建筑高性能混凝土的制備和質(zhì)量控制模_第1頁
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文檔簡介

建筑高性能混凝土的制備和質(zhì)量控制模第1頁/共124頁第2頁/共124頁第3頁/共124頁第4頁/共124頁第5頁/共124頁據(jù)統(tǒng)計:在正常工作條件下,混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁從建成到拆除重建的周期為40~45年第6頁/共124頁共性:

高性能混凝土本質(zhì)上與普通混凝土沒有很大差別

使用的原材料仍然為水泥、砂、石、外加劑

生產(chǎn)工藝過程在宏觀上與普通混凝土一致

不同點:

摻加大量活性混合材,養(yǎng)護(hù)要求高

對施工單位的管理水平要求高

許多對普通混凝土不敏感的因素變得敏感了

混凝土的發(fā)展第7頁/共124頁二、原材料質(zhì)量要求第8頁/共124頁1、水泥生產(chǎn):生料粉磨-熟料燒制(1300~1400度)-再磨細(xì)(石膏)水泥組成:CaO----60~67%;SiO2----17~25%Al2O3----3~8%;Fe2O3----0.5~6%MgO----0.1~5.5%;Na2O+K2O----0.5~1.3%SO3----1~3%第9頁/共124頁水泥分類ASTMC150根據(jù)水泥熟料(C3S、C2S、C3A、C4AF)的組成分成五類:化合物Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型Ⅴ型C3S5146563044C2S2329174636C3A1261254C4AF1014101312第10頁/共124頁我國水泥的主要品種(6種)硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)普通硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥第11頁/共124頁(1)水泥宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,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。第12頁/共124頁(2)除國標(biāo)外,應(yīng)滿足下表規(guī)定序號項目技術(shù)要求1比表面積≤350m2/kg(硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥)280μm方孔篩篩余≤10.0%(普通硅酸鹽水泥)3游離氧化鈣含量≤1.0%4堿含量≤0.80%5熟料中的C3A含量≤8%,氯鹽環(huán)境下≤10%6氯離子含量不宜大于0.10%(鋼筋混凝土)≤0.06%(預(yù)應(yīng)力混凝土)注:1當(dāng)骨料具有堿—硅酸反應(yīng)活性時,水泥的堿含量不應(yīng)超過0.60%。

2C40及以上混凝土用水泥的堿含量不宜超過0.60%。第13頁/共124頁(3)檢驗要求檢驗項目進(jìn)場檢查復(fù)檢日常檢驗項目頻次項目頻次項目頻次水泥燒失量氧化鎂含量三氧化硫含量堿含量比表面積√更換料源或每批進(jìn)貨時核查供應(yīng)商提供的報告施工、監(jiān)理單位均全部檢查√下列任一情況為一批,每批檢驗一次:①任何新選貨源;②同廠家、同批號、同品種的水泥達(dá)3個月及出廠日期達(dá)3個月的水泥。同廠家、同批號、同品種、同強(qiáng)度等級、同出廠日期且連續(xù)進(jìn)場的散裝水泥每500t(袋裝水泥每200t)檢驗一次,當(dāng)不足500t或200t時,也需檢驗一次。細(xì)度凝結(jié)時間安定性強(qiáng)度√√√游離氧化鈣含量助磨劑名稱及摻量石膏名稱及摻量混合材名稱及摻量氯離子含量熟料C3A含量√第14頁/共124頁2、礦物摻和料主要三類(1)膠凝作用:礦渣、鋼渣、高鈣粉煤灰(2)火山灰材料:天然火山灰、浮石、凝灰?guī)r、硅藻土、低鈣粉煤灰、硅灰等(3)惰性材料:生黏土、石灰石粉、氣冷礦渣第15頁/共124頁2-1粉煤灰煤粉-燃燒-殘渣粉磨加工-磨細(xì)灰設(shè)備集塵-原狀灰第16頁/共124頁序號名稱技術(shù)要求C50以下混凝土C50及以上混凝土1細(xì)度,%≤20≤122氯離子含量,%不宜大于0.023需水量比,%≤105≤1004燒失量,%≤5.0≤3.05含水量,%≤1.0(干排灰)6SO3含量,%≤3.07CaO含量,%≤10(對于硫酸鹽侵蝕環(huán)境)第17頁/共124頁粉煤灰檢驗要求檢驗項目進(jìn)場檢查復(fù)檢日常檢驗項目頻次項目頻次項目頻次粉煤灰細(xì)度燒失量需水量比√每品種每料源核查供應(yīng)商提供的報告施工單位和監(jiān)理單位全部檢查√下列任一情況為一批,每批檢驗一次:①任何新選貨源;②同廠家、同批號、同品種達(dá)3個月及出廠日期達(dá)3個月?!掏瑥S家、同編號、同品種、同出廠日期的產(chǎn)品每120噸檢驗一次,不足120噸時,也需檢驗一次。堿含量含水率三氧化硫含量氧化鈣含量氯離子含量√√第18頁/共124頁2-2礦渣粉礦渣:化學(xué)成分與水泥熟料類似,氧化鈣含量較低,氧化鋁和氧化硅的含量較高。在堿環(huán)境或硫酸鹽環(huán)境下活性逐步激發(fā)第19頁/共124頁序號名稱技術(shù)要求1MgO含量,%≤142SO3含量,%≤4.03燒失量,%≤3.04氯離子含量,%≤0.025比表面積,m2/kg350~5006需水量比,%≤1007含水率,%≤1.08活性指數(shù),%,28d≥95第20頁/共124頁礦渣粉檢驗要求檢驗項目進(jìn)場檢查復(fù)檢日常檢驗項目頻次項目頻次項目頻次礦渣粉比表面積燒失量需水量比√更換料源或每批進(jìn)貨時核查供應(yīng)商提供的報告施工單位和監(jiān)理單位全部檢查√下列任一情況為一批,每批檢驗一次:①任何新選貨源;②同廠家、同批號、同品種達(dá)3個月及出廠日期達(dá)3個月。√同廠家、同編號、同品種、同出廠日期的產(chǎn)品每120噸檢驗一次,不足120噸時,也需檢驗一次。堿含量含水率三氧化硫含量氧化鎂含量氯離子含量活性指數(shù)√√第21頁/共124頁2-3硅灰石英在2000度條件下蒸發(fā)為氣體部分氧化凝結(jié)為圓球狀微珠。顆粒細(xì)小,形狀渾圓而且活性高貯存和運輸比較困難第22頁/共124頁序號名稱技術(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/kg≥180005需水量比,%≤1256含水率,%≤3.07活性指數(shù),%,28d≥85第23頁/共124頁硅灰檢驗要求檢驗項目進(jìn)場檢查復(fù)檢日常檢驗項目頻次項目頻次項目頻次硅灰比表面積燒失量需水量比活性指數(shù)√更換料源或每批進(jìn)貨時核查供應(yīng)商提供的報告施工單位和監(jiān)理單位全部檢查√下列任一情況為一批,每批檢驗一次:①任何新選貨源;②同廠家、同批號、同品種達(dá)3個月及出廠日期達(dá)3個月?!掏瑥S家、同編號、同品種、同出廠日期的產(chǎn)品每30噸檢驗一次,不足30噸時,也需檢驗一次。堿含量含水率二氧化硅含量氯離子含量√√第24頁/共124頁3、外加劑混凝土外加劑:減水劑緩凝劑引氣劑泵送劑防凍劑膨脹劑速凝劑早強(qiáng)劑等第25頁/共124頁(1)外加劑應(yīng)采用減水率高、坍落度損失小、適量引氣、能明顯提高混凝土耐久性且質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。外加劑與水泥之間應(yīng)有良好的相容性。第26頁/共124頁摻量流動性AB第27頁/共124頁時間流動性ABC第28頁/共124頁序號項目指標(biāo)1水泥凈漿流動度,mm≥2402硫酸鈉含量,%≤10.03氯離子含量,%≤0.24堿含量(Na2O+0.658K2O),%≤10.0第29頁/共124頁序號項目指標(biāo)備注5減水率,%≥206含氣量,%≥3.0用于配制非抗凍混凝土?xí)r≥4.5用于配制抗凍混凝土?xí)r7坍落度保留值,mm30min≥180用于泵送混凝土?xí)r60min≥150用于泵送混凝土?xí)r8常壓泌水率比,%≤209壓力泌水率比,%≤90用于泵送混凝土?xí)r10抗壓強(qiáng)度比,%3d≥1307d≥12528d≥12011對鋼筋銹蝕作用無銹蝕12收縮率比,%≤13513相對耐久性指標(biāo),%,200次≥80第30頁/共124頁外加劑檢驗要求檢驗項目進(jìn)場檢查復(fù)檢日常檢驗項目頻次項目頻次項目頻次外加劑減水率常壓泌水率比含氣量凝結(jié)時間差抗壓強(qiáng)度比√更換料源或每批進(jìn)貨時核查供應(yīng)商提供的報告施工單位和監(jiān)理單位全部檢查√下列任一情況為一批,每批檢驗一次:①任何新選貨源;②同廠家、同批號、同品種達(dá)6個月及出廠日期達(dá)6個月?!掏瑥S家、同編號、同品種、同出廠日期的產(chǎn)品每50噸檢驗一次,不足50噸時,也需檢驗一次。勻質(zhì)性水泥凈漿流動度硫酸鈉含量氯離子含量坍落度保留值壓力泌水率比對鋼筋的銹蝕作用耐久性指數(shù)收縮率比√√第31頁/共124頁4-1、砂(1)細(xì)骨料應(yīng)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中粗河砂,也可選用專門機(jī)組生產(chǎn)的人工砂。不宜使用山砂。不得使用海砂。(2)堅固性:不大于8%;吸水率:不大于2%;優(yōu)先使用非堿活性骨料第32頁/共124頁項目質(zhì)量指標(biāo)<C30C30~C45≥C50含泥量,%≤3.0≤2.5≤2.0泥塊含量,%≤0.5云母含量,%≤0.5輕物質(zhì)含量,%≤0.5氯離子含量,%<0.02SO3含量,%≤0.5有機(jī)物含量(用比色法試驗)顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色,如深于標(biāo)準(zhǔn)色,則應(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)低于0.95。第33頁/共124頁混凝土強(qiáng)度等級<C30C30~C45≥C50石粉含量(%)MB<1.40≤10.0≤7.0≤5.0MB≥1.40≤5.0≤3.0≤2.0采用人工砂或混合砂時,壓碎指標(biāo)值應(yīng)小于25%,石粉含量應(yīng)符合下表規(guī)定:第34頁/共124頁砂檢驗要求檢驗項目復(fù)檢日常檢驗項目頻次項目頻次砂細(xì)度模數(shù)含泥量泥塊含量云母含量輕物質(zhì)含量有機(jī)物含量石粉含量壓碎指標(biāo)√下列任一情況為一批,每批檢驗一次:①任何新選貨源;②連續(xù)使用同料源、同品種、同規(guī)格的粗骨料達(dá)一年。

√連續(xù)進(jìn)場的同料源、同品種、同規(guī)格的粗骨料每400m3(或600t)為一批,不足上述數(shù)量時也按一批計。吸水率堅固性硫化物及硫酸鹽含量氯離子含量堿活性√第35頁/共124頁4-2、石(1)粗骨料應(yīng)選用級配合理、粒形良好、質(zhì)地均勻堅固、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。優(yōu)先采用非活性骨料。(2)最大粒徑:保護(hù)層厚度的2/3,鋼筋最小間距的3/4。C50以上時,不應(yīng)大于25mm。第36頁/共124頁(3)骨料應(yīng)采用二級或多級級配,其松散堆積密度應(yīng)大于1500kg/m3,緊密空隙率宜小于40%,吸水率應(yīng)小于2%(用于干濕交替或凍融循環(huán)下的混凝土應(yīng)小于1%)(4)粗骨料為碎石時,碎石的強(qiáng)度用巖石抗壓強(qiáng)度表示,且?guī)r石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級之比不應(yīng)小于1.5。施工過程中碎石的強(qiáng)度可用壓碎指標(biāo)值進(jìn)行控制,且應(yīng)符合下表的規(guī)定。第37頁/共124頁混凝土強(qiáng)度等級<C30≥C30巖石種類水成巖變質(zhì)巖或深成的火成巖火成巖水成巖變質(zhì)巖或深成的火成巖火成巖碎石≤16≤20≤30≤10≤12≤13碎卵石≤16≤12第38頁/共124頁項目強(qiáng)度等級<C30C30~C45≥C50含泥量,%≤1.0≤1.0≤0.5泥塊含量,%≤0.25針、片狀顆粒總含量,%≤10≤10≤8硫化物及硫酸鹽含量(折算成SO3),%≤0.5氯離子含量,%<0.02碎卵石中有機(jī)質(zhì)含量(用比色法試驗)顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色。當(dāng)深于標(biāo)準(zhǔn)色時,應(yīng)配制成混凝土進(jìn)行強(qiáng)度對比試驗,抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)小于0.95。第39頁/共124頁石檢驗要求檢驗項目復(fù)檢日常檢驗項目頻次項目頻次石顆粒級配壓碎指標(biāo)針片狀顆粒含量含泥量泥塊含量√下列任一情況為一批,每批檢驗一次:①任何新選貨源;②連續(xù)使用同料源、同品種、同規(guī)格的粗骨料達(dá)一年。

√連續(xù)進(jìn)場的同料源、同品種、同規(guī)格的粗骨料每400m3(或600t)為一批,不足上述數(shù)量時也按一批計。巖石抗壓強(qiáng)度吸水率緊密空隙率堅固性硫化物及硫酸鹽含量氯離子含量有機(jī)物含量(碎卵石)堿活性√第40頁/共124頁5、拌合用水(1)拌合用水可采用飲用水。當(dāng)采用其他來源的水時,水的品質(zhì)應(yīng)符合下表的要求項目預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土素混凝土pH值>4.5>4.5>4.5不溶物,mg/L<2000<2000<5000可溶物,mg/L<2000<5000<10000氯化物(以Cl-計),mg/L<500<1000<3500硫酸鹽(以SO42-計),mg/L<600<2000<2700堿含量(以當(dāng)量Na2O計),mg/L<1500<1500<1500第41頁/共124頁(2)用拌合用水和蒸餾水(或符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水)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

(3)用拌合用水配制的水泥砂漿或混凝土的28d抗壓強(qiáng)度不得低于用蒸餾水(或符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水)拌制的對應(yīng)砂漿或混凝土抗壓強(qiáng)度的90%(4)拌合用水不得采用海水。當(dāng)混凝土處于氯鹽環(huán)境時,拌合水氯離子含量應(yīng)不大于200mg/L。對于使用鋼絲或經(jīng)熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土,拌合水氯離子含量不得超過350mg/L

第42頁/共124頁

攪拌用水中有害物含量有害物名稱混凝土種類預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土混凝土pH值5~95~95~9不溶物(mg/L)<2000<2000<5000可溶物(mg/L)<2000<5000<10000氯化物(以C1-計,mg/L)<350<1200<3500硫酸鹽(以SO42-計,mg/L)<600<2700<2700硫化物(以S2-計,mg/L)<100——第43頁/共124頁三、力學(xué)性能要求第44頁/共124頁

預(yù)應(yīng)力混凝土梁混凝土強(qiáng)度設(shè)計等級C50

橋梁墩臺、樁基混凝土強(qiáng)度設(shè)計等級C30

預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕混凝土強(qiáng)度設(shè)計等級C60

預(yù)應(yīng)力混凝土軌道板強(qiáng)度設(shè)計等級C60第45頁/共124頁四、耐久性能要求第46頁/共124頁抗凍性墩臺、樁基≥300次,橋梁、軌枕

200~250次2抗?jié)B性≥S12~203抗裂性δ≤0.20mm4抗Cl-滲透性C≤1000庫侖抗堿—骨料反應(yīng)性堿—硅酸鹽反應(yīng)砂漿棒膨脹率≤0.10%6護(hù)筋性無銹蝕第47頁/共124頁五、混凝土配合比要求第48頁/共124頁1、需考慮的因素結(jié)構(gòu)部位施工方法環(huán)境條件材料性能設(shè)計要求第49頁/共124頁2、配合比參數(shù)的選擇(1)、C30及以下混凝土的膠凝材料總量不宜高于400kg/m3,C35~C40混凝土不宜高于450kg/m3,C50及以上混凝土不宜高于500kg/m3。(2)、混凝土中宜適量摻加優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、礦渣粉或硅灰等礦物摻合料?;炷林蟹勖夯覔搅看笥?0%時,混凝土的水膠比不得大于0.45。預(yù)應(yīng)力混凝土以及處于凍融環(huán)境的混凝土中粉煤灰的摻量不宜大于30%第50頁/共124頁(3)混凝土中應(yīng)摻加適量符合技術(shù)條件要求的混凝土外加劑,優(yōu)先選用多功能復(fù)合外加劑。(4)混凝土的最大水膠比和最小膠凝材料用量應(yīng)滿足設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無要求時,鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)滿足相應(yīng)的要求;素混凝土應(yīng)滿足相應(yīng)的要求。

第51頁/共124頁環(huán)境類別環(huán)境作用等級使用年限級別一(100年)二(60年)三(30年)碳化環(huán)境T10.55,

2800.60,

2600.65,

260T20.50,

3000.55,

2800.60,

260T30.45,

3200.50,

3000.50,

300氯鹽環(huán)境L10.45,

3200.50,

3000.50,

300L20.40,

3400.45,

3200.45,

320L30.36,

3600.40,

3400.40,

340化學(xué)侵蝕環(huán)境H10.50,

3000.55,

2800.60,

260H20.45,

3200.50,

3000.50,

300H30.40,

3400.45,

3200.45,

320H40.36,

3600.40,

3400.40,

340凍融破壞環(huán)境D10.50,

3000.55,

2800.60,

260D20.45,

3200.50,

3000.50,

300D30.40,

3400.45,

3200.45,

320D40.36,

3600.40,

3400.40,

340磨蝕環(huán)境M10.50,

3000.55,

2800.60,

260M20.45,

3200.50,

3000.50,

300M30.40,

3400.45,

3200.45,

320第52頁/共124頁環(huán)境類別環(huán)境作用等級設(shè)計使用年限級別一(100年)二(60年)三(30年)碳化環(huán)境T1、T2、T30.60,

2800.65,

2600.65,

260氯鹽環(huán)境L1、

L2、

L30.60,

2800.65,

2600.65,

260化學(xué)侵蝕環(huán)境H10.50,

3000.55,

2800.60,

260H2*0.50,

3000.50,

300H3***H4***凍融破壞環(huán)境D10.50,

3000.55,

2800.60,

260D2*0.50,

3000.50,

300D3***D4***磨蝕環(huán)境M10.55,

2800.60,

2600.65,

260M20.50,

3000.55,

2800.60,

260M3*0.50,

3000.50,

300第53頁/共124頁(5)對于硫酸鹽侵蝕環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),混凝土的膠凝材料組成還應(yīng)滿足下表的要求,膠凝材料的抗蝕系數(shù)應(yīng)不小于0.80。環(huán)境作用等級水泥品種水泥熟料中的C3A含量,%粉煤灰或礦渣粉的摻量,%最小膠凝材料用量,kg/m3H1普通硅酸鹽水泥≤8≥20300中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤5/300H2普通硅酸鹽水泥≤8≥25330中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤5≥20300高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤3/300H3,H4普通硅酸鹽水泥≤6≥30360中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤5≥25360高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥≤3≥20360第54頁/共124頁(6)當(dāng)骨料的堿—硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.10~0.20%時,混凝土的堿含量應(yīng)滿足下表的規(guī)定;當(dāng)骨料的堿—硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.20~0.30%時,除了混凝土的堿含量應(yīng)滿足下表的規(guī)定外,還應(yīng)在混凝土中摻加具有明顯抑制效能的礦物摻合料和復(fù)合外加劑,并應(yīng)通過試驗證明抑制有效。

使用年限級別一(100年)二(60年)三(30年)環(huán)境條件干燥環(huán)境3.53.53.5潮濕環(huán)境3.03.03.0含堿環(huán)境*3.03.0第55頁/共124頁(7)鋼筋混凝土中氯離子總含量(包括水泥、礦物摻合料、粗骨料、細(xì)骨料、水、外加劑等所含氯離子含量之和)不應(yīng)超過膠凝材料總量的0.10%,預(yù)應(yīng)力混凝土的氯離子總含量不應(yīng)超過膠凝材料總量的0.06%。(8)無抗凍要求的混凝土含氣量不應(yīng)小于2.0%(干硬性混凝土除外)。當(dāng)混凝土有抗凍要求時,混凝土的含氣量應(yīng)根據(jù)抗凍等級的要求經(jīng)試驗確定。

第56頁/共124頁3、測算與試拌(1)氯離子與堿含量的測算(2)根據(jù)估計用水量、水泥用量和礦物摻和料用量估算強(qiáng)度(3)通過外加劑調(diào)整混凝土坍落度(4)通過外加劑、用水量和膠凝材料用量調(diào)整含氣量第57頁/共124頁4、配合比參數(shù)調(diào)整進(jìn)行膠凝材料用量及組成變化進(jìn)行試拌,測試坍落度、含氣量、早齡期強(qiáng)度與彈性模量。確定多個基本配合比,進(jìn)行有害物含量測算和抗裂性對比試驗第58頁/共124頁4、硬化混凝土參數(shù)測試(1)立方體抗壓強(qiáng)度一般可采用100×100×100mm的試件,C50以上強(qiáng)度等級混凝土應(yīng)采用150×150×150mm的試件。(2)靜力彈性模量一般可采用100×100×300mm或150×150×300mm的試件進(jìn)行測試(3)耐久性能:電通量、抗凍性、抗?jié)B性、防腐性等第59頁/共124頁六、生產(chǎn)工藝要求第60頁/共124頁1、施工前準(zhǔn)備2、原材料儲存與管理3、攪拌4、運輸5、澆筑6、振搗7、養(yǎng)護(hù)8、拆模9、實體結(jié)構(gòu)核查第61頁/共124頁1、施工前準(zhǔn)備(1)施工和監(jiān)理單位應(yīng)確定并培訓(xùn)專門從事混凝土關(guān)鍵工序施工的操作人員和試驗檢驗人員。(2)應(yīng)針對設(shè)計要求、施工工藝和施工環(huán)境等因素的特點,會同設(shè)計、監(jiān)理各方,共同制定施工全過程的質(zhì)量控制與保證措施。

(3)應(yīng)制定嚴(yán)密的施工技術(shù)方案,特別應(yīng)制定明確的混凝土養(yǎng)護(hù)措施方案。(4)應(yīng)建立完善的質(zhì)量保證體系和健全的施工質(zhì)量檢驗制度,加強(qiáng)對施工過程每道工序的檢驗,發(fā)現(xiàn)與規(guī)定不符的問題應(yīng)及時糾正,并按規(guī)定作好記錄。

第62頁/共124頁(5)應(yīng)明確施工質(zhì)量檢驗方法。質(zhì)量檢驗方法和手段應(yīng)符合本技術(shù)條件的規(guī)定以及國家和鐵道部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,檢驗結(jié)果應(yīng)真實可靠。(6)應(yīng)針對不同混凝土結(jié)構(gòu)的特點和施工季節(jié)、環(huán)境條件特點進(jìn)行混凝土試澆筑,驗證并完善混凝土的施工工藝,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。(7)應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、工程性質(zhì)以及施工管理要求,在施工現(xiàn)場建立具有相應(yīng)資質(zhì)的實驗室。(8)施工前形成的主要施工技術(shù)文件至少應(yīng)包含以下內(nèi)容:

第63頁/共124頁1)混凝土耐久性的施工組織設(shè)計。2)混凝土施工質(zhì)量保證體系及其驗證制度。3)混凝土原材料的質(zhì)量要求及其檢驗方法。4)落實混凝土配合比設(shè)計所提出的特殊要求的具體措施。5)按照混凝土驗收標(biāo)準(zhǔn)的要求對施工試件做出的具體規(guī)定。6)混凝土攪拌、運輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等工序的施工質(zhì)量控制措施及其檢驗方法。7)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及其連接縫施工的專門操作細(xì)則和質(zhì)量檢驗方法。8)實體混凝土質(zhì)量檢驗評定方法。9)設(shè)計和施工技術(shù)文件未明確的混凝土專項檢查的方法、設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)第64頁/共124頁2、原材料存儲及管理(1)原材料進(jìn)廠(場)后,應(yīng)對原材料的品種、規(guī)格、數(shù)量以及質(zhì)量證明書等進(jìn)行驗收核查,并按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定取樣和復(fù)驗。(2)原材料進(jìn)場(廠)后,應(yīng)及時建立“原材料管理臺帳”,臺帳內(nèi)容包括進(jìn)貨日期、材料名稱、品種、規(guī)格、數(shù)量、生產(chǎn)單位、供貨單位、“質(zhì)量證明書”編號、“復(fù)試檢驗報告”編號及檢驗結(jié)果等?!霸牧瞎芾砼_帳”應(yīng)填寫正確、真實、項目齊全,并經(jīng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)。

第65頁/共124頁(3)水泥、礦物摻合料等應(yīng)采用散料倉分別存儲。袋裝粉狀材料在運輸和存放期間應(yīng)用專用庫房存放,不得露天堆放,且應(yīng)特別注意防潮。水泥儲運過程中,還應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)裝運水泥的車、船應(yīng)有棚蓋。2)貯存水泥的倉庫應(yīng)設(shè)在地勢較高處,周圍應(yīng)設(shè)排水溝。3)在裝卸、搬移過程中不得拋擲袋裝水泥。4)應(yīng)按品種、強(qiáng)度等級分批堆垛,堆垛高度不宜大于1.5m。堆垛應(yīng)架離地面0.2m以上,并距離四周墻壁0.2~0.3m,或預(yù)留通道。5)臨時露天堆放時應(yīng)上蓋下墊。6)儲存散裝水泥過程中,應(yīng)采取措施降低水泥的溫度或防止水泥升溫。第66頁/共124頁(4)粗骨料應(yīng)按要求分級采購、分級運輸、分級堆放、分級計量(5)不同混凝土原材料應(yīng)有固定的堆放地點和明確的標(biāo)識,標(biāo)明材料名稱、品種、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期和進(jìn)廠(場)日期。原材料堆放時應(yīng)有堆放分界標(biāo)識,以免誤用。骨料堆場應(yīng)事先進(jìn)行硬化處理,并設(shè)置必要的排水設(shè)施。第67頁/共124頁3、攪拌(1)攪拌設(shè)備大型混凝土攪拌站現(xiàn)場混凝土攪拌站攪拌機(jī)選型:應(yīng)采用臥軸式、行星式或逆流式強(qiáng)制攪拌機(jī)。

攪拌站應(yīng)采用計算機(jī)控制技術(shù),現(xiàn)場關(guān)鍵部位采用監(jiān)控系統(tǒng)。第68頁/共124頁(2)攪拌工藝要求攪拌站必須嚴(yán)格掌握混凝土材料配合比,并在攪拌機(jī)旁掛牌公布,便于檢查。混凝土原材料按重量計的允許偏差,應(yīng)符合下列規(guī)定:水泥、礦物摻合料、外加劑:1%;粗、細(xì)骨料:2%;拌合水:1%。第69頁/共124頁投料順序:混凝土原材料計量后,宜先向攪拌機(jī)投入細(xì)骨料、水泥和礦物摻和料,攪拌均勻后,加水并將其攪拌成砂漿,再向攪拌機(jī)投入粗骨料,充分?jǐn)嚢韬?,再投入外加劑,并攪拌均勻為止。季?jié)施工:雨季骨料含水率測試夏季施工冬季施工第70頁/共124頁(3)攪拌質(zhì)量控制混凝土拌制是否均勻,混凝土的拌合物質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求,一般通過檢測其工作性來控制。高性能混凝土出機(jī)檢查的工作性主要是坍落度、含氣量、混凝土溫度和泌水狀況。不合格時,要查找原因,一般的原因可能是稱料的誤差、水的計量不準(zhǔn)、骨料含水量測試或計算失誤,等等。查不出原因時,可適當(dāng)追加復(fù)合外加劑以彌補(bǔ)坍落度和含氣量的不足,不可采取加水的方式增加混凝土的坍落度。

第71頁/共124頁4、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(jìn)行澆筑和搗實。運輸方式:地面運輸和垂直運輸運輸工具:吊罐、攪拌輸送車搬運、皮帶輸送機(jī)、混凝土管道泵送運輸

冬夏季運輸設(shè)備應(yīng)保溫隔熱處理第72頁/共124頁5、澆筑(1)澆筑混凝土前,應(yīng)針對工程特點、施工環(huán)境條件與施工條件事先設(shè)計澆筑方案,包括澆筑起點、澆筑進(jìn)展方向和澆筑厚度等;混凝土澆筑過程中,不得無故更改事先確定的澆筑方案。(2)混凝土前,應(yīng)仔細(xì)檢查鋼筋保護(hù)層墊塊的位置、數(shù)量及其緊固程度,并指定專人作重復(fù)性檢查,以提高鋼筋保護(hù)層厚度尺寸的質(zhì)量保證率。構(gòu)件側(cè)面和底面的墊塊至少應(yīng)為4個/m2,綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護(hù)層內(nèi)。

第73頁/共124頁(3)混凝土入模前,應(yīng)采用專用設(shè)備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能;只有拌合物性能符合設(shè)計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑。當(dāng)設(shè)計無要求時,混凝土的入模溫度宜控制在5~30℃。(4)混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m;當(dāng)大于2m時,應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土,保證混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。(5)混凝土的澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進(jìn)行,間隙時間不得超過90min,不得隨意留置施工縫。

第74頁/共124頁(6)混凝土的一次攤鋪厚度不宜大于600mm(當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r)或400mm(當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r)。澆筑豎向結(jié)構(gòu)的混凝土前,底部應(yīng)先澆入50~100mm厚的水泥砂漿(水灰比略小于混凝土)。(7)炎熱季節(jié)澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)避免模板和新澆混凝土直接受陽光照射,保證混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫均不超過40℃。應(yīng)盡可能安排在傍晚而避開炎熱的白天澆筑混凝土。在相對濕度較小、風(fēng)速較大的環(huán)境下澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)采取適當(dāng)擋風(fēng)等措施,防止混凝土失水過快,此時應(yīng)避免澆筑有較大暴露面積的構(gòu)件。

第75頁/共124頁(8)澆筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件最小斷面尺寸在800mm以上的結(jié)構(gòu))前,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)截面尺寸大小預(yù)先采取必要的降溫防裂措施,如搭設(shè)遮陽棚、預(yù)設(shè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)等。(9)新澆混凝土與鄰接的己硬化混凝土或巖土介質(zhì)間澆筑時的溫差不得大于15℃(10)預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁應(yīng)采用快速、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠的澆筑方式一次澆筑成型。每片梁的澆筑時間不宜超過6h,最長不超過混凝土的初凝時間。

第76頁/共124頁檢驗要求(1)混凝土坍落度:每50m3或每工作班測試不少于1次,測試結(jié)果應(yīng)滿足配合比設(shè)計要求,偏差不宜大于20mm。(2)混凝土含氣量:每50m3或每工作班測試不少于1次,含氣量應(yīng)滿足下表要求環(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%≥2.0≥4.0≥5.0≥5.5第77頁/共124頁(3)混凝土入模溫度:每工作班至少3次,監(jiān)理單位至少一次。(4)強(qiáng)度試件:1)每拌制100盤且不超過100m3的同配合比的混凝土,取樣不得少于一次。2)每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤時,取樣不得少于一次。3)現(xiàn)澆混凝土的每一結(jié)構(gòu)部位,取樣不得少于一次。每次取樣應(yīng)至少留置一組試件。4)標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)試件的留置組數(shù)應(yīng)按設(shè)計要求、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和實際需要確定第78頁/共124頁(5)耐久性試件當(dāng)設(shè)計要求時,應(yīng)留置混凝土電通量、抗?jié)B性、抗凍性、耐磨性試件。同標(biāo)段、同施工工藝、同配合比混凝土至少進(jìn)行一次抽檢。每20000m3混凝土取樣檢驗一次。

第79頁/共124頁6、振搗(1)可采用插入式振動棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備振搗混凝土。振搗時應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件(2)按事先規(guī)定的工藝路線和方式振搗混凝土,應(yīng)在混凝土澆筑過程中及時將入模的混凝土均勻振搗密實,不得隨意加密振點或漏振,每點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為準(zhǔn),一般不宜超過30s,避免過振(3)預(yù)應(yīng)力混凝土梁宜采用側(cè)振并輔以插入式振搗器振搗的方式振搗第80頁/共124頁(4)采用插入式振搗器振搗混凝土?xí)r,宜采用垂直點振方式振搗。若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置,應(yīng)首先豎向緩慢將振搗棒拔出,然后再將振搗棒移至新的位置,不得將振搗棒放在拌合物內(nèi)平拖,也不得用插入式振搗棒平拖驅(qū)趕下料口處堆積的混凝土拌合物。(5)在振搗混凝土過程中,應(yīng)加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況,以防漏漿?;炷翝仓瓿珊?,應(yīng)仔細(xì)將混凝土暴露面壓實抹平,抹面時嚴(yán)禁灑水。第81頁/共124頁7、養(yǎng)護(hù)(1)混凝土振搗完成后,應(yīng)及時對混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋(可采用蓬布、塑料布等進(jìn)行覆蓋),盡量減少暴露時間,防止表面水分蒸發(fā)。暴露面保護(hù)層混凝土初凝前,應(yīng)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(yīng)注意覆蓋物不要直接接觸混凝土表面,直至混凝土終凝為止。(2)混凝土的蒸汽養(yǎng)護(hù)可分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。靜停期間應(yīng)保持環(huán)境溫度不低于5℃,灌筑結(jié)束4~6h后方可升溫,升溫速度不宜大于10℃/h,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(hù)時間應(yīng)根據(jù)構(gòu)件脫模強(qiáng)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,降溫速度不宜大于10℃/h第82頁/共124頁(3)混凝土帶模養(yǎng)護(hù)期間,應(yīng)采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水或通蒸汽等措施進(jìn)行保濕、潮濕養(yǎng)護(hù)。(4)混凝土去除表面覆蓋物或拆模后,應(yīng)采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)。也可在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時,迅速采用麻布、草簾等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹,再用塑料布或帆布等將麻布、草簾等保濕材料包覆(裹)完好。包覆(裹)期間,包覆(裹)物應(yīng)完好無損,彼此搭接完整,內(nèi)表面應(yīng)具有凝結(jié)水珠。有條件地段應(yīng)盡量延長混凝土的包覆(裹)養(yǎng)護(hù)時間。(5)采用噴涂養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)時,應(yīng)確保不漏噴第83頁/共124頁(6)終凝后的持續(xù)保濕養(yǎng)護(hù)時間宜滿足下表要求

混凝土類型水膠比大氣潮濕(RH≥50%),無風(fēng),無陽光直射大氣干燥(RH<50%),有風(fēng),或陽光直射日平均氣溫T(℃)潮濕養(yǎng)護(hù)期限(d)日平均氣溫T(℃)潮濕養(yǎng)護(hù)期限(d)膠凝材料中摻有礦物摻合料≥0.455≤T<1010≤T<2020≤T2114105≤T<1010≤T<2020≤T282114≤0.455≤T<1010≤T<2020≤T141075≤T<1010≤T<2020≤T211410膠凝材料中未摻礦物摻合料≥0.455≤T<1010≤T<2020≤T141075≤T<1010≤T<2020≤T211410≤0.455≤T<1010≤T<2020≤T10775≤T<1010≤T<2020≤T14107第84頁/共124頁(7)在任意養(yǎng)護(hù)時間,淋注于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)水溫度低于混凝土表面溫度時,二者間溫差不得大于15℃。(8)混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)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(hù)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(fù)雜時,不宜超過15℃)。大體積混凝土施工前應(yīng)制定嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)方案,控制混凝土內(nèi)外溫差滿足設(shè)計要求?;炷猎诙竞脱谉峒竟?jié)拆模后,若天氣產(chǎn)生驟然變化時,應(yīng)采取適當(dāng)?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(yīng)力。(9)混凝土拆模后可能與流動水接觸時,應(yīng)在混凝土與流動的地表水或地下水接觸前采取有效保溫保濕養(yǎng)護(hù)措施養(yǎng)護(hù)14d以上,且確保混凝土獲得75%以上的設(shè)計強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后及時回填第85頁/共124頁(10)直接與海水或鹽漬土接觸的混凝土,應(yīng)保證混凝土在強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計等級以前不受侵蝕。并盡可能推遲新澆混凝土與海水或鹽漬土直接接觸的齡期,一般不宜小于6周。(11)對于嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下采用大摻量粉煤灰的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在完成規(guī)定的養(yǎng)護(hù)期限后,如條件許可,在上述養(yǎng)護(hù)措施基礎(chǔ)上仍應(yīng)進(jìn)一步適當(dāng)延長潮濕養(yǎng)護(hù)時間。(12)混凝土養(yǎng)護(hù)期間,應(yīng)對有代表性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度監(jiān)控,定時測定混凝土芯部溫度、表層溫度以及環(huán)境氣溫、相對濕度、風(fēng)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(hù)制度,嚴(yán)格控制混凝土的內(nèi)外溫差滿足要求。(13)當(dāng)晝夜平均氣溫低于5℃或最低氣溫低于-3℃時,應(yīng)按冬季施工處理。(14)混凝土養(yǎng)護(hù)期間,施工和監(jiān)理單位應(yīng)各自對混凝土的養(yǎng)護(hù)過程作詳細(xì)記錄,并建立嚴(yán)格的崗位責(zé)任制第86頁/共124頁8、拆模(1)模板得拆除時間應(yīng)根據(jù)拆模以后對混凝土的影響來確定。拆模后混凝土不得有能量測到的撓度或扭動,更不能因拆除支撐或拆模作業(yè)使混凝土產(chǎn)生明顯的損壞(2)混凝土構(gòu)件的拆模時間一般應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度以及構(gòu)件特征多確定?;炷敛鹉?筛鶕?jù)同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度進(jìn)行控制,當(dāng)設(shè)計未提出要求時,應(yīng)符合下列規(guī)定:側(cè)模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上,且其表面及棱角不因拆模而受損時,方可拆除。第87頁/共124頁底模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度符合下表的規(guī)定后,方可拆除結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)跨度達(dá)到混凝土設(shè)計強(qiáng)度的百分率(%)板、拱≤2502~875>8100梁≤875>8100懸臂梁(板)≤275>2100第88頁/共124頁(3)拆模時間除需考慮拆模時的混凝土強(qiáng)度外,還應(yīng)考慮到拆模時的混凝土溫度(由水泥水化熱引起)不能過高,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(hù)?;炷羶?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。(4)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(fù)雜時,溫差大于15℃)時不宜拆模。大風(fēng)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(fēng)干燥季節(jié),應(yīng)采取逐段拆模、邊拆邊蓋的拆模工藝第89頁/共124頁9、實體結(jié)構(gòu)核查(1)表面裂縫(2)鋼筋保護(hù)層厚度第90頁/共124頁1、表面裂縫用肉眼或放大鏡觀察實體結(jié)構(gòu)表面是否存在非外力裂縫。當(dāng)混凝土表面出現(xiàn)非外力裂縫時,普通混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫最大寬度不得大于0.20mm,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不得出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。第91頁/共124頁抽檢頻率:路基:每處支擋結(jié)構(gòu)全部檢查。橋涵:每孔梁、每個墩臺、每座涵洞全部檢查。隧道:襯砌的拱部、邊墻、仰拱(底板)及洞門、端翼墻全部檢查第92頁/共124頁2、鋼筋保護(hù)層厚度采用無損檢測方法進(jìn)行混凝土保護(hù)層厚度的檢測(當(dāng)對混凝土保護(hù)層厚度檢測結(jié)果有懷疑時,可采用局部破損的方法進(jìn)行復(fù)核,復(fù)核結(jié)束后對破損部位進(jìn)行及時修復(fù)),檢驗結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計要求。第93頁/共124頁抽檢頻率:路基:每支擋結(jié)構(gòu)不少于三處,每處不少于10個點。橋涵:每孔梁不少于三處,每個墩臺不少于三處,每座涵洞不少于三處,每處不少于10個點。隧道:每100m襯砌的拱部、邊墻、仰拱(底板)各不少于一處,隧道洞門、端翼墻各不少于三處,每處不少于10個點第94頁/共124頁七、高性能混凝土工程應(yīng)用實例第95頁/共124頁1.英吉利海峽隧道

位于海平面下50~250m,總長51km,其中37km位于海平面下。

隧道由三條分隧道組成:2條通行道和一條維修道。

設(shè)計壽命為120年。第96頁/共124頁1.英吉利海峽隧道

原設(shè)計采用規(guī)定強(qiáng)度為45MPa,實際上約63MPa。

水泥:采用兩種當(dāng)?shù)睾9び玫乃?,C3A含量分別為0.69~0.77%。

砂:由石灰石碎石與石英石組成。

粗骨料:粒徑3~8mm、5~12.5mm的石灰石碎石。第97頁/共124頁混凝土隧道襯里配比組成第98頁/共124頁

2.香港青馬大橋設(shè)計使用壽命120年,要求混凝土Cl-擴(kuò)散系數(shù)小于9×10-13m2/s(23℃下試驗)(9×10-9cm2/s)。第99頁/共124頁香港青馬大橋混凝土配合比

第100頁/共124頁3.日本明石海峽大橋主跨距1990m。要求混凝土溫升很低、流動性很大,流動性保持時間很長,澆筑量很大。耐久性設(shè)計要求120年,橋墩采用免振自密實混凝土,橋面及梁采用泵送高性能混凝土。第101頁/共124頁

混凝土配合比參數(shù)如下:

W/B≤0.35(0.33)膠凝材料500kg/m3,水泥60%,其余為礦渣及粉煤灰(C40:S40:F20)石灰石碎石 1060kg/m3

砂 760kg/m3Cl-擴(kuò)散系數(shù)(通過電量)<1000庫侖。第102頁/共124頁

混凝土性能要求91d設(shè)計強(qiáng)度/MPa91d配制強(qiáng)度/MPa集料最大粒徑/mm目標(biāo)坍落度/mm泌水量/%目標(biāo)含氣量/%基準(zhǔn)的流化36.354.92080±25240

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