高性能混凝土素材课件

高性能混凝土侯永生2015年09月主要内容主要内容l高性能混凝土高性能混凝土l为什么？为什么？是什么？是什么？如何做？如何做？l？大地湾人在打磨石器时，不断有碎石大地湾人在打磨石器时，不断有碎石和粉末产生，为防止磨擦发热和钻孔和粉末产生，为防止磨擦发热和钻孔时打滑，不断地往石器上加水和沙子。时打滑，不断地往石器上加水和沙子。无意间，石粉、沙子和水自然混合凝无意间，石粉、沙子和水自然混合凝结产生的原始结产生的原始“混凝土混凝土”可能就这样可能就这样被偶然发明了。大地湾人很快掌握了被偶然发明了。大地湾人很快掌握了这一原始这一原始“混凝土混凝土”制作技术，并开制作技术，并开始在建筑中利用。始在建筑中利用。位于甘肃省天水市秦安县境内距今位于甘肃省天水市秦安县境内距今50005000年的大地湾遗址一片面积达年的大地湾遗址一片面积达130130平方米平方米的坚硬平滑地面。专家鉴定，这片灰青的坚硬平滑地面。专家鉴定，这片灰青色的地面不但含有与现代混凝土相同的色的地面不但含有与现代混凝土相同的“硅酸钙硅酸钙”成分，而且平均每平方厘米成分，而且平均每平方厘米抗压强度在抗压强度在120120公斤左右，相当于今天公斤左右，相当于今天C10C10等级的混凝土等级的混凝土1 1、最古老的的混凝土、最古老的的混凝土一、为什么使用高性能混凝土一、为什么使用高性能混凝土混凝土结构寿命短西直门立交桥（1976-1999）宁波北仓港混凝土（建成11年后）2、混凝土工程遭遇重大问题一、为什么使用高性能混凝土（1）裂缝问题凸显3、混凝土问题的表象3、混凝土问题的表象（2）渗漏随处可见一、为什么使用高性能混凝土一、为什么使用高性能混凝土3、混凝土问题的表象（3）钢筋锈蚀触目惊心一、为什么使用高性能混凝土3、混凝土问题的表象（4）剥落、溃散严重一、为什么使用高性能混凝土4、混凝土问题的原因（1）氯离子侵蚀因氯离子侵蚀造成钢筋锈蚀在混凝土质量问题中最多，占质量事故的33%4、混凝土问题的原因（2）碳化一、为什么使用高性能混凝土碳化对混凝土本身损害不大，但它使混凝土中性化后引起钢筋锈蚀。在混凝土质量事故中因碳化造成钢筋锈蚀的质量问题占17%桥梁朝北的面，由于冻融循环次数少，受损不是十分严重。桥梁朝南的面，由于冻融循环次数多，与朝北的面比较，受损情况十分严重。（3）寒冷地区冻融破坏一、为什么使用高性能混凝土4、混凝土问题的原因冻融破坏在寒冷和严寒地区较普遍，占混凝土质量事故的10%一、为什么使用高性能混凝土4、混凝土问题的原因（3）寒冷地区冻融破坏有氯离子的存在，冻融破坏更为剧烈。（4）化学侵蚀破坏一、为什么使用高性能混凝土4、混凝土问题的原因主要是硫酸盐、酸等化学物质的侵蚀破坏，占混凝土质量事故的10%硫酸盐侵蚀引起的大坝破坏（5）碱骨料反应一、为什么使用高性能混凝土4、混凝土问题的原因碱骨料反应引起混凝土的自由变形产生网状裂缝碱骨料反应潜伏期长，破坏后果严重，号称混凝土“癌症”，占混凝土质量事故的9%一、为什么使用高性能混凝土4、混凝土问题的原因（6）磨蚀磨蚀包括风沙的磨蚀与水流的冲刷，约占混凝土质量问题的7%。一、为什么使用高性能混凝土4、混凝土问题的原因高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，是以耐久用现代混凝土技术制作的混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途的要性作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。性。吴中伟吴中伟二、什么是高性能混凝土1、有关高性能混凝土定义 以耐久性为基本要求并用常规材料和常规工艺以耐久性为基本要求并用常规材料和常规工艺制造的水泥基混凝土。制造的水泥基混凝土。这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性 混凝土结构耐久性设计与施工指南混凝土结构耐久性设计与施工指南（01-2004）二、什么是高性能混凝土1、有关高性能混凝土定义 采用混凝土的常规材料、常规工艺，在采用混凝土的常规材料、常规工艺，在常温下，以低水胶比、大掺量优质掺合料和常温下，以低水胶比、大掺量优质掺合料和严格的质量控制措施制作的，具有良好的施严格的质量控制措施制作的，具有良好的施工工作性能且硬化后具有高耐久性、高尺寸工工作性能且硬化后具有高耐久性、高尺寸稳定性及较高强度的混凝土。稳定性及较高强度的混凝土。公路桥涵施工规范公路桥涵施工规范（F50-2011）二、什么是高性能混凝土1、有关高性能混凝土定义（1）宏观上表现为）宏观上表现为“三高三高”高施工性能、高耐久性、高体积稳定性高施工性能、高耐久性、高体积稳定性（2）微观上表现为）微观上表现为“两低一小两低一小”低空隙率、低氢氧化钙含量、过渡层厚度小低空隙率、低氢氧化钙含量、过渡层厚度小（3）配制上体现）配制上体现“两小一大两小一大”小水胶比、小水泥用量、大掺合料掺量小水胶比、小水泥用量、大掺合料掺量（4）施工控制上要求）施工控制上要求“三性三性”均质性、精细性、系统性均质性、精细性、系统性2、高性能混凝土与普通混凝土的区别二、什么是高性能混凝土1、高性能混凝土不是一种新品种混凝土，是普通混、高性能混凝土不是一种新品种混凝土，是普通混凝土的发展与提高。凝土的发展与提高。2、高性能混凝土总是具有针对性的，不同工程、不、高性能混凝土总是具有针对性的，不同工程、不同环境下高性能混凝土内涵不同。同环境下高性能混凝土内涵不同。3、具有高力学性质、高抗冻性、高抗渗性的高性质、具有高力学性质、高抗冻性、高抗渗性的高性质混凝土材料不是我们追求的目的，目的是具有高施混凝土材料不是我们追求的目的，目的是具有高施工性、高耐久性、高体积稳定性等高效能的混凝土工性、高耐久性、高体积稳定性等高效能的混凝土结构。结构。4、高性能混凝土结构的实现是一个系统的工程。、高性能混凝土结构的实现是一个系统的工程。5、高性能混凝土不同于高强混凝土。、高性能混凝土不同于高强混凝土。3、高性能混凝土需澄清的观念二、什么是高性能混凝土 高性能混凝土是在普通混凝土的基础上，高性能混凝土是在普通混凝土的基础上，针对具体的工程结构物与所处环境条件，通针对具体的工程结构物与所处环境条件，通过全面的结构设计、严格的材料控制、优化过全面的结构设计、严格的材料控制、优化的配合比设计、精细的施工养护，提高其施的配合比设计、精细的施工养护，提高其施工性能、承载性能、耐久性能、稳定性能而工性能、承载性能、耐久性能、稳定性能而实现的经济性良好的长寿命混凝土。实现的经济性良好的长寿命混凝土。4、高性能混凝土的本质二、什么是高性能混凝土决定混凝土品质的主要因素（1）非均质体。）非均质体。（2）过渡段。）过渡段。（3）开口孔。）开口孔。（4）氢氧化钙）氢氧化钙空气，6%胶材，13%粗骨料，41%细骨料，26%水，14%特种混凝土的标准与功效种类优点缺点执行标准高强混凝土高强混凝土（）（）强度高；减小结构断面；减轻建筑物自重；强度高；减小结构断面；减轻建筑物自重；增加使用空间；降低构筑物高度。增加使用空间；降低构筑物高度。性能较脆性能较脆281-2012104-1999自密实混凝土自密实混凝土（）（）不需振捣，避免了漏振、过振、配筋密集、不需振捣，避免了漏振、过振、配筋密集、结构形成复杂等不利条件；取消了振捣成型，结构形成复杂等不利条件；取消了振捣成型，简化工序，降低劳动强度、改善施工环境；简化工序，降低劳动强度、改善施工环境；强度有保证、耐久性高、外观质量好强度有保证、耐久性高、外观质量好收缩较大收缩较大283-2012203-200602-2004纤维混凝土纤维混凝土良好的抗剪、抗弯拉和抗压等力学性能，良良好的抗剪、抗弯拉和抗压等力学性能，良好的延性，同时具有良好的耐久性好的延性，同时具有良好的耐久性混凝土工作性能较差，混凝土工作性能较差，不利于施工；耐碱性不利于施工；耐碱性较差，碳纤维混凝土较差，碳纤维混凝土成本较高成本较高221-2010 13-2009轻骨料混凝土轻骨料混凝土轻骨料混凝土耐火性能好、抗渗性能佳、耐轻骨料混凝土耐火性能好、抗渗性能佳、耐久性良好、有效降低结构自重久性良好、有效降低结构自重拌合物容易离析，硬拌合物容易离析，硬化后裂缝伤害速度快、化后裂缝伤害速度快、温度变形大温度变形大51-2002重混凝土重混凝土能有效屏蔽原子核辐射（能有效屏蔽原子核辐射（射线、射线、射线、射线、射线和中子流）；射线和中子流）；x射射线和线和射线。密度大射线。密度大自重大，施工易离析自重大，施工易离析50557-20101、结构设计指标：、结构设计指标：环境类别、环境作用等级环境类别、环境作用等级 设计使用年限设计使用年限 钢筋保护层厚度钢筋保护层厚度 防水构造防水构造 裂缝宽度限制与抗裂构造裂缝宽度限制与抗裂构造 防腐蚀附加措施等防腐蚀附加措施等三、高性能混凝土的质量指标级别设计使用年限适用范围一不低于100年公路工程二级以上（含二级）公路上的特大桥、大桥、中桥、重要小桥涵、隧道等重要结构二不低于50年三级以下（含三级）公路上的中、小型桥梁、涵洞及其他基础设施工程等三1530年可更换结构构件环境类别名称腐蚀机理I一般环境（碳化环境）保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀冻融环境反复冻融导致混凝土损伤海洋氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀除冰盐等其他氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀，导致混凝土损坏、剥蚀 V盐结晶环境硫酸盐等化学物质在混凝土孔中结晶膨胀导致混凝土损伤化学腐蚀环境硫酸盐和酸类等腐蚀介质与水泥基发生化学反应导致混凝土损伤磨蚀环境风砂、流水、泥砂或流冰因摩擦、冲击作用造成混凝土表面损伤环境作用等级环境类别A轻微B轻度C中度D严重E非常严重F极端严重一般环境（I）冻融环境（）海洋氯化物环境()除冰盐等其他氯化物环境()盐结晶环境(V)化学腐蚀环境()磨蚀环境()2、材料设计指标：、材料设计指标：（1）各种环境下统一考虑指标）各种环境下统一考虑指标 *最低强度等级、抗渗等级（电通量、氯离子扩最低强度等级、抗渗等级（电通量、氯离子扩散系数、抗渗标号），氯化物环境下不得使用散系数、抗渗标号），氯化物环境下不得使用抗渗标号。抗渗标号。*最大水胶比、最小胶凝材料用量、最大胶凝材最大水胶比、最小胶凝材料用量、最大胶凝材料用量料用量 *氯离子含量、碱含量、三氧化硫含量氯离子含量、碱含量、三氧化硫含量 *抗碱骨料反应能力抗碱骨料反应能力 *原材料品质指标原材料品质指标三、高性能混凝土的质量指标设计使用年限混凝土强度等级100年50年最大水胶比最小用量（3）最大用量（3）最大水胶比最小用量（3）最大用量（3）C25250.60260400C30300.552804000.55280C35350.503000.50300C40400.453204500.45320450C45450.403400.40340C500.363604800.36360480C550.363805000.36380500C600.33环境类别环境作用等级设计使用年限100年50年钢筋混凝土与预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土与预应力混凝土素混凝土一般环境C30C30C25C25C35C30C40C35冻融环境35，C45C3530，C40C3040*35C3545*40*海洋氯化物环境C35C35C30C30C35C30C40C35C45C40除冰盐等其他氯化物环境C35C35C30C30C35C30C40C35盐结晶环境C40*C40*C45*C40*化学腐蚀环境C35C35C30C30C40*C35*C45*C40*磨蚀环境C40*C35C35C45*C40*三、高性能混凝土的质量指标环境类别混凝土耐久性质量指标冻融环境抗冻耐久性指数、含气量、气泡间隔系数、盐结晶环境抗冻耐久性指数、含气量、气泡间隔系数、化学腐蚀环境抗硫酸盐侵蚀等级等磨蚀环境耐磨蚀性能2、材料设计指标：、材料设计指标：（2）不同环境下需考虑的特定指标）不同环境下需考虑的特定指标不同环境下混凝土耐久性特定指标不同环境下混凝土耐久性特定指标3、施工设计与控制指标：、施工设计与控制指标：*施工设计指标：施工性能指标、配合比设计、热工施工设计指标：施工性能指标、配合比设计、热工性能设计、抗裂性优选。性能设计、抗裂性优选。*施工控制指标：工艺控制、养护控制、保护层厚度控施工控制指标：工艺控制、养护控制、保护层厚度控制、抗裂性控制。制、抗裂性控制。*施工实体检测指标：含气量、保护层厚度、裂缝宽度、施工实体检测指标：含气量、保护层厚度、裂缝宽度、表面渗透性表面渗透性4、维护保养指标：、维护保养指标：承载能力检测、渗透性检测、裂缝检测。承载能力检测、渗透性检测、裂缝检测。维护措施、加固措施维护措施、加固措施应急预案应急预案三、高性能混凝土的质量指标四、高性能混凝土的设计公路桥涵设计通用规范 D60-2004公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范 D62-2004 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(B07-01-2006)公路桥涵施工规范 F50-2011混凝土结构设计规范 50010-2010 混凝土结构及耐久性设计规范（50476-2008）海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范(275-2000)铁路混凝土结构及耐久性设计规范（10005-2010）混凝土结构及耐久性设计与施工指南（1-2004）混凝土结构及耐久性评定标准（220:2007）1、混凝土结构设计相关标准、混凝土结构设计相关标准四、高性能混凝土的设计l1）一般作用 一般荷载与强制变形的作用l 永久荷载 自重，土压力l 可变荷载 使用荷载，风雪 l 荷载作用下：结构的强度（承载力）设计l2）偶然作用 地震、爆炸、撞击等作用l 偶然作用下：结构的整体牢固性设计l3）环境作用 除力学作用外的物理与化学作用l 温、湿度（水分）及其变化 降水、冰冻l 大气（氧气，二氧化碳）作用l 土体、水体、大气中有害化学物质（盐、酸）作用l 环境作用下：结构的耐久性设计2、结构设计需考虑的三类作用、结构设计需考虑的三类作用四、高性能混凝土的设计2、结构耐久性设计的步骤、结构耐久性设计的步骤l（1）查明结构物及其各构件的详细环境资料（气象资料、地下水和土壤化学分析等等），分析可能导致混凝土破坏的主要因素和次要因素，确定环境类别与环境作用等级l（2）根据投资方提出服务年限的要求，确定设计原则，提出不可更换构件与可更换构件，及可更换构件使用年限。l（3）提出各种混凝土的耐久性指标要求。原材料要求、施工特殊要求l（4）确立主要技术措施（包括保护层厚度、防裂措施、防水措施、防腐蚀附加措施等）l（5）提出所采用的各类标准，提出施工质量控制要求l（6）提出使用阶段的维护与检测要求四、高性能混凝土的设计3、结构耐久性设计的措施、结构耐久性设计的措施l1）提高混凝土材料的抗侵蚀性能l 密实性、抗开裂性、抗化学侵蚀性、抗冻性、原材料选用l2）增加钢筋保护层厚度l3）加强防水设施与构造措施l 结构形状、构件抗裂性、施工缝、连接缝、防水层、排水设施l4）防腐蚀附加措施l 环氧涂层钢筋、不锈钢筋、防腐面层、阻锈剂、阴极保护、透水模板4 4、结构耐久性设计的细节、结构耐久性设计的细节单项破坏因素单项破坏因素破坏因素破坏因素主要措施主要措施补充措施补充措施钢筋锈蚀钢筋锈蚀碳化碳化提高砼强度（提高砼强度（C4050以上可不考虑）以上可不考虑）减少粉煤灰掺量减少粉煤灰掺量保证保护层厚度保证保护层厚度适当加大水泥用量适当加大水泥用量Cl-离子离子加大保护层厚度加大保护层厚度适当引气适当引气降低降低Cl-离子渗透系数（掺加粉煤灰、矿离子渗透系数（掺加粉煤灰、矿粉适当提高混凝土强度）粉适当提高混凝土强度）冻融交替冻融交替掺合优质引气剂，保证混凝土的含气量掺合优质引气剂，保证混凝土的含气量盐冻盐冻掺合优质引气剂掺合优质引气剂配筋构件还须补充防配筋构件还须补充防Cl-离子钢筋锈蚀措施离子钢筋锈蚀措施含气量高于普通冻融交替含气量高于普通冻融交替碱碱集料反应集料反应选用非活性或低活性集料选用非活性或低活性集料掺加粉煤灰、矿粉掺加粉煤灰、矿粉限制混凝土中碱含量限制混凝土中碱含量硫酸盐侵蚀硫酸盐侵蚀选用低选用低C3A水泥水泥适当提高强度适当提高强度引气引气掺加粉煤灰、矿粉掺加粉煤灰、矿粉渗水渗水提高强度提高强度掺加粉煤灰、矿粉掺加粉煤灰、矿粉引气引气盐结晶盐结晶掺加引气剂，保证含气量掺加引气剂，保证含气量四、高性能混凝土的设计四、高性能混凝土的设计4、结构耐久性设计的细节、结构耐久性设计的细节保护层厚度保护层厚度暴露环境构件类别桥梁上部结构桥梁下部结构梁、板、拱圈、涵洞（上部）墩身、挡土结构、涵洞（下部）承台、基础（桥、涵）混凝土强度等级c混凝土强度等级c混凝土强度等级c碳化环境C30C3530C30C353025C30C355550C35C403530C35C403530C30C356055C40C45C50454035C40C45C50454035C30C356560冻融破坏环境C45C5035403535C35C4035454040C30C3530757070404040453075455045553580海洋氯化物环境C4545C3550C3075C45C555550C35C406055C30C358075C50C556055C40C456560C35C408580C5560C4565C4085四、高性能混凝土的设计4、结构耐久性设计的细节、结构耐久性设计的细节保护层厚度保护层厚度暴露环境构件类别桥梁上部结构桥梁下部结构梁、板、拱圈、涵洞（上部）墩身、挡土结构、涵洞（下部）承台、基础（桥、涵）混凝土强度等级c混凝土强度等级c混凝土强度等级c除冰盐等其他氯化物环境C4545C3550C3075C45C505550C35C406055C30C358075C50C556055C40C456560C35C408580盐结晶环境C5055C4060C3580C5060C4565C4085化学腐蚀环境C45C504540C35C405045C30C357570C50C555045C40C455550C35C408075C55C605045C45C506055C40C458580磨蚀环境C4545C4050C3070C5050C4555C3575四、高性能混凝土的设计4、结构耐久性设计的细节、结构耐久性设计的细节保护层厚度保护层厚度钢筋的混凝土保护层厚度应不小于最钢筋的混凝土保护层厚度应不小于最钢筋的混凝土保护层厚度应不小于最钢筋的混凝土保护层厚度应不小于最小厚度与混凝土保护层厚度施工允许小厚度与混凝土保护层厚度施工允许小厚度与混凝土保护层厚度施工允许小厚度与混凝土保护层厚度施工允许偏差负值偏差负值偏差负值偏差负值之和。之和。之和。之和。四、高性能混凝土的设计4、结构耐久性设计的细节、结构耐久性设计的细节防水设计防水设计结构表面应设置可靠的结构表面应设置可靠的结构表面应设置可靠的结构表面应设置可靠的防、排水等措施。结构防、排水等措施。结构防、排水等措施。结构防、排水等措施。结构的各种接缝应尽量避开的各种接缝应尽量避开的各种接缝应尽量避开的各种接缝应尽量避开最不利环境作用的部位。最不利环境作用的部位。最不利环境作用的部位。最不利环境作用的部位。梁端构造应梁端构造应梁端构造应梁端构造应能防止污水能防止污水能防止污水能防止污水回流污染支回流污染支回流污染支回流污染支座和梁端表座和梁端表座和梁端表座和梁端表面。面。面。面。四、高性能混凝土的设计4、结构耐久性设计的细节、结构耐久性设计的细节抗裂设计抗裂设计对于结构性裂缝进一步划分为：整体区和局部区的裂缝，采取不同的抗裂配筋设计方法。对于非结构性裂缝，从混凝土材料的选取和养护、配置合理构造钢筋以及加强运营管养方面改善非结构性裂缝（1）注重结构传力体系的简明性，避免应力集中；（2）强调采用整体性、连续性好的结构形式；尽量减少外露结构；结构外应力求简洁，便于养护维修（3）提倡采用节段预制拼装和体内一体外混合配束的预应力设计；（4）避免采用带铰或带挂孔的悬臂梁及T形刚构桥，以及避免出现拉力支座。（5）在设计阶段就要考虑体外预应力束、支座和伸缩缝等桥梁构件的可更换性；（6）考虑构件的可检性：例如，采用大截面的空心桥墩和桥塔时，宜设置方便检修的上下通道；4、结构耐久性设计的细节、结构耐久性设计的细节结构设计结构设计四、高性能混凝土的设计1、水泥、水泥 五、高性能混凝土的原材料序 号项 目技术要求备注1 烧失量,5.0();3.5(P.);3.0()符合1752007第7.1条规定2 含量 5.0 符合1752007第7.1条规定3 3含量 3.5 符合1752007第7.1条规定4 含量 0.03 符合 F502011第6.15.4规定5 不溶物 P.级不超过 0.75，P.级不超过 1.5 符合1752007第7.1条规定6 游离 含量 1.0 强化指标7 碱含量 0.6 符合 F502011第6.15.4规定1、水泥、水泥 五、高性能混凝土的原材料序 号项 目技术要求备注8 熟料中C3A含量 8（海水环境10）符合 F502011第6.15.4条规定9 比表面积2 350（硅酸盐水泥）380（普通硅酸盐水泥）强化指标10 凝结时间,初凝45，终凝600(硅酸盐水泥终凝390)符合1752007第7.3.1条规定11 安定性 沸煮法合格符合1752007第7.3.2条规定12抗折强度，3d不小于3.5,28d不小于6.5符合1752007第7.3.3条规定13抗压强度，3d不小于17,28d不小于42.5符合1752007第7.3.3条规定14助磨剂种类及掺量符合1752007第5.2.6条规定考核指标15石膏种类及掺量符合1752007第5.2.2条规定考核指标16混合材种类及掺量符合1752007第5.2.3条规定考核指标2、粉煤灰、粉煤灰 五、高性能混凝土的原材料序号项 目技术要求检验标准备注C50以下混凝土C50及以上混凝土1烧失量 8.0 5.0 水泥化学分析方法（176）符合15962005第6.1条规定2 含量 0.02 水泥化学分析方法（176）符合 F502011第6.15.8条规定3 3含量 3.0%水泥化学分析方法（176）符合 F502011第6.15.8条规定4 含量 10.0（硫酸盐侵蚀环境）水泥化学分析方法（176）符合 F502011第6.15.8条规定5 游离 1.0（F类粉煤灰）水泥化学分析方法（176）符合15962005第6.1条规定2、粉煤灰、粉煤灰 五、高性能混凝土的原材料序号项 目技术要求检验标准备注C50以下混凝土C50及以上混凝土6 碱含量 水泥化学分析方法（G 176）考核指标7 细度 25 12 用于水泥和混凝土中的粉煤灰（G 1596）符合15962005第6.1条规定8 需水量比 105 100 用于水泥和混凝土中的粉煤灰（G 1596）符合 F502011第6.15.8条规定9 含水率 1.0（干排灰）用于水泥和混凝土中的粉煤灰（G 1596）符合 F502011第6.15.8条规定3、矿粉、矿粉 五、高性能混凝土的原材料序号项 目技术要求检验标准备注1 烧失量，%3 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（T18046）符合180462008表1规定2 含量，%14 水泥化学分析方法（176）符合 F502011第6.15.8条规定3 3含量，%4 水泥化学分析方法（176）符合180462008表1规定4 含量，%0.02水泥化学分析方法（176）符合 F502011第6.15.8条规定5 碱含量，%0.8 水泥化学分析方法（176）强化指标6 密度，g3 2.8 水泥密度测定方法T208 符合180462008表1规定3、矿粉、矿粉 五、高性能混凝土的原材料序号项 目技术要求检验标准备注7 比表面积，m2 350450水泥比表面积测定方法（勃氏法）(8074)符合 F502011第6.15.8条规定8 需水量比，%100 高强高性能混凝土用矿物外加剂（18736）符合 F502011第6.15.8条规定9 含水率，%1.0 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（18046）符合180462008表1规定10流动度比，%95 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（18046）符合180462008表1规定1128d活性指数，%，95 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（18046）符合180462008表1规定4、细骨料、细骨料 五、高性能混凝土的原材料序号项 目质量指标备注C30C30C45C501 颗粒级配符合14684第6.1条2区强化指标2细度模数2.33.1符合 F502011第6.15.5条规定3 含泥量，%3.02.52.0符合 F502011第6.15.5条规定4 泥块含量，%0.5 符合 F502011第6.15.5条规定5 云母含量，%0.5 符合 F502011第6.15.5条规定6 轻物质含量，%0.5 符合 F502011第6.15.5条规定7 氯离子含量，%0.02 符合 F502011第6.15.5条规定8 硫化物及硫酸盐含量，%0.5 符合 F502011第6.15.5条规定4、细骨料、细骨料 五、高性能混凝土的原材料序号项 目质量指标备注C30C30C45C509有机物含量 合格 符合 F502011第6.15.5条规定10 坚固性，%8(天然砂,硫酸钠溶液法)25（人工砂，压碎指标）符合 F502011第6.3.1条类砂11 石粉含量%值1.41075符合 F502011第6.3.1条值1.453212吸水率，%2%强化指标13表观密度，3 2500 符合 F502011第6.3.1条14松散堆积密度，31350 符合 F502011第6.3.1条15空隙率，%47 符合 F502011第6.3.1条16碱集料反应 经碱集料反应试验后，试件无裂缝、酥裂、胶体外溢现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于 0.10%符合 F502011第6.3.1条5、粗骨料、粗骨料 五、高性能混凝土的原材料序号 项 目 质量指标备注C30C30C45C501 颗粒级配符合 F502011第6.4.3条规定符合 F502011第6.4.3条规定2 含泥量，%1.0 1.0 0.5 符合 F502011第6.15.6条规定3 泥块含量，%0.25 符合 F502011第6.15.6条规定4 针、片状颗粒总含量，%7 符合 F502011第6.15.6条规定5 硫化物及硫酸盐含量，%0.5 符合 F502011第6.15.6条规定6 氯离子含量，%0.02符合 F502011第6.15.6条规定7 有机物含量比色法合格符合 F502011第6.15.6条规定8 压碎值，%10 符合14685第6.6.2条类规定5、粗骨料、粗骨料 五、高性能混凝土的原材料序号 项 目 质量指标备注C30C30C45C509 坚固性，%8（预应力混凝土5）符合 F502011第6.15.6条规定10 吸水率，%2 符合14685第6.8条类规定11 岩石抗压强度，火成岩80；变质岩60，水成岩 30符合 F502011第6.4.1条规定12 表观密度，3 2500 符合 F502011第6.4.1条规定13松散堆积密度，3 1500 符合 F502011第6.15.6条规定14紧密空隙率，%40 符合 F502011第6.15.6条规定15碱集料反应 经碱集料反应试验后，试件无裂缝、酥裂、胶体外溢现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于 0.10%符合 F502011第6.4.1条规定6、外加剂、外加剂 五、高性能混凝土的原材料序号 项 目技术要求 备注早强型标准型缓凝型1 硫酸钠含量，%（成品含量，不折固）5.0符合 F502011第6.15.7条规定2 氯离子含量，%（成品含量，不折固）0.2高于769要求3 碱含量，%（成品含量，不折固）10.0高于769要求4 减水率，%25 符合8076第5.1条规定5 泌水率比，%20符合 F502011第6.15.7条规定6抗压强度比，%，不小于1d180170符合8076第5.1条规定3d 170 160 7d 145 150 140 28d 130 140 130 7收缩率比，%110 符合8076第5.1条规定8相对耐久性，%80符合 F502011第6.15.7条规定7、膨胀剂、膨胀剂 五、高性能混凝土的原材料8、水、水 五、高性能混凝土的原材料l水灰比定则：在水泥强度固定的条件下，水灰比是决定混凝土强度的最主要因素，其他（加水量、砂率、石子粒径）都是次要因素，可忽略不计。l最小加水量定则：在满足施工稠度的条件下，加水量越少配制的混凝土质量越好。也最经济。l最小砂率定则：在满足施工和易性的条件下，砂率越小，石子的骨架作用越密实，配制的混凝土质量越好，也最经济。l实体积定则：混凝土的体积等于各种材料绝对体积之和（包括空气体积）。配合比设计四定则六、高性能混凝土的配合比设计1 1、调查阶段、调查阶段2 2、理论配合比设计阶段、理论配合比设计阶段3 3、试配调整阶段、试配调整阶段1 1、混凝土使用环境调查、混凝土使用环境调查环境类别环境类别环境指标环境指标环境作用环境作用环境作用等级环境作用等级混凝土指标混凝土指标冻融环境冻融环境最冷月平均温度、饱水最冷月平均温度、饱水程度程度冻融破坏冻融破坏C、D、E含气量、平均气泡间距含气量、平均气泡间距系数系数盐冻环境盐冻环境最冷月平均温度、饱水最冷月平均温度、饱水程度、氯盐程度程度、氯盐程度盐冻破坏盐冻破坏D、E、F含气量含气量平均气泡间距系数平均气泡间距系数温度环境温度环境最冷月平均温度、最热最冷月平均温度、最热月平均温度、日温差月平均温度、日温差温度应力破坏、温度应力破坏、开裂开裂线膨胀系数、抗裂性线膨胀系数、抗裂性湿度环境湿度环境年平均降水量、年平均年平均降水量、年平均湿度、日湿度差湿度、日湿度差收缩破坏收缩破坏抗裂性能抗裂性能海洋环境海洋环境氯离子作用程度、饱水氯离子作用程度、饱水程度、干湿交替程度、干湿交替侵蚀破坏侵蚀破坏D、E、F耐侵蚀性、抗裂性耐侵蚀性、抗裂性碳化环境碳化环境二氧化碳含量、湿度、二氧化碳含量、湿度、干湿交替程度干湿交替程度碱度下降碱度下降A、B、C碱度、钢筋锈蚀碱度、钢筋锈蚀化学侵蚀环化学侵蚀环境境土或水中侵蚀因素、日土或水中侵蚀因素、日温差、干湿交替温差、干湿交替侵蚀破坏侵蚀破坏C、D、E、F抗渗性、耐侵蚀性抗渗性、耐侵蚀性碱骨料反应碱骨料反应集料碱活性集料碱活性碱骨料破坏碱骨料破坏混凝土碱含量、集料碱混凝土碱含量、集料碱活性活性大气环境大气环境空气中侵蚀因素、酸雨、空气中侵蚀因素、酸雨、汽车尾气汽车尾气侵蚀破坏侵蚀破坏C、D、E耐侵蚀性耐侵蚀性六、高性能混凝土的配合比设计2 2、混凝土施工环境调查、混凝土施工环境调查环境类别环境类别环境指标环境指标环境作用环境作用混凝土指标混凝土指标施工机械施工机械摊铺方式、振动成型方式摊铺方式、振动成型方式施工性能、强度均匀施工性能、强度均匀性性坍落度、扩展度、强度变异系坍落度、扩展度、强度变异系数数运输条件运输条件运输方式、运输距离运输方式、运输距离施工性能损失施工性能损失坍落度损失、凝结时间坍落度损失、凝结时间构件情况构件情况厚度、配筋情况厚度、配筋情况混凝土均匀性混凝土均匀性粗集料最大粒径粗集料最大粒径温度环境温度环境施工温度、温差施工温度、温差施工性能损失、收缩施工性能损失、收缩破坏破坏坍落度损失、凝结时间、水化坍落度损失、凝结时间、水化热、抗裂性能热、抗裂性能湿度环境湿度环境施工湿度、湿度差施工湿度、湿度差风力环境风力环境最大风力最大风力六、高性能混凝土的配合比设计3 3、混凝土技术指标确定、混凝土技术指标确定性能性能指标指标施工性能施工性能坍落度、坍落度损失、扩展度、粘度、凝结时间、含坍落度、坍落度损失、扩展度、粘度、凝结时间、含气量、表观密度、泌水率气量、表观密度、泌水率力学性能力学性能抗压强度、弹性模量抗压强度、弹性模量耐久性能耐久性能抗渗性、抗冻性、平均气泡间距系数、耐磨性、抗化抗渗性、抗冻性、平均气泡间距系数、耐磨性、抗化学侵蚀性、抗裂性、碱含量、氯离子含量学侵蚀性、抗裂性、碱含量、氯离子含量六、高性能混凝土的配合比设计配合比设计的原则是在兼顾经济性的同时满足混凝配合比设计的原则是在兼顾经济性的同时满足混凝土的施工性能指标、承载性能指标和耐久性能指标。土的施工性能指标、承载性能指标和耐久性能指标。目的是确定混凝土的组成材料及材料间比例。这就需目的是确定混凝土的组成材料及材料间比例。这就需要一组设计理论确定其组成材料的用量。要一组设计理论确定其组成材料的用量。六、高性能混凝土的配合比设计4 4、配合比设计基本理论、配合比设计基本理论在配合比设计中使用的理论有以下几种：在配合比设计中使用的理论有以下几种：（1 1）强度理论）强度理论确定胶凝材料与水的比例确定胶凝材料与水的比例 （2 2）施工性理论）施工性理论确定水与胶凝材料各自用量确定水与胶凝材料各自用量 （3 3）复合胶凝材料理论）复合胶凝材料理论确定水泥与掺合料比确定水泥与掺合料比例例 （4 4）绝对体积理论）绝对体积理论确定粗细集料总量确定粗细集料总量 （5 5）最大密实度理论）最大密实度理论确定粗细集料比例确定粗细集料比例 （6 6）浆骨比理论）浆骨比理论确定体积稳定性确定体积稳定性 （7 7）耐久性限制条件）耐久性限制条件满足耐久性要求满足耐久性要求六、高性能混凝土的配合比设计4 4、配合比设计基本理论、配合比设计基本理论美国确定粗细骨料比例的方程美国确定粗细骨料比例的方程 在单位体积混凝土中按捣实体积计的粗骨料在单位体积混凝土中按捣实体积计的粗骨料最佳用量，取决于粗骨料的最大粒径和细骨料的最佳用量，取决于粗骨料的最大粒径和细骨料的细度模数，而与粗骨料的形状无关。细度模数，而与粗骨料的形状无关。0=1/10（2.80）1000g()g在干燥捣实状态下粗骨料的堆积密度（）；在干燥捣实状态下粗骨料的堆积密度（）；细骨料的细度模数；细骨料的细度模数；2.80时单位体积混凝土粗骨料的最佳用量，按时单位体积混凝土粗骨料的最佳用量，按捣实体积计，可根据最大粒径按表捣实体积计，可根据最大粒径按表4-2-3选用。选用。最大粒径（）102040800.420.610.720.80用水量的计算法l每立方米混凝土的用水量可按下式计算：每立方米混凝土的用水量可按下式计算：l 0=10/3（）（）l式中：式中：0每立方米混凝土用水量（）；每立方米混凝土用水量（）；T塌落度（）；塌落度（）；K集料常数，按表集料常数，按表5-1-11选用。选用。粗集料最大粒径（）10204080K碎石57.553.048.544.0卵石54.550.045.541.01、原材料质量控制（1）水泥：比表面积、熟料成分变化、助磨剂变化、强度波动、需水量变化、水泥温度。（2）粉煤灰：细度、烧失量 矿粉：密度、烧失量、比表面积、碱含量（3）砂子：细度模数、含泥量、泥块含量 碎石：粒型、级配、含泥量、压碎指标值（4）外加剂：适应性、减水率、含气量七、高性能混凝土施工2、混凝土生产 （1）搅拌站控制：总工、控制台操作人员 （2）施工配合比：砂石含水率、外加剂掺量、砂率、骨料级配比例 （3）、搅拌时间：不少于90秒 （4）、开盘检定：验证配合比性能七、高性能混凝土施工3、混凝土运输 保温、保水 坍落度损失控制 严禁向混凝土内加水。七、高性能混凝土施工4、混凝土浇筑 坍落度满足施工要求的基础上用小值 混凝土粘度 基底与接茬处理 (4)摊铺厚度七、高性能混凝土施工5、混凝土振捣 （1）混凝土振捣密实的一般标志是混凝土液化泛浆后其表面基本不再下沉、气泡不持续涌出，泛浆、表面平坦 （2）泵送混凝土必须采用二次振捣、二次抹面工艺 （3）抹面时严禁洒水七、高性能混凝土施工6、混凝土养护 （1）养护时机 （2）养护方式 （3）养护水温七、高性能混凝土施工7、混凝土拆模 （1）拆模应满足强度要求 （2）拆模应满足温差要求七、高性能混凝土施工谢谢 谢谢！