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高性能混凝土施工作业指导
目录
1 概述---------------------------------------------------2
2 原材料质量要求-----------------------------------------2
3 混凝土力学性能要求-------------------------------------5
4 高性能混凝土耐久性能要求-------------------------------5
5 高性能混凝土配合比要求---------------------------------6
6 高性能混凝土生产工艺要求-------------------------------6
7 高性能混凝土质量检验与评定-----------------------------8
1概述
1.1 高性能混凝土的定义:
高性能混凝土必须具备的性能:
(1)针对具体环境下的高耐久性
(2)不易开裂性(特别是早期抗裂性)
(3)适当的较高强度
(4)良好的工作性
因为(3)(4)两个要求,普通混凝土技术都能达到。因此所谓高性能主要是耐久性和抗裂性。
1.2共性:
(1)高性能混凝土本质上与普通混凝土没有很大差别;
(2)使用的原材料仍然为水泥、砂、石、外加剂;
(3)生产工艺过程在宏观上与普通混凝土一致。
1.3不同点:
(1)掺加大量活性混合材,养护要求高;
(2)对施工单位的管理水平要求高;
(3)许多对普通混凝土不敏感的因素变得敏感了。
2. 原材料质量要求
2.1水泥
1)水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥中掺和料只能是粉煤灰或高炉矿渣。水泥性能应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)的规定。
2)不用早强型水泥。
3)不用立窑水泥
4)不要选用 C3A 含量高的水泥
5)尽量选用低碱水泥
2.2 砂
1)高性能混凝土要用中粗砂,细度模数大于2.6。细度模数为3.0时,工作性最好,抗压强度最高。
2)0.63mm
筛的累计筛余大于70%,0.315mm筛的累计筛余为85%~95%,0.15mm筛的累计筛余大于98%。
3)严格控制云母和泥土的含量。砂的含泥量应小于1.5%。
4)选用低碱活性砂
2.3石
1) 清洁,含泥量小于0.5%
2)颗粒尽量接近等径状
3) 针片状颗粒含量少
4) 碱活性小
5)5~10mm颗粒质量占40%,10~20(25)mm颗粒质量占60%。分级储存、分级运输、分级计量
2.4 掺和料
最常用的掺和料为粉煤灰、磨细矿粉磨细矿粉
粉煤灰品质指标
细度(0.045mm方孔筛筛余)%
需水量比,%
烧失量,%
含水量,%
三氧化硫,%
≤12
≤95~100
≤5最好低于3
≤1
≤3
粉煤灰技术要求
项目
指标
化学性质
MgO/%≤
——
SO3%≤
3
烧失量/%≤
5
8
Cl-/%≤
0.02
物理性质
比表面积/m2/kg≥
600
400
含水量/%≤
1.0
胶砂性能
需水量比/%≤
95
105
活性指数
3d/%≥
——
——
7d/%≥
80
75
28d/% ≥
90
85
磨细矿渣技术要求
项目
指标
化学性质
MgO/%≤
14
SO3%≤
4
烧失量/%≤
3
Cl/%≤
0.02
物理性质
比表面积/m2/kg≥
750
550
350
含水量/%≤
1.0
胶砂性能
需水量比/%≤
100
活性指数
3d/%≥
85
70
55
7d/%≥
100
85
75
28d/% ≥
115
105
100
2.5外加剂
1)减水率大于20%
2)碱含量小于10%
3)与水泥的相容性好
4)保坍性好
5)适量引气
2.6水
清洁干净河水或饮用水
搅拌用水中有害物含量
有害物名称
混凝土种类
预应力混凝土
钢筋混凝土
混凝土
pH值
5~9
5~9
5~9
不溶物(mg/L)
<2000
<2000
<5000
可溶物(mg/L)
<2000
<5000
<10000
氯化物(以C1-计,mg/L)
<350
<1200
<3500
硫酸盐(以SO42-计,mg/L)
<600
<2700
<2700
硫化物(以S2-计,mg/L)
<100
--
--
3力学性能要求
我梁场箱梁混凝土力学性能的要求为:
类型
预张拉(Mpa)
脱模强度(Mpa)
50%强度(Mpa)
100%强度(Mpa)
32m梁体(C50)
≥28.5
≥33.5
≥43.5
≥53.5
(弹模35.5Gpa)
4耐久性能要求
检验项目
标准要求
频次
电通量
≤1000库仑
同标段、同施工工艺、同配合比砼至少进行一次抽检。每20000m3混凝土(约63孔梁)取样检验一次。
抗冻性
F200
抗渗性
≥P20
抗裂性能
δ≤0.20mm
确定配合比时
抗碱—骨料反应性
砂浆棒膨胀率≤ 0.10%
5混凝土配合比要求
5.1根据高性能混凝土施工配合比选定周期长的特点,施工单位一定要提前进行配比混凝土耐久性的试验工作。
5.2混凝土配合比应根据不同地段、不同环境条件、不同温度条件、不同地质条件的要求以及强度要求进行针对性的试配。
5.3当混凝土骨料具有碱活性时,混凝土的最大碱含量应符合规定。
5.4梁体混凝土的最大胶材用量不超过500kg/m3。
5.5 混凝土拌和物性能试验内容包括:混凝土坍落度(扩展度)及其损失、混凝土含气量及其损失、泌水率等。
5.6梁体混凝土混凝土入模坍落度140~200mm、含气量2~4%、
泌水率 0。
5.7 改变水泥或外加剂品种时应重新进行试拌。
6生产工艺要求
6.1原材料堆放
1) 水泥与掺和料分开堆放
2) 骨料分级储存、分级运输、分级堆放
3) 硬化场地
6.2搅拌
1)拌合机械应采用有自动计量上料系统的强制式搅拌机。
2)混凝土必须集中拌合、集中供应。
3)计量方式采用重量计量。
4)拌合机械须状况良好,其搅拌能力应满足与质量有关的浇筑速度要求。
5)高性能混凝土拌合重量计量允许偏差表
序号
项目
允许偏差(%)
1
粗骨料
±2
2
细骨料
±2
3
水泥
±1
4
±1
5
外加剂
±1
6
掺合料
±1
6)混凝土拌合站必须配有经培训的负责人及试验员,并持证上岗,从事混凝土拌合质量的管理、检测工作。
6.3混凝土养护
6.3.1现场混凝土结构物自然养护
1)夏季施工的混凝土结构物早期养生采用补水养生,即表面包裹,再用塑料薄膜包裹封闭。养生期内,需对蓄水物质定时注水,养生时间不得少于2个月。在有条件时应尽可能延长。
2)剥离塑料薄膜,应立即在混凝土结构物表层喷涂一层混凝土保湿养护剂。
3)低温条件下施工的混凝土结构保温保湿养生时间不少于28天。结束后,在混凝土结构物表面喷涂保湿养护剂。
6.3.2混凝土预制构件蒸汽养护
1)后张梁分静停、升温、恒温、降温四个阶段。浇筑4小时后开始升温,升温速度不得大于10℃/h,恒温应控制在50℃以下,降温速度不得大于10℃/h。施工养护制度:灌注完成后,静停4小时,开始升温,达到40-50度,恒温16小时,降温12小时,36小时达到拆模强度要求(33.5MPa)。
2) 梁体芯部混凝土温度与表面温度之差不大于15 ℃。
3) 拆除保温设施后,覆盖梁体表面,洒水养护14天以上。
4)当箱梁混凝土强度达到60%设计强度时,方可拆除侧模和内模。
6.3.3其它相关情况说明
1)养护温度提高,粉煤灰混凝土的强度提高。
2)水胶比为0.3-0.4的粉煤灰混凝土40℃养护强度发展最好,水胶比越小,养护温度可以越高。因此,采用20℃养护的试件验收,对纯水泥混凝土来说是不安全的,对掺大量矿粉、粉煤灰的高性能混凝土来说又是保守的。
3) 掺入高效减水剂和矿物掺和料后,混凝土的塑性黏度增大,混凝土的工作性以扩展度表示较为适宜。
4) 当新浇筑的混凝土与流动水或雨水接触时,应采取临时防护措施,直至混凝土达到50%以上的设计强度为止。故施工时注意防雨。
5) 在混凝土拆模前的养护过程中,应选择有代表性的混凝土结构部位定时测定浇筑后混凝土表面和内部的温度,其温差应符合设计要求。温差不宜超过15℃。
6) 采用外部热源养护的混凝土,当环境温度低于0℃以下时,养护完毕后,应待混凝土冷却至5℃以下才可拆除模板。拆模后,应进一步采取有效的保温保湿养护措施养护。
7.高性能混凝土质量检验及评定
7.1混凝土质量检验
7.1.1施工前检验—-施工前进行的混凝土原材料品质以及耐久性检验。
在确定混凝土的主要原材料过程中,应按照要求对混凝土用主要原材料的品质进行检验。采用合格的原材料进行混凝土配合比选定试验时,应对配合比混凝土的性能进行检验:
抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、抗碱—骨料反应性
7.1.2施工过程检验—施工过程中原材料品质抽检、现场混凝土拌合物性能检验以及施工现场抽取的混凝土耐久性试件检验。
施工过程中,应对混凝土用水泥、骨料、外加剂、掺合料、拌合水等主要原材料的品质进行抽检。
施工过程中混凝土用原材料抽检频率及检验内容
序号
材料
名称
抽检频率
检验内容
1
水泥
按同厂家、同批号、同品种、同强度等级、同进场日期每200t为一批,不足200t,按等同处理。生产日期超过3个月或对水泥质量有怀疑时,应进行复检。
强度、细度、安定性、凝结时间。
2
外加剂
按同厂家、同批号、同品种、同规格每100t为一批,不足100t,按等同处理。
匀质性、掺外加剂混凝土性能。
3
细骨料
按同料源连续进场数量不超过400m3(或600t)为一批。当新选原料产地、或同料源产地但更换矿山、或连续使用同一产地产品达一年之久时,应进行全项检验。
细骨料:外观、筛分、细度模数、含泥量、泥块含量、有机物含量。
4
粗骨料
粗骨料:外观、筛分、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、压碎指标、卵石中的有机物含量。
5
掺合料
按同厂家、同规格、同批号每200t为一批,不足200t,按等同处理。
细度、含水率、烧失量、需水量比、三氧化硫含量、抗压强度比。
6
水位有明显变化时,应及时抽检水中有害物含量。
pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物。
每次拌制混凝土之前,应并对拌合站首盘混凝土的坍落度、含气量及0.5h泌水率进行检验。坍落度、含气量检验每50m3不少于一次。
根据不同结构物及结构物所处环境条件的实际情况,进行混凝土耐久性抽检。
7.1.3施工后检验—施工后对结构物表面裂缝进行观测。
用肉眼观察实体混凝土结构表面是否存在非外力裂缝。当混凝土表面出现非外力裂缝时,裂缝宽度不得大于0.20mm。
7.2、检验批量
7.2.1混凝土原材料
下列任一情况下,应对原材料的品质进行检验:
①在开工前制订或调整混凝土配合比时;
②原材料生产场地发生改变时;
③正常施工期间,应按要求进行批量检验。
7.2.2混凝土的配合比及其性能
下列任一情况下,应对混凝土强度、含气量、泌水率、弹性模量(仅对预应力混凝土结构而言)以及混凝土耐久性进行检验:
① 在开工前制订或调整混凝土配合比时;
② 原材料发生较大改变时;
③ 施工一定批量以后。
7.3混凝土质量评定
7.3.1高性能混凝土质量评定依据:
混凝土原材料检验及抽检报告单
混凝土配合比试验报告单(包括耐久性)
混凝土拌合过程检查表
混凝土强度及弹性模量试验报告单
批量抽检的混凝土耐久性指标试验报告单
混凝土外观检查结果
7.3.2混凝土施工前检验、施工过程检验以及施工后检验各项目的检验结果均满足质量要求时,对应混凝土的质量评定为合格。
7.3.3施工过程中混凝土耐久性试件的检测结果不满足要求时,可对实体混凝土结构进行对应耐久性指标复检,复检结果满足规定质量要求时,对应混凝土的耐久性可评定为合格。
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