《高性能混凝土培训班-2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高性能混凝土培训班-2.ppt（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、谢永江 京沪高速铁路高性能混凝土的若干问题 一 范围二 引用标准三 术语四 基本规定五 技术要求 混凝土原材料品质指标 混凝土拌和物性能 混凝土力学性能 混凝土耐久性能六 高性能混凝土试验方法七 高性能混凝土施工控制要点八 高性能混凝土应用实例 主要内容 一 高性能混凝土的特点 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40 45年 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 掺加大量活性混合材和专用复合外加剂 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
2、得敏感了混凝土的发展 二 京沪高速铁路高性能混凝土应用范围 1 0 1本技术条件适用于京沪高速铁路预应力混凝土梁以及桥梁基础 墩台 承台 涵洞等混凝土结构 1 0 2本技术条件适用的环境类别及其条件特征列于表1 0 2 1 0 3当混凝土结构所处环境类别和条件特征不符合表1 0 2的规定 或当结构处于多种类别环境同时作用时 应参照有关标准另行设计 表1 0 2适用环境条件特征 1 0 1本技术条件适用于京沪高速铁路预应力混凝土梁以及桥梁基础 墩台 承台 涵洞等混凝土结构 1 0 2本技术条件适用的环境类别及其条件特征列于表1 0 2 1 0 3当混凝土结构所处环境类别和条件特征不符合表1 0
3、2的规定 或当结构处于多种类别环境同时作用时 应参照有关标准另行设计 三 引用标准 1原材料标准GB T176 1996水泥化学分析方法GB175 1999硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥JGJ52 92普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ53 92普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法GB T18736 2002高强高性能混凝土用矿物外加剂GB1596 91用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB T18046 2000用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉JGJ63 89混凝土拌合用水标准GB8076 1997混凝土外加剂JC473 2001混凝土泵送剂 2试验方法标准GB T8077 2000混凝土外加
4、剂匀质性试验方法GBJ82 85普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法GB T50080 2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB T50081 2002普通混凝土力学性能试验方法标准GB2420 81水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法GB749 65水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法ASTMC1202 97混凝土Cl 渗透电量快速测定方法TB T2922 1 1998铁路混凝土骨料碱活性试验方法岩相法TB T2922 3 1998铁路混凝土骨料碱活性试验方法砂浆棒法TB T2922 4 1998铁路混凝土骨料碱活性试验方法岩石柱法TB T2922 5 2002铁路混凝土骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法TB
5、T2298 2 1991混凝土强度后装拔出试验方法 3技术条件与试验规程TB T3054 2002铁路混凝土工程预防碱 骨料反应技术条件CECS02 88钻芯法检测混凝土强度技术规程JGJ T23 2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程DL T5150 2001水工混凝土试验规程JGJ T10 95混凝土泵送施工技术规程 四 术语 3 0 1环境作用能引起结构材料性能劣化或腐蚀的环境因素如温度 湿度及各种有害物质等施加于结构上的作用 3 0 2腐蚀材料与环境因素发生物理 化学 电化学作用过程中性能损伤与破坏 3 0 3结构耐久性结构及其部件在可能引起材料性能劣化的各种因素作用下长期维持其应有
6、功能的能力 3 0 4水泥碱含量水泥中等当量氧化钠氧化钠和0 658倍氧化钾的质量百分含量之和 的含量 以质量百分率表示 3 0 5胶凝材料用于配制混凝土的硅酸盐水泥与矿物掺和料的总称 矿物掺和料在混凝土配比中的用量 通常以其占胶凝材料总量的百分比 重量比 表示 3 0 6水胶比混凝土的用水量与胶凝材料总量之比 重量比 3 0 7矿物掺和料在混凝土搅拌过程中加入的用于改善新拌和硬化混凝土性能 特别是混凝土耐久性 具有一定细度与活性的某些矿物类产品 如粉煤灰 磨细矿渣粉等 可以单一使用或复合使用 3 0 8专用复合外加剂对水泥分散能力强 适应性好 减水率高 坍落度损失小 能明显改善和提高混凝土耐
7、久性能 专用于京沪高速铁路高性能混凝土的复合型外加剂 3 0 9高性能混凝土以耐久性为基本要求 在采用常规材料和工艺制造的水泥基混凝土中掺入一定量的矿物掺和料和专用复合外加剂 取用较低的水胶比和较少的水泥用量 并在施工时采取严格的质量控制措施制备的满足要求的力学性能并具有较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土 3 0 10混凝土含气量混凝土中掺入专用复合外加剂后形成的大量微细气泡与混凝土的体积比 这些气泡相邻边缘之间的距离的平均值称为气泡间距系数 五 基本规定 4 0 1在进行混凝土结构 包括构件 设计时 应同时进行混凝土结构的耐久性设计 混凝土结构耐久性设计应包括如下主要内容 1 结构的使用
8、环境及其环境对结构腐蚀性的调查与说明 2 结构的整体设计使用年限和结构各个部件 如桥梁的基础 墩台 梁 桥面板 桥面防水层 伸缩缝 栏杆 电缆槽等 的使用年限明细表 结构使用期限内需要更换或修理的部件名称及其预期的修补或更换期限 3 混凝土施工质量控制与质量保证的有关规定与要求 4 结构在使用过程中进行正常维修和对某些部件进行更换的具体内容与要求 5 特殊或严重腐蚀性环境作用下对结构采取的外部辅助防护措施 6 在设计年限内对结构进行期检测 监测和评估的具体要求 4 0 2混凝土结构耐久性设计应遵循以下原则 1 选用低水化热 低C3A含量 低碱含量的水泥以及低碱活性骨料 低碱外加剂等原材料 大体
9、积混凝土宜采用C2S含量相对较高的水泥 尽量选用球形粒形 级配优越 吸水率低 空隙率小的粗骨料 适当降低混凝土的水胶比并在混凝土中掺入足量的掺和料和专用复合外加剂 2 增加钢筋的混凝土保护层厚度 钢筋 主筋 箍筋和分布筋 的混凝土保护层厚度一般不应小于保护层设计最小厚度与保护层厚度施工负允差之和 3 采取必要的结构构造措施和防 排水措施 将暴露于大气和与水 土介质接触的混凝土结构物外形设计成简洁流畅 暴露表面积小和棱角较少 表面形状有利于排水和通风 将水平表面做成斜面 避免水汽在混凝土表面积聚 设置专门的排水管道排除结构表面积水 不得将水直接排在混凝土表面上 尽量将结构的施工缝和连接缝位置避开
10、可能遭受最不利局部腐蚀性环境作用的部位 4 混凝土的设计强度等级不得低于C30 5 设置用于检测 维修和构件替换的方便通道 并在结构表面预留用于临时安装检测 维修机具的必要空间或预留埋设件 6 充分考虑工程业主和运营管理单位对结构采取补救措施的可能性 4 0 3桥涵结构用混凝土应尽量选用非碱活性骨料 因条件所限不得不采用碱 硅酸反应活性骨料时 除应控制骨料的快速砂浆棒膨胀率不超过0 20 外 混凝土的总碱含量应满足TB T3054 2002的要求 严禁使用碱 碳酸盐反应活性骨料 4 0 4桥涵结构用混凝土除应满足本技术条件规定的要求外 还应符合现行国家标准和部颁标准的其它有关规定 六 技术要求
11、 高性能混凝土原材料 水泥 强度等级不低于42 5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 比表面积不宜超过350m2 kg 游离氧化钙含量不应超过1 5 不论骨料是否具有碱活性 水泥的碱含量不应超过0 60 水泥熟料中C3A的含量不宜超过8 配筋混凝土所用水泥的Cl 含量不宜超过水泥重的0 20 钢筋混凝土 和0 10 预应力混凝土 高性能混凝土原材料 细骨料的主要品质指标 高性能混凝土原材料 粗骨料 最大公称粒径应不大于31 5mm 且不宜超过钢筋保护层厚度的2 3 不得超过钢筋最小间距的3 4 配制C50及以上预应力混凝土时 粗骨料最大公称粒径应不大于25mm 粗骨料应采用二级配石 当最大粒径为3
12、1 5mm时 5 10mm粒级部分不宜少于25 当最大粒径为25mm时 5 10mm粒级部分不宜少于40 高性能混凝土原材料 粗骨料的主要品质指标 高性能混凝土原材料 粉煤灰的主要品质指标 高性能混凝土原材料 磨细矿渣粉的主要品质指标 高性能混凝土原材料 专用复合外加剂 专用复合外加剂应具有减水率高 坍落度损失小 适量引气 能细化混凝土孔结构以及能明显改善或提高混凝土耐久性等性能 专用复合外加剂必须经省 部级鉴定或评审 并经铁道部产品质量监督检验中心按本技术条件要求检验合格 专用复合外加剂对水泥应有良好的适应性 在相同掺量下 水泥净浆流动度大 不泌水 不板结 且净浆流动度经时损失小 高性能混凝
13、土拌和物性能 由各种原材料 如水泥 矿物掺和料 骨料 专用复合外加剂和拌合水等 带入混凝土拌合物中的总碱量不应超过3 0kg m3 当使用环境中无氯盐侵害时 由各种原材料引入配筋混凝土拌合物中的Cl 总量应不超过胶凝材料总重的0 20 钢筋混凝土 和0 10 预应力混凝土 当使用环境中存在氯盐侵害时 由各种原材料引入配筋混凝土拌合物中的Cl 总量应不超过胶凝材料总重的0 10 钢筋混凝土 和0 06 预应力混凝土 高性能混凝土拌和物性能 高性能混凝土拌和物性能指标 高性能混凝土的力学性能 高性能混凝土力学性能指标 高性能混凝土的力学性能 高性能混凝土的耐久性能 高性能混凝土力学性能指标 高性能
14、混凝土的耐久性能 七 高性能混凝土施工控制要点 7 1高性能混凝土施工前准备7 1 1制定施工全过程和各个施工环节的质量控制内容与质量保证措施 并提前完成全部原材料品质指标的检验及配比的选定 并形成相应技术文件 7 1 2混凝土工程正式施工前形成的技术文件应包含以下内容 1 混凝土原材料的质量要求及管理措施 2 落实混凝土配合比设计所提出的特殊要求的具体措施 3 混凝土施工过程中搅拌 运输 浇筑 振捣 养护等关键工序的施工质量要求及其实现措施 4 混凝土耐久性专项检查的方法 设备以及试验人员培训 5 对施工试件的制样和养护所作出的明确规定 6 预应力结构和连接缝施工专门操作细则和质量检验标准
15、7 1 3混凝土施工前 施工和监理单位应事先确定并培训专门从事混凝土关键工序过程施工的操作人员和记录人员 7 1 4混凝土工程正式施工前 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 发现问题及时调整 7 2高性能混凝土原材料管理7 2 1混凝土的原材料应按技术质量要求由专人采购与管理 采购人员和施工人员之间对各种原材料应有交接记录 7 2 2混凝土原材料进厂 场 后 应对原材料的品种 规格和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 经检验合格的原材料方可进厂 场 对于检验不合格的原材料 应按有关规定清除出厂 场 7 2 3混凝土原材料进厂 场 后
16、应及时建立 原材料管理台账 主要包括进货日期 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 原材料管理台账 应填写正确 真实 项目齐全 7 2 4混凝土用水泥 矿物掺和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 且应特别注意防潮 不得露天堆放 7 2 5混凝土用粗骨料应按本技术条件要求分级采购 分级运输 分级堆放 分级计量 7 2 6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 并设置必要的排水条件 7 3高性能混凝土配合比7 3 1混凝土配合比应参照现行国家标准 JGJ55 2000 通过对混凝土的工作性能 力学性能 耐久性能以及抗裂性能进行对比试验后确定 7 3 2设计混凝土配合比的一般途径为 1 选用低水化热和低碱含量的水泥 尽可能避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥 2 选用球形粒形 吸水率低 空隙率小的洁净骨料 3 适量掺用优质粉煤灰 磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料
