企業(yè)培訓(xùn)_高性能混凝土培訓(xùn)講義

京 滬 高 速 鐵 路高性能混凝土主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與施工關(guān)鍵技術(shù) 二OO七年一月高性能混凝土主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與施工關(guān)鍵技術(shù)2007年1月努力了的才叫夢(mèng)想，不努力的就是空想！如果你一直空想的話，無論看多少正能量語錄，也趕不走滿滿的負(fù)能量！你還是原地踏步的你，一直在看別人進(jìn)步。目 錄一 概論 1（一）高性能混凝土的定義 1 （二）高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別 3 （三）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性狀況 3（四）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)采用高性能混凝土的意義及可行性 6（五）高性能混凝土的應(yīng)用前景 7二 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與高性能混凝土的關(guān)系 10（一）混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性及其影響因素 101 環(huán)境條件 102 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 123 混凝土的性能 134 施工質(zhì)量 15（二）高性能混凝土的性能 15（三）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與高性能混凝土的關(guān)系 15三 高性能混凝土技術(shù)要求 16（一）原材料技術(shù)要求 161 水泥 162 粉煤灰 173 礦渣粉 174 細(xì)骨料 185 粗骨料 186 外加劑 197 拌合用水 20（二）配合比技術(shù)要求 20（三）耐久性技術(shù)要求 23四 高性能混凝土施工前準(zhǔn)備 25（一）建立全過程質(zhì)量管理的理念 25（二）制定完善的施工技術(shù)文件 27（三）籌建試驗(yàn)室 28（四）選擇原材料 30（五）混凝土配合比設(shè)計(jì) 31五 高性能混凝土施工 36（一）一般要求 36（二）混凝土攪拌站 43（三）樁基混凝土施工 46（四）承墩臺(tái)混凝土施工 54（五）隧道襯砌混凝土施工 58（六）涵洞混凝土施工 59（七）梁體混凝土施工 59（八）季節(jié)施工 62六 高性能混凝土質(zhì)量檢驗(yàn) 64（一）施工前檢驗(yàn) 64（二）施工過程檢驗(yàn) 64（三）施工后檢驗(yàn) 65一 概 論（一）高性能混凝土的定義高性能混凝土是上世紀(jì)80年代末90年代初才出現(xiàn)的。自從有了波特蘭水泥后，水泥基材料經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。經(jīng)過無數(shù)次改革、創(chuàng)造與發(fā)明，其科技內(nèi)容已十分豐富。早在30年前，28d抗壓強(qiáng)度超過50MPa的高強(qiáng)度混凝土已較多地在工程上應(yīng)用。一些具有遠(yuǎn)見卓識(shí)的專家考慮到某些工程的需要，在提出高強(qiáng)度指標(biāo)的同時(shí)，也提出了對(duì)混凝土工作性和耐久性的要求。但當(dāng)時(shí)還沒有一個(gè)為大家所接受的名稱，更沒有定出指標(biāo)和規(guī)程。因此也有人認(rèn)為，高性能混凝土是高強(qiáng)度混凝土的進(jìn)一步完善。由此可見，高性能混凝土這一名詞出現(xiàn)至今已近20年。但是，不同國家、不同學(xué)者由于各自認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、應(yīng)用范圍和目的要求存在差異，對(duì)高性能混凝土有著不同的定義和解釋，例如：1. 美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）和美國混凝土協(xié)會(huì)（ACI）于1990年5月召開的討論會(huì)上提出：高性能混凝土是具有某些性能要求的勻質(zhì)混凝土，必須采用嚴(yán)格的施工工藝，采用優(yōu)質(zhì)材料配制，且便于澆搗，不離析，力學(xué)性能穩(wěn)定，早期強(qiáng)度高，具有一定的韌性和體積穩(wěn)定性等性能的耐久混凝土，特別適用于高層建筑、橋梁以及暴露在嚴(yán)酷環(huán)境中的建筑結(jié)構(gòu)。2. 1990年美國著名水泥化學(xué)專家Mehta PK提出：高性能混凝土不僅要求高強(qiáng)度，還應(yīng)具有高耐久性（抵抗化學(xué)腐蝕）等其他重要性能，例如高體積穩(wěn)定性（高彈性模量、低干縮率、低徐變和低的溫度應(yīng)變）、高抗?jié)B性和高工作性。3. 1992年法國Malier YA提出：高性能混凝土的特點(diǎn)在于有良好的工作性、高的強(qiáng)度尤其是早期強(qiáng)度、工程經(jīng)濟(jì)性、高耐久性，特別適用于橋梁、港工、核反應(yīng)堆以及高速公路等重要的混凝土建筑結(jié)構(gòu)。4. 1992年日本的小澤一雅和岡村甫提出：高性能混凝土應(yīng)具有高工作性（高的流動(dòng)性、黏聚性與可澆筑性）、低溫升、低干縮率、高抗?jié)B性和足夠的強(qiáng)度。5. 1992年日本Sarkar S L提出：高性能混凝土應(yīng)具有較高的力學(xué)性能（如高抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度）、高耐久性（如抗凍融循環(huán)、抗碳化和抗化學(xué)侵蝕）、高抗?jié)B性，屬于水膠比很低的混凝土家族。我國著名水泥混凝土專家、中國工程院院士吳中偉教授在總結(jié)上述學(xué)者的觀點(diǎn)，結(jié)合中國實(shí)際情況，提出如下高性能混凝土的定義：高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對(duì)不同用途要求，對(duì)下列性能有重點(diǎn)予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。這一定義目前已被我國工程界廣泛接受。由于不同的工程和應(yīng)用部門對(duì)高性能混凝土有不同的要求，因而常常對(duì)高性能混凝土?xí)岢霾煌男阅芑蛑笜?biāo)，例如：1. 用于公路工程的高性能混凝土應(yīng)滿足下列要求（美國戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃（SHRP）提出）：（1）水膠比不大于0.35；（2）耐久性指數(shù)大于80%；（3）4h抗壓強(qiáng)度高于17.2MPa，或24h抗壓強(qiáng)度高于34.5MPa，或28d抗壓強(qiáng)度高于68.9MPa。2. 用于橋梁，尤其是大跨度橋梁的高性能混凝土應(yīng)滿足下列要求：（1）水膠比不大于0.4；（2）強(qiáng)度高于41.4MPa；（3）徐變率低。3. 用于高層建筑的高性能混凝土應(yīng)具有高強(qiáng)度、高彈性模量、輕質(zhì)、低徐變率、較高的工作性、高早期強(qiáng)度、高耐久性等特性，使長期以來建筑物的安全使用期從3050年提高到100年以上。4. 用于港工工程的高性能混凝土應(yīng)具有高耐久性（抗腐蝕、抗凍融循環(huán)等）、高抗?jié)B性、高強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性與抗沖擊疲勞性好。5. 用于重要水工建筑物（包括大體積混凝土工程）的高性能混凝土對(duì)耐久性與體積穩(wěn)定性有很高的要求，而對(duì)于強(qiáng)度和早期強(qiáng)度要求不高。水工建筑常要求有很長的安全使用期。在寒冷、干熱以及高速水流沖刷等條件下應(yīng)用的高性能混凝土，尤其需要某些特殊性能。由于水工混凝土的工程量通常較大，混凝土的工作性好壞對(duì)混凝土的均勻性、工程安全性以及施工經(jīng)濟(jì)性有極大影響，因此對(duì)混凝土的工作性常有較高的要求。法國為發(fā)展高性能混凝土而設(shè)立的“混凝土新方法”國家科研項(xiàng)目提出：“高性能混凝土應(yīng)該是要求長期耐久性的一切工程所必須采用的，即使結(jié)構(gòu)上不要求應(yīng)用高強(qiáng)度混凝土?！边@說明高性能混凝土不一定要求高的強(qiáng)度指標(biāo)。（二）高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別與聯(lián)系高性能混凝土是在普通混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù)混凝土，無論從原材料組成、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)制造工藝到性能要求，兩者之間既存在區(qū)別，也存在聯(lián)系。表11列出了高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別與聯(lián)系。表11 高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別與聯(lián)系 混凝土種類項(xiàng)目普通混凝土高性能混凝土理念重視強(qiáng)度，對(duì)于不同混凝土，規(guī)定不同的最低強(qiáng)度重視耐久性，根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)，確定混凝土應(yīng)具備的性能壽命2050年左右100年以上原材料組成水泥、砂、石、水、普通減水劑水泥、砂、石、水、高性能減水劑、礦物摻合料原材料質(zhì)量要求原材料的品質(zhì)指標(biāo)主要滿足強(qiáng)度要求原材料的品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)滿足工作性、強(qiáng)度、耐久性等要求配合比控制指標(biāo)坍落度、力學(xué)性能粘聚性、保水性、流動(dòng)性、坍落度、擴(kuò)展度、含氣量、力學(xué)性能、耐久性能生產(chǎn)工藝包含攪拌、運(yùn)輸、灌注、振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)包含施工前準(zhǔn)備、攪拌、運(yùn)輸、灌注、振搗、養(yǎng)護(hù)、過程檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)施工過程控制特點(diǎn)僅對(duì)坍落度、凝結(jié)時(shí)間等進(jìn)行控制對(duì)坍落度、坍落度保留值、含氣量、泌水率、凝結(jié)時(shí)間、水膠比、溫度、勻質(zhì)性進(jìn)全面行控制質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)強(qiáng)度、外觀等強(qiáng)度、外觀、耐久性等（三）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性狀況鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈，鐵路也是混凝土的應(yīng)用大戶。鐵路混凝土結(jié)構(gòu)在鐵路線路上占有相當(dāng)大的比例。令人遺憾的是，鐵路工務(wù)部門發(fā)現(xiàn)，近二、三十年來，鐵路混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了各種各樣的病害，有些病害甚至發(fā)展到危及行車安全的地步。以下是鐵道部對(duì)全路橋梁和隧道的安全性進(jìn)行的幾次普查情況。橋梁方面：兗石線1985年建成通車，1991年檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，于19821983年期間生產(chǎn)的189孔32m及24m跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土梁（采用永定河產(chǎn)砂石和高堿水泥）中，有183孔梁出現(xiàn)程度不同的膨脹裂縫。根據(jù)裂縫特征，初步判定為堿骨料反應(yīng)（AAR）病害。隨后發(fā)現(xiàn)，16m跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土梁也出現(xiàn)了程度不同的膨脹裂縫。膠濟(jì)、京滬、新兗、隴海等線共發(fā)現(xiàn)有AAR病害預(yù)應(yīng)力混凝土梁553孔，迄今已投資531萬元整治了173孔，還有380孔需整治，尚需投資1000余萬元。1994年秋季調(diào)查結(jié)果顯示，全國鐵路橋梁中當(dāng)時(shí)有6137座存在不同程度劣化損害，占當(dāng)年鐵路橋梁總數(shù)約33600座的18.8%。有300O多孔鋼筋混凝土撟梁發(fā)生銹蝕，230O多孔預(yù)應(yīng)力混凝土梁順筋開裂，所需修補(bǔ)加固費(fèi)用約4億元。2000年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全路共有裂縫超限混凝土梁1155座/4154孔，發(fā)生鋼筋銹蝕的混凝土梁達(dá)3000多孔，其中形梁占絕大多數(shù)。這些橋梁的竣工資料表明，建國后早期修建的鐵路橋，很多在制梁時(shí)都摻加了CaCl2作為早強(qiáng)劑及抗凍劑。如京滬線上行新薛河橋、上下行排洪道橋等，在制造23.8m預(yù)應(yīng)力混凝土梁及16m形梁時(shí)均摻加了CaCl2，從而加劇了橋梁鋼筋銹蝕病害；徐州樞紐夾孟線大山二號(hào)及一號(hào)橋的8m跨度鋼筋混凝土梁，由于設(shè)計(jì)及制造原始缺陷，加之氯鹽侵蝕，造成了近200孔梁出現(xiàn)了嚴(yán)重的鋼筋銹蝕病害。而京廣線百孔大橋，在維修時(shí)發(fā)現(xiàn)2孔31.7m跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土梁高強(qiáng)鋼絲束銹蝕嚴(yán)重，若不是及時(shí)發(fā)現(xiàn)，極有可能出現(xiàn)類似英國一樣的預(yù)應(yīng)力混凝土梁垮塌事故，后果不堪設(shè)想。到2002年底，鐵路橋梁總數(shù)約4萬座，總孔數(shù)超過13萬，其中混凝土橋梁就有12萬孔以上，發(fā)現(xiàn)混凝土順筋開裂的有3000多孔，占2.5%；碳化深度在20mm以上的約5000多孔。2003年的鐵路秋季檢查結(jié)果顯示，全國鐵路有失格橋梁7352座（占橋梁總數(shù)的18.15%），其中混凝土梁體發(fā)生順筋開裂3345孔，大面積銹蝕3390孔，T型梁橫隔板斷裂3000多孔。隧道方面：由于設(shè)計(jì)缺陷以及取用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)過低，隧道襯砌的裂損、腐蝕和滲漏現(xiàn)象非常普遍。據(jù)1997年調(diào)查，鐵路隧道發(fā)生裂損的數(shù)量約占當(dāng)年隧道總量的10%，襯砌漏水十分嚴(yán)重。鐵道部科學(xué)研究院西南分院對(duì)廣州、鄭州、沈陽、哈爾濱等路局所轄的部分隧道進(jìn)行抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，漏水隧道數(shù)量竟占50.4%，有的區(qū)段高達(dá)94%，嚴(yán)重漏水的約占其中的30%，導(dǎo)致了鐵路鋼軌銹蝕、道床翻漿、電力牽引設(shè)備漏電，從而危害正常運(yùn)行。此外，由于隧道周圍地下水中含有侵蝕性物質(zhì)以及機(jī)車排放廢氣等的侵蝕，隧道混凝土出現(xiàn)了嚴(yán)重腐蝕。據(jù)1998年底統(tǒng)計(jì)，我國鐵路隧道受腐蝕而裂損的有734座，占隧道總數(shù)的13.2%。70年代建成的成昆鐵路某些區(qū)段，交付使用僅3年，就有22座隧道發(fā)生了化學(xué)腐蝕；到1978年普查發(fā)現(xiàn)，有的腐蝕深度已達(dá)30mm以上，隧道底部隆起有的達(dá)到330mm。另外，軌枕破損、接觸網(wǎng)支柱破損以及墩臺(tái)開裂破損等問題對(duì)鐵路運(yùn)營造成的影響也一直困擾著鐵路工務(wù)部門。圖1-1 表面開裂的混凝土橋梁 圖1-2 表面開裂的混凝土涵洞不同鐵路混凝土結(jié)構(gòu)物劣化情況見圖1-1圖1-8。圖1-4 劣化的混凝土橋墩?qǐng)D1-3 石家莊百孔橋大橋鹽的腐蝕（四）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)采用高性能混凝土的意義及可行性如前所述，混凝土結(jié)構(gòu)病害已給工程界造成巨大損失。為此，世界各國都不同程度地投入了大量的人力、物力用于預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)病害、提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性方面的研究。通過大量研究和工程應(yīng)用實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)，采用高性能混凝土施工是提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要途徑。因此，盡管高性能混凝土這一概念提出的時(shí)間不長，但人們?cè)诠こ躺蠎?yīng)用高性能混凝土的熱情很高，應(yīng)用實(shí)例層出不窮。1992年，法國MalierX對(duì)重要混凝土結(jié)構(gòu)作了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有75%的結(jié)構(gòu)是按耐久性指標(biāo)設(shè)計(jì)混凝土的，即只有25%的結(jié)構(gòu)是根據(jù)強(qiáng)度來設(shè)計(jì)混凝土的。可見長期以來按保證強(qiáng)度單一指標(biāo)的做法已有了變化。上世紀(jì)90年代初，中國工程院資深院士、我國著名的混凝土材料科學(xué)家吳中偉教授首次將高性能混凝土介紹到我國。隨后，我國對(duì)高性能混凝土的研究和應(yīng)用水平發(fā)展很快。中國建筑材料科學(xué)研究院曾主持完成了國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“重點(diǎn)工程混凝土安全性的研究”，針對(duì)影響混凝土耐久性的主要因素：堿骨料反應(yīng)、腐蝕、凍融、鋼筋銹蝕等，深入系統(tǒng)地研究了重點(diǎn)工程混凝土的安全性問題，取得了可喜的成績。我國其它部門的研究單位、大專院校等也陸續(xù)開展了高性能混凝土的研究、工程應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。2002年11月，由中國工程院、清華大學(xué)等單位研究編制的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、混凝土結(jié)構(gòu)的施工及混凝土耐久性的檢驗(yàn)等問題均作了較為明確的規(guī)定。建設(shè)部2002年頒布的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-12）對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和設(shè)計(jì)使用年限做了重要規(guī)定；交通部2000年頒布的公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）在混凝土耐久性方面新增了許多重要的補(bǔ)充條文；公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范和公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范對(duì)公路混凝土中的鋼筋銹蝕、冰（鹽）凍破壞、堿骨料反應(yīng)破壞、酸雨破壞、路面磨損等均作出了新的規(guī)定。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)條文尚待完善，但我國有關(guān)部門在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)方面畢竟已經(jīng)邁出了重要的一步。在工程應(yīng)用方面，我國也有一些重要建筑采用了高性能混凝土，如上海金茂大廈(C60)、北京西客站(C60)、北京靜安中心大廈(C80)、遼寧物產(chǎn)大廈(C80)、南京郵電中心(C60)、長春國際商貿(mào)城(C55)、廣州虎門大橋(C50)、上海楊浦大橋(C50)、萬縣長江大橋鋼管混凝土(內(nèi)外用，C60)等都是應(yīng)用的典范。此外，京津塘高速公路橋梁，北京某些立交橋和高架橋的梁體，三峽工程，杭州灣大橋等都是采用高性能混凝土施工的。相比之下，我國鐵路有關(guān)部門在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性方面的研究及應(yīng)用方面的研究工作并不很晚，但其在工程上的應(yīng)用卻低于國際水平。1999年頒布的鐵路混凝土工程設(shè)計(jì)規(guī)范仍未能對(duì)隧道混凝土的耐久性問題采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策，導(dǎo)致建成后的隧道混凝土發(fā)生了十分嚴(yán)重的開裂和滲漏病害（其中漏水占50.4%，約30%滲漏嚴(yán)重），導(dǎo)致鋼軌等配件銹蝕和電力牽引漏電，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。又如我國鐵路混凝土工程設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)鐵路結(jié)構(gòu)物尚無明確的使用年限要求，造成我國絕大部分鐵路鋼筋混凝土梁在正常使用期間就過早產(chǎn)生了開裂病害。此外，因水泥強(qiáng)度不斷提高，工程建設(shè)的施工速度不斷加快，環(huán)境條件不斷惡化，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性面臨著更為嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)。今天的低強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土，其耐久性已不如幾十年前同樣強(qiáng)度的混凝土，并已對(duì)我國鐵路大量已建、在建工程留下了各種各樣的隱患，許多鐵路鋼筋混凝土建筑物僅使用二、三十年甚至更短時(shí)間就出現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)的劣化，不得不采用限載、大修或拆除的辦法進(jìn)行維護(hù)或處理。令人欣慰的是，1995年，鐵路有關(guān)部門在前期大量的研究工作基礎(chǔ)上，為客運(yùn)專線的建設(shè)制定了相應(yīng)的規(guī)范和技術(shù)條件，如：鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157號(hào)）、客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件（科技基2005101號(hào)）、鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)2005160號(hào)）和鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南（TZ2102005）。這些規(guī)范和技術(shù)條件的制定，為高性能混凝土在鐵路混凝土結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用奠定了重要的基礎(chǔ)。這對(duì)于提高鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，延長其使用壽命，節(jié)約建設(shè)資金，保護(hù)環(huán)境，具有十分重要的意義。目前，客運(yùn)專線全面采用高性能混凝土進(jìn)行施工，廣大施工單位已積累了大量的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為京滬高速鐵路在混凝土結(jié)構(gòu)中采用高性能混凝土提供了良好的保證。（五）高性能混凝土的應(yīng)用前景高性能混凝土是近代水泥基材料學(xué)與工程學(xué)取得的新成就，是混凝土技術(shù)長期實(shí)踐的結(jié)果，在性能上已達(dá)到了完善的程度。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，高性能混凝土的性能將不斷提高，在土木建筑工程中的應(yīng)用范圍將迅速擴(kuò)大，并將取得更多更大的效益。材料與工程不斷相互促進(jìn)，將為人類帶來更大的利益。高性能混凝土不僅是對(duì)傳統(tǒng)普通混凝土的重大突破，而且在節(jié)能、節(jié)料、工程經(jīng)濟(jì)、勞動(dòng)保護(hù)以及環(huán)境保護(hù)等方面都具有重要意義，是一種環(huán)保型、集約型的新型材料，亦可稱為“綠色混凝土”。高性能混凝土可以為社會(huì)各個(gè)方面、各個(gè)層次的人員帶來無窮的好處：對(duì)于業(yè)主或用戶因耐久性好，工程安全使用期延長，可減少維修費(fèi)，保證安全，這實(shí)際上是最大的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于社會(huì)降低能耗、料耗，利用工業(yè)廢渣、減少噪聲污染，對(duì)環(huán)境有利，并消除不安全感。對(duì)于施工者提高機(jī)械化作業(yè)程度，促進(jìn)工程施工進(jìn)度。對(duì)于設(shè)計(jì)者減小斷面，減輕結(jié)構(gòu)自身重量，增加使用空間，取得明顯的節(jié)約效果。便于建筑藝術(shù)與靈活性的發(fā)揮。上述明顯的優(yōu)越性與效益，使高性能混凝土的適用性不斷擴(kuò)大，在不少工程中得以推廣應(yīng)用。例如高性能混凝土最早是用于美國的高層建筑、挪威的海上石油鉆采平臺(tái)和法國的橋梁工程，接著高性能混凝土又被許多大型結(jié)構(gòu)如長大跨度橋梁、海上漂浮結(jié)構(gòu)、隧洞襯砌、放射性廢物貯罐等采用。由于以上這些結(jié)構(gòu)對(duì)耐久性、密實(shí)性、強(qiáng)度等都有很高的要求，可以認(rèn)為，除高性能混凝土外，其他材料很難勝任。因此，高性能混凝土即使其造價(jià)比普通混凝土有所增加，也還是值得采用的。當(dāng)前，阻礙高性能混凝土廣泛應(yīng)用的主要原因是經(jīng)濟(jì)比較。由于原材料中的高性能減水劑和超細(xì)磨的細(xì)摻料價(jià)格較高，加上質(zhì)量控制要求較嚴(yán)格也會(huì)增加一些費(fèi)用，使高性能混凝土的綜合單價(jià)比常規(guī)混凝土的單價(jià)稍高，因此往往不易被用戶接受。其實(shí)混凝土材料費(fèi)用在工程總造價(jià)中所占的比例和鋼筋等原材料相比是很小的，混凝土材料所增加的費(fèi)用很容易被其他方面的效益所補(bǔ)償，因此應(yīng)當(dāng)從工程總造價(jià)上進(jìn)行比較，算大帳。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)水平的提高，經(jīng)濟(jì)性的概念也會(huì)隨之變化。例如，高效減水劑在開始推廣使用時(shí)的阻力就很大，其原因之一也是經(jīng)濟(jì)比較。隨著生產(chǎn)建設(shè)和混凝土技術(shù)的發(fā)展（如高層建筑的發(fā)展，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的提高，預(yù)拌、泵送工藝的普及等），高效減水劑的使用目前已很廣泛。高強(qiáng)度高性能混凝土的使用，可減小構(gòu)件斷面，節(jié)省鋼筋，加快模板周轉(zhuǎn)，增加使用空間，其經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過混凝土材料所增加的費(fèi)用。而耐久性所帶來的安全使用期的保證，尤其是在不利環(huán)境下，其社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益更是大大超過混凝土材料所增加的費(fèi)用。這種算大帳的概念相信會(huì)很快地被接受。目前國內(nèi)外高層建筑的底層柱采用C50-C60的高性能混凝土已成為通行的做法。隨著重視工程質(zhì)量、強(qiáng)調(diào)安全和環(huán)境保護(hù)的正確認(rèn)識(shí)逐漸深入人心，過去對(duì)高性能混凝土“高性能高造價(jià)”的看法將被“性能好、總效益高”所代替。到那時(shí)，高性能混凝土將受到普遍歡迎，真正進(jìn)入大推廣和大收益的時(shí)期。發(fā)展高性能混凝土的更大意義還在于，水泥混凝土這樣的大宗材料的可持續(xù)發(fā)展。即如何最大限度地節(jié)約資源和能源，最好地與環(huán)境相協(xié)調(diào)，而不是破壞環(huán)境。只有如此，水泥與混凝土才能成為可持續(xù)發(fā)展的主要建筑材料。二 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與高性能混凝土的關(guān)系（一）混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性及其影響因素混凝土結(jié)構(gòu)耐久性系指由混凝土澆注成型的結(jié)構(gòu)及其部件在可能引起材料性能劣化的各種作用下能夠長期維持其應(yīng)有性能的能力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)耐久性又常被定義為在預(yù)定作用和預(yù)期的維修與使用條件下，結(jié)構(gòu)及其部件能在預(yù)定的期限內(nèi)維持其所需的最低性能要求的能力?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性受眾多因素的影響，其中最主要的因素為混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、混凝土的性能以及施工質(zhì)量等。1環(huán)境條件環(huán)境是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能的重要因素。環(huán)境不同，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的具體要求也不一樣。鐵路混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別分為碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境、化學(xué)侵蝕環(huán)境、凍融破壞環(huán)境和磨蝕環(huán)境。不同類別環(huán)境的條件特征及作用等級(jí)列于表2-1、2-2、2-3、2-4、2-5。表2-1 碳化環(huán)境作用等級(jí)代號(hào)環(huán)境條件特征T1室內(nèi)年平均相對(duì)濕度60%長期在水下（不包括海水）或土中T2室內(nèi)年平均相對(duì)濕度60%室外環(huán)境T3水位變動(dòng)區(qū)干濕交替注：當(dāng)混凝土薄型結(jié)構(gòu)的一側(cè)干燥而另一側(cè)濕潤或飽水時(shí)，其干燥一側(cè)混凝土的碳化銹蝕作用等級(jí)應(yīng)按T3級(jí)考慮。表2-2 氯鹽環(huán)境作用等級(jí)代號(hào)環(huán)境條件特征L1長期在海水水下區(qū)離平均水位15m以上的海上大氣區(qū)離漲潮岸線100m300m的陸上近海區(qū)L2離平均水位15m以內(nèi)的海上大氣區(qū)離漲潮岸線100m以內(nèi)的陸上近海區(qū)海水潮汐區(qū)或浪濺區(qū)（非炎熱地區(qū)）L3海水潮汐區(qū)或浪濺區(qū)（南方炎熱地區(qū)）鹽漬土地區(qū)露出地表的毛細(xì)吸附區(qū)遭受氯鹽冷凍液和氯鹽化冰鹽侵蝕部位表2-3 化學(xué)侵蝕環(huán)境化學(xué)侵蝕類型作用等級(jí)代號(hào)H1H2H3H4硫酸鹽侵蝕環(huán)境水中SO42-含量（mg/L）200 6006003000300060006000強(qiáng)透水性環(huán)境土中SO42-含量（mg/kg）20003000300012000120002400024000弱透水性環(huán)境土中SO42-含量（mg/kg）300012000120002400024000鹽類結(jié)晶侵蝕*環(huán)境土中SO42-含量（mg/kg）20003000300012000 12000酸性侵蝕*環(huán)境水中pH值6.55.55.54.54.54.0二氧化碳侵蝕環(huán)境水中侵蝕性CO2含量（mg/L）154040100100鎂鹽侵蝕環(huán)境水中Mg2+含量（mg/L）3001000100030003000注：1 對(duì)于鹽漬土地區(qū)的混凝土，埋入土中的混凝土遭受化學(xué)侵蝕；當(dāng)環(huán)境多風(fēng)干燥時(shí)，露出地表的毛細(xì)吸附區(qū)內(nèi)的混凝土遭受鹽類結(jié)晶型侵蝕。2 對(duì)于一面接觸含鹽環(huán)境水（或土）而另一面臨空且處于干燥或多風(fēng)環(huán)境中的薄壁混凝土，接觸含鹽環(huán)境水（或土）的混凝土遭受化學(xué)侵蝕，臨空面的混凝土遭受鹽類結(jié)晶侵蝕。3 當(dāng)環(huán)境中存在酸雨時(shí)，按酸性環(huán)境考慮，但相應(yīng)作用等級(jí)可降一級(jí)。表2-4 凍融破壞環(huán)境作用等級(jí)代號(hào)環(huán)境條件特征D1微凍地區(qū)+頻繁接觸水D2微凍地區(qū)+水位變動(dòng)區(qū)嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)+頻繁接觸水微凍地區(qū)+氯鹽環(huán)境+頻繁接觸水D3嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)+水位變動(dòng)區(qū)微凍地區(qū)+氯鹽環(huán)境+水位變動(dòng)區(qū)嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)+氯鹽環(huán)境+頻繁接觸水D4嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)+氯鹽環(huán)境+水位變動(dòng)區(qū)注：嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)和微凍地區(qū)是根據(jù)其最冷月的平均氣溫劃分的。嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)和微凍地區(qū)最冷月的平均氣溫t分別為：t -8oC, -8 oC t -3 oC 和 -3 oC t2.5 oC。表2-5 磨蝕環(huán)境作用等級(jí)代號(hào)環(huán)境條件特征M1風(fēng)蝕（有砂情況）風(fēng)力等級(jí)7級(jí)，且年累計(jì)刮風(fēng)時(shí)間大于90天M2風(fēng)蝕（有砂情況）風(fēng)力等級(jí)9級(jí)，且年累計(jì)刮風(fēng)時(shí)間大于90天流冰沖刷被強(qiáng)烈流冰撞擊、磨損、沖刷（冰層水位下0.5m冰層水位上1.0m）M3風(fēng)蝕（有砂情況）風(fēng)力等級(jí)11級(jí)，且年累計(jì)刮風(fēng)時(shí)間大于90天泥砂沖刷被大量夾雜泥砂或物體磨損、沖刷以上各種環(huán)境條件下，作用等級(jí)為L3、H3、H4、D3、D4、M3級(jí)的環(huán)境為嚴(yán)重腐蝕環(huán)境。2結(jié)構(gòu)構(gòu)造混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造對(duì)其耐久性亦具有重要影響?；炷两Y(jié)構(gòu)的構(gòu)造因素包括外形外觀、表面防排水、鋼筋的保護(hù)層厚度?；炷两Y(jié)構(gòu)外形應(yīng)力求簡潔，便于養(yǎng)護(hù)維修?；炷两Y(jié)構(gòu)的構(gòu)造應(yīng)有利于減輕環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)的作用，有利于避免水、水汽和有害物質(zhì)在混凝土表面的積聚，便于施工時(shí)混凝土的搗固和養(yǎng)護(hù)?；炷两Y(jié)構(gòu)表面應(yīng)設(shè)置可靠的防、排水等構(gòu)造措施。必要時(shí)可采用換填土、降低地下水位及設(shè)防護(hù)層等工程措施，防止水和有害物質(zhì)接觸混凝土表面?；炷两Y(jié)構(gòu)的各種接縫應(yīng)盡量避開最不利環(huán)境作用的部位。對(duì)于遭受嚴(yán)重凍融破壞和化學(xué)侵蝕的混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮暴露面上混凝土的可能剝蝕對(duì)構(gòu)件（特別是薄壁構(gòu)件）承載力的損害，設(shè)計(jì)時(shí)需適當(dāng)增加混凝土厚度?；炷翗蛄憾瞬繎?yīng)采取有效構(gòu)造措施防止污水回流污染支座和梁端表面。預(yù)應(yīng)力后張梁的封錨混凝土宜采用水泥基聚合物混凝土，混凝土的水膠比應(yīng)不大于本體混凝土的相應(yīng)值，并采取可靠的防護(hù)措施，以防止環(huán)境水和其它有害介質(zhì)滲入接縫。隧道拱墻初期支護(hù)與二次襯砌之間應(yīng)設(shè)置可靠的防水層。鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度除遵守現(xiàn)行鐵路工程有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)符合鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定的相關(guān)要求。混凝土保護(hù)層墊塊的強(qiáng)度和密實(shí)度應(yīng)不低于構(gòu)件本體混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度。預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度要求與普通鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度相同。預(yù)應(yīng)力后張梁的孔道宜優(yōu)先采用高密度聚乙烯塑料管成型，不宜采用金屬管成型。若采用金屬管成型，金屬管外緣至混凝土表面的距離，在結(jié)構(gòu)的頂面和側(cè)面不應(yīng)小于1倍管道直徑，在結(jié)構(gòu)底面不應(yīng)小于60mm。無密封套管（或?qū)Ч?、孔道管）的預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)比普通鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度大10mm。3混凝土的性能混凝土的性能是影響結(jié)構(gòu)耐久性至關(guān)重要的因素。混凝土性能主要包括混凝土的工作性能、力學(xué)性能以及長期耐久性能?；炷恋墓ぷ餍允侵富炷涟韬汀⑦\(yùn)輸、澆搗、抹面等主要操作工序能夠順利進(jìn)行的有效內(nèi)功的總稱，包括流動(dòng)性、充填性、粘聚性、可泵性以及穩(wěn)定性等涵義?；炷恋牧W(xué)性能包括抗壓強(qiáng)度和彈性模量?？箟簭?qiáng)度是指在規(guī)定的加載速度下，對(duì)混凝土試件進(jìn)行加壓，所得的極限破壞強(qiáng)度乘以尺寸換算系數(shù)所得的數(shù)值。加載速度根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)而定，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30時(shí)，加荷速度取0.30.5MPa/s；混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30且C60時(shí)，取0.50.8MPa/s；混凝土強(qiáng)度等級(jí)C60時(shí)，取0.81.0MPa/s?；炷猎嚰?biāo)準(zhǔn)試件和非標(biāo)準(zhǔn)試件，邊長為150mm的立方體試件是標(biāo)準(zhǔn)試件，尺寸換算系數(shù)為1.00；邊長為100mm和200mm的立方體試件是非標(biāo)準(zhǔn)試件，尺寸換算系數(shù)分別為0.95和1.05?；炷恋膹椥阅Ａ渴侵冈趶椥宰冃畏秶鷥?nèi)，混凝土試件受壓時(shí)產(chǎn)生單位變形所需的混凝土抗壓強(qiáng)度即為混凝土的彈性模量，又稱靜力受壓彈性模量?；炷恋目?jié)B性是指混凝土抵抗氣體、液體或離子等各種外部介質(zhì)入侵的能力。它是反映混凝土材料本身性質(zhì)的一個(gè)參數(shù)，與流經(jīng)混凝土的介質(zhì)無關(guān)。依據(jù)試驗(yàn)原理的不同，混凝土的抗?jié)B性試驗(yàn)方法可大致分為三類：滲透系數(shù)法、離子擴(kuò)散系數(shù)法和電參數(shù)法?；炷恋目箖鲂允侵富炷恋挚箖鋈谄茐牡哪芰?。它可間接反映混凝土抵抗環(huán)境水侵入和抵抗凍晶壓力的能力。混凝土的抗碳化性是指混凝土抵抗碳化的能力。碳化是指大氣中的二氧化碳通過混凝土孔隙溶解于毛細(xì)管中的液相，并與水泥水化產(chǎn)生的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成中性的碳酸鈣，從而降低混凝土的堿度，使混凝土發(fā)生“中性化”的現(xiàn)象。混凝土的護(hù)筋性是指作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層，混凝土保護(hù)鋼筋免受腐蝕以保持其物理力學(xué)性能的能力，包括抗碳化性和抗氯離子侵入性等?；炷恋哪透g性是指混凝土抵抗外部有害離子侵入并與混凝土中的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使混凝土發(fā)生劣化破壞的能力?；炷恋目箟A-骨料反應(yīng)性是指混凝土抵抗堿-骨料反應(yīng)破壞的能力。堿-骨料反應(yīng)是指混凝土中來自水泥、摻和料、外加劑以及水中的可溶性堿溶于混凝土孔隙中，與骨料中的活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成可吸水腫脹的凝膠或體積膨脹的晶體，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生體積膨脹、開裂甚至破壞的現(xiàn)象?；炷恋氖湛s性能是指在規(guī)定的溫、濕度條件下，混凝土不受外力作用產(chǎn)生的變形性能?；炷恋男熳冃阅苁侵冈谝欢ōh(huán)境條件下，混凝土在長期恒定軸向壓力作用下的變形性能?；炷恋牟煌阅芫鶎?duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生一定影響。不過，影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性最重要的混凝土性能還是混凝土的耐久性。這是因?yàn)樵谝话闱闆r下，任何可能對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成影響的環(huán)境作用首先是與混凝土直接接觸的。大氣中的水、氣及溶于水汽中的其它有害物質(zhì)首先是經(jīng)過擴(kuò)散、滲透或吸收等途徑通過結(jié)構(gòu)表面的混凝土傳入內(nèi)部的。顯然，混凝土本身的質(zhì)量好壞，尤其是混凝土本身的耐久性好壞決定著混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。國內(nèi)外的大量研究表明，降低水膠比，提高密實(shí)度，混凝土抵抗水分、氣體（氧氣或二氧化碳）及氯離子、硫酸根離子、鎂離子等擴(kuò)散的能力要比傳統(tǒng)混凝土高12個(gè)數(shù)量級(jí)，極大地延緩了碳化和氯離子、硫酸根離子的侵蝕過程，而且由于氧氣、水分供應(yīng)受阻，鋼筋銹蝕的速度亦得以阻滯?？梢?，混凝土的密實(shí)度是判定混凝土抵抗環(huán)境中各種有害離子侵入性能的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)上，混凝土密實(shí)性是采用混凝土抗高壓水滲透的能力抗?jié)B標(biāo)號(hào)來表示的。實(shí)踐證明，抗?jié)B標(biāo)號(hào)比較適合于判定低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的密實(shí)性，但卻難以區(qū)分現(xiàn)代混凝土的密實(shí)性，因?yàn)閺?qiáng)度等級(jí)超過C30的混凝土，抗?jié)B等級(jí)幾乎均能達(dá)到P20及以上的水平，單靠抗?jié)B標(biāo)號(hào)已難以區(qū)分混凝土抵抗外界水、氣及溶于水汽中的其它有害物質(zhì)侵入混凝土內(nèi)部的能力大小。實(shí)際工程中（除深水工程外）混凝土承受高水壓的情況較少。因此，參照混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南（CCES01-2004）的做法，鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定沒有將抗?jié)B標(biāo)號(hào)納入混凝土的耐久性指標(biāo)，而是采用國內(nèi)外現(xiàn)在最常用的以美國ASTM C1202快速電通量測(cè)定方法為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，相對(duì)評(píng)價(jià)混凝土密實(shí)性或抗侵入性，從而間接評(píng)價(jià)混凝土的耐久性。國內(nèi)外大量的試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)和工程實(shí)例表明，摻加適量礦物摻和料且具有良好抗侵入性的C30以下混凝土的電通量值一般小于2000C，C45以下混凝土的電通量值一般小于1500C，C50混凝土的電通量值一般小于1000C。4施工質(zhì)量施工質(zhì)量好壞是決定混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最后一關(guān)。所有保證混凝土質(zhì)量的技術(shù)措施均需要通過正確施工得以實(shí)現(xiàn)。與普通混凝土相比，高性能混凝土施工雖然沒有什么特別之處，但特別強(qiáng)調(diào)精細(xì)、到位以及加強(qiáng)過程控制?；炷潦┕で?，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和施工工藝要求提前開展混凝土配合比選擇試驗(yàn)，并針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工環(huán)境、使用環(huán)境條件特點(diǎn)，制定施工全過程的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證措施。重要混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行混凝土試澆筑，驗(yàn)證并完善混凝土的施工工藝。（二）高性能混凝土的性能高性能混凝土具有如下性能：1高性能混凝土具有一定的強(qiáng)度和高抗?jié)B能力，但不一定具有高強(qiáng)度，中、低強(qiáng)度亦可。2高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物應(yīng)具有較高的流動(dòng)性，混凝土在成型過程中不分層、不離析，易充滿模型；泵送混凝土、自密實(shí)混凝土還具有良好的可泵性、自密實(shí)性能。 3高性能混凝土的使用壽命要長，對(duì)于一些特殊工程的特殊部位，控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的并不是混凝土的強(qiáng)度，而是其耐久性。能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作50100年以上，是高性能混凝土應(yīng)用的主要目的。4高性能混凝土具有較高的體積穩(wěn)定性，即混凝土在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形。概括起來說，高性能混凝土就是能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求的混凝土，能最大限度地延長混凝土結(jié)構(gòu)使用年限，降低工程造價(jià)。（三）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與高性能混凝土的關(guān)系如前所述，盡管影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素較多，但其所采用的高性能混凝土的性能對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性起著至關(guān)重要的作用。高性能混凝土的相對(duì)高強(qiáng)度，可以使混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸更小，從而使得結(jié)構(gòu)自重得以減輕，使用面積增加，材料用量減少。高性能混凝土的相對(duì)高彈性模量可以使混凝土結(jié)構(gòu)變形更小，剛度增大，穩(wěn)定性更好。高性能混凝土的高工作性可以使混凝土能更方便地充填于各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體內(nèi)。高性能混凝土的高耐久性可以使混凝土結(jié)構(gòu)的維修和重建費(fèi)用減少，使用壽命大幅度延長，這些優(yōu)點(diǎn)基本滿足混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的要求。三 高性能混凝土技術(shù)要求（一）原材料技術(shù)要求1水泥水泥應(yīng)選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥（簡稱“普硅水泥”），混合材宜為礦渣或粉煤灰。處于嚴(yán)重化學(xué)侵蝕環(huán)境時(shí)（硫酸鹽侵蝕環(huán)境作用等級(jí)為H3或H4）應(yīng)選用C3A含量不大于6%的硅酸鹽水泥或抗硫酸鹽硅酸鹽水泥（簡稱“抗硫水泥”）。水泥的質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合表3-1的要求。表3-1 水泥的技術(shù)要求序號(hào)項(xiàng)目硅酸鹽水泥普硅水泥抗硫水泥42.5級(jí)32.5級(jí)42.5級(jí)32.5級(jí)42.5級(jí)1抗壓強(qiáng)度（MPa）3d17.011.016.010.015.028d42.532.542.532.542.52抗折強(qiáng)度（MPa）3d3.52.53.52.53.028d6.55.56.56.06.53凝結(jié)時(shí)間（min）初凝454545終凝3906006004安定性合格合格合格5比表面積（m2/kg）300350280680m方孔篩篩余（%）10.07不溶物（%）0.75 I型1.5型1.508燒失量（%）3.0 I型3.5型5.03.09熟料中的C3A（%）8%，氯鹽環(huán)境下10%5.0 中抗硫3.5 高抗硫10三氧化硫（%）3.52.511氧化鎂（%）5.012游離氧化鈣（%）1.013氯離子（%）1.0（鋼筋混凝土）0.06（預(yù)應(yīng)力混凝土）14堿含量（%）0.8注：1 當(dāng)骨料具有堿硅酸反應(yīng)活性時(shí)，水泥的堿含量不應(yīng)超過0.60%。2 C40及以上混凝土用水泥的堿含量不宜超過0.60%。2粉煤灰粉煤灰應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。強(qiáng)度等級(jí)不大于C50的鋼筋混凝土可選用國標(biāo)I級(jí)或級(jí)粉煤灰，但應(yīng)控制粉煤灰的燒失量不大于5.0%；強(qiáng)度等級(jí)不小于C50的預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)選用國標(biāo)I級(jí)粉煤灰，但應(yīng)控制粉煤灰的燒失量不大于3.0%。粉煤灰的質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合表3-2的要求。表3-2 粉煤灰的技術(shù)要求序號(hào)名稱技術(shù)要求C50以下混凝土C50及以上混凝土1細(xì)度（%）20122需水量比（%）1051003燒失量（%）5.03.04氯離子含量（%）0.025含水量（%）1.0（干排灰）6SO3含量（%）3.07CaO含量（%）10（對(duì)于硫酸鹽侵蝕環(huán)境）8游離CaO含量（%）F類粉煤灰：1.0C類粉煤灰：4.09安定性（mm）（雷氏夾沸煮后增加距離）C類粉煤灰：5.0注： F類粉煤灰由無煙煤或煙煤煅燒收集的粉煤灰。C類粉煤灰由褐煤或次煙煤煅燒收集的粉煤灰。3礦渣粉礦渣粉應(yīng)采用水淬礦渣的粉磨產(chǎn)品。礦渣粉的質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合表3-3的要求。表3-3 礦渣粉的技術(shù)要求序號(hào)名稱技術(shù)要求1MgO含量（%）142SO3含量（%）4.03燒失量（%）3.04氯離子含量（%）0.025比表面積（m2/kg）3505006需水量比（%）1007含水率（%）1.08活性指數(shù)（%），28d954細(xì)骨料細(xì)骨料應(yīng)選用處于級(jí)配區(qū)的中粗河砂（用于預(yù)制梁時(shí)，砂的細(xì)度模數(shù)要求為2.63.0）。當(dāng)河砂料源確有困難時(shí)，經(jīng)監(jiān)理和業(yè)主同意也可采用質(zhì)量符合要求的人工砂。細(xì)骨料的質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合表3-4的要求。表3-4 細(xì)骨料的技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)要求C30C30C45C50人工砂石粉含量MB1.4010.07.05.0MB1.405.03.02.0含泥量（%）3.02.52.0泥塊含量（%）0.5云母含量（%）0.5輕物質(zhì)含量（%）0.5氯離子含量（%）0.02硫化物及硫酸鹽含量（折算成SO3）（%）0.5有機(jī)物含量（用比色法試驗(yàn)）顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色，如深于標(biāo)準(zhǔn)色，則應(yīng)按水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)低于0.95。細(xì)度模數(shù)2.3堅(jiān)固性（質(zhì)量損失率）（%）8吸水率（%）2堿活性巖相法礦物組成和類型鑒定快速砂漿棒法砂漿棒膨脹率小于0.30%（用于梁體時(shí)砂漿棒膨脹率小于0.20%）人工砂壓碎指標(biāo)值25%5粗骨料粗骨料應(yīng)選用二級(jí)或多級(jí)配的碎石，亦可采用分級(jí)破碎的碎卵石（預(yù)應(yīng)力混凝土除外）。粗骨料的質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合表3-5和3-6的要求，且其表面目測(cè)不得有明顯的水銹現(xiàn)象。表3-5 粗骨料的壓碎指標(biāo)值（%）混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30C30巖石種類沉積巖 （水成巖）變質(zhì)巖或深成的火成巖火成巖沉積巖 （水成巖）變質(zhì)巖或深成的火成巖火成巖碎石162030101213碎卵石1612注： 1 沉積巖（水成巖）包括石灰?guī)r、砂巖等；變質(zhì)巖包括片麻巖、石英巖等；深成的火成巖包括花崗巖、正長巖、閃長巖和橄欖巖等；火成巖包括玄武巖和輝綠巖等。2 對(duì)于壓碎指標(biāo)值不符合表4-5規(guī)定的粗骨料，可通過試驗(yàn)，建立巖石抗壓強(qiáng)度與壓碎指標(biāo)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確認(rèn)巖石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比不小于1.5且混凝土的力學(xué)及耐久性能滿足要求后，方可使用。3 用于預(yù)制梁時(shí)，壓碎指標(biāo)不應(yīng)大于10%。表3-6 粗骨料的技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)要求C30C30C45C50含泥量（%）1.01.00.5泥塊含量（%）0.25針、片狀顆?？偤浚?）101085（預(yù)制梁）硫化物及硫酸鹽含量（折算成SO3）（%）0.5氯離子含量（%）0.02碎卵石中有機(jī)質(zhì)含量（用比色法試驗(yàn)）顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色。當(dāng)深于標(biāo)準(zhǔn)色時(shí)，應(yīng)配制成混凝土進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)小于0.95。緊密空隙率（%）40吸水率（%）2%（用于干濕交替或凍融循環(huán)下的混凝土應(yīng)小于1%）巖石抗壓強(qiáng)度（%）（巖石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比）1.5 2.0（預(yù)制梁）堅(jiān)固性（質(zhì)量損失率）（%）8（混凝土結(jié)構(gòu)）5（預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)）堿活性巖相法礦物組成和類型鑒定快速砂漿棒法砂漿棒膨脹率小于0.30%（用于梁體時(shí)砂漿棒膨脹率小于0.20%）巖石柱法巖石柱膨脹率小于0.10%注： 施工過程在中粗骨料強(qiáng)度可用壓碎指標(biāo)值進(jìn)行控制且應(yīng)符合表4-6的要求。6