客專鐵路高性能混凝土技術(shù)(NXPowerLite)課件

客運(yùn)專線鐵路高性能混凝土技術(shù)主要內(nèi)容一、為什么要采用高性能混凝土二、如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代價(jià)如何四、有關(guān)高性能混凝土的幾個(gè)問題五、鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作六、工程應(yīng)用實(shí)例★據(jù)統(tǒng)計(jì)：在正常工作條件下，混凝土結(jié)構(gòu)從建成到拆除重建的周期平均為40～50年。石家莊百孔橋大橋—鹽的腐蝕青藏公路橋梁墩柱凍融剝蝕★混凝土結(jié)構(gòu)凍融剝蝕和硫酸鹽侵蝕破壞羅馬的萬(wàn)神殿古羅馬萬(wàn)神殿：公元128年Hadrin大帝時(shí)期建造的一座建筑物，它的圓形壁厚6.1m；穹頂?shù)闹睆?3.3m、高21.6m，使用了12000噸輕混凝土。古羅馬圓形劇場(chǎng)古羅馬加爾輸水道（BC63-13年）●

英國(guó)南安普墩海港工程●

美國(guó)西雅圖海濱海上水泥船

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旅順、廈門的混凝土炮臺(tái)

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沿海、沿江商埠大量保存的混凝土建筑物歷時(shí)100多年的波特蘭水泥混凝土建筑物●采用符合耐久要求的膠凝材料●低水灰比●工作性好，易于施工●復(fù)合使用有機(jī)外加劑（動(dòng)物油脂、乳液、動(dòng)物血、糯米汁）●勻質(zhì)性好●具有合理的孔結(jié)構(gòu)和密實(shí)度●采用嚴(yán)格的施工工藝這些建筑物耐久的共同特點(diǎn)主要內(nèi)容一、為什么要采用高性能混凝土二、如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代價(jià)如何四、有關(guān)高性能混凝土的幾個(gè)問題五、鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作六、工程應(yīng)用實(shí)例如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化？按耐久性設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)出路？

出路??從強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性：在預(yù)定作用和預(yù)期的維護(hù)與使用條件下，結(jié)構(gòu)及其部件能在預(yù)定的設(shè)計(jì)年限內(nèi)維持其所需的最低性能要求的能力。耐久性設(shè)計(jì)：現(xiàn)在根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別和環(huán)境類別及作用等級(jí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的一種設(shè)計(jì)方法。強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)：過去按照結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的一種設(shè)計(jì)方法。何謂混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)？何謂混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)？級(jí)別設(shè)計(jì)使用年限名稱示例一100年重要建筑物標(biāo)志性、紀(jì)念性建筑物，大型公共建筑物等重要土木基礎(chǔ)設(shè)施工程大型橋梁，隧道，高速鐵路上的橋涵等二60年一般建筑物和構(gòu)筑物一般民用建筑，大型工業(yè)建筑次要的土木設(shè)施、構(gòu)件軌道、接觸網(wǎng)支柱、電桿三30年不需較長(zhǎng)壽命的結(jié)構(gòu)物可替換的易損構(gòu)件一般工業(yè)廠房、水溝人行道板何謂混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)？環(huán)境類別及作用等級(jí)環(huán)境條件特征碳化環(huán)境T1、T2、T3與水接觸頻率、干濕交替程度等氯鹽環(huán)境L1、L2、L3海洋環(huán)境中與水接觸程度、鹽漬地等化學(xué)侵蝕環(huán)境H1、H2、H3、H4環(huán)境水中有害離子含量?jī)鋈谄茐沫h(huán)境D1、D2、D3、D4環(huán)境溫度與水接觸頻率磨蝕環(huán)境M1、M2、M3風(fēng)蝕和泥砂沖蝕等何謂混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)？

混凝土的耐久性包括：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)包括：電通量、抗?jié)B等級(jí)、含氣量、抗凍等級(jí)、耐蝕系數(shù)及有害離子含量等。何謂混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)？表2氯鹽環(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)L1L2、L3L1L2、L356d電通量（C）<1000<800<1500<1000表3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何謂混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)？同時(shí)，對(duì)有害離子含量進(jìn)行規(guī)定（如堿含量、Cl-含量、C3A含量、SO3含量、泥塊含量、含泥量等）。（具體內(nèi)容參見鐵建設(shè)[2005]157號(hào)《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》和鐵建設(shè)[2005]160號(hào)《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》）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)D1、D2、D3、D4抗凍等級(jí)(56d)≥F300≥F250≥F200表4凍融破壞環(huán)境下混凝土的抗凍等級(jí)實(shí)現(xiàn)混凝土高性能化的技術(shù)途徑

一方面使混凝土具有較好的抗裂性和一定的密實(shí)性，阻擋和延緩?fù)獠扛鞣N有害物質(zhì)侵入混凝土內(nèi)部；另一方面使混凝土含有一定的含氣量，同時(shí)降低其自身有害離子的引入量。

高工作度高強(qiáng)度高耐久性—可泵送的高強(qiáng)混凝土—摻有礦物摻合料的混凝土對(duì)高性能混凝土的認(rèn)識(shí)誤區(qū)1）碾壓混凝土拌合物需要足夠地干硬以支撐非常沉重的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械不致下陷而正常地行進(jìn)和工作。2）低塑性混凝土拌合物需要具備適當(dāng)?shù)奶涠?30~50mm)，使攤鋪機(jī)正常地行進(jìn)和工作。3）自密實(shí)混凝土拌合物的流動(dòng)性和粘聚性良好，在沒有外加振搗的條件下能夠成型密實(shí)。誤區(qū)之1--工作度Workability一個(gè)不透水，但存在非連續(xù)微裂縫，且多孔的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于微裂縫和孔隙連通并延伸到表面不透水性逐漸喪失A：以下原因使孔隙內(nèi)靜水壓增大、混凝土膨脹：鋼筋銹蝕、堿-骨料反應(yīng)、水結(jié)冰、硫酸鹽侵蝕B：混凝土強(qiáng)度與剛度降低環(huán)境作用（第一階段）（無(wú)可見損傷）1.侵蝕作用（冷熱循環(huán)、干濕循環(huán)）2.荷載作用（循環(huán)荷載、沖擊荷載環(huán)境作用（第二階段）（損傷的開始與擴(kuò)展）水的滲入、O2、CO2滲入酸性離子（Cl-,SO42-)滲入開裂、剝落與整體性喪混凝土劣化的“整體性”模型工作性能滿足施工工藝和澆注構(gòu)件的需要強(qiáng)度發(fā)展?jié)M足強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)和施工需要不出現(xiàn)或少出現(xiàn)可見裂縫，滿足環(huán)境條件要求的相關(guān)耐久性能具有一定的經(jīng)濟(jì)性

高性能混凝土2550751000檢測(cè)功能倒塌（Collapse）警戒線目標(biāo)（Target）小修中修大修加固1.601.401.00計(jì)劃年份（Year）如何實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限?主要內(nèi)容一、為什么要采用高性能混凝土二、如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代價(jià)如何四、有關(guān)高性能混凝土的幾個(gè)問題五、鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作六、工程應(yīng)用實(shí)例混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C30普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）普通硅酸鹽水泥360360129.625290.72砂507203672036石5011805911805925%粉煤灰1209010.8減水劑72002.719.44

高性能外加劑3000

1854合計(jì)

244.04

251.52差價(jià)7.48不同混凝土材料成本不同混凝土材料成本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C30普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）普通硅酸鹽水泥360360129.625390.72砂507203672036石5011805911805930%礦渣粉20010821.6減水劑72002.719.44

高性能外加劑3000

1854合計(jì)

244.04

261.32差價(jià)17.28不同混凝土材料成本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C30普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）普通硅酸鹽水泥360360129.619871.280砂507203672036石5011805911805920%粉煤灰120728.6420%礦渣粉2007214.4減水劑72002.719.44

高性能外加劑3000

1854合計(jì)

244.04

243.32差價(jià)0.72不同混凝土材料成本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C50普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）水泥360480172.8360129.60砂5067033.560030.00石50110055.0117058.5020%粉煤灰1209611.52減水劑72003.6025.92

高性能外加劑3500

2484.00合計(jì)

287.22

311.70差價(jià)24.48不同混凝土材料成本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C50普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）水泥360480172.8336120.96砂5067033.560030.00石50110055.0117058.5025%磨細(xì)礦粉20012024.0減水劑72003.6025.92

高性能外加劑3500

2484.0合計(jì)

287.22

317.46差價(jià)30.24不同混凝土材料成本混凝土原材料原材料單價(jià)（元/噸）C50普通外加劑混凝土高性能混凝土原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）原材料用量（kg/m3）分計(jì)成本（元/m3）水泥360480172.8336120.96砂5067033.560030.00石50110055.0117058.512.5%礦粉+12.5%粉煤灰200/12060+6019.2減水劑72003.6025.92

高性能外加劑3500

2484合計(jì)

287.22

312.66差價(jià)25.44不同混凝土材料成本差價(jià)比較高性能混凝土種類砼材料成本差價(jià)（元/m3）C30摻25%粉煤灰7.48摻30%磨細(xì)礦粉17.28摻20%粉煤灰+20%磨細(xì)礦粉0.72C50摻20%粉煤灰24.48摻25%磨細(xì)礦粉30.24摻12.5%粉煤灰+12.5%磨細(xì)礦粉25.44主要內(nèi)容一、為什么要采用高性能混凝土二、如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代價(jià)如何四、有關(guān)高性能混凝土的幾個(gè)問題五、鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作六、工程應(yīng)用實(shí)例1、高性能混凝土容易開裂？2、高性能混凝土的成本必然增大？3、及時(shí)澆水可以預(yù)防高性能混凝土開裂？4、混凝土結(jié)構(gòu)早期開裂就是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不好？5、抗壓強(qiáng)度高的混凝土，其他性能亦好？6、高強(qiáng)度混凝土必須采用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥？7、摻粉煤灰、礦渣后混凝土的pH值下降？8、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范具有法律效力嗎？目前對(duì)高性能混凝土認(rèn)識(shí)所存在的一些爭(zhēng)論主要內(nèi)容一、為什么要采用高性能混凝土二、如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代價(jià)如何四、有關(guān)高性能混凝土的幾個(gè)問題五、鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作六、工程應(yīng)用實(shí)例1、根據(jù)線100年設(shè)計(jì)使用年限的總體要求，對(duì)主體混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)。2、應(yīng)對(duì)主要建筑材料的產(chǎn)品品質(zhì)、質(zhì)量狀況等進(jìn)行調(diào)研。3、及早開展混凝土配合比試驗(yàn)和耐久性檢驗(yàn)工作。4、采用高性能混凝土施工前應(yīng)進(jìn)行實(shí)體梁的澆注試驗(yàn)。5、制定高性能混凝土施工細(xì)則以及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作6、針對(duì)不同層次人員的特點(diǎn)，分期分批進(jìn)行高性能混凝土基本知識(shí)和施工技術(shù)培訓(xùn)。7、高度重視防水層和封端的施作。8、嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力張拉的時(shí)間。9、高度重視后張梁的孔道壓漿施工。10、配備相應(yīng)的混凝土耐久性試驗(yàn)儀器設(shè)備。鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作青藏鐵路混凝土耐久性試驗(yàn)中心鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作主要內(nèi)容一、為什么要采用高性能混凝土二、如何實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能化三、采用高性能混凝土的代價(jià)如何四、有關(guān)高性能混凝土的幾個(gè)問題五、鐵路采用高性能混凝土應(yīng)重視的幾項(xiàng)工作六、工程應(yīng)用實(shí)例高性能混凝土的應(yīng)用—青藏鐵路杭