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2、4242003)鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標準(鐵建設2005160號)適用范圍客貨共線鐵客運專線鐵原材料符合產(chǎn)品標準比產(chǎn)品標準有提高抗壓強度齡期28d除預應力混凝土、噴射混凝土、蒸汽養(yǎng)護混凝土為28d外,其余為56d檢驗項目增加含氣量、抗裂性、電通量等增加溫度、溫差控制增加鋼筋保護層厚度的實體核查二、設計使用年限、環(huán)境類別和作用等級1設計使用年限設計使用年限分為3級:一級100年,二級60年,三級30年。混凝土結(jié)構(gòu)設計使用年限級別設計使用年限級別設計使用年限適用范圍示例一 100年以上如橋梁的樁基、承臺、墩臺、梁以及隧道的主體結(jié)構(gòu)等二60年以上如路基支擋結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)等三30年以上如橋梁

3、的人行道蓋板等2環(huán)境類別及作用等級環(huán)境類別分為5類:碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境、化學侵蝕環(huán)境、凍融破壞環(huán)境和磨蝕環(huán)境。作用等級按其侵蝕的嚴重程度,分別劃分為34個不同的環(huán)境作用等級。三、主要耐久性指標1混凝土電通量對于碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境、化學腐蝕環(huán)境而言,混凝土的耐久性與其密實度密切相關(guān)。密實度是判定混凝土抵抗環(huán)境中各種有害離子侵入性能的重要指標。傳統(tǒng)上,人們采用混凝土抗高壓水滲透的能力抗?jié)B標號來表示混凝土的密實性能。實踐證明,抗?jié)B標號比較適合于判定低強度等級混凝土的密實性,但卻難以區(qū)分現(xiàn)代混凝土的密實性,因為強度等級超過C30的混凝土,抗?jié)B等級幾乎均能達到P20及以上的水平,單靠抗?jié)B標號已難以區(qū)分混

4、凝土抵抗外界水、氣及溶于水汽中的其它有害物質(zhì)侵入混凝土內(nèi)部的能力大小。采用電通量指標,相對評價混凝土的密實性或抗侵入性,從而間接評價混凝土的耐久性。2混凝土抗凍性指標采用抗凍等級作為評定混凝土抗凍性的指標。即快速凍融試驗動彈模降到初始值的60%或質(zhì)量損失到5(兩個條件中只要有一個先達到時)的循環(huán)次數(shù)作為混凝土抗凍等級。根據(jù)結(jié)構(gòu)使用年限和凍融破壞環(huán)境作用等級,分別規(guī)定凍融循環(huán)次數(shù)大于300次、250次、200次。3鋼筋的保護層厚度混凝土保護層厚度越大,外界有害離子滲入混凝土內(nèi)部就越困難,混凝土中鋼筋被銹蝕的可能性就越小。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的設計使用年限、環(huán)境類別和作用等級,分別對鋼筋的最小保護層厚度作

5、出了規(guī)定。四、原材料品質(zhì)1水泥我國通用水泥按國家標準的規(guī)定有六個品種。(1)硅酸鹽水泥,有兩個編號PI和PII,PI無任何摻加的礦物混合材料,PII允許有不超過5%的活性礦物混合材料;(2)普通硅酸鹽水泥,允許以5%15%的礦物混合材料等量取代硅酸鹽熟料;(3)礦渣硅酸鹽水泥,在生產(chǎn)水泥時允許以20%70%的?;郀t礦渣作為礦物混合材料等量取代硅酸鹽熟料,由于礦渣硬度比熟料大,共同磨細時,水泥中的礦渣顆粒太粗,礦渣的潛在活性不能充分發(fā)揮;(4)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,允許有20%50%的火山灰質(zhì)材料作為礦物混合材料等量取代熟料;(5)粉煤灰硅酸鹽水泥,允許有20%40%的粉煤灰等量作為礦物混合材料

6、取代熟料,粉煤灰也屬于火山灰質(zhì)材料,但因其需水量小、抗裂性好,不同于其他火山灰質(zhì)材料,故單列一個品種;(6)復合硅酸鹽水泥,用兩種以上礦物混合材料以總量20%40%取代硅酸鹽熟料。當使用加有上述礦物摻合材料的混合水泥時,往往不清楚所加入的礦物混合材料質(zhì)量與摻和工藝,所以為了有效控制混凝土的質(zhì)量并發(fā)揮礦料的作用,在配制耐久混凝土時宜采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。選擇水泥不能以強度作為唯一指標。不能認為強度高的水泥就一定好。發(fā)達國家的水泥標準中,對于水泥的強度要求,不僅規(guī)定了最低值,而且也規(guī)定了最高值的限制,強度超過規(guī)定的也不合格。而我國水泥標準中則沒有最高值的限制,客觀上起到了誤導廠家和用戶片

7、面強調(diào)強度的作用,尤其受到經(jīng)濟利益和片面追求施工進度的驅(qū)使,過分追求早期強度而犧牲耐久性質(zhì)量。在我國目前的生產(chǎn)工藝條件下,提高水泥強度(尤其是早期強度)的主要措施,實際上只是增加水泥中的C3A與C3S含量并提高水泥的比表面積。水泥的技術(shù)要求序號項 目技術(shù)要求水泥產(chǎn)品標準1比表面積350m2/kg(硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥)300m2/kg280m方孔篩篩余10.0%(普通硅酸鹽水泥)10.0%3游離氧化鈣含量1.0%未規(guī)定4堿含量0.80%未規(guī)定5熟料中的C3A含量非氯鹽環(huán)境下8%,氯鹽環(huán)境下10%未規(guī)定6氯離子含量不宜大于0.10%(鋼筋混凝土)0.06%(預應力混凝土)未規(guī)定2摻和料

8、(粉煤灰、磨細礦渣粉、硅灰)使用礦物摻合料首先是為了混凝土的耐久性需要,而不是單純地出于降低混凝土成本。礦物摻合料是高性能混凝土的必要組分。礦物摻合料的作用:填充作用。由于粉煤灰、磨細礦渣粉的粒徑是水泥顆粒的1/101/4,這些顆粒填充于水泥顆粒之間,形成合理的匹配和組合,使得混凝土更為密實。降低水化熱。水泥水化后呈堿性,主要為Ca(OH)2, 粉煤灰、磨細礦渣粉與之進行二次反應,產(chǎn)生新的水化生成物。由于這種反應持續(xù)的時間較長,使混凝土的早期水化降低。潤滑作用。由于粉煤灰中存在玻璃微珠,提高了混凝土的工作性能。另外,在利廢環(huán)保、降低能耗、促進國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展方面,意義重大。在水灰比不變的情況

9、下,摻入硅灰可明顯提高混凝土強度,但需水量隨硅灰摻量而增加。硅灰對提高混凝土抗化學腐蝕性有顯著效果。但其高活性不僅不會降低混凝土的溫升,反而使溫升提前,不利于減小溫度變形,并且增大混凝土自收縮。硅灰的價格也比較貴,一般較少使用。 粉煤灰的技術(shù)要求序號名 稱高性能混凝土粉煤灰產(chǎn)品標準C50以下C50及以上級級級1細度,%20121225452Cl-含量,%不宜大于0.02未規(guī)定3需水量比,%105100951051154燒失量,%5.03.058155含水率,%1.0(干排灰)1.06SO3含量,%3.03.07CaO含量,%10(對于硫酸鹽侵蝕環(huán)境)未規(guī)定8游離CaO含量,%F類粉煤灰:1.0

10、C類粉煤灰:4.0F類粉煤灰:1.0C類粉煤灰:4.09安定性雷氏沸煮后增加距離(mm)C類粉煤灰:5.0C類粉煤灰:5.0磨細礦渣粉的技術(shù)要求序號名 稱技術(shù)要求1MgO含量,%142SO3含量,%4.03燒失量,%3.04氯離子含量,%不宜大于0.025比表面積,m2/kg3505006需水量比,%1007含水率,%1.08活性指數(shù),%,28d95硅灰的技術(shù)要求序號名 稱技術(shù)要求1燒失量,%62氯離子含量,%不宜大于0.023SiO2含量,%854比表面積,m2/kg180005需水量比,%1256含水率,%3.07活性指數(shù),%,28d853骨料(1)細骨料混凝土的細骨料一般為天然河砂、人工

11、砂、海砂和山砂。天然河砂使用最為廣泛,當天然料場得不到經(jīng)濟適用的砂料時,也可用人工砂。山砂是由開挖山體淺層風化巖經(jīng)篩選而得,含泥量高、風化嚴重,故不提倡使用。海砂中的有害物氯離子雖然可用談水沖洗除去,但目前沖洗成本高、質(zhì)量控制困難。因此細骨料應選用級配合理、質(zhì)地均勻堅固、吸水率低、空隙率小的潔凈天然河砂,也可選用采用專門磨機機組生產(chǎn)的人工砂。目前,砂子的主要問題是級配和有害物質(zhì)含量。級配不合理的砂子因通過混摻或重新加工獲得滿意的級配。有害物質(zhì)含量超標的砂子應進行清洗。砂中有害物質(zhì)含量限值項 目高性能混凝土普通混凝土C30C30C45C50C30C30C50C50含泥量,%3.02.52.05.

12、03.02.0泥塊含量,%0.51.00.50.5云母含量,%0.51.01.00.5輕物質(zhì)含量,%0.51.01.01.0氯離子含量,%0.02硫化物及硫酸鹽含量(折算成SO3),%0.51.01.00.5有機物含量(用比色法試驗)顏色不應深于標準色,如深于標準色,則應按水泥膠砂強度試驗方法進行強度對比試驗,抗壓強度比不應低于0.95。(2)粗骨料目前的粗骨料很少有真正符合標準的。高性能混凝土的粗骨料可按下列原則進行選用和控制:應選用級配合理、粒形良好、質(zhì)地均勻堅固、線膨脹系數(shù)小的潔凈碎石,也可采用碎卵石。粗骨料的最大公稱粒徑不宜超過鋼筋混凝土保護層厚度的2/3,且不得超過鋼筋最小間距的3/

13、4。配制強度等級C50及以上預應力混凝土時,粗骨料最大公稱粒徑不應大于25mm。粗骨料應采用二級或多級級配,其松散堆積密度不宜小于1500kg/m3,緊密空隙率不應小于40%,吸水率應小于2(用于干濕交替或凍融環(huán)境條件下的混凝土應小于1)。粗骨料的有害物質(zhì)含量限值項目 強度等級高性能混凝土普通混凝土C30C30C45C50C30C30含泥量,%1.01.00.51.02.0泥塊含量,%0.250.25針、片狀顆??偤?,%101081225硫化物及硫酸鹽含量(折算成SO3),%0.51.0氯離子含量,%0.020.03卵石中有機質(zhì)含量(用比色法試驗)顏色不應深于標準色。當深于標準色時,應配制成

14、混凝土進行強度對比試驗,抗壓強度比不應小于0.95。4外加劑外加劑是混凝土的重要組成部分。在混凝土中合理摻加具有減水率高、坍落度損失小、適量引氣、能明顯改善或提高混凝土耐久性能的質(zhì)量穩(wěn)定產(chǎn)品十分必要。目前,由于外加劑品種繁多,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,選用時,一定要注意不同外加劑的使用功能、特點。引氣劑在混凝土中產(chǎn)生大量的球形微孔(孔徑多小于200m),這些均布的微小封閉氣孔可阻斷混凝土中連通的毛細孔通路,降低毛細水的滲透作用,并可吸收、緩沖因凍融或化學腐蝕等原因所造成的混凝土內(nèi)部膨脹壓力。這類氣孔不同于混凝土施工中因攪拌或震搗不當而裹入的不規(guī)則大孔氣泡或甚至開放的氣孔而成為混凝土中的缺陷。引氣劑在歐

15、美、日本等國家的使用非常普遍。引氣的最主要作用是為了提高普通混凝土的抗凍性,當有除冰鹽時可減少鹽凍引起的表面剝落,此外可顯著提高混凝土抗硫酸鹽腐蝕的性能,減少由堿-骨料反應引起的膨脹。但引氣后可減少用水量,故一般可通過降低水膠比而保持混凝土的原有強度基本不變。日本學者的最新研究表明,摻加引氣劑對混凝土的工作性和勻質(zhì)性有所提高。引氣劑不僅能減少混凝土的用水量,降低泌水率,更重要的是混凝土引氣后,水在拌和物中的懸浮狀態(tài)更加穩(wěn)定,因而可以改善骨料底部漿體泌水、沉陷等不良現(xiàn)象。因此適量引氣是配制高性能混凝土的重要手段之一。外加劑的性能指標序號項 目指 標備 注1水泥凈漿流動度,mm2402硫酸鈉含量,

16、%10.03氯離子含量,%0.24總堿量(Na2O+0.658K2O),%10.05減水率,%206含氣量,%3.0用于配制非抗凍混凝土時4.5用于配制抗凍混凝土時7坍落度保留值,mm30min180用于配制泵送混凝土時60min150用于配制泵送混凝土時8常壓泌水率比,%209壓力泌水率比,%90用于配制泵送混凝土時10抗壓強度比,%3d1307d12528d12011對鋼筋銹蝕作用無銹蝕12收縮率比,%13513相對耐久性指標,%,200次805水混凝土拌合用水的質(zhì)量可下列要求進行控制:拌和用水的品質(zhì)指標項 目預應力混凝土鋼筋混凝土素混凝土pH值4.54.54.5不溶物,mg/L20002

17、0005000可溶物,mg/L2000500010000氯化物(以Cl-計),mg/L50010003500硫酸鹽(以SO42-計),mg/L60020002700堿含量(以當量Na2O計),mg/L150015001500五、原材料的儲存與管理1水泥和礦物摻合料水泥、礦物摻合料等宜采用散料倉分別存儲。袋裝粉狀材料在運輸和存放期間應用專用庫房存放,不得露天堆放,且應特別注意防潮。堆垛高度不宜大于1.5m。堆垛應架離地面0.2m以上,并距離四周墻壁0.20.3m。倉庫應設在地勢較高處,周圍應設排水溝。應采取措施降低水泥的溫度或防止水泥升溫。堆放地點有固定,標識應明確。以免誤用。2粗、細骨料粗、細

18、骨料堆放場地應加設棚蓋,必要時設置側(cè)面封閉圍擋。堆放場地地面應硬化,并設有坡度、周圍應設排水溝。不同規(guī)格、不同料源的骨料不得混合堆放。當混凝土采用多級級配粗骨料時,粗骨料應實行分級采購、分級運輸、分級堆放、分級計量。粗細骨料的級配、含泥量及泥塊含量等必須現(xiàn)場隨機抽樣檢驗。現(xiàn)場采取清篩、清洗措施的,篩、洗后必須重新檢驗,不得未經(jīng)檢驗直接用于工程施工。六、混凝土配合比混凝土的配合比應根據(jù)混凝土原材料品質(zhì)、設計強度等級、耐久性以及施工工藝對工作性的要求,通過試配、調(diào)整等步驟選定。配制的混凝土拌和物應滿足施工要求,配制成的混凝土應滿足設計強度、耐久性等質(zhì)量要求。選定混凝土配合比應遵循如下基本規(guī)定:(1

19、)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合料。不同礦物摻合料的摻量應根據(jù)混凝土的性能通過試驗確定。一般情況下,礦物摻合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,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)不同環(huán)境條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土的水膠比、膠凝材料用量應滿足標準的的規(guī)定

20、。高性能混凝土配合比選定時應全面進行有關(guān)項目的試驗。混凝土配合比選定試驗的檢驗項目序號檢驗項目試驗方法備注1坍落度普通混凝土拌和物性能試驗方法標準(GB/T50080)2泌水率3含氣量4抗裂性鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標準附錄C5抗壓強度普通混凝土力學性能試驗方法標準(GB/T50081)6電通量鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標準附錄H7彈性模量普通混凝土力學性能試驗方法標準(GB/T50081)根據(jù)結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別、設計要求等進行試驗8抗凍性普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法(GBJ82)9耐磨性水泥膠砂耐磨性試驗方法(JC/T421)10抗?jié)B性普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法(G

21、BJ82)應該特別注意,要根據(jù)原材料來源不同、環(huán)境溫度不同、工程類型不同、工藝方法不同,分別進行配合比設計、試驗。選定的配合比應有適應各種不同情況的預案。特別是不同施工環(huán)境溫度的配合比應作相應調(diào)整,不能一個配合比用到底。七、施工過程中的控制與檢驗1攪拌(1)材料配合比。攪拌站必須嚴格掌握混凝土材料配合比,并在攪拌機旁掛牌公布,便于檢查。(2)砂石含水率。每班必須抽測1次。雨季施工期間,一般情況下每班抽測2次;時晴時雨時,應適當增加測定頻率。以便對拌合水用量進行調(diào)整。(3)投料順序為?;炷猎牧嫌嬃亢?,宜先向攪拌機投入細骨料、水泥和礦物摻合料,攪拌均勻后,加水并將其攪拌成砂漿,再向攪拌機投入粗

22、骨料,充分攪拌后,再投入外加劑,并攪拌均勻為止。自全部材料裝入攪拌機開始攪拌起,至開始卸料時止,延續(xù)攪拌混凝土的最短時間應經(jīng)試驗確定。(4)夏期施工。高性能混凝土的澆筑溫度應控制不超過30,為此,混凝土攪拌時可采取以下幾項措施: = 1 * GB3 用冷卻水或加冰拌合; = 2 * GB3 堆場進行遮陽防曬保護,至少在使用前不受烈日暴曬,必要時可采用冷水淋曬,使其蒸發(fā)散熱; = 3 * GB3 避免使用較熱的水泥; = 4 * GB3 攪拌筒外殼涂成白色并加以保護。(4)冬期施工。攪拌混凝土前,應先經(jīng)過熱工計算,并經(jīng)試拌確定水和骨料需要預熱的最高溫度,以滿足混凝土最低入模溫度要求。應優(yōu)先采用加

23、熱水的預熱方法調(diào)整拌合物溫度,但水的加熱溫度不宜高于80。當加熱水還不能滿足要求或骨料中含有冰、雪等雜物時,也可先將骨料均勻地進行加熱,其加熱溫度不應高于60。水泥、外加劑可在使用前運入暖棚進行自然預熱,但不得直接加熱。2運輸對混凝土拌合物運輸?shù)幕疽笫牵翰划a(chǎn)生離析現(xiàn)象,保證規(guī)定的坍落度、含氣量和在混凝土初凝之前能有充分時間進行澆筑和搗實?;炷吝\輸車注意的事項:(1)采取適當?shù)谋馗魺岽胧乐瓜募净炷廖鼰嵘郎剡^快和冬季混凝土受凍。(2)混凝土必須能在最短的時間內(nèi)均勻無離析的排出,出料干凈、方便。能滿足施工的要求,如與混凝土泵聯(lián)合輸送時,其排料速度應能相匹配。(3)在交通擁堵和氣候炎熱等

24、情況下,應采取特殊措施防止混凝土坍落度損失過大。3澆筑(1)制定澆筑工藝。明確結(jié)構(gòu)分段分塊的間隔澆筑順序,不得隨意留置施工縫。施工縫的平面應與結(jié)構(gòu)的軸線相垂直,施工縫處應埋入適量的接茬鋼筋或型鋼,并使其體積露出前層混凝土外一半左右。根據(jù)結(jié)構(gòu)截面尺寸大小確定必要的溫控防裂措施。(2)在炎熱氣候條件下,混凝土入模時的溫度不宜超過30。盡可能安排在傍晚澆筑而避開炎熱的白天,也不宜在早上澆筑以免氣溫升到最高時加劇混凝土內(nèi)部溫升。(3)當晝夜平均氣溫低于5或最低氣溫低于3時,應按冬季施工處理,混凝土的入模溫度不應低于5。在舊混凝土面上接續(xù)澆筑新混凝土時,應鑿除混凝土表面的水泥砂漿和松弱層,經(jīng)鑿毛處理的混

25、凝土面應用水沖洗干凈,但不得存有積水。4振搗(1)采用插入式振搗器振搗混凝土時,插入式振搗器的移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍,且插入下層混凝土內(nèi)的深度宜為50100mm,與側(cè)模應保持50100mm的距離。(2)應避免碰撞模板、鋼筋及其它預埋部件。(3)每一振點的振搗延續(xù)時間宜為2030s,以混凝土不再沉落,不出現(xiàn)氣泡,表面呈現(xiàn)浮漿為度,防止過振、漏振。(4)對于箱梁腹板與底板及頂板連接處的承托、預應力筋錨固區(qū)以及施工縫處等其它鋼筋密集部位,宜特別注意振搗。(5)混凝土澆筑過程中,應隨時對混凝土進行振搗并使其均勻密實。5養(yǎng)護混凝土的養(yǎng)護包括自然養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護。混凝土養(yǎng)護期間,應重點加強

26、混凝土的濕度和溫度控制,盡量減少表面混凝土的暴露時間,及時對混凝土暴露面進行緊密覆蓋,防止表面水分蒸發(fā)。關(guān)于混凝土的養(yǎng)護要求,標準中均有明確的規(guī)定?;炷恋恼羝B(yǎng)護可分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段,混凝土的蒸汽養(yǎng)護應分別符合下列規(guī)定:(1)靜停期間應保持環(huán)境溫度不低于5,灌筑結(jié)束46h且混凝土終凝后方可升溫。(2)升溫速度不宜大于10/h。(3)恒溫期間混凝土內(nèi)部溫度不宜超過60,最大不得超過65,恒溫養(yǎng)護時間應根據(jù)構(gòu)件脫模強度要求、混凝土配合比情況以及環(huán)境條件等通過試驗確定。(4)降溫速度不宜大于10/h。蒸汽養(yǎng)護結(jié)束后,應及時采取措施,繼續(xù)對混凝土進行保溫保濕自然養(yǎng)護。不同混凝土潮濕養(yǎng)護

27、的最低期限混凝土類型水膠比大氣潮濕(50%RH75%),無風,無陽光直射大氣干燥(RH50%),有風,或陽光直射日平均氣溫T()潮濕養(yǎng)護期限(d)日平均氣溫T()潮濕養(yǎng)護期限(d)膠凝材料中摻有礦物摻合料0.455T1010T20T 202114105T1010T2020T2821140.455T1010T20T20141075T1010T2020T211410膠凝材料中未摻礦物摻合料0.455T1010T20T20141075T1010T2020T2114100.455T1010T20T2010775T1010T2020T14107注:大體積混凝土的養(yǎng)護時間不宜小于28d。當晝夜平均氣溫低于5或最低氣溫低于3時,應按冬季施工處理。當環(huán)境溫度低于5時,禁止對混凝土表面進行灑水養(yǎng)護。此時,可在混凝土表面應噴涂養(yǎng)護液,并采取適當保溫措施。6控制混凝土的入模含氣量每拌制50 m3混凝土或每工作班測試含氣量不應少于1次。含氣量不合格的混凝土不得澆筑。提高含氣量是保證混凝土抗凍性的關(guān)鍵措施,同時,也可以顯著提高混凝土抗硫酸鹽腐蝕的性能,減少由堿-骨料反應引起的膨脹,并還可改善

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