耐久性混凝土配合比設計總結學習資料

1、 學習-好資料耐久性混凝土配合比設計總結1、總結混凝土工程在鐵路橋涵、隧道、涵洞等工程中都是一個極其重要的分項工程，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、預應力混凝土等專業(yè)要求較高的混凝土類型。隨著混凝土的發(fā)展及人們對工程質量要求的越來越嚴，混凝土耐久性的質量要求與控制越來越受到人們的關注，為了做好通灌鐵路工程混凝土的配合比設計，使配制的混凝土達到設計要求的結構安全、使用功能和耐久性能，滿足設計使用年限內正常運營的需要（即滿足鐵路客運專線工程結構耐久性要求），特對此標段耐久性混凝土配合比設計進行總結。2、原材料的選擇與質量要求由于目前混凝土配合比報批時須提

2、供原材料檢驗報告和總堿量、氯離子等指標的計算成果，因此，混凝土配合比設計試驗前應按鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準（鐵建設2005160 號）要求對水泥、粗細骨料、拌和用水、外加劑、粉煤灰、礦渣粉等原材料進行全部指標的檢驗，在配合比試驗前應完成常規(guī)項目的試驗。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，不宜使用早強水泥。更多精品文檔 學習-好資料2.2 細骨料2.2.1 細骨料應選用級配合理、質地均勻堅固、吸水率低、空隙率小的潔凈天然河砂，也可選用專門機組生產的人工砂

3、，不宜使用山砂。2.2.2 細骨料的粗細程度應按細度模數分為粗、中、細三級，其細度模數分別為：粗級：3.7-3.1；中級：3.0-2.3；細級：2.2-1.6。配制混凝土時宜優(yōu)先選用中級細骨料（預應力預制梁要求細度模數為 2.63.0）。當采用粗級細骨料時，應提高砂率，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；當采用細級細骨料時，宜適當降低砂率。泵送混凝土、抗?jié)B混凝土宜選用中級細骨料。2.2.3 細骨料的堅固性用硫酸鈉溶液循環(huán)浸泡法檢驗，試樣經 5 次循環(huán)后，其質量損失不應大于 8%。細骨料的吸水率不應大于 2%。當砂中含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物雜質時，應進行專門檢驗，確認能滿足混

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

5、小間距的 3/4。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（圓孔篩）不應大于 25mm。2.3.4 當粗骨料為碎石時，碎石的強度可用巖石抗壓強度表示，且?guī)r石抗壓強度與混凝土強度等級之比不應小于 1.5（預應力預制梁要求巖石抗壓強度與混凝土強度等級之比應大于 2）。施工過程中碎石的強度可用壓碎指標值進行控制。碎卵石的強度應用壓碎指標值表示。2.3.5 粗骨料應采用巖相法檢驗其礦物組成。若粗骨料含有堿-硅酸反應活性礦物，其砂漿棒膨脹率應小于 0.10%，當粗骨料的堿-硅酸反應砂漿棒膨脹率在 0.10%-0.20%時，混凝土的堿含量應滿足表 2-3的要求；當骨料的砂漿棒膨脹率在

6、 0.20%-0.30%時，除了混凝土的堿含量滿足表 2-1 規(guī)定外，混凝土中還應摻加具有明顯抑制效能的礦物摻合料和外加劑，并經試驗證明抑制有效。不得使用具有堿-碳酸反應活性的骨料。表 2-1設計使用年限級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 學習-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、年平均空氣相對濕度長期不大于 75%的環(huán)境；潮濕環(huán)境是指長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，均按含堿環(huán)境對待。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（或符合國家標準的生活飲用水）進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，其初凝與終凝時間尚應符合有關水泥的國

8、家標準的規(guī)定。2.5 外加劑2.5.1 外加劑應采用減水率高、塌落度損失小、適量引氣、質量穩(wěn)定、能滿足混凝土耐久性能的產品。當將不同功能的多種外加劑復合使用時，外加劑之間以及外加劑與水泥之間應有良好的適應性。宜選用多功能復合外加劑。更多精品文檔 學習-好資料2.6 摻和料2.6.1 礦物摻和料應選用品質穩(wěn)定的產品，其品種宜為粉煤灰、磨細礦渣粉。不同礦物摻和料的摻量應根據混凝土的施工環(huán)境條件特點、拌和物性能、力學性能以及耐久性要求通過試驗確定。3 高性能混凝土配合比設計的要求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根據混凝土的施工環(huán)境條件特點、拌和物性能、力學性能以及耐久性要求通過試驗確定。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)境中的混凝土中粉煤灰的摻量不宜大于 30%。試驗時可根據已取得的試驗成果，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，宜選用多功能復合外加劑。3.1.4 鋼筋混凝土

10、結構的混凝土氯離子總含量（包括水泥、礦物摻和更多精品文檔 學習-好資料料、粗骨料、細骨料、水、外加劑等所含氯離子含量之和）不應超過膠凝材料總量的 0.10%，預應力混凝土結構的混凝土氯離子總含量不應超過膠凝材料總量的 0.06%。3.1.5 混凝土拌和物的入模含氣量應滿足設計要求。當設計無具體要求時，含氣量應按下表控制。表 3-1混凝土含氣量環(huán)境條件 混凝土無抗凍要求含氣量（%） 2.04.05.05.53.1.6 當設計對混凝土的彈性模量、抗?jié)B等級有要求時，其彈性模量、抗?jié)B等級應符合設計要求。3.2 高性能混凝土耐久性指標要求鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定（鐵建設2005157 號）3.2

11、.1 規(guī)定： “鐵路混凝土結構耐久性應根據結構的設計使用年限、環(huán)境類別及其作用等級進行設計”；而 3.1.2 規(guī)定：“當同一鐵路混凝土結構的不同部位或構件所處的環(huán)境類別及其作用等級不同時，應根據實際情況分別進行耐久性設計”。鐵路混凝土結構所處環(huán)境類別分別為碳化環(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。通灌鐵路 dt3 標段混凝土結構環(huán)境類別及作用等級按下列要求確定。更多精品文檔 學習-好資料進行耐久性混凝土配合比設計時，對混凝土結構所處的環(huán)境類別、作用等級應首先按照設計文件、設計圖紙規(guī)定執(zhí)行；設計文件、設計圖紙規(guī)定不明確時按鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定（鐵建設2005157 號

12、）及鐵建設2007140 號執(zhí)行。根據確定的環(huán)境類別、作用等級以及通灌鐵路工程設計使用年限100 年的要求，按照鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定確定電通量、抗凍性等耐久性指標。3.2.2 混凝土的耐久性指標（1）混凝土的耐久性一般包括混凝土的抗裂性、護筋性、耐蝕性、抗凍性、耐磨性及抗堿-骨料反應性等，混凝土耐久性指標應根據結構的設計使用年限、所處的環(huán)境類別及作用等級等確定。4 混凝土配合比設計步驟4.1 混凝土配合比參數的選定根據設計要求、相關驗收標準、施工規(guī)范等要求，結合混凝土所處環(huán)境、使用部位、構件狀況、施工方式、當地原材料狀況，編制混凝土配合比設計計劃，確定混凝土技術指標和原材料種類。核

13、對供應商提供的水泥熟料的化學成分和礦物組成、混合材種類和數量等資料，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。當設計無明確要求時，按規(guī)定選定。4.2 混凝土配合比設計方法參照普通混凝土配合比設計規(guī)程jgj55 的規(guī)定計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 學習-好資料總堿含量和氯離子含量是否滿足要求。否則應從新選擇原材料或調整計算的配合比，直至滿足要求為止。5 混凝土配合比試配和調整（1）采用工程中實際使用的原材料和攪拌方法，根據確定的混凝土配合比，通過適當調整混凝土外加劑用量

14、或砂率，調配出坍落度、含氣量、泌水率符合要求的混凝土配合比。試拌時，每盤混凝土的最小攪拌量應在 15l 以上。該配合比作為基準配合比。（2）改變基準配合比的水膠比、膠凝材料用量、礦物摻合料摻量、外加劑摻量或砂率等參數，調配出拌合物性能與要求值基本接近的配合比 3-5 個。（3）按要求對上述不同配合比混凝土制作力學性能、彈性模量、耐久性能和抗裂性能對比試件，養(yǎng)護至規(guī)定齡期時進行試驗。其中，抗壓強度試件每種配合比宜制作 4 組，標準養(yǎng)護至 1d、3d、28d、56d時試壓，試件的邊長可選擇 150mm 或 100mm（強度等級 c50 及以上的混凝土試件邊長應采用 150mm）；抗裂性對比試驗參照

15、鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準附錄c 規(guī)定的方法試驗，耐久性能、彈性模量試件的制作、養(yǎng)護應根據施工具體要求確定。（4）從上述配合比中優(yōu)選出拌合物性能和抗裂性優(yōu)良、抗壓強度適宜的一個或多個配合比各成型一組或多組耐久性試件，養(yǎng)護至規(guī)定齡期時進行試驗。（5.）根據上述不同配合比對應混凝土拌合物的性能、抗壓強度、抗裂性以及耐久性能試驗結果，按照工作性能優(yōu)良、強度和耐久性滿更多精品文檔 學習-好資料足要求、經濟合理的原則，從不同配合比中選擇一個最適合的配合比作為理論配合比。（6）采用工程實際使用的原材料拌合混凝土，測定混凝土的表觀密度。當混凝土拌和物表觀密度實測值與計算值之差的絕對值超過2%時，應對

16、理論配合比進行校正（即以理論配合比中每項材料用量乘以校正系數后獲得的配合比作為混凝土配合比）。校正系數按下式計算：校正系數=實測拌合物密度值/理論配合比拌合物密度值（7）當混凝土的力學性能或耐久性能試驗結果不滿足設計或施工的要求時，則應重新選擇原材料，按上述步驟重新試拌和調整混凝土配合比，直至滿足要求為止。（8）當混凝土原材料、施工環(huán)境溫度等發(fā)生較大變化時，應及時調整混凝土配合比。6 混凝土配合比選定試驗鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準規(guī)定混凝土配合比選定試驗的檢測項目應符合表 6-1 的規(guī)定。表 6-1混凝土配合比選定試驗的檢測項目試驗方法檢測項目2泌水率 標準（gb/t50080）更多精品文檔 學習-好資料抗凍性 普通混凝土長期性能和耐久性能 根據結構所處試驗方法（gbj82） 環(huán)境類別、設耐磨性 水 泥 膠 砂 耐 磨 性 試 驗 方 法 計要求等進行（jc/t421） 試驗。10 抗?jié)B