第8講,1e410000港口與航道工程技術(shù)

1、窗體頂端1e410000港口與航道工程技術(shù)1e411000港口與航道工程專業(yè)技術(shù)第一章專業(yè)技術(shù)，14節(jié)內(nèi)容可分為3部分：基礎(chǔ)-水文氣象地質(zhì)；建材-水泥鋼材混凝土土工織物；測量-gps管涌流沙。1e411050港口與航道工程混凝土的特點及其配制要求大綱要求：港口與航道工程混凝土特點；港口與航道工程混凝土配制要求。重點：海水環(huán)境混凝土配制要求（強度，耐久性，計算）。難點：海水環(huán)境混凝土配制要求（強度，耐久性，各種組分比例計算）1e411051港口與航道工程混凝土特點知識點一、港口與航道工程混凝土的主要特點(l)港口與航道工程混凝土建筑物按不同的標高劃分為不同的區(qū)域；(2)對混凝土的組成材料有相應(yīng)的

2、要求和限制；(3)混凝土的配合比設(shè)計、性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)造均突出耐久性的要求；(4)海上的混凝土澆筑要有適應(yīng)環(huán)境特點的施工措施。知識點二、港口與航道工程混凝土特點的具體內(nèi)容部位、材料、耐久性（水灰比、水泥量、防腐蝕、含氣量、含氯量、鋼筋保護層6個）、澆筑施工4方面要求。（一）港口與航道工程混凝土建筑物部位的劃分不同區(qū)域混凝土技術(shù)條件、耐久性指標、混凝土的鋼筋保護層厚度有不同的規(guī)定。1海水環(huán)境港口與航道工程混凝土區(qū)域的劃分注：10為設(shè)計高水位時的重現(xiàn)期50年h1%（波列累積頻率為1%的波高）波峰面的高度(m)；2當浪濺區(qū)上界計算值低于碼頭面高程時，應(yīng)取碼頭面高程為浪濺區(qū)上界；3當無掩護條件的海港工程混

3、凝土結(jié)構(gòu)無法按港工有關(guān)規(guī)范計算設(shè)計水位時，可按天文潮潮位確定混凝土結(jié)構(gòu)的部位劃分。2淡水環(huán)境港口與航道工程混凝土部位的劃分注：水上區(qū)也可按歷年平均最高水位以上劃分。（二）港口與航道工程對混凝土材料的要求和限制(l)在港口與航道工程的混凝土中，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)、不同部位選用適當?shù)乃嗥贩N；(2)有抗凍要求的混凝土，宜采用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥；(3)不受凍地區(qū)海水環(huán)境浪濺區(qū)部位混凝土，宜采用礦渣硅酸鹽水泥，特別是大摻量礦渣硅酸鹽水泥。各種環(huán)境中的港口與航道工程混凝土均不得使用燒黏土質(zhì)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。1港口與航道工程混凝土用細骨料中雜質(zhì)含量的限制注：1有抗凍要求和

4、強度不低于c30的混凝土，對砂的堅同性有懷疑時，應(yīng)用磷酸鈉法進行檢驗，經(jīng)浸烘5次循環(huán)的失重率不應(yīng)大于8%；2對于慣用的砂源，可不進行表中2、4、5項試驗；3輕物質(zhì)是指表觀密度小于2000kg/m3的物質(zhì)。2港口與航道工程混凝土粗骨料雜質(zhì)含量的限制3海水環(huán)境中港口與航道工程混凝土嚴禁采用活性粗、細骨料。（三）混凝土的配合比設(shè)計、性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)造均突出耐久性要求1港口與航道工程混凝土，按耐久性要求，有最大水灰比的限值。按強度要求得出的水灰比與按耐久性要求規(guī)定的水灰比限值相比較，取其較小值作為配制混凝土的依據(jù)。2港口與航道工程在海水環(huán)境下，對有耐久性要求的混凝土有最低水泥用量的限值。根據(jù)強度確定的水泥

5、用量與最低水泥用量限值相比較要取其大者作為配制混凝土的依據(jù)。3港口與航道工程混凝土應(yīng)根據(jù)建筑物的具體使用條件，具備所需要的耐海水凍融循環(huán)作用的性能，耐海水腐蝕、防止鋼筋銹蝕的性能。北方寒冷地區(qū)海水環(huán)境下，低潮時，水位變動區(qū)的混凝土暴露于寒冷的大氣中，混凝土一定深度毛細孔中飽水結(jié)冰膨脹和存在著過冷水，微細裂縫。高潮時，混凝土微細裂縫中冰晶又淹沒海水中而融化，海水更多或更深入地滲進和進一步膨脹破壞。如此凍融交替作用和惡性循環(huán)，致使混凝土脫皮、露石、開裂、露筋等。凍融循環(huán)還將加劇鋼筋的銹蝕。因此，港航工程混凝土必須具有足夠的抗凍融破壞的能力。港口與航道工程水位變動區(qū)有抗凍要求的混凝土，抗凍融等級的標

6、準見表1e411051-5。浪濺區(qū)以下1m的區(qū)域，與水位變動區(qū)的抗凍融等級相同。碼頭面層混凝土的抗凍等級較同一地區(qū)低23級。注：1開敞式碼頭和防波堤等建筑物混凝土宜選用高一級的抗凍等級或采取其他措施；2表中抗凍等級，例如f300是指，在標準條件下制作的混凝土標準試件(1oomm×1oomm×400mm)，經(jīng)過300次凍融循環(huán)試驗，其失重率5%;動彈性模量下降率25%;3一次凍融循環(huán)的定義是：在規(guī)定的時間內(nèi)(105土15min)，將混凝土標準試件的中心溫度從+8士2凍結(jié)至-15-17和在規(guī)定的時間內(nèi)(75±15min)，將該標準混凝土試件的中心溫度從-15（一2）融

7、化至+8±2的整個過程；4試驗過程中，試件所接觸的介質(zhì)應(yīng)與建筑物實際接觸的介質(zhì)相同。混凝土的凍融試驗過程控制，是由計算機自動進行的。4有抗凍性要求的混凝土，必須摻入引氣劑，混凝土拌合物的含氣量應(yīng)控制在表ie411051-6所列范圍內(nèi)。5港口與航道工程混凝土拌合物中氯離子含量的最高限值應(yīng)符合表ie411051-7的規(guī)定。 注：混凝土拌合物氯離子的最高限量值以膠凝材料質(zhì)量的百分比計。6混凝土鋼筋保護層最小厚度的規(guī)定(1)海水環(huán)境港口與航道工程鋼筋混凝土保護層最小厚度應(yīng)符合表1e411051-8規(guī)定。注：1混凝土保護層厚度系指主筋表面與混凝土表面的最小距離；2表中數(shù)值系箍筋直徑為

8、6mm時主筋的保護層厚度，當箍筋直徑超過6mm時，保護層厚度應(yīng)按表中規(guī)定增加5mm;3南方指最冷月月平均氣溫高于o的地區(qū)；4位于浪濺區(qū)的碼頭面板、樁等細薄構(gòu)件的混凝土保護層，南、北方一律采用50mm。(2)海水環(huán)境港口與航道工程預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土保護層最小厚度應(yīng)符合表e411051-9的規(guī)定。（最大）注：1構(gòu)件厚度系指規(guī)定保護層最小厚度方向上的構(gòu)件尺寸；2后張法的預(yù)應(yīng)力筋保護層厚度系指預(yù)留孔道壁至構(gòu)件表面的最小距離；3有效預(yù)應(yīng)力<400mpa的預(yù)應(yīng)力筋的保護層厚度，按表1e411051-8執(zhí)行，但不宜小于1.5倍主筋直徑；4如采用特殊施工藝或?qū)ｉT防腐措施，應(yīng)經(jīng)充分技術(shù)論證，對鋼筋的防腐作用

9、確有保證時，厚度可不受上述規(guī)定限制。(3)淡水環(huán)境港口與航道工程鋼筋混凝土保護層的最小厚度應(yīng)符合表1e411051-1o的規(guī)定。（最?。┳ⅲ?箍筋直徑超過6mm時，保護層厚度應(yīng)按表中規(guī)定增加5mm;2碳素鋼絲、鋼絞線的保護層厚度應(yīng)按表中規(guī)定增加20mm，如對混凝土質(zhì)量有特殊措施保證時，可不增加保護層厚度；3預(yù)應(yīng)力鋼筋的保護層厚度不宜小于1.5倍主筋直徑；4對無箍筋的構(gòu)件（如板等）其保護層厚度應(yīng)按表中規(guī)定減少5mm。（四）海上混凝土澆筑的施工措施1港口與航道工程混凝土施工中，乘低潮位澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)采取措施保證澆筑速度高于潮水上漲的速度，并保持混凝土在水位以上進行振搗。底層混凝土初凝以前不宜受水

10、淹，澆筑完后，應(yīng)及時封頂，并宜推遲拆模時間。2有附著性海生物（如牡蠣）滋長的海域，對水下混凝土接茬部位，應(yīng)縮短澆筑間隔時間或避開附著性海生物的生長旺季施工。3無掩護海域現(xiàn)場澆筑面層混凝土?xí)r，應(yīng)有防浪濺設(shè)施。1e411052港口與航道工程混凝土配制要求知識點一、港口與航道工程混凝土配制的基本要求l.所配制混凝土的強度、耐久性符合設(shè)計要求。2所配制的混凝土應(yīng)滿足施工操作的要求。3所配制的混凝土應(yīng)經(jīng)濟、合理。知識點二、有關(guān)基本要求的具體內(nèi)容（一）關(guān)于混凝土的配制強度的取值應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)施工單位或施工工地如有近期足夠數(shù)量的混凝土立方體抗壓強度數(shù)據(jù)時，值可按下式計算：(2)否則，可暫按表ie41

11、1052-1抗壓強度標準差的平均水平（0），結(jié)合本單位的生產(chǎn)管理水平，酌情選取值。開工后則應(yīng)盡快積累統(tǒng)計資料，對取值進行修正。注：采用壓蒸工藝生產(chǎn)的高強混凝土管樁，可取0=0.1fcu,k按fcu,0=fcu,k+1.645配制混凝土，則混凝土施工生產(chǎn)留置試件的抗壓強度滿足設(shè)計要求的保證率為95%。正態(tài)分布。2水灰比的選擇、水泥用量的確定應(yīng)同時滿足混凝土強度和耐久性的要求。水灰比的選擇：(1)根據(jù)混凝土強度一水灰比關(guān)系曲線，選擇水灰比。用實際施工應(yīng)用的材料，按指定的坍落度拌制數(shù)種不同水灰比的混凝土拌合物，并根據(jù)28d齡期混凝土立方體試件的極限抗壓強度，建立強度與水灰比關(guān)系曲線，可從曲線上查得與

12、混凝土施工配制強度相應(yīng)的水灰比。(2)按強度要求得出的水灰比應(yīng)與表ie411052-2、表ie411052-3所列港口與航道工程海水或淡水環(huán)境按耐久性要求規(guī)定的水灰比最大允許值相比較，取其較小值（交集）。水泥用量的確定：(l)根據(jù)坍落度一水泥用量關(guān)系曲線查得水泥用量。按選定水灰比，選擇用水量，通過試驗確定最佳砂率。以選定水灰比和最佳砂率拌制數(shù)種水泥用量不同的拌合物，測定坍落度，繪制坍落度與水泥用量的關(guān)系曲線，從曲線上查出與施工要求坍落度相應(yīng)的水泥用量。(2)該水泥用量應(yīng)與表1e411052-4所列海水環(huán)境按耐久性要求的最低水泥用量相比較，取其較大值。注：1有耐久性要求的大體積混凝土，水泥用量應(yīng)

13、按混凝土的耐久性和降低水泥水化熱綜合考慮；2當采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥拌制混凝土?xí)r，宜適當摻加優(yōu)質(zhì)摻合料。3.港口與航道工程混凝土拌合物中氯離子的最高限量應(yīng)符合表ie411051-7的規(guī)定。4港口與航道工程海水浪濺區(qū)混凝土抗氯離子滲透性不應(yīng)大于2000c。5配制港口與航道工程混凝土宜摻用優(yōu)質(zhì)減水劑和優(yōu)質(zhì)摻合料。（二）關(guān)于施工可操作性的要求混凝土的施工可操作性，又稱混凝土的和易性或工作性，含義包括混凝土的流動性、可塑性、穩(wěn)定性和易于密實性。至今人們?nèi)匀黄毡椴捎霉爬系奶涠戎祦肀碚骺刹僮餍浴＃ㄈ╆P(guān)于所配制混凝土的經(jīng)濟合理性在滿足前兩項基本要求（強度耐久性、可操作性）的前提下，選定更經(jīng)濟的配

14、合比?！景咐齣e411052-i】1背景某工程施工工地對正常養(yǎng)護的混凝土取樣進行強度試驗。所取11組(nl1)混凝土立方體試塊抗壓強度分別為(mpa)：30.0；31.0；29.0；28.0；29.0；32.0；29.0；28.0；28.5；30.o；28.0。2問題求算該工地混凝土立方體試件抗壓強度的標準差3分析與答案(1)計算11組試件強度的平方和：30.02+31.02+29.02+28.02+29.02+32.02+29.02+28.02+28.52+30.02+28.02=9472.25(1)(2)計算11組試件強度的平均值：(30.0+31.0+29.0+28.0+29.0+32.

15、0+29.0+28.0+28.5+30.0+28.0)÷11=29.3(3)計算平均值的平方值:29.32=858.5(2)計算值注：一般情況下，應(yīng)滿足n25，才具有效性?！景咐?e411052-21背景某公司沉箱預(yù)制場預(yù)制沉箱施工。設(shè)計要求沉箱預(yù)制混凝土立方體抗壓強度的標準值為30mpa，該預(yù)制場實際統(tǒng)計的混凝土立方體抗壓強度標準差為3.ompa(=3.ompa)。2問題(1)進行該沉箱混凝土配合比設(shè)計時其施工配制強度應(yīng)取多少？(2)按上述配制強度施工，混凝土強度的合格率可達到多少？3分析與答案(l)混凝土施工配制強度=設(shè)計要求的混凝土立方體抗壓強度的標準值+1.645=30+1.

16、645×3.0=34.935。施工配制強度取35mpa。(2)按35mpa配制強度施工，混凝土強度的合格率可達到95%以上。正態(tài)分布?！景咐?e411052-3】1背景某港口工程的超高強引氣混凝土配合比為1：0.63：1.93，水灰比為0.38;高效減水劑的摻量l%（占水泥重）混凝土的含氣量為3%，水泥的相對密度為3.1，中砂的相對密度為2.75，碎石的相對密度為2.82。2問題(l)該混凝土的砂率是多少？(2)計算該混凝土每立方米的材料用量（水泥，砂，碎石，水，高效減水劑）（計算中外加劑的體積忽略不計）3分析與答案(1)按水運工程混凝土施工規(guī)范的規(guī)定：水泥（灰）：砂：石配合比為1：

17、0.63：1.93（w%）該混凝土的砂率=(0.63/2.75)(0.63/2.75)+(1.93/2.82)=25%(2)按水運工程混凝土施工規(guī)范的絕對體積法計算該混凝土的材料用量：lkg水泥可配制混凝土的體積v:（水灰比0.38=水：灰）(1/3.1)+(0.63/2.75)+(1.93/2.82)+o.38=v*(13%)，v=1.67l(/kg)1m3該混凝土中的水泥用量=1000/1.67=598.8kg/m3砂用量=598.8×0.63=377.2kg/m3碎石用量=598.8×1.93=1155.7kg/m3拌合水用量=598.8×0.38=227.5kg/m3減水劑用量=598.8×0.01=5.99kg/m3【案例ie411052-41背景某船塢工程的高性能混凝土，水泥用量為300kg/m3，磨細礦渣用量為300kg/m3，硅灰用量為18kg/m3，拌合水用量為216.3kg/m3。2問題(1)每立方米該高性能混凝土的膠凝材料用量是多少？(2)該高性能混凝土水膠比為多少？3分析與答案(l)該高性能混凝土的膠凝材料用量為：300+300+18=618k