100年耐久性混凝土-安文漢

1、100年耐久性混凝土一、100年耐久性混凝土定義國家還未發(fā)布一般人認(rèn)為100年耐久性混凝土為高工作性、高耐久性的混凝土二、改變觀念普通混凝土的概念在大家的頭腦中根深蒂固不能用普通混凝土的理念來理解100年耐久性混凝土，要以高性能混凝土的理念來 認(rèn)識。三、100年耐久性混凝土技術(shù)路線：“雙摻”。四、100年耐久性混凝土原材料、配合比設(shè)計及施工1.原材料（1）水泥|16種水泥100年耐久性混凝土用：普通硅酸鹽及硅酸鹽水泥硬練 300 400 500 600 700水泥強(qiáng)度的演變軟練 325425 525 625ISO32.5 42.5 52.5比表面積（300m2/kg）游離氧化鈣1.0%技術(shù)要求

2、 C3A （非氯鹽環(huán)境8.0%，氯鹽環(huán)境10%）堿含量0.8%一 cl-含量：鋼筋混凝土生0.10%，預(yù)應(yīng)力混凝土0.06%（2）細(xì)骨料（JGJ 52-2006 代替 JGJ 52-92）細(xì)骨料要求：級配好 中砂（細(xì)度模數(shù)2.62.8最好）天然砂顆粒級配、含泥量、泥塊含量、人工砂或混合砂中石粉含量、砂堅固性指標(biāo) 及砂中有害物質(zhì)含量要求分別見表1表6。表1砂顆粒級配區(qū)級配區(qū) 7累計篩余（% 公稱粒徑I區(qū)II區(qū)III區(qū)5 .00mm1001001002.50mm3552501501.25mm65355010250630p m857170414016315p m958092708555160p m1

3、00901009010090表2天然砂中含泥量混凝土強(qiáng)度等級NC60C55-C30C25含泥量（按質(zhì)量計，%）2.03.05.0表3砂中泥塊含量混凝土強(qiáng)度等級NC60C55-C30C25泥塊含量（按質(zhì)量計，%）0.51.02.0表4人工砂或混合砂中石粉含量混凝土強(qiáng)度等級NC60C55-C30C25石粉含量（%）MBV1.4 （合格）5.07.010.0MBN1.4（不合格）2.03.05.0表5砂的堅固性指標(biāo)混凝土所處的環(huán)境條件及其性能要求5次循環(huán)后的質(zhì)量損失（）在嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)室外使用并經(jīng)常處于潮濕或十 濕交替狀態(tài)下的混凝土對于有抗疲勞、耐磨、抗沖擊要求的混凝土有腐蝕介質(zhì)作用或經(jīng)常處于水位變

4、化區(qū)的地下結(jié) 構(gòu)混凝土W8其他條件下使用的混凝土10表6砂中有害物質(zhì)含量項目質(zhì)量指標(biāo)云母含量（按質(zhì)量計，%）2.0輕物質(zhì)含量（按質(zhì)量計，%）1.0硫化物及硫酸鹽含量（折算成SO3按質(zhì)量計，%）1.0有機(jī)物含量（用比色法試驗）顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色。當(dāng)顏色深于標(biāo)準(zhǔn)色 時，應(yīng)按水泥膠砂強(qiáng)度試驗方法進(jìn)行強(qiáng)度 對比試驗，抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)彳氐于0.95。砂中氯離子含量應(yīng)符合下列規(guī)定：1、對于鋼筋混凝土用砂，其氯離子含量不得大于0.06% （以干砂的質(zhì)量百分率計）；2、對于預(yù)應(yīng)力混凝土用砂，其氯離子含量不得大于0.02% （以干砂的質(zhì)量百分率計）。(3)粗骨料(JGJ 52-2006 代替 JGJ 53-92)

5、碎卵石 壓碎指標(biāo)值：W16%（VC30）,W12%（NC30）廠沉積巖（水成巖16% （石灰砂巖）,砼強(qiáng)度等級VC30變質(zhì)巖或深成火成巖% 20%（片麻巖、石英巖、花崗巖）壓碎指標(biāo)值火成巖%30%（玄武巖）廣沉積巖（水成巖）%10%砼強(qiáng)度等級NC30變質(zhì)巖或深成火成巖% 12%13%七火成巖 廣混凝土結(jié)構(gòu)%8%堅固性（5次循環(huán)質(zhì)量損失率）粗骨料L預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)%5%二次破碎（顎破、反擊破廣 粒形好1500kg/m3緊密空隙率：V40%吸水率：V20%廣級配:二級或多級級配粒形廣 %10%(VC30)虹針片狀2/3,c/bV2/3球 狀：b/a2/3,c/b2/3圓度、球度使用的簡單方法葉片狀

6、：b/aV2/3,c/bV2/3I 棒 狀：b/aV2/3,c/b2/3表面組織：探針測深度及高度 堿活性表7石篩篩孔的公稱直徑與方孔篩尺寸（mm）石的公稱粒徑石篩篩孔的公稱直徑方孔篩篩孔邊長2.502.502.365.005.004.7510.010.09.516.016.016.020.020.019.025.025.026.531.531.531.540.040.037.550.050.053.063.063.063.080.080.075.0100.0100.090.0表8碎石或卵石的顆粒級配范圍級配情況公稱 粒徑 （mm）累計篩余，按質(zhì)量計（）方孔篩篩孔邊長尺寸（mm）2.364.7

7、59.516.019.026.531.537.553637590連續(xù)粒級5109510080100015051695100851003060010052095100901004080010052595100901003070050531.59510090100709015450505409510070903065050續(xù)表8碎石或卵石的顆粒級配范圍級配情況公稱 粒徑 （mm）累計篩余，按質(zhì)量計（）方孔篩篩孔邊長尺寸（mm）2.364.759.516.019.026.531.537.553637590連續(xù)粒級1020951008510001501631.595100851000100204095

8、10085100010031.5639510075100457501004080951007010030600100表9針、片狀顆粒含量混凝土強(qiáng)度等級NC60C55-C30WC25針、片狀顆粒含量（按質(zhì)量計，%）W81525表10碎石或卵石中含泥量混凝土強(qiáng)度等級NC60C55-C30C25含泥量（按質(zhì)量計，%）0.51.02.0表11碎石或卵石中泥塊含量混凝土強(qiáng)度等級NC60C55-C30C25泥塊含量（按質(zhì)量計，%）0.20.50.7表11碎石的壓碎值指標(biāo)巖石品種混凝土強(qiáng)度等級碎石壓碎值指標(biāo)（%）沉積巖C60-C4010WC3516變質(zhì)巖或深成的火成巖C60-C4012WC3520噴出的火成

9、巖C60-C4013WC3530表11卵石的壓碎值指標(biāo)混凝土強(qiáng)度等級C60-C40C35壓碎值指標(biāo)（%）1216表12 砂的堅固性指標(biāo)混凝土所處的環(huán)境條件及其性能要求5次循環(huán)后的質(zhì)量損失（%）在嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)室外使用并經(jīng)常處于潮濕或十 濕交替狀態(tài)下的混凝土;有腐蝕介質(zhì)作用或經(jīng)常處于水 位變化區(qū)的地下結(jié)構(gòu)或有抗疲勞、耐磨、抗沖擊要求的 混凝土8其他條件下使用的混凝土10表13碎石或卵石中的有害物質(zhì)含量項目質(zhì)量指標(biāo)硫化物及硫酸鹽含量（折算成SO3按質(zhì)量 計，%）1.0卵石中有機(jī)物含量（用比色法試驗）顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色。當(dāng)顏色深于標(biāo)準(zhǔn)色 時，應(yīng)按水泥膠砂強(qiáng)度試驗方法進(jìn)行強(qiáng)度 對比試驗，抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)

10、彳氐于0.95。（4）外加劑第一代一第二代 一普通減水劑一k高效減水劑一（木鈣）（FDN. UNF）減水率:8%以上 減水率:15%以上第三代減水率高25%以上聚羧酸J 坍落度損失?。?0： 180,|適量引氣（非抗凍N3.0, I保水性好60：150)抗凍N4.5)（5）礦物外加劑（礦物摻合料）a 粉煤灰C50 以下W5.0%(8.0%)燒失量vI C50 及以上W3.0%(5.0%)SO3含量3%cl-含量主0.02 %廣MgO含量14%SO34%b磨細(xì)礦渣 350500m2/kg燒失量3.0%、 cl-含量主 0.02 %尸比表面積18000 m2/kg, 燒失量6.0% c硅灰SiO2

11、含量N85%匚cl-含量生0.02 %d復(fù)合增強(qiáng)劑比表面積800 m2/kg作用機(jī)理：粉體效應(yīng)火山灰效應(yīng)滾動效應(yīng)微填充效應(yīng)（6）水：（JGJ 63-2006 代替 JGJ 63-89）a混凝土拌合水應(yīng)滿足下表要求：拌合用水品質(zhì)指標(biāo)項目預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土素混凝土pH值N5.0N4.5N4.5不溶物（mg/L）200020005000可溶物（mg/L）2000500010000氯化物（以cl-計）（mg/L）50010003500硫酸鹽（以SO42-計）（mg/L）60020002700堿含量（以當(dāng)量Na2O 計）（mg/L）150015001500b用拌合水和蒸餾水（或符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用

12、水）進(jìn)行水泥凈漿試驗所得的水泥 初凝時間差及終凝時間差均不得大于30min，其初凝和終凝時間尚應(yīng)符合水泥國家標(biāo)準(zhǔn) 的規(guī)定。c拌合水不得采用海水。2配合比設(shè)計（1）設(shè)計方法：計算試配法（2）基本步驟計算骨料用量摻礦物外加劑混凝土的骨料所占體積與其最大粒徑的關(guān)系如下表:骨料最大粒徑（mm料所占體積（L）800850750800700750650700600650注：1）摻有引氣型外加劑混凝土取骨料所占體積上限值;2）上表未列出的骨料最大粒徑值，宜插入選用（如30mm或25mm，取 40mm與20mm間值）。 骨料所占體積X混合密度=骨料用量（kg/m3）確定砂率，計算砂用

13、量計算碎石用量計算漿體用量漿體用量=2400 kg/m3-骨料用量計算配制強(qiáng)度f配=L64& +f設(shè)W / C =A灰f+ A -氣 來源Lf灰w - ,計算用水量確定膠凝材料用量C30:水泥強(qiáng)度等級32.5，用量不超過400kg/m3C35C40:水泥強(qiáng)度等級32.5、42.5，用量不超過450 kg / m3C50:水泥強(qiáng)度等級42.5，用量不超過500 kg / m3礦物外加劑摻量4膠凝材料總量20%；當(dāng)粉煤灰摻量生30%時，混凝土水膠比生 0.45 ；預(yù)應(yīng)力混凝土及抗凍混凝土中粉煤灰摻量生30%。100年耐久性混凝土最大水膠比和最小膠凝材料用量（kg/m3） （鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混

14、凝土結(jié)構(gòu)）環(huán)境類別環(huán)境作用等級最大水膠比最小膠凝材料用量碳化環(huán)境T10.55280T20.50300T30.45320氯鹽環(huán)境L10.45320L20.40340L30.36360化學(xué)侵蝕環(huán)境H10.50300H20.45320H30.40340H40.36360凍融破壞環(huán)境D10.50300D20.45320D30.40340D40.36360磨蝕環(huán)境M10.50300M20.45320M30.40340100年耐久性混凝土最大水膠比和最小膠凝材料用量（kg/m3）（素混凝土結(jié)構(gòu)）環(huán)境類別環(huán)境作用等級最大水膠比最小膠凝材料用量碳化環(huán)境T1、T2、T30.60280氯鹽環(huán)境L1、L2、L306

15、0280化學(xué)侵蝕環(huán)境H10.50300H2不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土H3不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土H4不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土凍融破壞環(huán)境D10.50300D2不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土D3不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土D4不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土磨蝕環(huán)境M10.55280M20.50300M3不宜采用素混凝土不宜采用素混凝土100年耐久性混凝土最大堿含量（kg/m3）環(huán)境條件干燥環(huán)境3.53.53.5潮濕環(huán)境3.03.03.5含堿環(huán)境不宜采用素混凝土3.03.0100年耐久性混凝土含氣量環(huán)境條件混凝土無抗凍要求混凝土有抗凍要求D1D2、D3D4含氣量（%）

16、N2.0N4.0N5.0N5.5試拌校正3配合比設(shè)計舉例例C50混凝土 砂率40%粉煤灰摻量30%取骨料體積700L粗骨料表觀密度2.7，細(xì)骨料表觀密度2.65，混合表觀密度2.675700 x2.675 = 1873kg1873x0.38=749kg1873-749 = 1124kg2400-1873 = 527kg527x0.33 = 174kg （水）527-174=353kg353x0.3 = 106kg （粉煤灰）353-106=247kg （水泥）4、混凝土檢測項目混凝土拌合物：水膠比、坍落度、坍落度損失、含氣量、常壓泌水率、壓力泌 水率、凝結(jié)時間；混凝土力學(xué)及耐久性：抗壓、靜壓彈

17、性模量、抗折、鋼筋握裹力、碳化、收縮、 抗?jié)B、抗裂、抗凍、電通量。5、施工混凝土施工的基本要求：備料足夠計量準(zhǔn)確攪拌均勻運(yùn)輸不離析布料合理搗固密實養(yǎng)護(hù)充分混凝土施工流程備料一計量一攪拌一運(yùn)輸一澆注一搗固一修飾抹面一養(yǎng)護(hù)支模I I商品砼綁鋼筋/一場地足夠大（1）材料場J水泥庫：先來先用，注意靜停時間和水泥溫度 砂石波動大，分倉，抽檢合格后使用建站計量（砝碼校驗） （2）拌合站.運(yùn)行中校準(zhǔn)350L500L自落式攪拌機(jī)一強(qiáng)制式攪拌機(jī) 強(qiáng)制式攪拌站1520m3 /時/臺2030m3 /時/臺90120m3 /時/臺體積法部分重量法全部重量法攪拌混凝土最短攪拌時間（min）攪拌機(jī)容量（L）混凝土坍落度（

18、mm）705002.51.51.5(4)計量偏差：砂、碎石為2%膠凝材料(水泥、礦物外加劑)、外加劑、水為1%混凝土凝結(jié)時間(5)運(yùn)輸坍落度損失-不得隨意加水混凝土罐車：24r/min，到施工現(xiàn)場后高速運(yùn)轉(zhuǎn)2030s泵砂漿(布置在新老混凝土接茬)最好汽車泵，布料(6)泵送布料目前最主要解決隧道二襯布料問題 、入模溫度：炎熱氣候生30C冬期 45 C混凝土的澆筑層厚度振搗方法澆筑層厚度(cm)插入式振動振搗器作用部分長度的1.25倍表面振動無筋或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)25配筋較密的結(jié)構(gòu)15附著式振動30I梅花型布置快進(jìn)慢出插入式移動間距生作用半徑1.5倍埋入下層混凝土 5100mm搗棒距模板距離100mm每點振搗時間生2030s振搗充分的標(biāo)志：混凝土拌合物不沉落，不出現(xiàn)氣泡，表面呈現(xiàn)浮漿廣節(jié)水養(yǎng)護(hù)膜塑料膜（8）養(yǎng)生 澆水噴養(yǎng)護(hù)劑、一蒸汽養(yǎng)護(hù)（靜停、升溫、恒溫、降溫）混凝土潮濕養(yǎng)護(hù)的最低期限混凝土類型水膠比大氣潮濕（RHN50%），無風(fēng)，無陽光直射大氣干燥（RHV50%），有風(fēng)，或陽光直射日平均氣溫T （C）潮濕養(yǎng)護(hù)期限（d）日平均氣溫T （C）潮濕養(yǎng)護(hù)期限（d）膠凝材料中摻有礦物外加劑N0.455WTV10215WTV102810WTV201410WTV2021N2010N201