高性能混凝土-劉建亮

1、高性能混凝土鐵科院鐵科院 劉建亮劉建亮一、一、 一般混凝土工程一般混凝土工程（一）質(zhì)量控制要點（一）質(zhì)量控制要點1 1、原材料的檢驗、原材料的檢驗 2、混凝土的配合比 拌合設備 計量3 3、砂石含水量的檢查、砂石含水量的檢查4 4、坍落度檢查、坍落度檢查5 5、混凝土的強度檢查、混凝土的強度檢查6 6、檢查混凝土的養(yǎng)生、檢查混凝土的養(yǎng)生7 7、混凝土的斷面尺寸、混凝土的斷面尺寸8 8、混凝土的施工縫的檢查、混凝土的施工縫的檢查（二）（二）混凝土的灌筑混凝土的灌筑1、灌筑混凝土前的檢查2、 模板、支架(拱架)、鋼架骨架、預埋件及梁支座灌筑前的檢查3、混凝土應分層灌筑，在前一層混凝土開始凝固之前將

2、次層混凝土灌筑完畢，每層厚度應按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4、灌筑混凝土宜連續(xù)進行，如必須間斷時，其間斷時間應根據(jù)環(huán)境溫度、水泥性能、水灰比、外加劑類型條件通過試驗確定?；炷恋墓嘀炷恋墓嘀?、冬期施工混凝土的灌筑溫度，應根據(jù)具體保溫方法及熱工設計確定，但在任何情況下均不得低于5(細薄截面結(jié)構(gòu)不宜低于10)。6、橋墩臺等大體積混凝土的灌筑：當結(jié)構(gòu)截面大于100m2，在前層混凝土初凝前不能及時灌筑次層混凝土時，允許適當分段(塊)進行灌筑，但應符合相關(guān)規(guī)定。（三）（三）混凝土的養(yǎng)護混凝土的養(yǎng)護1混凝土澆灌完畢后，應在12小時以內(nèi)覆蓋潮濕蓄水材料并澆水養(yǎng)護。2澆水養(yǎng)護期限：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦碴硅

3、酸水泥拌制的混凝土，不得少于7晝夜；摻用緩凝性外加劑或有抗?jié)B要求的，不得少于14晝夜。3如平均氣溫低于5時，不得澆水，應加以覆蓋，防止水份蒸發(fā)或受凍。4混凝土的灑水養(yǎng)護時間，應根據(jù)所用水泥品種、氣候條件及養(yǎng)護方法而定。（四）（四）質(zhì)量檢驗與評定質(zhì)量檢驗與評定監(jiān)理工程師應在以下幾個方面進行監(jiān)控：1混凝土灌筑前的檢查(1) 灌筑前檢查灌筑基面準備情況，鋼筋、模板位置及尺寸以及安裝情況。(2) 對混凝土組成材料進行試驗鑒定：混凝土配合比的檢查。2混凝土拌制和灌筑中的檢查(1) 對混凝土組成材料、混凝土混合料的質(zhì)量性能及灌筑質(zhì)量進行檢查控制。(2) 對混凝土的坍落度及和易性的檢測。(3) 摻用外加劑時

4、，注意檢查滲入量、施工工藝、拆模后混凝土外觀進行檢查。3混凝土灌筑后，應對其養(yǎng)護情況、拆模情況、拆模后混凝土外觀進行檢查。4混凝土強度的檢驗評定 （五）（五）混凝土冬期施工混凝土冬期施工1根據(jù)工地氣溫資料，室外晝夜平均氣溫低于5或最低氣溫低于-3時，混凝土及鋼筋混凝土工程的施工，應按冬期施工的規(guī)定進行監(jiān)控。2冬期澆筑的混凝土，在受凍前，混凝土的抗壓強度不得低于下列規(guī)定：(1) 用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥制備混凝土，為設計強度的30。(2) 礦渣硅酸鹽水泥制備混凝土，為設計強度的40但C15及C15以下的混凝土，不得低于5MPa。(3) 混凝土冬期施工，應對原材料的加熱，混凝土攪拌、運輸、澆筑

5、和養(yǎng)護等進行熱工計算，并應據(jù)此施工。混凝土冬期施工混凝土冬期施工1冬期施工的混凝土，宜選用較小的水灰比和較低的坍落度。2配制冬期施工的混凝土，應優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，水泥強度不應低于32.5MPa。3水及骨料應滿足混凝土澆筑需要的加熱溫度。4拌制設備宜設在溫度不低于10廠房或暖棚內(nèi)。5拌制混凝土時，骨料中不得帶有冰雪及凍團，其拌合時間，一般為常溫施工時間的1.5倍?；炷炼谑┕せ炷炼谑┕?冬期混凝土的運輸容器應有保溫設施，運輸時間應盡量縮短，并應減少中間倒運。2冬期不得在強凍脹性地基上灌筑混凝土；對于用凍結(jié)法開挖的地基，或在凍結(jié)線以上且溫度低于-5的地基，應作隔熱層。3混凝土應采用機械振搗

6、并分層連續(xù)澆筑，分層厚度不得小于20cm。4當環(huán)境溫度低于-10時，應將直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預埋件加熱至正溫。新舊混凝土施工縫外露鋼筋暴露在冷空氣中時，應對施工縫1.5m范圍內(nèi)和外露1m范圍內(nèi)的鋼筋，防寒保溫。預應力混凝土的孔道灌漿，應在正溫下進行，其強度低于25Mpa前，不得受凍。5.對容易受凍的結(jié)構(gòu)部位要加強保溫，當在一定齡期內(nèi)采用蓄熱法達不到要求時，可采用蒸汽、暖棚、電熱等養(yǎng)護方法。6采用暖棚法養(yǎng)護時，棚內(nèi)溫度不得低于5，并應保持混凝土表面濕潤。 （六）（六）噴射混凝土噴射混凝土1、施工前應試噴，根據(jù)條件確定合適的配合比。2、每次作業(yè)長度不宜超過6m，自下而上進行噴射。3、

7、一次噴射厚度以混凝土不滑移、墜落為準。4、兩遍噴射間隔時間不宜過短，應在前一層混凝土終凝后1h以前再進行第二層噴射，如超過終凝1h以上時，則受噴面應用水清洗。5、噴頭與受噴巖面垂直，其間距離與風壓協(xié)調(diào)以0.81.0m為宜。6、混凝土終凝后2h，即可灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得小于14d；灑水次數(shù)以能保持混凝土充分濕潤為度。7、冬期施工應符合下列規(guī)定：(1) 噴射作業(yè)區(qū)的溫度不應低于5(2) 混合料和水進入噴射機的溫度不應低于5(3) 混凝土未達到5Mpa前，不得受凍。二、二、高性能混凝土高性能混凝土（一一）高性能混凝土的定義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

8、土性能的基礎上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。它以耐久性作為設計的主要指標，針對不同用途要求，對下列性能有重點予以保證：耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟性。為此，高性能混凝土在配制上的特點是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細摻料和高效外加劑。（二二）高性能混凝土的性能高性能混凝土的性能1高性能混凝土具有一定的強度和高抗?jié)B能力，但不一定具有高強度，中、低強度亦可。2高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物應具有較高的流動性，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、自密實混凝土還具有良好的可泵性、自密實性能。3高性能混凝土的使用壽命要長，對于一

9、些特殊工程的特殊部位，控制結(jié)構(gòu)設計的并不是混凝土的強度，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具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形。（三三）高性能混凝土與普通混凝土的高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別與聯(lián)系 普通混凝土普通混凝土 重視強度，對于不同混凝土，規(guī)定不同的最低強度 壽命 2050年左右 高性能混凝土高性能混凝土 重視耐久性，根據(jù)環(huán)境特點，確定混凝土應具備的性能 壽命 100年以上 原材料組成 普通混凝土普通混凝土 水泥、砂、石、水、普通減水劑 高性能混凝土高性能

10、混凝土 水泥、砂、石、水、高性能減水劑、礦物摻合料原材料質(zhì)量要求 普通混凝土普通混凝土 原材料的品質(zhì)指標主要滿足強度要求 高性能混凝土高性能混凝土原材料的品質(zhì)指標應滿足工作性、強度、耐久性等要求配合比控制指標 普通混凝土普通混凝土 坍落度、力學性能 高性能混凝土高性能混凝土 粘聚性、保水性、流動性、坍落度、擴展度、含氣量、力學性能、耐久性能（四四）原材料技術(shù)要求原材料技術(shù)要求1.水泥應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。處于嚴重化學侵蝕環(huán)境時（硫酸鹽侵蝕環(huán)境作用等級為H3或H4）應選用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”

11、）。2.粉煤灰應選用質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。強度等級不大于C50的鋼筋混凝土可選用國標I級或級粉煤灰，但應控制粉煤灰的燒失量不大于5.0%強度等級不小于C50的預應力混凝土應選用國標I級粉煤灰，但應控制粉煤灰的燒失量不大于3.0%。原材料技術(shù)要求原材料技術(shù)要求3.礦渣粉應采用水淬礦渣的粉磨產(chǎn)品。4.細骨料應選用處于級配區(qū)的中粗河砂（用于預制梁時，砂的細度模數(shù)要求為2.63.0。當河砂料源確有困難時，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。5.粗骨料應選用二級或多級配的碎石，亦可采用分級破碎的碎卵石（預應力混凝土除外）。6.外加劑的品名應符合混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)程的要求。混凝土中不得摻加諸如防腐

12、蝕劑、抗裂劑等無標準不規(guī)范的產(chǎn)品。7.拌合用水可直接采用飲用水。當采用其他來源的水時，應進行檢測，保證水的質(zhì)量指標符合要求。（五五） 高性能混凝土的配制要求高性能混凝土的配制要求1為提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中應適量摻加優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、磨細礦渣粉或硅灰等礦物摻和料。不同礦物摻和料的摻量應根據(jù)混凝土的性能通過試驗確定。一般情況下，礦物摻和料摻量不宜小于膠凝材料總量的20%。當混凝土中粉煤灰摻量大于30%時，混凝土的水膠比不宜大于0.45。預應力混凝土以及處于凍融環(huán)境中的混凝土的粉煤灰的摻量不宜大于30%。2 C30及以下混凝土的膠凝材料總量不宜高于400 kg/m3

13、，C35C40混凝土不宜高于450 kg/m3，C50及以上混凝土不宜高于500 kg/m3。3. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土氯離子總含量（包括水泥、礦物摻和料、粗骨料、細骨料、水、外加劑等所含氯離子含量之和）不應超過膠凝材料總量的0.10%，預應力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土氯離子總含量不應超過膠凝材料總量的0.06%。（六六） 高性能混凝土的施工要求高性能混凝土的施工要求1對參建人員的資格、施工設備的完好性、原材料和配合比的適用性、工藝方法的可行性、試驗檢驗手段的科學性等進行復查，保證混凝土工程順利施工。2混凝土用原材料產(chǎn)地、質(zhì)量等級、類型等應與試驗配合比用原材料一致。應特別注重原材料的質(zhì)量穩(wěn)定。選料時

14、，應充分考慮供貨廠家的質(zhì)量管理制度是否健全，生產(chǎn)能力是否滿足現(xiàn)場需要，并保持適度儲備。3計量設備檢查。對生產(chǎn)系統(tǒng)的各計量儀器設備進行計量監(jiān)督和測試，確定合理的計量參數(shù)和計量精度，制定各項保證測量、試驗以及施工工藝中各種測試數(shù)據(jù)準確性的計量措施。4進行混凝土試澆筑施工，以確定混凝土配合比、施工工藝、施工機具以及養(yǎng)護等工藝參數(shù)，保證外觀質(zhì)量，為大面積施工提供可靠依據(jù)。5.混凝土拌合應在攪拌站集中進行?；炷翑嚢枵緫獫M足相關(guān)具體要求。高性能混凝土的施工要求高性能混凝土的施工要求6攪拌站正式使用前應進行開盤鑒定。開盤鑒定應由咨詢、監(jiān)理組織施工單位項目技術(shù)負責人、試驗人員、主管工長、質(zhì)檢員共同參加，指揮

15、部進行抽查。依據(jù)試驗配合比和施工配合比，核查各種材料質(zhì)量，計量系統(tǒng)，攪拌設備系統(tǒng)，計量儀表精度，靈敏度。驗證混凝土的工作性和拌合物性能等。7混凝土生產(chǎn)前，應準確測定粗、細骨料的含水率，據(jù)此調(diào)整配合比，計算出施工配合比和攪拌機一次性投料數(shù)量。試驗部門按規(guī)定簽發(fā)配合比施工通知單。8混凝土攪拌時宜采用二次投料法。攪拌完成的混凝土應質(zhì)量均勻、顏色一致，具有良好的流動性、粘聚性和保水性。混凝土的攪拌時間應根據(jù)拌和物的稠度、攪拌機的功率等確定。養(yǎng)護養(yǎng)護要求要求1混凝土振搗完成后，應及時對混凝土暴露面進行緊密覆蓋（可采用土工布、蓬布、塑料布等進行覆蓋包裹），盡量減少暴露時間，防止表面水分蒸發(fā)。暴露面的保護層

16、混凝土初凝前，應卷起覆蓋物，用抹子搓壓表面至少二遍，使之平整后再次覆蓋，此時應注意覆蓋物不宜直接接觸混凝土表面，直至混凝土終凝為止。2混凝土帶模養(yǎng)護期間，應采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水或通蒸汽等措施進行保濕、潮濕養(yǎng)護。3混凝土去除表面覆蓋物或拆模后，應對混凝土采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進行潮濕養(yǎng)護，并保證養(yǎng)護時間滿足要求。也可在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時，迅速采用土工布等不污染顏色的材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹，再用塑料布或帆布等將土工布等保濕材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期間，包覆（裹）物應完好無損，彼此搭接完整，內(nèi)表面應具有凝結(jié)水珠。有條件地段應盡量延長混凝土的包覆（裹）養(yǎng)護時間。4混凝

17、土采用噴涂養(yǎng)護液養(yǎng)護時，應確保不漏噴，施工縫混凝土不得噴涂養(yǎng)護液。高性能混凝土的高性能混凝土的養(yǎng)護養(yǎng)護要求要求5混凝土養(yǎng)護期間應注意采取保溫措施，防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響（如曝曬、氣溫驟降等）而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護期間混凝土的芯部與表層、表層與環(huán)境之間的溫差不宜超過20（截面較為復雜時，不宜超過15）。大體積混凝土施工前應制定嚴格的養(yǎng)護方案，控制混凝土內(nèi)外溫差滿足設計要求。6混凝土在冬季和炎熱季節(jié)拆模后，若天氣產(chǎn)生驟然變化時，應采取適當?shù)谋兀ê荆└魺幔ㄏ募荆┐胧?，防止混凝土產(chǎn)生過大的溫差應力，使表面產(chǎn)生裂紋。7混凝土養(yǎng)護期間，應對有代表性的結(jié)構(gòu)進行溫度監(jiān)控，定時測定混凝土芯部溫度、表

18、層溫度以及環(huán)境氣溫、相對濕度、風速等參數(shù)，并根據(jù)混凝土溫度和環(huán)境參數(shù)的變化情況及時調(diào)整養(yǎng)護措施，確保混凝土的內(nèi)外溫差滿足要求。拆模要求要求1混凝土的拆模時間除需考慮拆模時的混凝土強度應滿足規(guī)定的要求外，還應考慮拆模時混凝土的溫度不能過高（由水泥水化熱引起），以免混凝土接觸空氣時降溫過快而開裂，更不能在此時澆注涼水養(yǎng)護。混凝土內(nèi)部開始降溫以前以及混凝土內(nèi)部溫度最高時不得拆模。2一般情況下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環(huán)境之間的溫差大于20（截面較為復雜時，溫差大于15）時不宜拆模。大風或氣溫急劇變化時不宜拆模。在寒冷季節(jié)，若環(huán)境溫度低于0時不宜拆模。在炎熱和大風干燥季

19、節(jié)，應采取逐段拆模、邊拆邊蓋的拆模工藝。3拆模宜按立模順序逆向進行，不得損傷混凝土，并減少模板破損。當模板與混凝土脫離后，方可拆卸、吊運模板。（七七） 高性能混凝土的質(zhì)量檢驗高性能混凝土的質(zhì)量檢驗施工前檢驗混凝土施工前，應對混凝土用水泥、骨料、礦物摻和料、外加劑等主要原材料的產(chǎn)品合格證及出廠質(zhì)量檢驗報告進行進場檢查。水泥熟料的化學成分和礦物組成、混合材種類和數(shù)量可向水泥供應商索要，施工單位應對水泥供應商提供的上述資料進行確認。只有當各種原材料的品質(zhì)相應要求時才可進行混凝土配合比試驗。還應對配合比混凝土的總堿量和Cl-含量進行計算，考察二者是否滿足相關(guān)的要求，否則，應重新調(diào)整原材料或配合比參數(shù)。

20、一般情況下，粉煤灰堿含量按測定值的1/6折算，磨細礦渣粉的堿含量按測定值的1/2折算。當試驗配合比混凝土的總堿量和Cl-含量滿足要求時，應對擬試驗配合比混凝土的拌合物性能、力學性能和耐久性能進行檢驗。當檢驗結(jié)果滿足要求時，對應的試驗配合比才能作為施工配合比。施工過程檢驗1.對混凝土用水泥、骨料、專用復合外加劑、礦物摻和料、拌合水等主要原材料的品質(zhì)進行日常檢驗，檢驗結(jié)果應滿足相應要求。在拌制混凝土過程中，對混凝土拌合物性能進行型式檢驗和日常檢驗，檢驗結(jié)果應滿足相應要求。澆筑混凝土過程中，對混凝土的力學性能進行型式檢驗和日常檢驗，檢驗結(jié)果應滿足設計要求。2.在混凝土施工初始階段（單位工程相同配合比

21、混凝土施工方量在500m3內(nèi)），應對現(xiàn)場混凝土的抗凍性、抗?jié)B性以及Cl滲透電量進行抽檢，以便對混凝土配合比、施工工藝和施工質(zhì)量保證措施進行驗證檢驗，檢驗結(jié)果應滿足相應要求。當檢驗結(jié)果不滿足要求時，應對混凝土配合比、施工工藝和施工質(zhì)量保證措施進行核查，并采取有效措施進行糾正。隨后，重新在現(xiàn)場對混凝土的上述性能進行檢驗。當檢驗結(jié)果仍不滿足要求時，須重新選定混凝土配合比或優(yōu)化混凝土施工工藝，直至滿足要求為止。施工過程檢驗對于用于施工過程控制的現(xiàn)場混凝土試件，應根據(jù)不同要求從同一盤混凝土或同一車運送的混凝土中取出，并在與現(xiàn)場相同的條件下成型和養(yǎng)護。對于用于強度評定和耐久性抽檢的現(xiàn)場混凝土試件，應根據(jù)不同要求從同一盤混凝土或同一車運送的混凝土中取出，并在與實際結(jié)構(gòu)施工相同的條件下成型。對于采用自然養(yǎng)護的混凝土，試件應在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護到規(guī)定齡期再進行試驗對于采用蒸汽養(yǎng)護的混凝土，試件應先在與