耐久性混凝土配合比設(shè)計(jì)總結(jié)學(xué)習(xí)資料

1、 學(xué)習(xí)-好資料耐久性混凝土配合比設(shè)計(jì)總結(jié)1、總結(jié)混凝土工程在鐵路橋涵、隧道、涵洞等工程中都是一個(gè)極其重要的分項(xiàng)工程，使用的混凝土不僅涉及常態(tài)混凝土，泵送混凝土，而且涉及噴射混凝土、水下混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等專業(yè)要求較高的混凝土類型。隨著混凝土的發(fā)展及人們對(duì)工程質(zhì)量要求的越來(lái)越嚴(yán)，混凝土耐久性的質(zhì)量要求與控制越來(lái)越受到人們的關(guān)注，為了做好通灌鐵路工程混凝土的配合比設(shè)計(jì)，使配制的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)安全、使用功能和耐久性能，滿足設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)正常運(yùn)營(yíng)的需要（即滿足鐵路客運(yùn)專線工程結(jié)構(gòu)耐久性要求），特對(duì)此標(biāo)段耐久性混凝土配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。2、原材料的選擇與質(zhì)量要求由于目前混凝土配合比報(bào)批時(shí)須提

2、供原材料檢驗(yàn)報(bào)告和總堿量、氯離子等指標(biāo)的計(jì)算成果，因此，混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)前應(yīng)按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)）要求對(duì)水泥、粗細(xì)骨料、拌和用水、外加劑、粉煤灰、礦渣粉等原材料進(jìn)行全部指標(biāo)的檢驗(yàn)，在配合比試驗(yàn)前應(yīng)完成常規(guī)項(xiàng)目的試驗(yàn)。2.1 水泥2.1.1 水泥宜選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，水泥的混合材宜為礦渣或粉煤灰，有耐硫酸鹽侵蝕要求的混凝土也可選用中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，不宜使用早強(qiáng)水泥。更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料2.2 細(xì)骨料2.2.1 細(xì)骨料應(yīng)選用級(jí)配合理、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、空隙率小的潔凈天然河砂，也可選用專門機(jī)組生產(chǎn)的人工砂

3、，不宜使用山砂。2.2.2 細(xì)骨料的粗細(xì)程度應(yīng)按細(xì)度模數(shù)分為粗、中、細(xì)三級(jí)，其細(xì)度模數(shù)分別為：粗級(jí)：3.7-3.1；中級(jí)：3.0-2.3；細(xì)級(jí)：2.2-1.6。配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用中級(jí)細(xì)骨料（預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁要求細(xì)度模數(shù)為 2.63.0）。當(dāng)采用粗級(jí)細(xì)骨料時(shí)，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥或膠凝材料用量，以滿足混凝土的和易性；當(dāng)采用細(xì)級(jí)細(xì)骨料時(shí)，宜適當(dāng)降低砂率。泵送混凝土、抗?jié)B混凝土宜選用中級(jí)細(xì)骨料。2.2.3 細(xì)骨料的堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液循環(huán)浸泡法檢驗(yàn)，試樣經(jīng) 5 次循環(huán)后，其質(zhì)量損失不應(yīng)大于 8%。細(xì)骨料的吸水率不應(yīng)大于 2%。當(dāng)砂中含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門檢驗(yàn)，確認(rèn)能滿足混

4、凝土耐久性要求時(shí)，方能采用。2.2.4 細(xì)骨料應(yīng)采用砂漿棒法檢驗(yàn)其堿活性，且砂漿棒的膨脹率應(yīng)小于 0.10%；2.3 粗骨料2.3.1 粗骨料應(yīng)選用級(jí)配合理、粒形良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、線脹系數(shù)小的潔凈碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂巖碎石。2.3.2 混凝土應(yīng)采用二級(jí)或三級(jí)級(jí)配粗骨料。其松散堆積密度宜大于1500kg/m ，緊密空隙率應(yīng)小于 40%，吸水率應(yīng)小于 2%（用于干濕交3更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料替或凍融環(huán)境條件下的混凝土應(yīng)小于 1%）。2.3.3 粗骨料的最大公稱粒徑不宜超過(guò)鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度的2/3（在嚴(yán)重腐蝕環(huán)境條件下不宜超過(guò)鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度的1/2），且不得超過(guò)鋼筋最

5、小間距的 3/4。配制強(qiáng)度等級(jí) c50 及以上預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r，粗骨料最大公稱粒徑（圓孔篩）不應(yīng)大于 25mm。2.3.4 當(dāng)粗骨料為碎石時(shí)，碎石的強(qiáng)度可用巖石抗壓強(qiáng)度表示，且?guī)r石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比不應(yīng)小于 1.5（預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁要求巖石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比應(yīng)大于 2）。施工過(guò)程中碎石的強(qiáng)度可用壓碎指標(biāo)值進(jìn)行控制。碎卵石的強(qiáng)度應(yīng)用壓碎指標(biāo)值表示。2.3.5 粗骨料應(yīng)采用巖相法檢驗(yàn)其礦物組成。若粗骨料含有堿-硅酸反應(yīng)活性礦物，其砂漿棒膨脹率應(yīng)小于 0.10%，當(dāng)粗骨料的堿-硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在 0.10%-0.20%時(shí)，混凝土的堿含量應(yīng)滿足表 2-3的要求；當(dāng)骨料的砂漿棒膨脹率在

6、 0.20%-0.30%時(shí)，除了混凝土的堿含量滿足表 2-1 規(guī)定外，混凝土中還應(yīng)摻加具有明顯抑制效能的礦物摻合料和外加劑，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效。不得使用具有堿-碳酸反應(yīng)活性的骨料。表 2-1設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別混凝土最大堿含量（kg/m ）3一（100 年） 二（60 年） 三（30 年）干燥環(huán)境潮濕環(huán)境含堿環(huán)境3.53.0*3.53.03.03.53.53.0注：（1） “*”表示混凝土必須用非堿活性骨料。更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料（2） 混凝土的總堿含量包括水泥、礦物摻和料、外加劑及水的堿含量之和。其中，礦物摻和料的堿含量以其所含可溶性堿計(jì)算。粉煤灰的可溶性堿量取粉煤灰總堿量的 1/6，礦渣

7、粉的可溶性堿含量取礦渣粉總堿量的 1/2，硅灰的可溶性堿量取硅灰總堿量的 1/2。（3）干燥環(huán)境是指不直接與水接觸、年平均空氣相對(duì)濕度長(zhǎng)期不大于 75%的環(huán)境；潮濕環(huán)境是指長(zhǎng)期處于水下或潮濕土中、干濕交替區(qū)、水位變化區(qū)以及年平均相對(duì)濕度大于 75%的環(huán)境；含堿環(huán)境是指直接與高含鹽堿地、海水、含堿工業(yè)廢水或鈉（鉀）鹽等接觸的環(huán)境；干燥環(huán)境或潮濕環(huán)境與含堿環(huán)境交替變化時(shí)，均按含堿環(huán)境對(duì)待。2.4 水2.4.1 拌和用水可采用飲用水。2.4.2 用拌和用水與用蒸餾水（或符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水）進(jìn)行水泥凈漿試驗(yàn)所得的水泥初凝時(shí)間差及終凝時(shí)間差均不得大于30min，其初凝與終凝時(shí)間尚應(yīng)符合有關(guān)水泥的國(guó)

8、家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.5 外加劑2.5.1 外加劑應(yīng)采用減水率高、塌落度損失小、適量引氣、質(zhì)量穩(wěn)定、能滿足混凝土耐久性能的產(chǎn)品。當(dāng)將不同功能的多種外加劑復(fù)合使用時(shí)，外加劑之間以及外加劑與水泥之間應(yīng)有良好的適應(yīng)性。宜選用多功能復(fù)合外加劑。更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料2.6 摻和料2.6.1 礦物摻和料應(yīng)選用品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，其品種宜為粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉。不同礦物摻和料的摻量應(yīng)根據(jù)混凝土的施工環(huán)境條件特點(diǎn)、拌和物性能、力學(xué)性能以及耐久性要求通過(guò)試驗(yàn)確定。3 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的要求3.1 一般規(guī)定3.1.1 c30 及以下混凝土的膠凝材料總量不宜高于 400kg/m，c353c40混凝土不宜高于 45

9、0kg/m，c50混凝土不宜高于 500kg/m 。33.3.1.2 混凝土中宜適量摻加符合技術(shù)要求的粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料。不同礦物摻和料的摻量應(yīng)根據(jù)混凝土的施工環(huán)境條件特點(diǎn)、拌和物性能、力學(xué)性能以及耐久性要求通過(guò)試驗(yàn)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(dāng)混凝土中粉煤灰摻量大于 30%時(shí)，混凝土的水膠比不宜大于 0.45。預(yù)應(yīng)力混凝土以及處.于凍融環(huán)境中的混凝土中粉煤灰的摻量不宜大于 30%。試驗(yàn)時(shí)可根據(jù)已取得的試驗(yàn)成果，按粉煤灰、礦渣粉各 20的摻量選取。3.1.3混凝土中宜適量摻加能提高混凝土耐久性能的外加劑，宜選用多功能復(fù)合外加劑。3.1.4 鋼筋混凝土

10、結(jié)構(gòu)的混凝土氯離子總含量（包括水泥、礦物摻和更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料料、粗骨料、細(xì)骨料、水、外加劑等所含氯離子含量之和）不應(yīng)超過(guò)膠凝材料總量的 0.10%，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土氯離子總含量不應(yīng)超過(guò)膠凝材料總量的 0.06%。3.1.5 混凝土拌和物的入模含氣量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，含氣量應(yīng)按下表控制。表 3-1混凝土含氣量環(huán)境條件 混凝土無(wú)抗凍要求含氣量（%） 2.04.05.05.53.1.6 當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)混凝土的彈性模量、抗?jié)B等級(jí)有要求時(shí)，其彈性模量、抗?jié)B等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3.2 高性能混凝土耐久性指標(biāo)要求鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157 號(hào)）3.2

11、.1 規(guī)定： “鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、環(huán)境類別及其作用等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)”；而 3.1.2 規(guī)定：“當(dāng)同一鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的不同部位或構(gòu)件所處的環(huán)境類別及其作用等級(jí)不同時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分別進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)”。鐵路混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別分別為碳化環(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。通灌鐵路 dt3 標(biāo)段混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別及作用等級(jí)按下列要求確定。更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料進(jìn)行耐久性混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別、作用等級(jí)應(yīng)首先按照設(shè)計(jì)文件、設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定執(zhí)行；設(shè)計(jì)文件、設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定不明確時(shí)按鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157 號(hào)

12、）及鐵建設(shè)2007140 號(hào)執(zhí)行。根據(jù)確定的環(huán)境類別、作用等級(jí)以及通灌鐵路工程設(shè)計(jì)使用年限100 年的要求，按照鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定確定電通量、抗凍性等耐久性指標(biāo)。3.2.2 混凝土的耐久性指標(biāo)（1）混凝土的耐久性一般包括混凝土的抗裂性、護(hù)筋性、耐蝕性、抗凍性、耐磨性及抗堿-骨料反應(yīng)性等，混凝土耐久性指標(biāo)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、所處的環(huán)境類別及作用等級(jí)等確定。4 混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟4.1 混凝土配合比參數(shù)的選定根據(jù)設(shè)計(jì)要求、相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范等要求，結(jié)合混凝土所處環(huán)境、使用部位、構(gòu)件狀況、施工方式、當(dāng)?shù)卦牧蠣顩r，編制混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)劃，確定混凝土技術(shù)指標(biāo)和原材料種類。核

13、對(duì)供應(yīng)商提供的水泥熟料的化學(xué)成分和礦物組成、混合材種類和數(shù)量等資料，初步選定混凝土的水泥、礦物摻合料、骨料、外加劑、拌和水的品種以及水膠比、膠凝材料總用量，礦物摻合料和外加劑的摻量。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)明確要求時(shí)，按規(guī)定選定。4.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)方法參照普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程jgj55 的規(guī)定計(jì)算單方混凝土中各種原材料組分用量，并核算配合比的水膠比、膠凝材料總量、更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料總堿含量和氯離子含量是否滿足要求。否則應(yīng)從新選擇原材料或調(diào)整計(jì)算的配合比，直至滿足要求為止。5 混凝土配合比試配和調(diào)整（1）采用工程中實(shí)際使用的原材料和攪拌方法，根據(jù)確定的混凝土配合比，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整混凝土外加劑用量

14、或砂率，調(diào)配出坍落度、含氣量、泌水率符合要求的混凝土配合比。試拌時(shí)，每盤混凝土的最小攪拌量應(yīng)在 15l 以上。該配合比作為基準(zhǔn)配合比。（2）改變基準(zhǔn)配合比的水膠比、膠凝材料用量、礦物摻合料摻量、外加劑摻量或砂率等參數(shù)，調(diào)配出拌合物性能與要求值基本接近的配合比 3-5 個(gè)。（3）按要求對(duì)上述不同配合比混凝土制作力學(xué)性能、彈性模量、耐久性能和抗裂性能對(duì)比試件，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。其中，抗壓強(qiáng)度試件每種配合比宜制作 4 組，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至 1d、3d、28d、56d時(shí)試壓，試件的邊長(zhǎng)可選擇 150mm 或 100mm（強(qiáng)度等級(jí) c50 及以上的混凝土試件邊長(zhǎng)應(yīng)采用 150mm）；抗裂性對(duì)比試驗(yàn)參照

15、鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)附錄c 規(guī)定的方法試驗(yàn)，耐久性能、彈性模量試件的制作、養(yǎng)護(hù)應(yīng)根據(jù)施工具體要求確定。（4）從上述配合比中優(yōu)選出拌合物性能和抗裂性優(yōu)良、抗壓強(qiáng)度適宜的一個(gè)或多個(gè)配合比各成型一組或多組耐久性試件，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。（5.）根據(jù)上述不同配合比對(duì)應(yīng)混凝土拌合物的性能、抗壓強(qiáng)度、抗裂性以及耐久性能試驗(yàn)結(jié)果，按照工作性能優(yōu)良、強(qiáng)度和耐久性滿更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料足要求、經(jīng)濟(jì)合理的原則，從不同配合比中選擇一個(gè)最適合的配合比作為理論配合比。（6）采用工程實(shí)際使用的原材料拌合混凝土，測(cè)定混凝土的表觀密度。當(dāng)混凝土拌和物表觀密度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值超過(guò)2%時(shí)，應(yīng)對(duì)

16、理論配合比進(jìn)行校正（即以理論配合比中每項(xiàng)材料用量乘以校正系數(shù)后獲得的配合比作為混凝土配合比）。校正系數(shù)按下式計(jì)算：校正系數(shù)=實(shí)測(cè)拌合物密度值/理論配合比拌合物密度值（7）當(dāng)混凝土的力學(xué)性能或耐久性能試驗(yàn)結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)或施工的要求時(shí)，則應(yīng)重新選擇原材料，按上述步驟重新試拌和調(diào)整混凝土配合比，直至滿足要求為止。（8）當(dāng)混凝土原材料、施工環(huán)境溫度等發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整混凝土配合比。6 混凝土配合比選定試驗(yàn)鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定混凝土配合比選定試驗(yàn)的檢測(cè)項(xiàng)目應(yīng)符合表 6-1 的規(guī)定。表 6-1混凝土配合比選定試驗(yàn)的檢測(cè)項(xiàng)目試驗(yàn)方法檢測(cè)項(xiàng)目2泌水率 標(biāo)準(zhǔn)（gb/t50080）更多精品文檔 學(xué)習(xí)-好資料抗凍性 普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能 根據(jù)結(jié)構(gòu)所處試驗(yàn)方法（gbj82） 環(huán)境類別、設(shè)耐磨性 水 泥 膠 砂 耐 磨 性 試 驗(yàn) 方 法 計(jì)要求等進(jìn)行（jc/t421） 試驗(yàn)。10 抗?jié)B