第五章规定的方法进行了试验验证，试验单位为建筑材料工业技术情报研究

所、广西云燕特种水泥建材有限公司。试验结果如表5所示。

20

表5铁铝酸盐水泥技术指标试验数据

凝结时间抗压强度（）抗折强度（）

Fe2O3Na2Oeq比表面积(min)MPaMPa

样品编号2K28（海水）K90（海水）

（%）（%）（m/kg）初凝终凝1d3d28d1d3d28d

FAC18.20.12382559036.140.147.54.75.66.61.041.14

FAC28.10.11376538833.136.845.34.75.06.51.061.09

FAC37.80.11375559234.140.145.75.15.87.01.051.13

FAC47.50.103766012037.941.246.95.35.86.51.101.16

FAC57.60.12373538935.745.552.85.36.26.81.081.12

FAC67.80.11380599339.244.251.05.46.27.01.071.13

FAC78.60.09377437839.047.758.35.36.16.71.101.17

FAC88.70.08375509937.641.548.15.25.66.61.121.16

FAC98.10.103854410341.043.956.15.15.96.51.091.15

FAC107.90.113804811138.844.649.05.15.66.61.061.16

FAC117.70.10390579441.646.450.15.76.57.11.081.17

FAC128.00.11368587331.638.044.24.75.66.61.151.23

FAC137.70.32358366526.833.343.04.65.46.01.061.18

FAC147.10.39354384627.132.345.15.15.66.61.011.09

FAC156.80.40382437131.438.246.05.46.26.51.021.08

FAC165.80.54376163437.941.3/4.66.1/0.981.04

本规范要求≥6.5≤0.5≥300且≤450≥40≤240/≥32.5≥45.0/≥5.5≥6.5≥1.02/

21

（2）条款验证

参编单位按照规程条款进行生产，经验证发现：按照规程进行生产的预应

力压浆材料及相关工程材料产品性能、施工工艺、质量控制、验收编写合理，

能够满足施工应用要求。

实际工程实施过程中C40~C50铁铝酸盐水泥混凝土配合比、拌合物性能以

及强度见表6所示。

22

表5C40-C50铁铝酸盐水泥混凝土配合比及其性能

抗压强度

配合比出机性能1.5h性能

/MPa

容重

等级含气/%坍落度/坍落度/

粉煤灰硅粉砂外加/(kg/m3)

水泥/kg石/kg水/kg倒坍/s扩展度倒坍/s扩展度3d28d

/kg/kg/kg剂/%

/mm/mm

C4035889/69010781.351702.523806.79210/51512.09210/41043.656.0

C4035889/69010781.31702.023925.1215/52511.63210/40546.253.5

C4035889/69010781.31702.323858.0220/56510.49200/46046.052.3

C45412103/62910711.3170--7.0230/52516.38195/34056.264.7

C45412103/62910711.25170--25.4230/50042.513053.361.7

C504091093060610761.41702.423788.04210/46518.59210/46056.169.0

C504091093060610761.4170--9.30220/525--53.470.5

23