第4章 混凝土檢測03版

第四章混凝土檢測

4.1混凝土基本概念和性能要求

4.1.1基本概念

混凝土泛指由無機(jī)膠結(jié)材料（硅酸鹽水泥、石灰、石膏、菱苦土或水玻璃等）或有機(jī)膠結(jié)

材料（瀝青、樹脂等）、水、骨料（粗骨料和細(xì)骨料）、外加劑、外摻料，按一定比例拌合

并在一定條件下凝結(jié)、硬化而成的復(fù)合體材料的總稱。

一般所稱的混凝土是指硅酸鹽水泥混凝土，它的膠結(jié)材料是水泥，由硅酸鹽水泥、水、

砂石、外加劑、外摻料等按一定比例配制，經(jīng)攪拌、成型、凝結(jié)、硬化而成的復(fù)合固體建筑

材料，稱為普通硅酸鹽水泥混凝土，本書中簡稱為混凝土。

4.1.2混凝土分類

混凝土的分類標(biāo)準(zhǔn)較多，分類也顯得龐雜，一般有以下分類：

1）按密度分類：

特重混凝土，密度大于2700kg/m3；

重混凝土，密度在1900kg/m3~2500kg/m’之間；

輕混凝土，密度小于1900kg/m3o

2）按性能和用途分類

高性能混凝土、結(jié)構(gòu)混凝土、耐熱混凝土、不發(fā)為混凝土、防水混凝土、絕熱混凝土、

耐油混凝土、耐酸混凝土、耐堿混凝土、防護(hù)混凝土及補(bǔ)償收縮混凝土等等。

3）按膠結(jié)材料分類

硅酸鹽水泥混凝土、鋁酸鹽水泥混凝土、瀝青混凝土、硫磺混凝土、樹脂混凝土、聚合

物水泥混凝土及石膏混凝土等等。

4）按流動性（或稠度）分類

干硬性混凝土：其坍落度一般小于10mm須用維勃稠度（s）表示其稠度的混凝土。

塑性混凝土：其坍落度一般在10mm?90mm之間。

流動性混凝土：其坍落度一般在100mm?150曲之間。

大流性混凝土：其坍落度一般大于160mm。

按流動性分類是一相對性的概念?；炷亮鲃有砸话憧捎脙深惙椒▉頊y定，一種是測定

混凝土在確定外力做用下的變形，如坍落度試驗(yàn)，就是測定混凝土在重力作用下的變形。另

一種就是測定混凝土達(dá)到一定密實(shí)度下所需做的功，如維勃稠度；由于維勃稠度儀的振動頻

率、振幅是固定的，因此用做功的時(shí)間來表示做功的大小。前者用于測定塑性混凝土，后者

用于測定干硬性混凝土，這種混凝土.坍落度沒有變化，即用坍落度無法表達(dá)混凝土的流動性。

5)按強(qiáng)度分類

普通混凝土：抗壓強(qiáng)度在lOMPa?50MPa之間；

高強(qiáng)混凝土：抗壓強(qiáng)度大于60MPa；

超高強(qiáng)混凝土：抗壓強(qiáng)度大于等于lOOMPa：

6)按施工方法分類

泵送混凝土、噴射混凝土、離心混凝土、真空混凝土、水下混凝土等。鐵路混凝土環(huán)境

作用等級劃分：

4.1.3混凝土環(huán)境作用等級及混凝土性能要求

4.1.3.1鐵路混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限按表(4-1)進(jìn)行分級。

表4-1混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限

級別設(shè)計(jì)使用年限

一100年

二60年

三30年

4.1.3.2環(huán)境類別及作用等級

1、環(huán)境類別

鐵路混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別分為碳化環(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)境見表(4-2)。

表4-2環(huán)境類別

環(huán)境類別腐蝕機(jī)理

碳化環(huán)境保護(hù)層混凝土碳化導(dǎo)致鋼筋銹蝕

氯鹽環(huán)境氮鹽滲入混凝土內(nèi)部導(dǎo)致鋼筋銹蝕

化學(xué)侵蝕環(huán)境硫酸鹽等化學(xué)物質(zhì)與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致混凝上損傷

鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境硫酸鹽等化學(xué)物質(zhì)在混凝土中結(jié)晶膨脹導(dǎo)致混凝土損傷

凍融破壞環(huán)境反復(fù)凍融作用導(dǎo)致混凝土損傷

磨蝕環(huán)境風(fēng)沙、河水或泥砂在混凝土表面高速流動導(dǎo)致混凝土表面損傷

3、環(huán)境作用等級

不同類別環(huán)境的條件特征及作用等級列于表(4-3)、(4-4).(4-5).(4-6)、(4-7).

(4-8)o對于一側(cè)干燥而另一側(cè)濕潤或飽水的薄型結(jié)構(gòu)，其干燥一側(cè)混凝土的碳化銹蝕作

用等級應(yīng)按T3級考慮。

表4-3碳化環(huán)境條件特征

作用等級代號環(huán)境條件特征

室內(nèi)年平均相對濕度＜60%

T1

長期在水下（不包括海水）或土中

室內(nèi)年平均相對濕度^60%

T2

室外環(huán)境

處「水位變動區(qū)

T3

處于干濕交替區(qū)

表4-4氯鹽環(huán)境條件特征

作用等級代號環(huán)境條件特征

長期在海水、鹽湖水的水下或土中

高于平均水位15m的陸上近海區(qū)

L1離漲潮岸線100m?300m的陸上近海區(qū)

水中氯離子濃度2100mg/L,且W500mg/L,并有干濕交替

土中氯離子濃度M150mg/L,且這750mg/L,并有干濕交替

低于平均水位15m以內(nèi)的海上大氣區(qū)

離漲潮岸線100m以內(nèi)的陸上近海區(qū)

L2海水潮汐區(qū)和浪濺區(qū)（非炎熱地區(qū)）

水中氯離子濃度＞500mg/L,C5000mg/L,且有干濕交替

上中氯離子濃度＞750mg/kg,W7500mg/kg,且有干濕交替

海水潮汐區(qū)或浪濺區(qū)（炎熱地區(qū)）

鹽漬土地區(qū)露出地表的毛細(xì)吸附區(qū)

L3

水中氯離子濃度＞5000mg/L,且有干濕交替

土中氯離子濃度＞7500mg/kg,且有干濕交替

注：炎熱地區(qū)是指年平均氣溫高于20℃的地區(qū)

表4-5化學(xué)侵蝕環(huán)境條件特征

環(huán)境條件

強(qiáng)透水性弱透水性

水中侵蝕

作用等級水中sor,土中so?土中S0?酸性水水中Mg”含

性CQ含

mg/L（水溶值）（水溶值）PH值量,mg/L

量，mg/L

mg/kgmg/kg

220023002150026.5>15N300

H1

W1000W1500W6000W5.5W40W1000

>1000>1500>6000>5.5>40>1000

H2

W4000<6000W1500W4.5WI00W3000

>4000>6000>4.5

H3>15000>100>3000

W10000W15000W4.0

H4>10000>15000——一一

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處于高硫酸鹽含量（水中S05含量大于20000mg/L,土中SO產(chǎn)含量大于

30000mg/kg）的環(huán)境時(shí)，其耐久性技術(shù)措施應(yīng)通過專門的試驗(yàn)研究和論證確定。

當(dāng)環(huán)境中存在酸雨時(shí).，按酸性水侵蝕考慮，當(dāng)相應(yīng)作用等級可降一級。

注：強(qiáng)透水性土是指碎石土和砂土，弱透水性土是指粉土和黏性土。

表4-6鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境的作用等級

環(huán)境條件

作用等級

水中SO.2mg/L土中SO/（水溶值）mg/kg

Y12200W5002300<750

Y2>500W2000>750<3000

Y3>2000W5000>3000W7500

Y4>5000>7500

對于鹽漬土地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)，埋入土中的混凝土按遭受化學(xué)侵蝕環(huán)境作用考慮；當(dāng)大氣環(huán)

境多風(fēng)干燥時(shí)，露出地表的毛細(xì)吸附區(qū)內(nèi)的混凝土按遭受鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境作用考慮。

對于一面接觸含鹽環(huán)境稅（或土）而另一面臨空且處于大氣干燥或多風(fēng)環(huán)境中的薄壁混凝土

結(jié)構(gòu)（如隧道襯砌），接觸含鹽環(huán)境水（或土）的混凝土按遭受化學(xué)侵蝕環(huán)境作用考慮，臨

空面的混凝土按遭受鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境作用考慮。

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處于高硫酸鹽含量（環(huán)境水中SO；含量大于10000mg/L或環(huán)境土中S05含量

大于15000mg/kg）的地區(qū)，其耐久性技術(shù)措施應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證。

表4-7凍融破壞環(huán)境條件特征

作用等級代號環(huán)境條件特征

D1微凍條件，混凝土頻繁接觸水

微凍條件，混凝土長期飽水或處于水位變動區(qū)

D2嚴(yán)寒和寒冷條件，混凝土頻繁接觸水

微凍條件，混凝土頻繁接觸含氯鹽水體

嚴(yán)寒和寒冷條件，混凝土長期飽水或處于水位變動區(qū)

D3微凍條件，含氯鹽水體，混凝土長期飽水或處『水位變動區(qū)

嚴(yán)寒和寒冷條件，混凝土頻繁接觸含氯鹽水體

D4嚴(yán)寒和寒冷條件，含氯鹽水體，混凝土長期飽水或處于水位變動區(qū)

注：1嚴(yán)寒條件、寒冷條件和微凍條件最冷月的平均氣溫t分別為：tW-80C,-8℃Vt

<-3℃和一3CWt近2.5

2含氯鹽水體包括海水、含有氯鹽的地下水、鹽湖水等。

表4-8磨蝕環(huán)境條件特征

作用等

環(huán)境條件特征

級代號

Ml風(fēng)力等級27級，且年累計(jì)刮風(fēng)時(shí)間大于90天的風(fēng)沙地區(qū)

風(fēng)力等級29級，且年累計(jì)刮風(fēng)時(shí)間大于90天的風(fēng)沙地區(qū)

M2被強(qiáng)烈流冰撞擊、磨損、沖刷（冰層水位下0.5m?冰層水位上1.0m）

汛期含砂量200kg/n/?lOOOkg/m"的河道

風(fēng)力等級211級，且年累計(jì)刮風(fēng)時(shí)間大于90天

M3汛期含砂量>1000kg/m'的河道

西北戈壁荒漠區(qū)洪水期間夾雜大量粗顆粒砂石的河道

環(huán)境作用等級為L3、H3、H4、［)3、【)4、M3級的環(huán)境為嚴(yán)重腐蝕環(huán)境。

4.1.3.3混凝土的耐久性指標(biāo)要求

1、不同環(huán)境條件下混凝土電通量應(yīng)滿足表(4-9)的要求。

表4-9不同環(huán)境條件下混凝土的電通量

設(shè)計(jì)使用年限

混凝土強(qiáng)度等級

100年60年30年

<C30<1500<2000<2500

C30?C45<1200<1500<2000

2c50<1000<1200<1500

2、氯鹽環(huán)境下，混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)應(yīng)滿足表(4-10)的要求。

表4-10氯鹽環(huán)境下混凝土抗氯離子滲透性指標(biāo)

評價(jià)指標(biāo)環(huán)境作用等級100年60年

LIW7<10

混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)(56d)

L2於5W8

D>o(X10,2m7s)

L3/3W4

3、化學(xué)侵蝕環(huán)境下，混凝土膠凝材料的56d抗蝕系數(shù)不得小于0.80。

4、鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境卜，混凝土的抗鹽類結(jié)晶破壞性能應(yīng)滿足表(4-11)的要求。

表4-11鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境下混凝土抗硫酸鹽結(jié)晶破壞性能指標(biāo)

評價(jià)指標(biāo)環(huán)境作用等級100年60年30年

Y12Ks902Ks60NKS60

抗硫酸鹽結(jié)晶干濕循環(huán)次Y22Ksi202Ks902KS90

數(shù)(56d)Y32Ksi502Ksi202Ksi20

Y42Ksi50HKS120NKS120

注：款類結(jié)晶破壞環(huán)境下，除混凝土的抗鹽類結(jié)晶破壞性能應(yīng)滿足本表規(guī)定外，硬化混凝土

氣泡間距系數(shù)應(yīng)小于300um。

5、凍融破壞環(huán)境下，混凝土的抗凍性應(yīng)滿足表(4-12)的要求。

表4-12凍融破壞環(huán)境下混凝土的抗凍性指標(biāo)

評價(jià)指標(biāo)環(huán)境作用等級100年60年30年

D12F3002F2502F200

D22F3502F3002F250

抗凍等級(56d)

D32F4002F350>F300

D42F4502F4002F350

注：凍融破壞環(huán)境下，除混凝土的抗凍性應(yīng)滿足本表規(guī)定外，硬化混凝土氣泡間距系數(shù)應(yīng)小

J'300u

6、磨蝕環(huán)境下，應(yīng)對混凝土的耐磨性技術(shù)要求進(jìn)行專門的對比試驗(yàn)研究確定。

7、對于特別重要的鐵路混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)對混凝土的抗裂性、護(hù)筋性技術(shù)要求進(jìn)行專門

試驗(yàn)研究確定。

4.2混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土配合比設(shè)計(jì)就是根據(jù)工程要求、結(jié)構(gòu)形式和施工條件來確定各組成材料數(shù)量之間

的比例關(guān)系。常用的表示方法有兩種：

一種是以In?混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示，如某配合比：水泥240kg，水180kg，砂

630kg,石子1280kg,礦物摻合料160kg,該混凝土1m，總質(zhì)量為2490kg；

另一種是以各項(xiàng)材料相互間的質(zhì)量比來表示（以水泥質(zhì)量為1）,將上例換算成質(zhì)量比

為：水泥：砂：石：摻合料=1：2.63：5.33:0.67,水膠比=0.45。

4.2.1混凝土配合比的設(shè)計(jì)基本要求

工程中所使用的混凝土須滿足以下五項(xiàng)基本要求：

（1）滿足施工規(guī)定所需的和易性要求：

（2）滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求；

（3）滿足與使用環(huán)境相適應(yīng)的耐久性要求；

（4）滿足業(yè)主或施工單位渴望的經(jīng)濟(jì)性要求；

（5）滿足可持續(xù)發(fā)展所必需的生態(tài)性要求。

4.2.2混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)參數(shù)

混凝土配合比設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是確定膠凝材料、水、砂和石子這四種組成材料用量之間

的三個(gè)比例關(guān)系：

（1）水與膠凝材料之間的比例關(guān)系，常用水膠比表示；

（2）砂與石子之間的比例關(guān)系，常用砂率表示；

（3）膠凝材料與集料之間的比例關(guān)系，常用單位用水量（In?混凝土的用水量）來表示。

4.2.3混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟包括配合比計(jì)算、試配和調(diào)整、施工配合比的確定等。

（1）初步配合比計(jì)算

1）計(jì)算配制強(qiáng)度。根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）規(guī)定，

混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定確定：

①當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式確定:

feu.o^fcu.k+1.645。(4-1)

式中flu,o------混凝土配制強(qiáng)度，MPa；

J.k——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，這里取混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級值，MPa；

。一一混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa。

②當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式確定：

feu.0^1.15fcu.k(4-2)

混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。應(yīng)根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算確定，其計(jì)算公式如F：

(4-3)

式中ftu..一一統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種混凝土第i組試件的強(qiáng)度值，MPa：

mf<.u——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種混凝土n組試件的強(qiáng)度平均值，MPa；

n一一統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同品種混凝土試件的總組數(shù)。

當(dāng)具有近1個(gè)月?3個(gè)月的同一品種、同一強(qiáng)度等級混凝土的強(qiáng)度資料，且試件組數(shù)不

小于30時(shí)，其混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。應(yīng)按上式進(jìn)行計(jì)算。

對于強(qiáng)度等級不大于C30的混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于3.0MPa時(shí)，應(yīng)

按混凝上強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于3.OMPa時(shí)，

應(yīng)取3.OMPa.

對于強(qiáng)度等級大于C30且小于C60的混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于4.OMPa

時(shí)，應(yīng)按混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果取值；當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于4.OMPa

時(shí)，應(yīng)取4.OMPa。

當(dāng)沒有近期的同一品和1、同一強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度資料時(shí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差?？砂幢恚?-13）

取值。

表4-13混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。值

混凝土強(qiáng)度等級WC20C25?C45C50?C55

。(MPa)4.05.06.0

2）計(jì)算水膠比（W/B）。混凝土強(qiáng)度等級小于C60時(shí)，混凝土水膠比應(yīng)按下式計(jì)算:

卬二

B幾，。十%即人(4-4)

式中ah------回歸系數(shù)，回歸系數(shù)可由表（4-14）采用

fh一一膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度，可實(shí)測，MPa.

表4-14回歸系數(shù)an和a卜選用表

系數(shù)碎石卵石

aa0.530.49

ab0.200.13

當(dāng)膠凝材料28d抗壓強(qiáng)度（fb）無實(shí)測值時(shí)，其值可按下式確定:

fb=Y1-Ys?fee（4-5）

式中Yf、丫、一一粉煤灰影響系數(shù)和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)，按表（4-15）選用;

fee一一水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度，可實(shí)測，MPa。

表4-15粉煤灰影響系數(shù)rf和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)Y,

摻量（%）粉煤灰影響系數(shù)（丫,）粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)（Ys）

01.001.00

100.85-0.951.00

200.75-0.850.95-1.00

300.65-0.750.90?L00

400.55-0.650.80-0.90

50—0.70-0.85

注：1.采用I級、II級粉煤灰宜取上限值；

2.采用S75級?；郀t礦渣粉宜取下限值，采用S95級?；郀t礦渣粉宜取上限值，采

用S105級?；郀t礦渣粉宜取上限值加0.05；

3.當(dāng)超出表中的摻量時(shí)，粉煤灰和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)測定。

在確定值時(shí)，*值可根據(jù)3d強(qiáng)度或快測強(qiáng)度推定28d強(qiáng)度關(guān)系式得出。當(dāng)無水泥

28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測值時(shí)，其值可按下式確定：

fce=Yc*fee,K（4-6）

式中Y,一一水泥強(qiáng)度等級值的富余系數(shù)（可按實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料確定）；

當(dāng)缺乏實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可按表（4-16）選用；

fee一一一水泥強(qiáng)度等級值，MPa。

表4-16水泥強(qiáng)度等級值的富余系數(shù)（Ye）

水泥強(qiáng)度等級值32.542.552.5

富余系數(shù)1.121.161.10

3）每立方米混凝土用水量的確定。

①干硬性和塑性混凝土用水量的確定。

水膠比在0.40?0.8()范圍內(nèi)時(shí)-，根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物

稠度，其用水量可按表(4-17)>表(4-18)選取。

表4T7干硬性混凝土的用水量(單位：kg/m3)

拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)

項(xiàng)目指標(biāo)10.020.040.016.020.040.0

維勃稠度16?20175160145180170155

(S)11?15180165150185175160

5?10185170155190180165

表4T8塑性魂混凝土的用水量(單位：kg/m3)

拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)

項(xiàng)目指標(biāo)10.020.031.540.016.020.031.540.0

10?30190170160150200185175165

35?5020()180170160210195185175

坍落度(mm)

55?70210190180172220205195185

75?90215195185175230215205195

②流動性和大流動性混凝土的用水量宜按下列步驟計(jì)算：

A.以表(4-18)中坍落度90mni的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm用水量增加5kg,

計(jì)算出未摻外加劑時(shí)的混凝土用水量。當(dāng)坍落度增大到180mm以上時(shí)，隨坍落度的相應(yīng)增加

的用水量可減少。

B.摻外加劑時(shí)的混凝土用水量可按卜.式計(jì)算：

(1—P)(4-7)

式中m.——摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；

nu——未摻外加劑混凝土每立方米混凝土的用水量，kg；

B——外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)混凝土的試驗(yàn)確定，%<.

4)每立方米混凝土膠凝材料用量(mu)的確定。根據(jù)已選定的混凝土用水量M和水膠

比(W/B)可求出膠凝材料用量：

m='

"MB(4-8)

每立方米混凝土礦物摻合料用量(m,?)的確定：

mta=mix.,Br(4-9)

式中3一—礦物摻合料摻量(％),礦物摻合料在混凝土中的摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時(shí)，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中礦物摻合料最大

摻量宜符合表(4-20)的規(guī)定。對基礎(chǔ)大體積混凝土，粉煤灰、粒化高爐礦渣粉和復(fù)合摻

合料的最大摻量可增加5%。采用摻量大于30%的C類粉煤灰的混凝土應(yīng)以實(shí)際使用的水泥

和粉煤灰摻量進(jìn)行安定性檢驗(yàn)。

4.2.3.1參數(shù)限制

按照《鐵路混凝土》TB/T3275-2011和《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB

10424-2010中關(guān)于混凝土水膠比、膠凝材料最大、最小用量、摻合料用量等參數(shù)的限制，

進(jìn)行調(diào)整。

1、不同強(qiáng)度等級混凝土的膠凝材料最大用量宜滿足表(4-19)的要求

表4-19混凝土的膠凝材料最大用量單位為千克每立方米

成型方式

混凝土強(qiáng)度等級

振動成型自密實(shí)成型

<C30360—

C30-C35400550

C40?C45450600

C50480—

>C50500一

不同環(huán)境作用下混凝土中礦物摻和料用量可按表(4-20)選擇。

表4-20不同環(huán)境作用下混凝土中礦物摻和料用量范圍(給

水膠比

環(huán)境類別礦物摻和料種類

W0.40>0.40

粉煤灰W40W30

碳化環(huán)境

磨細(xì)礦渣粉W50W40

粉煤灰30?5020?40

氯鹽環(huán)境

磨細(xì)礦渣粉40?6030?50

粉煤灰30?5020?40

化學(xué)侵蝕環(huán)境

磨細(xì)礦渣粉40?6030?50

粉煤灰W40W30

鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境

磨細(xì)礦渣粉W50W40

粉煤灰W30W20

凍砸破壞環(huán)境

磨細(xì)礦渣粉W40W30

粉煤灰W30W20

磨蝕環(huán)境

磨細(xì)礦渣粉W40W30

注：1)本表規(guī)定的摻量是指單摻?種礦物摻和料時(shí)的適宜摻量范闈。當(dāng)采用雙摻時(shí)，其摻

量可參考本表并經(jīng)過試驗(yàn)確定。

2）本表規(guī)定的礦物摻和料的摻量范圍僅限于使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥的混凝

土。

3）對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，粉煤灰的摻量不宜超過30樂

4嚴(yán)重氯鹽環(huán)境與化學(xué)侵蝕環(huán)境下，粉煤灰的摻量應(yīng)大于30%,或磨細(xì)礦渣粉的摻量大

于50%。

2、不同環(huán)境條件下混凝土的最大水膠比、最小膠凝材料用量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)

無要求時(shí)，應(yīng)符合表（4-21）的規(guī)定。

表4-21混凝土的最大水膠比和最小膠凝材料用量（kg/nO

環(huán)境作使用年限級別

環(huán)境類別

用等級一（100年）二（60年）三（30年）

T10.55,2800.60,2600.60,260

碳化環(huán)境T20.50,3000.55,2800.60,260

T30.45,3200.50,3000.55,280

L10.45,3200.50,3000.50,300

氯鹽環(huán)境L20.40,3400.45,3200.45,320

L30.36,3600.40,3400.40,340

HI0.50,3000.55,2800.55,280

H20.45,3200.50,3000.50,300

化學(xué)侵蝕環(huán)境

1130.40,3400.45,3200.45,320

H40.36,3600.40,3400.40,340

Y10.50,3000.55,2800.55,280

鹽類結(jié)晶Y20.45,3200.50,3000.50,300

破壞環(huán)境Y30.40,3400.45,3200.45,320

Y40.36,3600.40,3400.40,340

D10.50,3000.55,2800.55,280

D20.45,3200.50,3000.50,300

凍融破壞環(huán)境批注仲1］：調(diào)整和設(shè)計(jì)暫規(guī)一致

D30.40,3400.45,3200.45,320

D40.36,3600.40,3400.40,340

Ml0.50,3000.55,2800.60,260

磨蝕環(huán)境M20.45,3200.50,3000.50,300

M30.40,3400.45,3200.45,300

注：1鹽類結(jié)晶破壞環(huán)境卜，混凝土的含氣量宜大于4.0舟,硬化混凝土氣泡間距系數(shù)應(yīng)

小于300umo

2凍融破壞環(huán)境下，硬化混凝土氣泡間距系數(shù)應(yīng)小于300um。

3預(yù)應(yīng)力混凝土含氣量宜為2.0%?4.0%。

每立方米混凝土水泥用量（叱。）的確定：

nko=mb0-nifo（4-10）

為保證混凝土的耐久性，由以上計(jì)算得出的膠凝材料用量還要滿足有關(guān)規(guī)定的最小膠凝

材料用量的要求，如算得的膠凝材料用量少于規(guī)定的最小膠凝材料用量，則應(yīng)取規(guī)定的最小

膠凝材料用量值。

5）砂率的確定。砂率可以根據(jù)以砂填充石子空隙，并稍有富余，以撥開石子的原則來

確定。根據(jù)此原則可列出砂率計(jì)算公式如F：

匕。=匕,尸(4-11)

6=6—區(qū)—=8——--=(4-12)

R°$<>匕”尸_8PgP

，或P'+「M&P+%

(4-13)

式中3s——砂率，%：

nu,小一一每立方米混凝土中砂及石子用量，kg；

V，，V\?一一每立方米混凝土中砂及石子松散體積，其中V\=V'gP',m3；

P'mP〈一一砂和石子堆積密度，kg/m3；

P'―石子空隙率，%;

B——砂漿剩余系數(shù)（一般取1.1?L4）。

按照《鐵路混凝土》TB/T3275-2011混凝土的砂率應(yīng)根據(jù)骨料的最大粒徑和混凝土的

水膠比確定，一般情況下宜滿足表的要求。

表22混凝土砂率的要求

骨料最大粒徑水膠比

mm0.300.400.500.60

1038%?42%40%?44%42%?46%46%?50%

2034%?38%36%?40%38%?42%42%?46%

40一34%?38%36%?40%40%?44%

砂的細(xì)度模數(shù)每增減0.1,砂率相應(yīng)增減0.5%?1.0%

當(dāng)使用卵石時(shí)，砂率可減少2%?4%。

當(dāng)使用人工砂時(shí)，砂率可增加2%?4%。

注：1、砂率為質(zhì)量比

2、本表適用于采用碎石、細(xì)度模數(shù)為2.6?3.0的天然中砂拌制的坍落度為801■?120nlm

I的混凝土。

根據(jù)混凝土工作性、設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性指標(biāo)要求，結(jié)合工程上所選水泥的性能、外加劑

的性能以的規(guī)定，初步確定膠凝材料總用量、礦物摻合料的種類及摻量、外加劑的摻量、水

膠比和砂率，并計(jì)算出單位體積混凝土的水泥用量、礦物摻合料用量、用水量以及外加劑的

用量。

6)每立方米混凝土外加劑用量(nu)的確定。每立方米混凝土外加劑用量(皿口應(yīng)按

卜.列計(jì)算：

加尸3?BH(4-14)

式中小一一計(jì)算配合比每立方米混凝土中外加劑用量，kg/m3；

小一一計(jì)算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量，kg/m3；

——外加劑摻量，%,應(yīng)經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定。

采用體積法按式(4-15).式(4-16)和式(4-17)計(jì)算砂、石的用量，確定基準(zhǔn)配合

比。

匕1J為+區(qū)+為+B+”+a](4-15)

_PWPcPp\Pp2Pa_

式中：

匕w——每立方米混凝土中砂石的絕對體積，單位為立方米(m3)

mw——每立方米混凝土用水量，單位為千克(kg)

mc——每立方米混凝土水泥用量，單位為千克(kg)

----每立方米混凝土摻合料1用量，單位為千克(kg)

mp2——每立方米混凝土摻合料2用量，單位為千克(kg)

也一一每立方米混凝土外加劑用量，單位為千克(kg)

?一一混凝土含氣量，單位為立方米(m3)

pw一一水的密度，單位為千克每立方米(kg/m?)

pc一一水泥的密度，單位為千克每立方米(kg/nf)

冊]——摻合料1的密度，單位為千克每立方米(kg/n?)

pp2——摻合料2的密度，單位為千克每立方米(kg/n?)

pa——外加劑的密度，單位為千克每立方米(kg/n?)

tns=K.,5rP.v(4-16)

式中：

mx——每立方米混凝土砂子用量，單位為千克(kg)；

S1,---體積砂率；

P,一一砂子飽和面干密度，單位為千克每立方米(kg/n?)

%-Sy)4(4-17)

式中：

mR——每立方米混凝土石子用量，單位為千克(kg)；

Pg——石子飽和面干的密度，單位為千克每立方米(kg/n)3)。

7)核算單方混凝土的堿含量、氯離子含量和三氧化硫含量是否符合表(4-23)的規(guī)定，

核算漿體比是否符合表(4-24)的規(guī)定。否則，應(yīng)重新選擇原材料或調(diào)整基準(zhǔn)配合比，直至

滿足要求為止。

按上述確定的配合比拌和混凝土，測試混凝土的坍落度(或增實(shí)因數(shù))、泌水率、凝結(jié)

時(shí)間和含氣量等。若試驗(yàn)值與要求值存在差別，可適當(dāng)調(diào)整砂率和外加劑用量，直至調(diào)配出

拌和物性能、堿含量、氯離子含量和三氧化硫含量滿足設(shè)計(jì)要求或標(biāo)準(zhǔn)要求的混凝上。試拌

時(shí)，每盤混凝土的最小攪拌量應(yīng)在20L以上，且不少于攪拌機(jī)容量的1/3。

將上述確定的混凝上配合比的膠凝材料用量、礦物摻合料料、砂率和水膠比略作調(diào)整，

重新按上述步驟計(jì)算并調(diào)整出3個(gè)滿足設(shè)計(jì)要求或標(biāo)準(zhǔn)要求的混凝土配合比。按表(4-24)

規(guī)定的項(xiàng)目對這些混凝土的力學(xué)性能、耐久性能和長期性能進(jìn)行檢驗(yàn)。

⑴混凝土中的堿含量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，混凝土堿含量應(yīng)滿足表

(4-22)的規(guī)定。

當(dāng)骨料的砂漿棒膨脹率大于等于0.20%且小于0.30%時(shí)，除混凝土堿含量應(yīng)滿足表

(4-20)的規(guī)定外，還應(yīng)采取摻加礦物摻和料等抑制堿一骨料反應(yīng)的技術(shù)措施，并經(jīng)試驗(yàn)證

明抑制有效。

表4-22混凝土最大堿含量（kg/n?）

設(shè)計(jì)使用年限級別一（100年）二（60年）三（30年）

干燥環(huán)境3.53.53.5

環(huán)境條件潮濕環(huán)境3.03.03.5

含堿環(huán)境2.13.03.0

注：a.混凝土的堿含量是指混凝土各種原材料的堿含量之和。其中，礦物摻和料的堿含

量以其所含可溶性堿量計(jì)算。粉燥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。

b.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(shí)，均按含堿環(huán)境對待。

c.對于含堿環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)其設(shè)計(jì)使用年限為100年時(shí)，除了混凝土的堿含

量應(yīng)滿足本表要求外，還應(yīng)使用非堿活性骨料?：當(dāng)其設(shè)計(jì)使用年限為30年、60年時(shí)，在限制

混凝土堿含量的同時(shí)，還應(yīng)對混凝土表面作防水、防堿涂層處理，否則應(yīng)換用非堿活性骨料。

⑵鋼筋混凝土中由水泥、礦物摻和料、骨料、外加劑和拌和用水等引入的氯離子總含量不

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)的氯離子總含量不應(yīng)超過膠凝材料總量的

0.06%?；炷林腥趸虻淖畲蠛坎粦?yīng)超過膠凝材料總量的4.0%o

⑶混凝上的漿體比應(yīng)滿足表（4-23）的要求

表4-23不同等級混凝土最大漿體比

強(qiáng)度等級漿體體積比

C30?C50（不含C50）<0.32

C50?C60（含C60）《0.35

C60以上（不含C60）W0.38

注：漿體比即混凝土中膠凝材料和水的體積之和與混凝土總體積的體積之比

表4-24混凝土配合比選定試驗(yàn)的檢驗(yàn)和計(jì)算項(xiàng)目

序號檢驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)方法備注

坍落度或維

1

勃稠度《普通混凝土拌和物性能試驗(yàn)

方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080）基本檢驗(yàn)項(xiàng)目

2泌水率

3抗壓強(qiáng)度《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方

序號檢驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)方法備注

法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081)