高性能混凝土的制备和质量控制课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高性能混凝土的制备,与质量控制,江南大学,环境与土木工程学院,华渊,126,一、概 述,1.结构物采用高性能混凝土的必要性,2.高性能混凝土与普通混凝土的异同点,3.混凝土的发展趋势,据统计：在正常工作条件下，混凝土与预应力混凝土结构桥梁从建成到拆除重建的周期为4045年,共性： 高性能混凝土本质上与普通混凝土没有很大差别 使用的原材料仍然为水泥、砂、石、外加剂 生产工艺过程在宏观上与普通混凝土一致不同点： 掺加大量活性混合材，养护要求高 对施工单位的管理水平要求高 许多对普通混凝土不敏感的因素变得敏感了混凝土的发展,二、原材料质量要求,1、水泥,生产：生料粉磨熟料烧制（13001400度）再磨细（石膏）,水泥组成：,6067%; 21725%,2O338%; 2O30.56%,0.15.5%; 220.51.3%,313%,水泥分类,C 150根据水泥熟料（C3S、C2S、C3A、C4）的组成分成五类：,化合物,型,型,型,型,型,C3S,51,46,56,30,44,C2S,23,29,17,46,36,C3A,12,6,12,5,4,C4,10,14,10,13,12,我国水泥的主要品种（6种）,硅酸盐水泥（波特兰水泥）,普通硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,复合硅酸盐水泥,（1）水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰。有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜使用早强水泥。,（2）除国标外，应满足下表规定,序号,项目,技术要求,1,比表面积,350m2（硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥）,2,80m方孔筛筛余,10.0%（普通硅酸盐水泥）,3,游离氧化钙含量,1.0%,4,碱含量,0.80%,5,熟料中的C3A含量,8%，氯盐环境下10%,6,氯离子含量,不宜大于0.10%（钢筋混凝土）,0.06%（预应力混凝土）,注：1 当骨料具有碱硅酸反应活性时，水泥的碱含量不应超过0.60%。,2 C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.60%。,（3）检验要求,检验项目,进场检查,复检,日常检验,项目,频次,项目,频次,项目,频次,水,泥,烧失量,氧化镁含量,三氧化硫含量,碱含量,比表面积,更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告,施工、监理单位均全部检查,下列任一情况为一批，每批检验一次：,任何新选货源；,同厂家、同批号、同品种的水泥达3个月及出厂日期达3个月的水泥。,同厂家、同批号、同品种、同强度等级、同出厂日期且连续进场的散装水泥每500t（袋装水泥每200t）检验一次，当不足500t或200t时，也需检验一次。,细度,凝结时间,安定性,强度,游离氧化钙含量,助磨剂名称及掺量,石膏名称及掺量,混合材名称及掺量,氯离子含量,熟料C3A含量,2、矿物掺和料,主要三类,（1）胶凝作用：矿渣、钢渣、高钙粉煤灰,（2）火山灰材料：天然火山灰、浮石、凝灰岩、硅藻土、低钙粉煤灰、硅灰等,（3）惰性材料：生黏土、石灰石粉、气冷矿渣,21粉煤灰,煤粉燃烧残渣,粉磨加工,磨细灰,设备集尘,原状灰,序号,名称,技术要求,C50以下混凝土,C50及以上混凝土,1,细度，%,20,12,2,氯离子含量，%,不宜大于0.02,3,需水量比，%,105,100,4,烧失量，%,5.0,3.0,5,含水量，%,1.0（干排灰）,6,3含量，%,3.0,7,含量，%,10（对于硫酸盐侵蚀环境）,粉煤灰检验要求,检验项目,进场检查,复检,日常检验,项目,频次,项目,频次,项目,频次,粉煤灰,细度,烧失量,需水量比,每品种每料源核查供应商提供的报告,施工单位和监理单位全部检查,下列任一情况为一批，每批检验一次：,任何新选货源；,同厂家、同批号、同品种达3个月及出厂日期达3个月。,同厂家、同编号、同品种、同出厂日期的产品每120吨检验一次，不足120吨时，也需检验一次。,碱含量,含水率,三氧化硫含量,氧化钙含量,氯离子含量,22矿渣粉,矿渣：化学成分与水泥熟料类似，氧化钙含量较低，氧化铝和氧化硅的含量较高。,在碱环境或硫酸盐环境下活性逐步激发,序号,名称,技术要求,1,含量，%,14,2,3含量，%,4.0,3,烧失量，%,3.0,4,氯离子含量，%,0.02,5,比表面积，m2,350500,6,需水量比，%,100,7,含水率，%,1.0,8,活性指数，%，28d,95,矿渣粉检验要求,检验项目,进场检查,复检,日常检验,项目,频次,项目,频次,项目,频次,矿渣粉,比表面积,烧失量,需水量比,更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告,施工单位和监理单位全部检查,下列任一情况为一批，每批检验一次：,任何新选货源；,同厂家、同批号、同品种达3个月及出厂日期达3个月。,同厂家、同编号、同品种、同出厂日期的产品每120吨检验一次，不足120吨时，也需检验一次。,碱含量,含水率,三氧化硫含量,氧化镁含量,氯离子含量,活性指数,23硅灰,石英在2000度条件下蒸发为气体部分氧化凝结为圆球状微珠。,颗粒细小，形状浑圆而且活性高,贮存和运输比较困难,序号,名称,技术要求,1,烧失量，%,6,2,氯离子含量，%,不宜大于0.02,3,2含量，%,85,4,比表面积，m2,18000,5,需水量比，%,125,6,含水率，%,3.0,7,活性指数，%，28d,85,硅灰检验要求,检验项目,进场检查,复检,日常检验,项目,频次,项目,频次,项目,频次,硅灰,比表面积,烧失量,需水量比,活性指数,更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告,施工单位和监理单位全部检查,下列任一情况为一批，每批检验一次：,任何新选货源；,同厂家、同批号、同品种达3个月及出厂日期达3个月。,同厂家、同编号、同品种、同出厂日期的产品每30吨检验一次，不足30吨时，也需检验一次。,碱含量,含水率,二氧化硅含量,氯离子含量,3、外加剂,混凝土外加剂：,减水剂 缓凝剂,引气剂 泵送剂,防冻剂 膨胀剂,速凝剂 早强剂等,（1）外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。外加剂与水泥之间应有良好的相容性。,掺量,流动性,A,B,时间,流动性,A,B,C,序号,项 目,指 标,1,水泥净浆流动度，,240,2,硫酸钠含量，%,10.0,3,氯离子含量，%,0.2,4,碱含量(20.658K2O),10.0,序号,项 目,指 标,备注,5,减水率，%,20,6,含气量，%,3.0,用于配制非抗冻混凝土时,4.5,用于配制抗冻混凝土时,7,坍落度保留值，,30,180,用于泵送混凝土时,60,150,用于泵送混凝土时,8,常压泌水率比，%,20,9,压力泌水率比，%,90,用于泵送混凝土时,10,抗压强度比，%,3d,130,7d,125,28d,120,11,对钢筋锈蚀作用,无锈蚀,12,收缩率比，%,135,13,相对耐久性指标，%，200次,80,外加剂检验要求,检验项目,进场检查,复检,日常检验,项目,频次,项目,频次,项目,频次,外加剂,减水率,常压泌水率比,含气量,凝结时间差,抗压强度比,更换料源或每批进货时核查供应商提供的报告,施工单位和监理单位全部检查,下列任一情况为一批，每批检验一次：,任何新选货源；,同厂家、同批号、同品种达6个月及出厂日期达6个月。,同厂家、同编号、同品种、同出厂日期的产品每50吨检验一次，不足50吨时，也需检验一次。,匀质性,水泥净浆流动度,硫酸钠含量,氯离子含量,坍落度保留值,压力泌水率比,对钢筋的锈蚀作用,耐久性指数,收缩率比,41、砂,（1）细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂。不宜使用山砂。不得使用海砂。,（2）坚固性：不大于8%；吸水率：不大于2%；优先使用非碱活性骨料,项目,质量指标,C30,C30C45,C50,含泥量，%,3.0,2.5,2.0,泥块含量，%,0.5,云母含量，%,0.5,轻物质含量，%,0.5,氯离子含量，%,0.02,3含量，%,0.5,有机物含量（用比色法试验）,颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。,混凝土强度等级,C30,C30C45,C50,石粉含量（%）,1.40,10.0,7.0,5.0,1.40,5.0,3.0,2.0,采用人工砂或混合砂时，压碎指标值应小于25%，石粉含量应符合下表规定：,砂检验要求,检验项目,复检,日常检验,项目,频次,项目,频次,砂,细度模数,含泥量,泥块含量,云母含量,轻物质含量,有机物含量,石粉含量,压碎指标,下列任一情况为一批，每批检验一次：,任何新选货源；,连续使用同料源、同品种、同规格的粗骨料达一年。,连续进场的同料源、同品种、同规格的粗骨料每400m3（或600t）为一批，不足上述数量时也按一批计。,吸水率,坚固性,硫化物及硫酸盐含量,氯离子含量,碱活性,42、石,（1）粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。优先采用非活性骨料。,（2）最大粒径：保护层厚度的2/3，钢筋最小间距的3/4。C50以上时，不应大于25。,（3）骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于15003，紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2%（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于1%）,（4）粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。施工过程中碎石的强度可用压碎指标值进行控制，且应符合下表的规定。,混凝土,强度等级,C30,C30,岩石种类,水成,岩,变质岩或,深成的火,成岩,火成岩,水成,岩,变质岩或,深成的火,成岩,火成,岩,碎石,16,20,30,10,12,13,碎卵石,16,12,项目 强度等级,C30,C30C45,C50,含泥量，%,1.0,1.0,0.5,泥块含量，%,0.25,针、片状颗粒总含量，%,10,10,8,硫化物及硫酸盐含量,（折算成3），%,0.5,氯离子含量，%,0.02,碎卵石中有机质含量,（用比色法试验）,颜色不应深于标准色。当深于标准色,时，应配制成混凝土进行强度对比试,验，抗压强度比不应小于0.95。,石检验要求,检验项目,复检,日常检验,项目,频次,项目,频次,石,颗粒级配,压碎指标,针片状颗粒含量,含泥量,泥块含量,下列任一情况为一批，每批检验一次：,任何新选货源；,连续使用同料源、同品种、同规格的粗骨料达一年。,连续进场的同料源、同品种、同规格的粗骨料每400m3（或600t）为一批，不足上述数量时也按一批计。,岩石抗压强度,吸水率,紧密空隙率,坚固性,硫化物及硫酸盐含量,氯离子含量,有机物含量（碎卵石）,碱活性,5、拌合用水,（1）拌合用水可采用饮用水。当采用其他来源的水时，水的品质应符合下表的要求,项目,预应力混凝土,钢筋混凝土,素混凝土,值,4.5,4.5,4.5,不溶物，,2000,2000,5000,可溶物，,2000,5000,10000,氯化物（以计），,500,1000,3500,硫酸盐（以42-计），,600,2000,2700,碱含量（以当量2O计），,1500,1500,1500,（2）用拌合用水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）进行水泥净浆试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于30，其初凝和终凝时间尚应符合水泥国家标准的规定,（3）用拌合用水配制的水泥砂浆或混凝土的28d抗压强度不得低于用蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）拌制的对应砂浆或混凝土抗压强度的90%,（4）拌合用水不得采用海水。当混凝土处于氯盐环境时，拌合水氯离子含量应不大于200。对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土，拌合水氯离子含量不得超过350,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,59,59,59,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SO,4,2-,计，mg/L）,600,2700,2700,硫化物（以S,2-,计，mg/L）,100,三、力学性能要求, 预应力混凝土梁混凝土强度设计等级C50 桥梁墩台、桩基混凝土强度设计等级C30 预应力混凝土轨枕混凝土强度设计等级C60 预应力混凝土轨道板强度设计等级C60,四、耐久性能要求,抗冻性 墩台、桩基300次，桥梁、轨枕,200250次,2 抗渗性 S1220,3 抗裂性 0.20,4 抗渗透性 C 1000库仑,抗碱骨料反应性 碱硅酸盐反应砂浆棒,膨胀率 0.10%,6 护筋性 无锈蚀,五、混凝土配合比要求,1、需考虑的因素,结构部位,施工方法,环境条件,材料性能,设计要求,2、配合比参数的选择,（1）、C30及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400 3，C35C40混凝土不宜高于450 3，C50及以上混凝土不宜高于500 3。,（2）、混凝土中宜适量掺加优质的粉煤灰、矿渣粉或硅灰等矿物掺合料。混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土的水胶比不得大于0.45。预应力混凝土以及处于冻融环境的混凝土中粉煤灰的掺量不宜大于30%,（3）混凝土中应掺加适量符合技术条件要求的混凝土外加剂，优先选用多功能复合外加剂。,（4）混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量应满足设计要求，当设计无要求时，钢筋混凝土及预应力混凝土应满足相应的要求；素混凝土应满足相应的要求。,环境类别,环境作用等级,使用年限级别,一（100年）,二（60年）,三（30年）,碳化环境,T1,0.55， 280,0.60， 260,0.65， 260,T2,0.50， 300,0.55， 280,0.60， 260,T3,0.45， 320,0.50， 300,0.50， 300,氯盐环境,L1,0.45， 320,0.50， 300,0.50， 300,L2,0.40， 340,0.45， 320,0.45， 320,L3,0.36， 360,0.40， 340,0.40， 340,化学侵蚀环境,H1,0.50， 300,0.55， 280,0.60， 260,H2,0.45， 320,0.50， 300,0.50， 300,H3,0.40， 340,0.45， 320,0.45， 320,H4,0.36， 360,0.40， 340,0.40， 340,冻融破坏环境,D1,0.50， 300,0.55， 280,0.60， 260,D2,0.45， 320,0.50， 300,0.50， 300,D3,0.40， 340,0.45， 320,0.45， 320,D4,0.36， 360,0.40， 340,0.40， 340,磨蚀环境,M1,0.50， 300,0.55， 280,0.60， 260,M2,0.45， 320,0.50， 300,0.50， 300,M3,0.40， 340,0.45， 320,0.45， 320,环境类别,环境作用等级,设计使用年限级别,一（100年）,二（60年）,三（30年）,碳化环境,T1、T2 、T3,0.60， 280,0.65， 260,0.65， 260,氯盐环境,L1、 L2、 L3,0.60， 280,0.65， 260,0.65， 260,化学侵蚀环境,H1,0.50， 300,0.55， 280,0.60， 260,H2,*,0.50， 300,0.50， 300,H3,*,*,*,H4,*,*,*,冻融破坏环境,D1,0.50， 300,0.55， 280,0.60， 260,D2,*,0.50， 300,0.50， 300,D3,*,*,*,D4,*,*,*,磨蚀环境,M1,0.55， 280,0.60， 260,0.65， 260,M2,0.50， 300,0.55， 280,0.60， 260,M3,*,0.50， 300,0.50， 300,（5）对于硫酸盐侵蚀环境中的混凝土结构，混凝土的胶凝材料组成还应满足下表的要求，胶凝材料的抗蚀系数应不小于0.80。,环境作,用等级,水泥品种,水泥熟料中的,C3A含量，%,粉煤灰或矿渣粉的掺量，%,最小胶凝材料用量，3,H1,普通硅酸盐水泥,8,20,300,中抗硫酸盐硅酸盐水泥,5,/,300,H2,普通硅酸盐水泥,8,25,330,中抗硫酸盐硅酸盐水泥,5,20,300,高抗硫酸盐硅酸盐水泥,3,/,300,H3，H4,普通硅酸盐水泥,6,30,360,中抗硫酸盐硅酸盐水泥,5,25,360,高抗硫酸盐硅酸盐水泥,3,20,360,（6）当骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.100.20%时，混凝土的碱含量应满足下表的规定；当骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.200.30%时，除了混凝土的碱含量应满足下表的规定外，还应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺合料和复合外加剂，并应通过试验证明抑制有效。,使用年限级别,一（100年）,二（60年）,三（30年）,环境条件,干燥环境,3.5,3.5,3.5,潮湿环境,3.0,3.0,3.0,含碱环境,*,3.0,3.0,（7）钢筋混凝土中氯离子总含量（包括水泥、矿物掺合料、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子含量之和）不应超过胶凝材料总量的0.10%，预应力混凝土的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06。,（8）无抗冻要求的混凝土含气量不应小于2.0%（干硬性混凝土除外）。当混凝土有抗冻要求时，混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定。,3、测算与试拌,（1）氯离子与碱含量的测算,（2）根据估计用水量、水泥用量和矿物掺和料用量估算强度,（3）通过外加剂调整混凝土坍落度,（4）通过外加剂、用水量和胶凝材料用量调整含气量,4、配合比参数调整,进行胶凝材料用量及组成变化进行试拌，测试坍落度、含气量、早龄期强度与弹性模量。,确定多个基本配合比，进行有害物含量测算和抗裂性对比试验,4、硬化混凝土参数测试,（1）立方体抗压强度,一般可采用100100100的试件，C50以上强度等级混凝土应采用150150150的试件。,（2）静力弹性模量,一般可采用100100300或 150150300的试件进行测试,（3）耐久性能：电通量、抗冻性、抗渗性、防腐性等,六、生产工艺要求,1、施工前准备,2、原材料储存与管理,3、搅拌,4、运输,5、浇筑,6、振捣,7、养护,8、拆模,9、实体结构核查,1、施工前准备,（1）施工和监理单位应确定并培训专门从事混凝土关键工序施工的操作人员和试验检验人员。,（2）应针对设计要求、施工工艺和施工环境等因素的特点，会同设计、监理各方，共同制定施工全过程的质量控制与保证措施。,（3）应制定严密的施工技术方案，特别应制定明确的混凝土养护措施方案。,（4）应建立完善的质量保证体系和健全的施工质量检验制度，加强对施工过程每道工序的检验，发现与规定不符的问题应及时纠正，并按规定作好记录。,（5）应明确施工质量检验方法。质量检验方法和手段应符合本技术条件的规定以及国家和铁道部的相关标准要求，检验结果应真实可靠。,（6）应针对不同混凝土结构的特点和施工季节、环境条件特点进行混凝土试浇筑，验证并完善混凝土的施工工艺，发现问题及时调整。,（7）应根据设计要求、工程性质以及施工管理要求，在施工现场建立具有相应资质的实验室。,（8）施工前形成的主要施工技术文件至少应包含以下内容：,1） 混凝土耐久性的施工组织设计。,2） 混凝土施工质量保证体系及其验证制度。,3） 混凝土原材料的质量要求及其检验方法。,4） 落实混凝土配合比设计所提出的特殊要求的具体措施。,5） 按照混凝土验收标准的要求对施工试件做出的具体规定。,6） 混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等工序的施工质量控制措施及其检验方法。,7） 预应力混凝土结构及其连接缝施工的专门操作细则和质量检验方法。,8） 实体混凝土质量检验评定方法。,9） 设计和施工技术文件未明确的混凝土专项检查的方法、设备及标准,2、原材料存储及管理,（1）原材料进厂（场）后，应对原材料的品种、规格、数量以及质量证明书等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验。,（2）原材料进场（厂）后，应及时建立“原材料管理台帐”，台帐内容包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。“原材料管理台帐”应填写正确、真实、项目齐全，并经监理工程师签认。,（3）水泥、矿物掺合料等应采用散料仓分别存储。袋装粉状材料在运输和存放期间应用专用库房存放，不得露天堆放，且应特别注意防潮。水泥储运过程中，还应符合下列规定：,1） 装运水泥的车、船应有棚盖。,2） 贮存水泥的仓库应设在地势较高处，周围应设排水沟。,3） 在装卸、搬移过程中不得抛掷袋装水泥。,4） 应按品种、强度等级分批堆垛，堆垛高度不宜大于1.5m。堆垛应架离地面0.2m以上，并距离四周墙壁0.20.3m，或预留通道。,5） 临时露天堆放时应上盖下垫。,6） 储存散装水泥过程中,应采取措施降低水泥的温度或防止水泥升温。,（4）粗骨料应按要求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量,（5）不同混凝土原材料应有固定的堆放地点和明确的标识，标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进厂（场）日期。原材料堆放时应有堆放分界标识，以免误用。骨料堆场应事先进行硬化处理，并设置必要的排水设施。,3、搅拌,（1）搅拌设备,大型混凝土搅拌站,现场混凝土搅拌站,搅拌机选型：应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机。,搅拌站应采用计算机控制技术，现场关键部位采用监控系统。,（2）搅拌工艺要求,搅拌站必须严格掌握混凝土材料配合比，并在搅拌机旁挂牌公布，便于检查。,混凝土原材料按重量计的允许偏差，应符合下列规定：,水泥、矿物掺合料、外加剂：1；,粗、细骨料：2；,拌合水：1。,投料顺序：混凝土原材料计量后，宜先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后，加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后，再投入外加剂，并搅拌均匀为止。,季节施工：,雨季骨料含水率测试,夏季施工,冬季施工,（3）搅拌质量控制,混凝土拌制是否均匀，混凝土的拌合物质量是否满足设计要求，一般通过检测其工作性来控制。高性能混凝土出机检查的工作性主要是坍落度、含气量、混凝土温度和泌水状况。不合格时，要查找原因，一般的原因可能是称料的误差、水的计量不准、骨料含水量测试或计算失误，等等。查不出原因时，可适当追加复合外加剂以弥补坍落度和含气量的不足，不可采取加水的方式增加混凝土的坍落度。,4、运输,对混凝土拌合物运输的基本要求是：不产生离析现象，保证规定的坍落度、含气量和在混凝土初凝之前能有充分时间进行浇筑和捣实。,运输方式：地面运输和垂直运输,运输工具：吊罐 、搅拌输送车搬运 、皮带输送机 、混凝土管道泵送运输,冬夏季运输设备应保温隔热处理,5、浇筑,（1）浇筑混凝土前，应针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等；混凝土浇筑过程中，不得无故更改事先确定的浇筑方案。,（2）混凝土前，应仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，并指定专人作重复性检查，以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。构件侧面和底面的垫块至少应为4个2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。,（3）混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。,当设计无要求时，混凝土的入模温度宜控制在530。,（4）混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。,（5）混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90，不得随意留置施工缝。,（6）混凝土的一次摊铺厚度不宜大于600（当采用泵送混凝土时）或400（当采用非泵送混凝土时）。浇筑竖向结构的混凝土前，底部应先浇入50100厚的水泥砂浆（水灰比略小于混凝土）。,（7）炎热季节浇筑混凝土时，应避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射，保证混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过40。应尽可能安排在傍晚而避开炎热的白天浇筑混凝土。,在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时，应采取适当挡风等措施，防止混凝土失水过快，此时应避免浇筑有较大暴露面积的构件 。,（8）浇筑大体积混凝土结构（或构件最小断面尺寸在800以上的结构）前，应根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施，如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等 。,（9）新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15,（10）预应力混凝土预制梁应采用快速、稳定、连续、可靠的浇筑方式一次浇筑成型。每片梁的浇筑时间不宜超过6h，最长不超过混凝土的初凝时间。,检验要求,（1）混凝土坍落度：每50m3或每工作班测试不少于1次，测试结果应满足配合比设计要求，偏差不宜大于20。,（2）混凝土含气量：每50m3或每工作班测试不少于1次，含气量应满足下表要求,环境条件,混凝土,无抗冻要求,混凝土有抗冻要求,D1,D2 、D3,D4,含气量,%,2.0,4.0,5.0,5.5,（3）混凝土入模温度：每工作班至少3次，监理单位至少一次。,（4）强度试件：,1）每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。,2）每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。,3）现浇混凝土的每一结构部位，取样不得少于一次。每次取样应至少留置一组试件。,4）标准条件养护试件的留置组数应按设计要求、相关标准规定和实际需要确定,（5）耐久性试件,当设计要求时，应留置混凝土电通量、抗渗性、抗冻性、耐磨性试件。,同标段、同施工工艺、同配合比混凝土至少进行一次抽检。,每20000m3混凝土取样检验一次。,6、振捣,（1）可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件,（2）按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土，应在混凝土浇筑过程中及时将入模的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振,（3）预应力混凝土梁宜采用侧振并辅以插入式振捣器振捣的方式振捣,（4）采用插入式振捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌合物内平拖，也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌合物 。,（5）在振捣混凝土过程中，应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。混凝土浇筑完成后，应仔细将混凝土暴露面压实抹平，抹面时严禁洒水 。,7、养护,（1）混凝土振捣完成后，应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖（可采用蓬布、塑料布等进行覆盖），尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止。,（2）混凝土的蒸汽养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持环境温度不低于5，灌筑结束46h后方可升温，升温速度不宜大于10，恒温期间混凝土内部温度不宜超过60，最大不得超过65，恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定，降温速度不宜大于10,（3）混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护。,（4）混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期间，包覆（裹）物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包覆（裹）养护时间 。,（5）采用喷涂养护液养护时，应确保不漏喷,（6）终凝后的持续保湿养护时间宜满足下表要求,混凝土类型,水胶比,大气潮湿(50%)，,无风，无阳光直射,大气干燥(50%)，,有风，或阳光直射,日平均气温,T（）,潮湿养护期限（d）,日平均气温T（）,潮湿养护期限（d）,胶凝材料中,掺有矿物掺,合料,0.45,5T10,10T20,20T,21,14,10,5T10,10T20,20T,28,21,14,0.45,5T10,10T20,20T,14,10,7,5T10,10T20,20T,21,14,10,胶凝材料中,未掺矿物掺,合料,0.45,5T10,10T20,20T,14,10,7,5T10,10T20,20T,21,14,10,0.45,5T10,10T20,20T,10,7,7,5T10,10T20,20T,14,10,7,（7）在任意养护时间，淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15。,（8）混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20（截面较为复杂时，不宜超过15）。大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。混凝土在冬季和炎热季节拆模后，若天气产生骤然变化时，应采取适当的保温（寒季）隔热（夏季）措施，防止混凝土产生过大的温差应力。,（9）混凝土拆模后可能与流动水接触时，应在混凝土与流动的地表水或地下水接触前采取有效保温保湿养护措施养护14d以上，且确保混凝土获得75%以上的设计强度。养护结束后及时回填,（10）直接与海水或盐渍土接触的混凝土，应保证混凝土在强度达到设计等级以前不受侵蚀。并尽可能推迟新浇混凝土与海水或盐渍土直接接触的龄期，一般不宜小于6周。,（11）对于严重腐蚀环境下采用大掺量粉煤灰的结构构件，在完成规定的养护期限后，如条件许可，在上述养护措施基础上仍应进一步适当延长潮湿养护时间。,（12）混凝土养护期间，应对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差满足要求。,（13）当昼夜平均气温低于5或最低气温低于3时，应按冬季施工处理。,（14）混凝土养护期间，施工和监理单位应各自对混凝土的养护过程作详细记录，并建立严格的岗位责任制,8、拆模,（1）模板得拆除时间应根据拆模以后对混凝土的影响来确定。拆模后混凝土不得有能量测到的挠度或扭动，更不能因拆除支撑或拆模作业使混凝土产生明显的损坏,（2）混凝土构件的拆模时间一般应根据环境温度以及构件特征多确定。混凝土拆模可根据同条件养护试件的强度进行控制，当设计未提出要求时，应符合下列规定：,侧模应在混凝土强度达到2.5以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。,底模应在混凝土强度符合下表的规定后，方可拆除,结构类型,结构跨度,达到混凝土设计强度的百分率（%）,板、拱,2,50,28,75,8,100,梁,8,75,8,100,悬臂梁（板）,2,75,2,100,（3）拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外，还应考虑到拆模时的混凝土温度（由水泥水化热引起）不能过高，以免混凝土接触空气时降温过快而开裂，更不能在此时浇注凉水养护。混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。,（4）一般情况下，结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20（截面较为复杂时，温差大于15）时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒冷季节，若环境温度低于0时不宜拆模。在炎热和大风干燥季节，应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺 ,9、实体结构核查,（1）表面裂缝,（2）钢筋保护层厚度,1、表面裂缝,用肉眼或放大镜观察实体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，普通混凝土结构表面的裂缝最大宽度不得大于0.20，预应力混凝土结构不得出现结构性裂缝。,抽检频率：,路基：每处支挡结构全部检查。,桥涵：每孔梁、每个墩台、每座涵洞全部检查。,隧道：衬砌的拱部、边墙、仰拱（底板）及洞门、端翼墙全部检查,2、钢筋保护层厚度,采用无损检测方法进行混凝土保护层厚度的检测（当对混凝土保护层厚度检测结果有怀疑时，可采用局部破损的方法进行复核，复核结束后对破损部位进行及时修复），检验结果应满足设计要求。,抽检频率：,路基：每支挡结构不少于三处，每处不少于10个点。,桥涵：每孔梁不少于三处，每个墩台不少于三处，每座涵洞不少于三处，每处不少于10个点。,隧道：每100m衬砌的拱部、边墙、仰拱（底板）各不少于一处，隧道洞门、端翼墙各不少于三处，每处不少于10个点,七、高性能混凝土工程应用实例,1英吉利海峡隧道, 位于海平面下50250m，总长51，其中37位于海平面下。, 隧道由三条分隧道组成：2条通行道和一条维修道。, 设计寿命为120年。,1英吉利海峡隧道, 原设计采用规定强度为45，实际上约63。, 水泥：采用两种当地海工用的水泥，C3A含量分别为0.690.77%。, 砂：由石灰石碎石与石英石组成。, 粗骨料：粒径38、512.5的石灰石碎石。,混凝土隧道衬里配比组成,2香港青马大桥,设计使用寿命120年，要求混凝土扩散系数小于910-13m2（23下试验）（910-92）。,香港青马大桥混凝土配合比,3日本明石海峡大桥,主跨距1990m。要求混凝土温升很低、流动性很大，流动性保持时间很长，浇筑量很大。,耐久性设计要求120年，桥墩采用免振自密实混凝土，桥面及梁采用泵送高性能混凝土。,混凝土配合比参数如下：,0.35（0.33）,胶凝材料5003，水泥60，其余为矿渣及粉煤灰,（C40：S40：F20）,石灰石碎石10603,砂 7603,扩散系数（通过电量）1000库仑。,混凝土性能要求,91d设计强度,91d配制强度,集料最大粒径,目标坍落度,泌水量,目标含气量,基准的,流化,36.3,54.9,20,8025,24015,3,41,坍落度（坍落流动度）,含气量,凝结时间,泌水量,基准,流态,基准,流态,初凝,终凝,60,250（555）,3.7,4.5,21：00,25：00,0.63,拌和物性能,硬化混凝土性能,抗压强度,弹性模量,抗拉强度,3d,7d,28d,91d,3d,7d,28d,91d,7d,28d,91d,16.3,29.4,51.9,66.2,22.6,28.4,38.3,43.0,2.68,4.01,4.48,4北京航华科技贸易中心,C60泵送混凝土柱和C40大型厚基础底版；,底层高强混凝土柱断面大，不掺防冻剂进行冬季施工；,基础底板混凝土在夏季一次连续浇灌，无施工缝， 不设伸缩缝；,要求控制混凝土的内外温差和收缩开裂。,组成/（3）,坍落度,坍落流动度,90坍落度损失,抗压强度,水泥,粉煤灰,7d,14d,28d,450,100,195,500,9.1,62.7,72.7,80.1,混凝土配合比及强度（C60）,基础底版混凝土,60d设计强度等级为C40,抗渗标号S8,钢筋密集，要求较大坍落度,初凝时间大于10h,控制混凝土的温升和降温速度,混凝土配合比及拌和物性能,配合比3,初凝时间,坍落度,水,水泥,粉煤灰,2,砂率,原始,60后,180,340,100,38,35,1012,180200,160180,5美国西雅图双联广场和太平洋第一中心,62层,总高231.34m,混凝土设计强度79,设计弹性模量50（钢管）,泵送无振捣,混凝土配合比及力学性能,配合比3,抗压强度,弹性模量,水泥,粉煤灰,水,硅灰,砂,石,外加剂,28d,56d,28d,56d,534,60,130,2,625,1070,10,115,131,49.6,56,6上海南浦大桥,主塔断面为中空方形断面,壁厚70，高154m,3 d强度达到30,混凝土强度等级C40,我国最早泵送高度达到154m的工程,混凝土配合比,编号,水胶比,配合比3,坍落度,水,水泥,粉煤灰,砂,石,泵送剂,1,0.45,190,400,40,698,1050,8,180,2,0.44,185,400,40,648,1100,6.8,165,3,0.45,190,400,40,648,1100,8,195,混凝土28天验收质量,入泵坍落度,3d,强度,28d抗压强度,28d力学性能,28d物理性能,抗折,劈拉,弹模,收缩/106,徐变系数,冻融损失,抗渗标号,抗碳化性,182,33,55,4.87,3.93,44.1,678,1.9,2.5%,38,良好,7日本东京建造的两幢超高层住宅,住宅A地上43层，住宅B地上32层。高度均超过100m，柱间距约10m的大跨度。采用高强钢筋和高强度高性能混凝土，使柱子断面控制在950950以下。,采用代号为 2个搅拌站供应的商品砼。砼配合比如表12所示，施工应用结果如表13所示。,8、其它应用高性能混凝土的实例,谢谢大家,