客運(yùn)專線高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)作業(yè)指導(dǎo)書

1、XXX集團(tuán)京滬高速鐵路土建工程XXX項(xiàng)目部客運(yùn)專線高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 xxx集團(tuán)京滬高速鐵路xx項(xiàng)目經(jīng)理部中心試驗(yàn)室目 錄1編制目的12適用條件、范圍13編制依據(jù)14原材料的選擇與質(zhì)量要求24.1 水泥34.2 細(xì)骨料44.3 粗骨料64.4 水74.5 外加劑84.6 摻和料95 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的要求115.1 一般規(guī)定115.2高性能混凝土耐久性指標(biāo)要求125.3規(guī)范對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)參數(shù)限值146 混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟166.1 混凝土配合比參數(shù)的選定166.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)方法176.3混凝土配合比試配和調(diào)整217 混凝土配合比選定試驗(yàn)23高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)作

2、業(yè)指導(dǎo)書1編制目的混凝土工程在鐵路橋涵、隧道、涵洞等工程中都是一個(gè)極其重要的分項(xiàng)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(yù)應(yīng)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(duì)工程質(zhì)量要求的越來越嚴(yán)，混凝土耐久性的質(zhì)量要求與控制越來越受到人們的關(guān)注，為了做好京滬高速鐵路工程混凝土的配合比設(shè)計(jì)，使配制的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)安全、使用功能和耐久性能，滿足設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)正常運(yùn)營(yíng)的需要（即滿足鐵路客運(yùn)專線工程結(jié)構(gòu)耐久性要求），特編制客運(yùn)專線高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)作業(yè)指導(dǎo)書。2適用條件、范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于京滬高速鐵路xx集團(tuán)管段內(nèi)橋梁、隧道及涵洞

3、等工程所有有耐久性要求的高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)、試配及驗(yàn)證試驗(yàn)。3編制依據(jù)高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)依據(jù)（但不限于）下列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程及文件：(1)客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件，科技基2005101(2) 鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定，鐵建設(shè)2005157號(hào)(3) 關(guān)于發(fā)布鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定等兩項(xiàng)鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知，鐵建設(shè)2007140號(hào)(4) 客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)等九項(xiàng)鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文，鐵建設(shè)2006141號(hào)(5) 鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范，TB10210-2001(6) 鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，鐵建設(shè)2

4、005160號(hào)(7) 普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，JGJ63-2006(8) 普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，JGJ53-92（僅限粗骨料篩分試驗(yàn)）(9) 通用硅酸鹽水泥，GB1752007(10) 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程，JGJ55-2000(11)普通混凝土拌和物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，GB/T50080-2002(12) 普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，GB/T50081-2002(13) 普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法，GBJ82-85(14) 混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)，JGJ63-2006(15) 混凝土外加劑，GB8076-1997(16) 混凝土泵送劑，JC473

5、-2005(17) 高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑，GB/T18736-2002(18) 用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉，GB/T18046-2000(19) 用于水泥和混凝土中的粉煤灰，GB1596-2005(20) 京滬高速鐵路高性能混凝土施工實(shí)施細(xì)則(21) 混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)范，JGJ/T10-95(22) 客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件，鐵建設(shè)2004120號(hào)4原材料的選擇與質(zhì)量要求由于目前混凝土配合比報(bào)批時(shí)須提供原材料檢驗(yàn)報(bào)告和總堿量、氯離子等指標(biāo)的計(jì)算成果，因此，混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)前應(yīng)按鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)2005160號(hào)）要求對(duì)水泥、粗細(xì)骨料

6、、拌和用水、外加劑、粉煤灰、礦渣粉等原材料進(jìn)行全部指標(biāo)的檢驗(yàn)，在配合比試驗(yàn)前應(yīng)完成常規(guī)項(xiàng)目的試驗(yàn)。4.1 水泥4.1.1 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(qiáng)水泥。4.1.2 水泥的質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求(表4-1)和鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)水泥的技術(shù)要求的規(guī)定。品種0.751.503.03.55.03.50.06比表面積大于300m2/kg抗折強(qiáng)度MPa3d3.54.05.03.54.028d6.57.08.06.57.0抗壓強(qiáng)度MPa3d17.023.

7、028.017.023.028d42.552.562.542.552.5鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)水泥的技術(shù)要求的規(guī)定見表4-2：鐵路混凝土對(duì)水泥的技術(shù)要求序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)要求備注1比表面積350m2/kg（對(duì)硅酸鹽水泥）按水泥比表面積測(cè)定方法（勃氏法）（GB/T8074）檢驗(yàn)210.0%（對(duì)普通硅酸鹽水泥）按水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法（3游離氧化鈣含量1.0%按水泥化學(xué)分析方法（GB/T176）檢驗(yàn)4堿含量0.80%5熟料中的C3A含量非氯鹽環(huán)境下不應(yīng)超過8%，氯鹽環(huán)境下不應(yīng)超過10%由供應(yīng)商提供質(zhì)量證明文件6氯離子含量不宜大于0.10%（鋼筋混凝土）按水泥原料中氯的化學(xué)分析方法（JC/T42

8、0）檢驗(yàn)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(shí)，水泥的堿含量不應(yīng)超過0.60%；2 C40及以上混凝土用水泥的堿含量不宜超過0.60%。4.2 細(xì)骨料 細(xì)骨料應(yīng)選用級(jí)配合理、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、空隙率小的潔凈天然河砂，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。 細(xì)骨料的顆粒級(jí)配（累計(jì)篩余百分?jǐn)?shù)）應(yīng)滿足表4-3的規(guī)定。細(xì)骨料的累計(jì)篩余百分?jǐn)?shù)（%） 級(jí)配區(qū)篩孔尺寸10.0mm0005.0mm10-010-010-02.50mm35-5 25-015-01.25mm65-3550-1025-00.63mm85-7170-4140-160.315mm95-8

9、092-7085-550.160mm100-90100-90100-90注：（1）除5.0mm和0.63mm篩檔外，砂的實(shí)際顆粒級(jí)配與表中所列累計(jì)篩余百分率相比，允許稍有超出分界線，但其總量不應(yīng)大于5%； （2）當(dāng)所用細(xì)骨料的顆粒級(jí)配不符合要求時(shí)，應(yīng)采取經(jīng)試驗(yàn)證明能確保工程質(zhì)量的措施后，方可允許使用。 細(xì)骨料的粗細(xì)程度應(yīng)按細(xì)度模數(shù)分為粗、中、細(xì)三級(jí)，其細(xì)度模數(shù)分別為：粗級(jí)：；中級(jí)：；細(xì)級(jí)：。配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用中級(jí)細(xì)骨料（預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁要求細(xì)度模數(shù)為2.63.0）。當(dāng)采用粗級(jí)細(xì)骨料時(shí)，應(yīng)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(dāng)采用細(xì)級(jí)細(xì)骨料時(shí)，宜適當(dāng)降低砂率。泵送混凝

10、土、抗?jié)B混凝土宜選用中級(jí)細(xì)骨料。 細(xì)骨料的堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液循環(huán)浸泡法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)5次循環(huán)后，其質(zhì)量損失不應(yīng)大于8%。細(xì)骨料的吸水率不應(yīng)大于2%。 采用天然河砂配制混凝土?xí)r，砂中含泥量、泥塊含量、云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽等有害物質(zhì)的含量應(yīng)符合表4-4的規(guī)定。砂中有害物質(zhì)限值項(xiàng) 目質(zhì)量指標(biāo)<C30C30-C45C50含泥量（%）3.02.52.0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（%）0.02硫化物及硫酸鹽含量（折算成SO3）（%）0.5有機(jī)物含量（用比色法試驗(yàn)）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(yàn)方法進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，

11、抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)低于0.95。當(dāng)砂中含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門檢驗(yàn)，確認(rèn)能滿足混凝土耐久性要求時(shí)，方能采用。 細(xì)骨料應(yīng)采用砂漿棒法檢驗(yàn)其堿活性，且砂漿棒的膨脹率應(yīng)小于0.10%；當(dāng)骨料的堿-硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.10%-0.20%時(shí)，混凝土的堿含量應(yīng)滿足表5-1的要求；當(dāng)骨料的砂漿棒膨脹率在0.20%-0.30%時(shí)，除了混凝土的堿含量滿足表5-1規(guī)定外，混凝土中還應(yīng)摻加具有明顯抑制效能的礦物摻合料和外加劑，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效。 當(dāng)采用專門機(jī)組生產(chǎn)的人工砂或混合砂配制混凝土?xí)r，人工砂及混合砂經(jīng)亞甲藍(lán)試驗(yàn)判定后，石粉含量應(yīng)符合下表的規(guī)定，壓碎指標(biāo)值應(yīng)小于25%。人工砂及混合砂

12、中石粉含量限值混凝土強(qiáng)度等級(jí)<C30C30-C45C50石粉含量MB<1.4010.07.05.0MB1.405.03.02.04.3 粗骨料粗骨料應(yīng)選用級(jí)配合理、粒形良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)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?；炷翍?yīng)采用二級(jí)或三級(jí)級(jí)配粗骨料。其松散堆積密度宜大于1500kg/m3，緊密空隙率應(yīng)小于40%，吸水率應(yīng)小于2%（用于干濕交替或凍融環(huán)境條件下的混凝土應(yīng)小于1%）。 粗骨料的最大公稱粒徑不宜超過鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度的2/3（在嚴(yán)重腐蝕環(huán)境條件下不宜超過鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度的1/2），且不得超過鋼筋最小間距的3/4。配制強(qiáng)度等級(jí)C50及以

13、上預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r，粗骨料最大公稱粒徑（圓孔篩）不應(yīng)大于25mm。 當(dāng)粗骨料為碎石時(shí)，碎石的強(qiáng)度可用巖石抗壓強(qiáng)度表示，且?guī)r石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比不應(yīng)小于1.5（預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁要求巖石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比應(yīng)大于2）。施工過程中碎石的強(qiáng)度可用壓碎指標(biāo)值進(jìn)行控制。碎卵石的強(qiáng)度應(yīng)用壓碎指標(biāo)值表示。壓碎指標(biāo)應(yīng)符合表4-6的規(guī)定。混凝土強(qiáng)度等級(jí)<C30C30巖石種類沉積巖（水成巖）變質(zhì)巖或深成的火成巖火成巖沉積巖（水成巖）變質(zhì)巖或深成的火成巖火成巖碎石壓碎指標(biāo)162030101213碎卵石壓碎指標(biāo)1612注：沉積巖（水成巖）包括石灰?guī)r、砂巖等，變質(zhì)巖包括片麻巖、石英巖等，深成的火成巖包括

14、花崗巖、正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖和橄欖巖等，噴出的火成巖包括玄武巖和輝綠巖等。. 粗骨料的堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液循環(huán)浸泡法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)5次循環(huán)后，其重量損失率應(yīng)符合下表的規(guī)定。粗骨料的堅(jiān)固性指標(biāo)結(jié)構(gòu)類型混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重量損失率（%）85 粗骨料中的有害物質(zhì)含量應(yīng)符合下表的規(guī)定。粗骨料的有害物質(zhì)含量（%） 強(qiáng)度等級(jí)項(xiàng) 目 <C30C30-C45C50含泥量（%）1.01.00.5泥塊含量（%）0.25針片狀顆?？偤浚?）10108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)物含量（用比色法試驗(yàn)）顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色。如深于標(biāo)準(zhǔn)色，應(yīng)配制成混凝土

15、進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)低于0.95。 粗骨料應(yīng)采用巖相法檢驗(yàn)其礦物組成。若粗骨料含有堿-硅酸反應(yīng)活性礦物，其砂漿棒膨脹率應(yīng)小于0.10%，當(dāng)粗骨料的堿-硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.10%-0.20%時(shí)，混凝土的堿含量應(yīng)滿足表5-1的要求；當(dāng)骨料的砂漿棒膨脹率在0.20%-0.30%時(shí)，除了混凝土的堿含量滿足表5-1規(guī)定外，混凝土中還應(yīng)摻加具有明顯抑制效能的礦物摻合料和外加劑，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效。不得使用具有堿-碳酸反應(yīng)活性的骨料。4.4 水拌和用水的品質(zhì)要求 4.5 外加劑外加劑應(yīng)采用減水率高、塌落度損失小、適量引氣、質(zhì)量穩(wěn)定、能滿足混凝土耐久性能的產(chǎn)品。當(dāng)將不同功能的多種外加劑復(fù)合

16、使用時(shí)，外加劑之間以及外加劑與水泥之間應(yīng)有良好的適應(yīng)性。宜選用多功能復(fù)合外加劑。在客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件中還規(guī)定，外加劑必須經(jīng)鐵道部鑒定或評(píng)審，并經(jīng)鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)合格。 外加劑的性能應(yīng)符合表4-10的規(guī)定。外加劑的勻質(zhì)性應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土外加劑（GB8076）的規(guī)定外加劑的性能序號(hào)項(xiàng) 目指標(biāo)備注1水泥凈漿流動(dòng)度（mm）240按混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法（GB8077）檢驗(yàn)2硫酸鈉含量（%）10.03Cl離子含量（%）0.24堿含量（Na2O+0.658K2O）（%）10.05減水率（%）20按混凝土外加劑（GB8076）檢驗(yàn)6含氣量（%）用于配制非抗凍混凝

17、土?xí)r3.0用于配制抗凍混凝土?xí)r4.57坍落度保留值（用于泵送混凝土?xí)r）（mm）30min180按混凝土泵送劑（JC473）檢驗(yàn)60min1508常壓沁水率比（%）20按混凝土外加劑（GB8076）檢驗(yàn)9壓力沁水率比（用于泵送混凝土?xí)r）（%）90按混凝土泵送劑（JC473）檢驗(yàn)10抗壓強(qiáng)度比（%）3d130按混凝土外加劑（GB8076）檢驗(yàn)7d12528d12011對(duì)鋼筋銹蝕作用無銹蝕12收縮率比（%）13513相對(duì)耐久性指標(biāo)（%，200次）804.6 摻和料 礦物摻和料應(yīng)選用品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，其品種宜為粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉。不同礦物摻和料的摻量應(yīng)根據(jù)混凝土的施工環(huán)境條件特點(diǎn)、拌和物性能、力學(xué)性能以

18、及耐久性要求通過試驗(yàn)確定。 礦物摻和料的技術(shù)要求應(yīng)符合表4-10、4-11中規(guī)定。粉煤灰的技術(shù)要求序號(hào)項(xiàng) 目技術(shù)要求備 注C50以下混凝土C50及以上混凝土1細(xì)度（%）2012按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596）檢驗(yàn)2Cl離子含量（%）不宜大于0.02按水泥原料中氯的化學(xué)分析方法（JC/T420）檢驗(yàn)3需水量比（%）105100按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596）檢驗(yàn)4燒失量（%）5.03.0按水泥化學(xué)分析方法（GB/T176）檢驗(yàn)5含水率（%）1.0（對(duì)干排灰）按用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596）檢驗(yàn)6SO3含量（%）3按水泥化學(xué)分析方法（GB/T176）

19、檢驗(yàn)7CaO含量（%）10（對(duì)于硫酸鹽侵蝕環(huán)境）8游離CaO含量（%） 1.09安定性雷氏夾沸煮后增加距離(mm)C類粉煤灰：5.0注：C類粉煤灰由褐煤或次煙煤煅燒收集的粉煤灰。序號(hào)項(xiàng) 目技術(shù)要求備 注1MgO含量（%）14按水泥化學(xué)分析方法（GB/T176）檢驗(yàn)2SO3含量（%）43燒失量（%）34Cl離子含量（%）不宜大于0.02按水泥原料中氯的化學(xué)分析方法（JC/T420）檢驗(yàn)5比表面積（m2/kg）350500按水泥比表面積測(cè)定方法（勃氏法）（GB/T8074）檢驗(yàn)6需水量比（%）100按高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑（GB/T18736）檢驗(yàn)7含水率（%）1.0按用于水泥和混凝土中的粒

20、化高爐礦渣粉（GB/T18046）檢驗(yàn)8活性指數(shù)（%）（28d）955 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的要求5.1 一般規(guī)定5.1.1 C30及以下混凝土的膠凝材料總量不宜高于400kg/m3，C35C40混凝土不宜高于450kg/m3，C50混凝土不宜高于500kg/m3.。 混凝土中宜適量摻加符合技術(shù)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(yīng)根據(jù)混凝土的施工環(huán)境條件特點(diǎn)、拌和物性能、力學(xué)性能以及耐久性要求通過試驗(yàn)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(dāng)混凝土中粉煤灰摻量大于30%時(shí)，混凝土的水膠比不宜大于0.45.。預(yù)應(yīng)力混凝土以及處于凍融環(huán)境中的混凝土中粉煤

21、灰的摻量不宜大于30%。試驗(yàn)時(shí)可根據(jù)已取得的試驗(yàn)成果，按粉煤灰、礦渣粉各20的摻量選取?；炷林幸诉m量摻加能提高混凝土耐久性能的外加劑，宜選用多功能復(fù)合外加劑。5.1.4 當(dāng)骨料的堿硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.10%0.20%時(shí)，混凝土的堿含量應(yīng)滿足表5-1規(guī)定，當(dāng)骨料的砂漿棒膨脹率在0.20%0.30%時(shí)，除了混凝土的堿含量應(yīng)滿足表5-1規(guī)定外，混凝土中還應(yīng)摻加具有明顯抑制效能的礦物慘和料和外加劑，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土氯離子總含量（包括水泥、礦物摻和料、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)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土氯離子總含

22、量不應(yīng)超過膠凝材料總量的0.06%。表5-1 混凝土最大堿含量（kg/m3）設(shè)計(jì)使用年限級(jí)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3.03.03.5含堿環(huán)境*3.03.0注：1 “*”表示混凝土必須用非堿活性骨料。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(jì)算。粉煤灰的可溶性堿量取粉煤灰總堿量的1/6，礦渣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(duì)濕度長(zhǎng)期不大于75%的環(huán)境；潮濕環(huán)境是指長(zhǎng)期處于水下或潮濕土中、

23、干濕交替區(qū)、水位變化區(qū)以及年平均相對(duì)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(shí)，均按含堿環(huán)境對(duì)待。5.1.6 混凝土拌和物的入模含氣量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，含氣量應(yīng)按下表控制。表5-2 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（%）2.04.05.05.5客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件規(guī)定，對(duì)有抗凍要求的混凝土的含氣量應(yīng)根據(jù)抗凍等級(jí)的要求經(jīng)試驗(yàn)確定。5.1.7 混凝土的強(qiáng)度等級(jí)必須符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)應(yīng)力混凝土、噴射混凝土、蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)條件

24、養(yǎng)護(hù)試件的試驗(yàn)齡期為28d，其他混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)試件的試驗(yàn)齡期為56d。5.1.8 當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)混凝土的彈性模量、抗?jié)B等級(jí)有要求時(shí)，其彈性模量、抗?jié)B等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。5.2高性能混凝土耐久性指標(biāo)要求鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157號(hào)）3.1.1規(guī)定： “鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、環(huán)境類別及其作用等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)”；而3.1.2規(guī)定：“當(dāng)同一鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的不同部位或構(gòu)件所處的環(huán)境類別及其作用等級(jí)不同時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分別進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)”。鐵路混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別分別為碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境、化學(xué)侵蝕環(huán)境、凍融破壞環(huán)境和磨蝕環(huán)境。京滬高速鐵路三標(biāo)段混凝

25、土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別及作用等級(jí)按下列要求確定。進(jìn)行高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別、作用等級(jí)應(yīng)首先按照設(shè)計(jì)文件、設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定執(zhí)行；設(shè)計(jì)文件、設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定不明確時(shí)按鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157號(hào)）及鐵建設(shè)2007140號(hào)執(zhí)行。根據(jù)確定的環(huán)境類別、作用等級(jí)以及京滬高速鐵路工程設(shè)計(jì)使用年限100年的要求，按照鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定確定電通量、抗凍性等耐久性指標(biāo)。5.2.5 混凝土的耐久性指標(biāo)（1）混凝土的耐久性一般包括混凝土的抗裂性、護(hù)筋性、耐蝕性、抗凍性、耐磨性及抗堿-骨料反應(yīng)性等，混凝土耐久性指標(biāo)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、所處的環(huán)境類別及作用等級(jí)

26、等確定。（2）混凝土耐久性的一般要求a 混凝土的電通量應(yīng)滿足下表的規(guī)定。表5-3 混凝土的電通量設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一（100年）二（60年）、三（30年）56d電通量（C）<C30<2000<2500C30-C45<1500<2000C50<1000<1500b 混凝土的抗裂性應(yīng)通過對(duì)比試驗(yàn)。c 混凝土的抗堿-骨料反應(yīng)性能符合下列規(guī)定。骨料的堿-硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率或堿-碳酸鹽反應(yīng)巖石柱膨脹率應(yīng)小于0.10%，當(dāng)骨料的堿-硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.10%-0.20%時(shí)，混凝土的堿含量應(yīng)滿足表5-1的要求；當(dāng)骨料的砂漿棒膨脹率在0.20%-0.30%時(shí)，除

27、了混凝土的堿含量滿足規(guī)定外，混凝土中還應(yīng)摻加具有明顯抑制效能的礦物摻合料和外加劑，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效。（3） 對(duì)于化學(xué)侵蝕環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的耐久性除滿足上述的規(guī)定外，還應(yīng)滿足下表的規(guī)定。表5-4 化學(xué)侵蝕環(huán)境下混凝土的電通量設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一（100年）二（60年）、三（30年）環(huán)境作用等級(jí)H1、H2H3、H4H1、H2H3、H456d電通量（C）<1200<1000<1500<1000（4） 對(duì)于凍融破壞環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的耐久性除滿足第二條的規(guī)定外，還應(yīng)滿足下表的規(guī)定。表5-5 凍融破壞環(huán)境下混凝土的抗凍性設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一（100年）二（60年

28、）三（30年）環(huán)境作用等級(jí)D1、D2、D3、D4D1、D2、D3、D4D1、D2、D3、D4抗凍等級(jí)（56d）F300F250F2005.3規(guī)范對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)參數(shù)限值鐵建設(shè)2007140號(hào)對(duì)不同環(huán)境條件下，混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)、最大水灰比、最小膠凝材料進(jìn)行了規(guī)定，配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行：不同環(huán)境條件下鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)、最大水膠比、最小膠凝材料用量應(yīng)滿足下表5-6的規(guī)定。環(huán)境類別環(huán)境作用等級(jí)使用年限級(jí)別一（100年以上）二（60年以上）三（30年以上）碳化環(huán)境T1C30，0.55，280C25，0.60，260C25，0.65，260T2C35，0.50

29、，300C30，0.55，280C25，0.60，260T3C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300氯鹽環(huán)境L1C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300L2C45，0.40，340C40，0.45，320C40，0.45，320L3C50，0.36，360C45，0.40，340C45，0.40，340化學(xué)侵蝕環(huán)境H1C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260H2C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300H3C45，0.40，340C40，0.45，320C40，0.45

30、，320H4C50，0.36，360C45，0.40，340C45，0.40，340凍融破壞環(huán)境D1C35，0.50，300C35，0.55，280C30，0.60，260D2C40，0.45，320C35，0.50，300C35，0.50，300D3C45，0.40，340C40，0.45，320C40，0.45，320D4C50，0.36，360C45，0.40，340C45，0.40，340磨蝕環(huán)境M1C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260M2C40，0.45，320C35，0.50，300C30，0.50，300M3C45，0.40，340C40，0.

31、45，320C30，0.45，320不同環(huán)境條件下素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)、最大水膠比、最小膠凝材料用量應(yīng)滿足下表5-7的規(guī)定。表5-7 環(huán)境類別環(huán)境作用等級(jí)設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別一（100年以上）二（60年以上）三（30年以上）碳化環(huán)境T1、T2、T3C30，0.60，280C25，0.65，260C25，0.65，260氯鹽環(huán)境L1、L2、L3C30，0.60，280C25，0.65，260C25，0.65，260化學(xué)侵蝕環(huán)境H1C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260H2*C35，0.50，300C35，0.50，300H3*H4*凍融破壞環(huán)境D1C35

32、，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260D2*C35，0.50，300C35，0.50，300D3*D4*磨蝕環(huán)境M1C30，0.55，280C25，0.60，260C25，0.65，260M2C35，0.50，300C30，0.55，280C30，0.60，260M3*C35，0.50，300C35，0.50，300注：“*”表示不宜使用素混凝土。5.3.3化學(xué)侵蝕介質(zhì)為硫酸時(shí)，除了配合比參數(shù)應(yīng)滿足表5-6、表5-7規(guī)定外，硫酸鹽侵蝕環(huán)境下混凝土的膠凝材料組成還應(yīng)滿足表5-8的規(guī)定，膠凝材料的抗蝕系數(shù)應(yīng)按鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)附錄K規(guī)定的方法試驗(yàn)，不得小

33、于0.8。表5-8 酸鹽侵蝕環(huán)境下混凝土膠凝材料的要求環(huán)境作用等級(jí)水泥品種水泥熟料中的C3A含量(%)粉煤灰或礦渣粉的的摻量（%）最小膠凝材料用量(kg/m3)H1普通硅酸鹽水泥820300中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥5300H2普通硅酸鹽水泥825330中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥520300高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥3300H3、H4普通硅酸鹽水泥630360中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥525360高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥3203606 混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟6.1 混凝土配合比參數(shù)的選定根據(jù)設(shè)計(jì)要求、相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范等要求，結(jié)合混凝土所處環(huán)境、使用部位、構(gòu)件狀況、施工方式、當(dāng)?shù)卦牧蠣顩r，編制混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)劃，確

34、定混凝土技術(shù)指標(biāo)和原材料種類。核對(duì)供應(yīng)商提供的水泥熟料的化學(xué)成分和礦物組成、混合材種類和數(shù)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(dāng)設(shè)計(jì)無明確要求時(shí)，按5節(jié)規(guī)定選定。6.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)方法參照普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ55的規(guī)定計(jì)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、總堿含量和氯離子含量是否滿足5.1條的要求。否則應(yīng)從新選擇原材料或調(diào)整計(jì)算的配合比，直至滿足要求為止。6.2.1 混凝土試配強(qiáng)度依據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ55-2000的規(guī)定，混凝土配制強(qiáng)度按下試計(jì)

35、算：fcu，0=k（fcu，k+t）式中：fcu，0-混凝土配制強(qiáng)度（MPa）；水下混凝土的配制強(qiáng)度應(yīng)較一般配制強(qiáng)度的基礎(chǔ)上再提高10%20%；fcu，k-混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（MPa）；t-概率度系數(shù)，當(dāng)保證率為95%時(shí)取1.645；混凝土標(biāo)準(zhǔn)離差（MPa）混凝土標(biāo)準(zhǔn)差按表6-1取值。表6-1 混凝土配制強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差TB10210-2001混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C20C40C45（MPa）預(yù)制混凝土構(gòu)件廠3.04.05.0現(xiàn)場(chǎng)集中拌和混凝土施工單位3.54.55.5GB50204-92混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C20C40C45標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）（MPa）4.05.06.06.2.2 水膠比根據(jù)混凝土試配

36、強(qiáng)度按下式計(jì)算水灰比：式中：W/C-水灰比或水膠比； fcu0-配制強(qiáng)度（MPa）； aa，ab-回歸系數(shù)，按所用材料回歸分析，當(dāng)無實(shí)際資料時(shí)，JGJ55-2000規(guī)定可按下表采用。表6-2 aa，ab回歸系數(shù) 石子品種系 數(shù)碎石卵石aa0.460.48ab0.070.33 fce-水泥的實(shí)測(cè)強(qiáng)度（MPa），當(dāng)無水泥28天強(qiáng)度實(shí)測(cè)值時(shí)，fce=c×fce,g，c為水泥標(biāo)號(hào)富余系數(shù)，可按歷史數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)分別選取，并應(yīng)根據(jù)水泥質(zhì)量的波動(dòng)情況及時(shí)調(diào)整。fce，g為水泥28天抗壓強(qiáng)度等級(jí)值。當(dāng)計(jì)算出的水灰比不滿足6.1條規(guī)定時(shí)，按6.1條執(zhí)行。6.2.3單位用水量、膠凝材料用量的確定混凝土的用

37、水量直接影響所配制混凝土的性能和經(jīng)濟(jì)效果，它主要與所選用的稠度（塌落度）和集料的品種、粒徑有關(guān)?？赏ㄟ^查表6-3初步確定。表6-3 塑性混凝土的用水量（kg/m3）拌和物稠度卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）項(xiàng) 目指 標(biāo)102031.540162031.540坍落度（mm）10-3019017016015020018517516535-5020018017016021019518517555-7021019018017022020519518575-90215195185175230215205195使用查表法確定混凝土用水量時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）上述表格適用于水灰比在范圍內(nèi)確定普通混

38、凝土的用水量，水灰比小于0.40的砼及采用特殊成型工藝的砼用水量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。（2）上述表格中的用水量系采用中砂時(shí)的平均取值，采用細(xì)砂時(shí)，每立方米混凝土用水量可增加5-10kg；采用粗砂時(shí)，則可減少5-10kg。（3）摻用各種外加劑或摻合料時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。（4）流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土的用水量宜按下列步驟計(jì)算首先以上表中塌落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增加20mm，用水量增加5kg，計(jì)算出未摻外加劑的混凝土用水量。摻外加劑的混凝土用水量按下式計(jì)算。mwa=mw0（1-）式中：mwa-摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量（kg）； mw0-未摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量（k

39、g） -外加劑減水率（%），其值應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。根據(jù)出的水膠比，按照客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件對(duì)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土和素混凝土最大水灰比和最小膠凝材料用量的要求進(jìn)行校核，確定混凝土單位用水量、膠凝材料用量。6.2.4 砂率砂率對(duì)混凝土拌和物的流動(dòng)性及粘聚性有較大的影響，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定合理的砂率值。合理的砂率值是指在用水量和水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌和物獲得最大的流動(dòng)性且能保持粘聚性及保水性良好時(shí)的砂率值。一般，粗集料粒徑大砂率小，粗集料粒徑小砂率大；細(xì)砂的砂率小，粗砂的砂率大；碎石的砂率大，卵石的砂率??；水灰比大的砂率大，水灰比小的砂率?。凰嘤昧看髣t砂率小，水泥用量小則

40、砂率大。應(yīng)通過試驗(yàn)法確定合理砂率。其步驟如下：（1）至少拌制五組不同砂率的混凝土拌合物，它們的用水量和水泥用量均相同，唯砂率值以每組相差-2%的間隔變動(dòng)。（2）測(cè)定每組拌合物的坍落度并同時(shí)檢驗(yàn)其粘聚性和保水性。（3）用坐標(biāo)紙作坍落度-砂率關(guān)系圖，如圖上有極大值，則極大值所對(duì)應(yīng)的砂率即為合理砂率。如因粘聚性不好而得不出極大值，則合理砂率應(yīng)為粘聚性和保水性保持良好而坍落度最大時(shí)的砂率值?；炷僚浜媳扔?jì)算混凝土各原材料單方用量計(jì)算主要有兩種：（1）采用重量法時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：mco+mgo+mso+mwo=mcp s= mso/( mgo + mso)×100% 式中mco每立方米混凝

41、土水泥用量；mgo每立方米混凝土粗骨料用量；mso每立方米混凝土細(xì)骨料用量；mwo每立方米混凝土用水量；s砂率；mcp每立方米混凝土拌和物的假定重量（kg），其值可取23502450 kg。（2）采用體積法時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：mco/c +mgo/g+mso/s+mwo/w+0.01=1 式3s= mso/( mgo + mso)×100% 式4式中c水泥密度(kg/m3), 可取29003100 kg/m3；g粗骨料密度(kg/m3)；s細(xì)骨料密度(kg/m33)；w水密度(kg/m3) ,可取1000 kg/m3；混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不摻引氣型外加劑時(shí)，可取為1。6.3混凝土配合比試配和調(diào)