公路橋涵施工規(guī)范-高性能混凝土

1、高性能混凝土公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG TF50-2011）高性能混凝土的原材料和配合比除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范（JTG/T B07-01）的規(guī)定規(guī)范將“高性能混凝土”放在“混凝土工程”一章中，與其它具體的混凝土品種并列，將其視為一種混凝土，并不合適。高性能混凝土不是與普通混凝土截然不同的新品種混凝土。高性能混凝土是由設(shè)計(jì)、混凝土制造者、施工部門通力協(xié)作，共同完成的混凝土施工過程?；炷恋男阅苄枰诮Y(jié)構(gòu)中體現(xiàn)。原材料基本要求除應(yīng)對由各種組成材料帶入混凝土中的堿含量進(jìn)行控制外，尚應(yīng)控制混凝土的總含堿量。公路橋涵混凝土宜使用非堿活性的集料。當(dāng)條

2、件不具備必須使用時(shí)，其他材料中的堿含量及混凝土中的最大總堿含量應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定。對一般橋涵混凝土中的最大總堿含量不宜大于3.0kg/m3，對特大橋、大橋和重要橋梁不宜大于1.8kg/m3，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處于受嚴(yán)重侵蝕環(huán)境中時(shí)，不得使用堿活性的集料。原材料基本要求配制高性能混凝土?xí)r，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)水泥和級配良好的優(yōu)質(zhì)集料，同時(shí)應(yīng)摻加與水泥相匹配的高效減水劑及優(yōu)質(zhì)摻合料。公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG TF50-2011）對高性能混凝土所用原材料提出如下具體要求。水泥宜選用品質(zhì)穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)稠度低、強(qiáng)度等級不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥不宜采用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥

3、。水泥的技術(shù)要求除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)通用硅酸鹽水泥（GB175）的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下表的規(guī)定。水泥的技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)要求比表面積（m2/kg）350(硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥)80m方孔篩篩余（%）10.0（普通硅酸鹽水泥）游離氧化鈣含量（%）1.5堿含量（%）0.60熟料中C3A含量（%）8；海水環(huán)境下10氯離子含量（%）0.03細(xì)集料宜選用級配良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、空隙小、細(xì)度模數(shù)2.63.2的潔凈天然中粗河砂，或符合要求的人工砂，不得使用山砂和海砂。細(xì)集料的技術(shù)要求除應(yīng)符合一般混凝土要求用細(xì)集料的規(guī)定外，其有害物質(zhì)含量的限值尚應(yīng)符合下表的規(guī)定。細(xì)集料有害物質(zhì)含量限值項(xiàng)目混凝

4、土強(qiáng)度等級C30C30C45C50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有機(jī)物含量合格硫化物及硫酸鹽含量0.5注：對可能處于干濕循環(huán)、凍融循環(huán)環(huán)境中的混凝土，細(xì)集料的含泥量應(yīng)小于1.0%。粗集料宜選用質(zhì)地均勻堅(jiān)硬、粒形良好、級配合理、線膨脹系數(shù)小的潔凈碎石或卵石，不宜采用砂石加工成的碎石。粗集料的技術(shù)要求除應(yīng)符合一般混凝土的規(guī)定外，其壓碎指標(biāo)尚應(yīng)不大于10%；堅(jiān)固性試驗(yàn)結(jié)果失重率對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)小于8%，對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)小于5%。粗集料應(yīng)采用兩級配或多級配，其松散堆積密度應(yīng)大于1500kg/m3；緊密孔隙率宜小

5、于40%；吸水率應(yīng)小于2%，當(dāng)用于干濕循環(huán)、凍融循環(huán)環(huán)境中的混凝土?xí)r應(yīng)小于1%。粗集料的最大粒徑不宜超過25mm，且不得超過保護(hù)層厚度的2/3。粗集料中有害物質(zhì)含量的限值應(yīng)符合下表的規(guī)定。粗集料有害物質(zhì)含量限值項(xiàng)目混凝土強(qiáng)度等級C30C30C45C50含泥量（%）1.01.00.5泥塊含量（%）0.25針片狀顆粒含量（%）7硫化物及硫酸鹽含量（按SO3質(zhì)量計(jì)%）0.5氯離子含量（%）0.02有機(jī)物含量（比色法）合格外加劑應(yīng)選用高效減水劑或復(fù)合減水劑，并應(yīng)選擇減水率高、坍落度損失小、適量引氣、與水泥之間具有良好的相容性、能明顯改善或提高混凝土耐久性能且質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品；引氣劑或引氣型外加劑應(yīng)有良好

6、的氣泡穩(wěn)定性。用于提高混凝土抗凍性的引氣劑、減水劑和復(fù)合外加劑中均不得摻有木質(zhì)素磺酸鹽組分，并不得采用含有氯鹽的防凍劑。外加劑的性能指標(biāo)應(yīng)符合下表的規(guī)定。外加劑性能指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)水泥凈漿流動度（mm）240硫酸鈉含量（%）5.0氯離子含量（%）0.02堿含量（Na2O+0.658K2O，%）10.0減水率（%）20含氣量（%）用于配置非抗凍混凝土?xí)r3.0用于配置抗凍混凝土?xí)r4.5坍落度保留值（mm）30min18060min150常壓泌水率比（%）20壓力泌水率比（%）90抗壓強(qiáng)度比（%）3d1307d12528d120對鋼筋銹蝕作用無銹蝕收縮率比（%）135相對耐久性指標(biāo)（200次，%）80注

7、：塌落度保留值、壓力泌水率比僅適用于泵送混凝土外加劑。 礦物摻合料應(yīng)選用品質(zhì)穩(wěn)定、來料均勻的粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉和硅灰。所用摻合料的技術(shù)要求除應(yīng)符合一般混凝土的規(guī)定外，尚應(yīng)分別符合下表的規(guī)定。粉煤灰的技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)要求C50以下混凝土C50及以上混凝土細(xì)度（%）2012需水量比（%）105100含水率（%）1.0（干排灰）燒失量（%）5.03.0SO3含量（%）3CaO含量（%）10（硫酸鹽侵蝕環(huán)境）游離CaO含量（%）F類粉煤灰1.0C類粉煤灰4.0氯離子含量（%）0.02安定性（mm）C類粉煤灰5.0磨細(xì)礦渣粉的技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)要求比表面積（m2/kg）350450需水量比（%）100含水

8、率（%）1.0燒失量（%）3SO3含量（%）4MgO含量（%）14氯離子含量（%）0.0228d活性指數(shù)（%）95硅灰的技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)要求比表面積（m2/kg）18000需水量比（%）125含水率（%）3.0燒失量（%）6SiO2含量（%）85氯離子含量（%）0.0228d活性指數(shù)（%）85總體上，高性能混凝土的原材料要求并沒有特殊之處。符合標(biāo)準(zhǔn)對于原材料的要求即可。應(yīng)使用合格的原材料。配合比設(shè)計(jì)基本要求基本要求高性能混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)原材料品質(zhì)、設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級、耐久性以及施工工藝對工作性能的要求，通過計(jì)算、試配和調(diào)整等步驟確定。仍然應(yīng)符合JGJ55的一般規(guī)定。膠凝材料總量膠凝材料總量對不同

9、強(qiáng)度等級混凝土的膠凝材料總量應(yīng)進(jìn)行控制，C40以下不宜大于400kg/m3；C40C50不宜大于450kg/m3；C60及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m3，泵送混凝土不宜大于530kg/m3。配有鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)，在不同環(huán)境條件下其最大水膠比和單方混凝土中膠凝材料的最小用量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)未要求時(shí)應(yīng)符合下表的規(guī)定。高性能混凝土的最大水膠比和最小膠凝材料用量（kg/mkg/m3 3）環(huán)境作用等級強(qiáng)度等級最大水膠比最小膠凝材料用量強(qiáng)度等級最大水膠比最小膠凝材料用量設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年AC300.55280C250.60260BC350.50300C300.55280CC

10、400.45320C350.50300DC450.40340C400.45320EC500.36360C450.40340FC500.32380C500.36360注：1.大摻量物摻合料混凝土的水膠比應(yīng)不大于0.42。 2.對壞境作用等級為E或F的重要工程，其混凝土材料的用水量不宜高于150kg/m3。 3.凍融和化學(xué)腐蝕環(huán)境中的薄壁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其水膠比宜適當(dāng)?shù)陀诒碇袑?yīng)的數(shù)值。礦物摻合料礦物摻合料混凝土中宜適量摻加優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉或硅灰等礦物摻合料，用以提高其耐久性，改善其施工性能和抗裂性能，其摻量宜根據(jù)混凝土的性能要求通過試驗(yàn)確定，且不宜小于膠凝材料總量的20%。當(dāng)混凝土中粉煤灰摻

11、量大于30%時(shí)，混凝土的水膠比不得大于0.45；在預(yù)應(yīng)力混凝土及處于凍融環(huán)境的混凝土中，粉煤灰的摻量不宜大于30%，且粉煤灰的含碳量不宜大于2%。對暴露于空氣中的一般構(gòu)件混凝土，粉煤灰的摻量不宜大于20%，且膠凝材料中的硅酸鹽水泥用量不宜小于240kg/m3?？沽研阅軐Ρ仍囼?yàn)抗裂性能對比試驗(yàn)對耐久性有較高要求的混凝土結(jié)構(gòu)，試配時(shí)應(yīng)進(jìn)行混凝土和膠凝材料抗裂性能的對比試驗(yàn)，并從中優(yōu)選抗裂性能良好的混凝土原材料和配合比。外加劑外加劑混凝土中宜適量摻加符合規(guī)定的外加劑，且宜選用質(zhì)量可靠、穩(wěn)定的多功能復(fù)合外加劑。凍融環(huán)境下混凝土凍融環(huán)境下混凝土凍融環(huán)境中的混凝土宜采用引氣混凝土。凍融環(huán)境作用等級D級及以

12、上的混凝土必須摻用引氣劑，并應(yīng)滿足相應(yīng)強(qiáng)度等級的最大水膠比和最小膠凝材料用量的要求；對處于其他環(huán)境作用等級的混凝土，亦可通過摻加引氣劑(含氣量不小于4%)提高其耐久性。混凝土抗凍性的耐久性指數(shù)(DF)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范(JTG/T B07-01)的規(guī)定。引氣混凝土的適宜含氣量和氣泡間距系數(shù)應(yīng)符合下表的規(guī)定。引氣混凝土的適宜含氣量和氣泡間距系數(shù)集料最大粒徑（mm）含氣量（%）高度水飽和環(huán)境 中度水飽和環(huán)境鹽凍環(huán)境107.05.57.0156.55.06.5256.04.56.0405.54.05.5氣泡間距系數(shù)（m）250300200注：1. 高度飽水指冰凍前長期

13、或頻繁接觸水或濕潤土體，混凝土體內(nèi)高度水飽和；中度水飽和指冰凍前偶受雨水或潮濕，混凝土體內(nèi)飽水程度不高。 2. 表中含氣量為在現(xiàn)場新拌混凝土中取樣測得的平均值，允許誤差1.0%。 3. 氣泡間距系數(shù)為在現(xiàn)場或模擬現(xiàn)場的硬化混凝土中鉆芯取樣測得的值。 高性能混凝土的施工為了保證高性能混凝土的質(zhì)量，需要提高施工過程控制水平。單純根據(jù)現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工與驗(yàn)收規(guī)范的要求進(jìn)行施工，不能保證大型結(jié)構(gòu)能夠防止混凝土施工時(shí)的開裂。需要特別注意混凝土施工過程的溫度控制與潮濕養(yǎng)護(hù) 混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和控制要求重視保護(hù)層混凝土質(zhì)量保證厚度和密實(shí)度。設(shè)計(jì)計(jì)算和施工圖上的保護(hù)層厚度必須考慮施工允差普通鋼筋的混凝土保護(hù)層

14、厚度 c cmin + 施工允差對現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件一般可取10mm，如有專門的施工質(zhì)量控制和檢驗(yàn)制度，能夠嚴(yán)格保證表層混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和混凝土保護(hù)層的厚度時(shí)可為5mm；對工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件可取05mm。提高鋼筋施工安裝的定位精度采用定型的鋼筋定位墊塊或定位夾采用定型的鋼筋定位墊塊或定位夾 不不使用工地現(xiàn)場制造的墊塊使用工地現(xiàn)場制造的墊塊 水泥基墊塊的強(qiáng)度不低于水泥基墊塊的強(qiáng)度不低于C50C50，誤差，誤差1 mm1 mm 墊塊間距墊塊間距 50d50d（鋼筋直徑）且不大于（鋼筋直徑）且不大于1000mm1000mm制定具體的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度，澆筑混凝土制定具體的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度，澆筑

15、混凝土前和澆筑過程中都應(yīng)檢查，通過重復(fù)檢查保證施工前和澆筑過程中都應(yīng)檢查，通過重復(fù)檢查保證施工質(zhì)量質(zhì)量合同中規(guī)定保護(hù)層厚度合格率的要求以及不合格時(shí)合同中規(guī)定保護(hù)層厚度合格率的要求以及不合格時(shí)的懲罰與補(bǔ)救措施的懲罰與補(bǔ)救措施 施工圖中需標(biāo)注定位墊塊和架設(shè)筋的位置與要求施工圖中需標(biāo)注定位墊塊和架設(shè)筋的位置與要求控制混凝土的早期裂縫當(dāng)代混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了早期裂縫高發(fā)的傾向已有裂縫的擴(kuò)展比新產(chǎn)生裂縫容易裂縫是侵蝕性介質(zhì)侵入混凝土的通道需控制早期裂縫以減少后期裂縫的寬度和數(shù)量當(dāng)前混凝土早期開裂的根本原因及其后果 水化溫升提高,溫度收縮應(yīng)變增加自收縮增加早期彈性模量提高，徐變減小拉應(yīng)變增加拉應(yīng)變增加約

16、束約束早期開裂傾向增加早期開裂傾向增加大氣環(huán)境作用耐久性下降耐久性下降超過抗拉強(qiáng)度 水灰比(水膠比)降低 水泥強(qiáng)度提高 混合材料活性提高 (用水量)漿骨比增加拉應(yīng)力增加早期強(qiáng)度大幅度提高的要求 混凝土抗裂性測試 影響混凝土抗裂性能的因素復(fù)雜，傳統(tǒng)的混凝土干燥收縮試驗(yàn)，不能很好地反映混凝土的抗裂性能。 造成混凝土結(jié)構(gòu)早期開裂的收縮不僅是干縮，更主要是溫度收縮。當(dāng)前水泥的發(fā)熱量大，混凝土強(qiáng)度提高，即使是體積并不大的構(gòu)件，早期開裂也有約60%來源于受到約束的溫度收縮。 需尋求更為直觀的試驗(yàn)方法，評定某一水泥、外加劑或摻合料對混凝土抗裂性能影響。 混凝土的開裂趨勢，可用開裂測試環(huán)，板式試件、開裂測試架

17、或溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行評價(jià)。自由收縮不能用于評價(jià)混凝土的抗裂性。小收縮環(huán)：用于評價(jià)膠凝材料的性能半徑：內(nèi)半徑：內(nèi)41.3mm41.3mm，外，外66.7mm66.7mm（即膠凝材料環(huán)厚（即膠凝材料環(huán)厚25.4mm25.4mm），高度），高度25.4mm25.4mm?；炷潦湛s開裂試驗(yàn)環(huán)模具尺寸為：R1=127.5mm，R2=152.5mm，R3=187.5mm，混凝土高度 h=140mm。 現(xiàn)行國標(biāo)的混凝土平板收縮裝置 只用于相對評價(jià)塑性收縮引起的開裂敏感性 無法評價(jià)溫度收縮引起的開裂敏感性 開裂測試架開裂測試架得出的典型時(shí)程曲線溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)和施工單位應(yīng)結(jié)合混凝土配合比、結(jié)構(gòu)尺寸、環(huán)境溫度

18、、模板和復(fù)蓋層熱學(xué)特性以及混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)的具體條件，對構(gòu)件中的混凝土水化熱溫升、降溫過程以及內(nèi)部溫差進(jìn)行估計(jì)，在溫度計(jì)算的基礎(chǔ)上，對溫度應(yīng)力進(jìn)行估計(jì)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)提出具體溫度控制指標(biāo)。 混凝土的溫度控制指標(biāo)a a、澆筑溫度澆筑溫度 澆筑溫度應(yīng)不高于澆筑溫度應(yīng)不高于2525。熱天施工時(shí)如難于達(dá)。熱天施工時(shí)如難于達(dá)到，也不宜高于到，也不宜高于3030；并應(yīng)同時(shí)調(diào)整混凝土配合比，；并應(yīng)同時(shí)調(diào)整混凝土配合比，降低水泥用量以減小水化放熱量。降低水泥用量以減小水化放熱量。 混凝土澆筑溫度愈高，水化反應(yīng)愈快，釋放熱混凝土澆筑溫度愈高，水化反應(yīng)愈快，釋放熱量愈多，升溫愈高，進(jìn)一步加速水化反應(yīng)。量愈

19、多，升溫愈高，進(jìn)一步加速水化反應(yīng)。 同樣配比混凝土當(dāng)入模溫度為同樣配比混凝土當(dāng)入模溫度為1010時(shí)，時(shí)，2424小時(shí)小時(shí)后升到后升到3030；當(dāng)入模溫度為；當(dāng)入模溫度為2020時(shí)，時(shí)，2020小時(shí)后升到小時(shí)后升到5555；即入模溫度相差；即入模溫度相差1010可使最大溫升差可使最大溫升差2525?；炷恋臏囟瓤刂浦笜?biāo)b b、最高溫度最高溫度 混凝土澆筑后的最高溫度一般不超過混凝土澆筑后的最高溫度一般不超過7575。 c c、最大溫差最大溫差 混凝土內(nèi)部和表面的混凝土內(nèi)部和表面的溫差不溫差不應(yīng)超過應(yīng)超過2525?；炷??；炷镣帘砻媾c大氣的溫差不表面與大氣的溫差不應(yīng)超過應(yīng)超過2525，混凝土表面與

20、，混凝土表面與養(yǎng)護(hù)水的溫差養(yǎng)護(hù)水的溫差不應(yīng)超過不應(yīng)超過1515。d d、降溫速度降溫速度 混凝土內(nèi)部一般不超過混凝土內(nèi)部一般不超過3/d3/d。 混凝土的養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)包括保持濕度和溫度，實(shí)施溫度監(jiān)測可為混凝土的復(fù)蓋保溫和拆模時(shí)機(jī)的選擇提供可靠的依據(jù)。墻體的保濕措施： 1）模板外側(cè)復(fù)蓋保水掛簾 2）及早松開模板，并從模板與墻體的縫隙中注水 3）采用可保水和注水的特殊模板拆模后的混凝土表面仍需保持潮濕，應(yīng)加復(fù)蓋，外界氣溫較低時(shí)也需復(fù)蓋地下結(jié)構(gòu)外墻和頂板應(yīng)及早回填；長期暴露的頂板表面，溫濕度變化大，易開裂，需臨時(shí)用土復(fù)蓋。養(yǎng)護(hù)方法蓄水連續(xù)噴霧或噴淋噴涂養(yǎng)護(hù)劑塑料膜或防水膜覆蓋保水與透水模板內(nèi)養(yǎng)護(hù)對于低水

21、膠比混凝土，必須早期加濕養(yǎng)護(hù)以減少混凝土早期的自收縮?；炷琉B(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)應(yīng)在澆筑初步平整或抹平后立即開始高溫下養(yǎng)護(hù)，應(yīng)噴霧或覆蓋濕氈散熱低水膠比混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)從澆筑開始，連續(xù)不斷地對暴露的混凝土表面噴霧（包括澆筑到初步平整后用塑料膜臨時(shí)覆蓋前的階段，和揭開塑料膜進(jìn)行最終抹面后用濕氈覆蓋前的階段）直接與大氣接觸的混凝土表面防止陽光直射用于嚴(yán)酷環(huán)境中的混凝土，在養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，仍應(yīng)覆蓋混凝土或表面噴涂養(yǎng)護(hù)劑，防止水分蒸發(fā)過快或發(fā)生表面溫度的激烈變化養(yǎng)護(hù)條件對不同水灰比混凝土的空氣滲透性的影響 2天和7天濕養(yǎng)護(hù)對氯離子侵入濃度的影響炎熱海洋環(huán)境下，水灰比0.5的混凝土中不同深度的氯離子濃度分布上圖 暴露1年后下圖 暴露5年后施工中觀念的更新r控制早期強(qiáng)度的發(fā)展r強(qiáng)調(diào)澆筑、振搗的順序和方式r改變“養(yǎng)護(hù)就是澆水”的概念：養(yǎng)護(hù)包括濕度控制和溫度控制的全過程根據(jù)工程特點(diǎn)、構(gòu)件類型及具體環(huán)境條件采取不同的養(yǎng)護(hù)制度r不以強(qiáng)度確定拆除