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1、 混凝土结构的耐久性 原材料选择 配合比设计 施工质量控制 喷射混凝土 二次衬砌混凝土 大体积混凝土 高强高性能混凝土 孔道压浆用水泥浆 机制砂技术应用规程 混凝土冬期施工 混凝土的夏季施工 混凝土强度的统计与评定 混凝土的质量控制 碱集料反应 混凝土外观质量控制v 讲座目录混凝土结构的耐久性是指混凝土结构对破坏过程的抵抗能力。混凝土结构的耐久性问题表现为：混凝土损伤（裂缝、破碎、酥裂、磨损、溶蚀等）；钢筋的锈蚀，脆化、疲劳、应力腐蚀；以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的削弱等三个方面。从短期效果而言，这些问题影响结构的外观和使用功能；从长远来看，则会降低结构安全度，成为发生事故的隐患，影响结构
2、的使用寿命。v混凝土结构的耐久性 混凝土结构损伤或破坏主要有：（1）混凝土的碳化；（2）氯离子的侵蚀；（3）碱骨料反应；（4）冻融循环破坏；（5）钢筋锈蚀；（6）硫酸盐侵蚀与其它环境介质侵蚀。 影响混凝土结构耐久性的主要因素有：（1）混凝土材料的自身特性；（2）混凝土结构的设计与施工质量；（3）混凝土结构所处的环境；（4）混凝土结构的使用条件和防护措施 ； 提高混凝土结构耐久性根本途径：（1）增强混凝土密实度，防止或控制混凝土开裂 ，阻止水分的侵入；（2）加大混凝土保护层的厚度，防止混凝土保护 层碳化引起钢筋钝化膜的破坏；（3）对低标号混凝土：应控制最大水灰比（水胶 比）和最小水泥（或胶凝材料
3、）用量；（4）对高标号混凝土：应尽可能降低水泥（或胶 凝材料）用量和用水量；（5）严格控制施工工艺，保证混凝土质量。v 原材料选择 水泥1.立窑水泥与旋窑水泥主体工程应采用生产规模大、质量稳定的旋窑水泥；立窑水泥可用于防护工程。2.水泥品种3.水泥强度4.水泥新标准与老标准 集 料1.一般要求（1）所用集料的各项指标应符合部相关规范要求；（2）所用集料宜选用同一料源具有规模生产能力、技术装备先进、质量稳定、质量管理严格的集料生产厂家；（3）当同一料源砂的模数超过0.3后，应该分别堆放。使用时需调整砂率，并得到驻地监理工程师认可后才能用于施工；（4）当改变料源或采用不同料源的集料施工时，除要求其
4、技术指标符合标准外，还应分别堆放，分别做配合比设计，并得到高驻办或中心试验室认可后方可用于施工；（5）对用于混凝土的集料，要求进行碱集料活性评定。2. 碎石（1）母岩强度与压碎值；（2）碎石最大粒径与分级；（3）碎石粒形与针片状含量；3. 砂（1）砂的细度模数与级配宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的中砂。（2）砂的选用河砂、机制砂按省指建议标明范围。（3）有害物质含量 外 加 剂1.一般要求（1）该产品是否含有有害于混凝土性能及耐久性的 成分；（2）该产品是否满足国家相关标准（一等品）要求 ，质量是否稳定；（3）该产品能否配制出满足要求的混凝土，是否与 水泥有较好的适应性；（4）该产品是否会
5、损害人体健康的有害物质，是否 对自然环境造成污染；（5）生产企业的技术力量、装备能力及售后服务。2.外加剂品种的选择；3.外加剂的适宜掺量；4.外加剂与水泥的相容性；5.外加剂的掺配方法；6.外加剂价格与混凝土成本；7.外加剂的超量、超标使用。 矿 物 掺 和 料用适量矿物掺合料（粉煤灰、矿渣粉），代替部分水泥，可改善混凝土工作性，降低混凝土水化热，提高抗裂性和耐久性。在配制混凝土时应予以考虑。在低标号混凝土中，可选级粉煤灰；在高标号混凝土中，可选用级粉煤灰或比表面积450m2/kg的超细矿渣粉，粉煤灰技术条件应符合现行用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB 1596）中的要求，矿渣粉质量要求应符合
6、用于水泥和混凝土的中粒化高炉矿渣（GB/18046-2000）中的规定。v 配合比设计应根据设计要求使用部位及施工中的输送方式、振捣方式、浇筑等，合理拟定配制混凝土的技术要求，并根据这些选定水泥品种、等级；砂的品种、规格；碎石的最大粒径；外加剂品种与技术要求，确定是否掺矿物掺合料。混凝土设计要求与使用部位工作性强 度凝结时间坍落度损失表观质量耐久性提出 配合 比设 计要 求碎石最大粒径及规格砂的品种与规格掺合料的品种与规格外加剂的品种与规格优选原材料水泥品种与标号格混凝土配合比初步设计混凝土配合比试验与优化混凝土室内理论配合比v混凝土施工质量控制施工过程质量控制是混凝土工程中非常重要的部分，如
7、果说原材料的优选、配合比的优化是混凝土工程质量的前提，那么施工过程质量控制则是混凝土工程质量的保证。混凝土施工一般包括配料、拌制、运输、浇筑振捣、拆模与养护等过程。 混凝土配料：（1）原材料分类堆放，先检验后使用；（2）场地清洁硬化，标志清楚；（3）防止离析、防止混料；（4）优化投料顺序；（5）定期校正计量设备，严格控制精度。 混凝土拌制：（1）选用强制性搅拌机，采用大型搅拌站；（2）合理控制搅拌时间； 拌和物质量控制：（1）每次开机前，取当天使用原材料进行 试拌；（2）密切观察混凝土拌和物质量，加大坍 落度、扩展度检测频率；（3）及时发现问题，查明原因，当坍落度 在目标值3cm属于正常；（4
8、）采取正确的方法调整拌和物质量。基本原则：在保证混凝土强度的前提下，调整 拌合物工作性。调整拌合物工作性常采取的办法：a.调整用水量：一般调整量不超过5kg/m3，当 混凝土强度等级不大于C30时，可适当放宽； b.保证水灰比不变，调整水泥和用水量，适应 于砂、石级配或含泥量有变化；c.调整砂率：适应于砂石级配的变化；d.调整外加剂掺量；e.当变化太大，应停机检查，取样试拌。 混凝土输送：（1）防止混凝土坍落度损失和离析；（2）防止混凝土温度变化；（3）防止混凝土堵泵。 混凝土浇注：（1）模板与脱模剂；（2）采用串筒、溜槽下料（2m）；（3）合理分层（30cm）。 混凝土振捣：（1）有序合理振
9、捣（每点2030s）；（2）深度不超过棒长的2/33/4，并深入 到下层510cm。 混凝土脱模：（1）混凝土结构必须达到一定强度后方可 脱模；（2）保障混凝土结构的整体性，避免脱模 造成混凝土结构缺陷和表观缺陷。混凝土养护是指混凝土在浇筑成型后的规定期限内，为保持混凝土表面及内部有适当的湿度和温度，而采取的系列措施。合理养护是保障混凝土质量的重要环节，是保证混凝土充分水化，强度不断增长，防止混凝土收缩开裂的重要措施。 混凝土养护：q混凝土养护的起始时间（1）一般混凝土在浇筑完成后，应在收浆后尽 快予以覆盖和洒水养护。（2）对炎热或大风天气下浇筑的混凝土，干硬 性混凝土，路面、桥面等大面积、塑
10、性收缩较大的 混凝土，应在混凝土浇筑完毕后，立即用湿麻袋或 薄膜进行覆盖。当须收浆或平面整饰时再揭开。收 浆、整饰完毕后，立即重新覆盖养生。（3）混凝土表面有模板时，应在脱模后立即采 用覆盖保湿养生。 q 混凝土养护的期限混凝土保湿、保温的养生时间，一般为1421d。高温天气不宜少于14d，低温天气不宜少于21d；掺粉煤灰的混凝土、机制砂混凝土，可根据气候条件，酌情延长23d。q 混凝土养护方法根据本工程具体情况、结构物的特点，制定切实可行的混凝土养护方案。（1）土工毡加薄膜养生；（2）保湿养护膜养生 ；（3）养生剂养生 ；（4）麻袋覆盖洒水养生 。q 注意事项（1）混凝土养护用水的水源要求与
11、混凝土拌和用水要求相同；（2）土工毡、薄膜等覆盖物应紧帖混凝土构造物表面；（3）养护使用的薄膜应检查是否有破洞，有破洞处可用胶带修补，薄膜覆盖、缠绕应严实，搭接处应用胶带粘牢；（4）养生剂的选用应通过试验验证，使用时要保证达到规定的用量，且涂刷均匀。 高强混凝土养护、夏季施工养护时要慎用养护剂。（5）洒水或麻袋湿水养护宜用自动喷水系统和喷雾器进行定期喷洒。湿养护应不间断，不得开成干湿循环。当气温低于5时，应覆盖保温，不得向混凝土表面洒水；（6）高温天气下混凝土养护和高强混凝土的养护，宜采用土工毡加薄膜缠绕覆盖养生；（7）大体积混凝土，冬期施工混凝土的养生，按公路桥涵施工技术规范执行。v 喷射混
12、凝土 喷射混凝土配合比设计要求1.必须能向上喷射到指定的厚度，并且回 弹量最少；2. 48h的强度应能具有控制地层变形的 能力；3.在速凝剂用量满足可喷性和早期强度的 要求下，必须满足设计的28d强度；4.有良好的耐久性；5.回弹量少，不发生管路堵塞。 原材料选取1.水泥：优先采用早期强度高的普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不得低于42.5级；2.砂石材料：宜选用中粗砂，细度模数大于2.5，碎石的最大粒径，应小于喷射机具输送管道最小直径的1/32/5，目前一般以15mm作为喷射混凝土石子的最大粒径；3.速凝剂：应通过试验选取，并满足以下条件，同时注意与水泥的相容性。a.初凝在3min以内； b.终
13、凝在10min以内；c.8h后抗压强度不低于0.3MPa;d.1d后抗压强度不低于8MPa；e.28d强度损失不超过30。 配合比设计1.胶骨比：喷射混凝土中水泥与集料之比，常为1:41：4.5。水泥过少，回弹量大，初期强度增长慢；水泥过多，不仅产生大量粉尘，劣化施工条件，而且硬化后的混凝土收缩也增大。2.水灰比：一般通过观察混凝土表面情况来判断水灰比的情况。若表面出现流淌、滑移、拉裂时，表明水灰比过大；表面出现干斑，空气中粉尘含量大，回弹多，则表明水灰比太小。水灰比适宜时，混凝土表面平整，呈水亮光泽，粉尘和回弹均较小。经测定，适宜的水灰比为0.40.5。3.砂率：喷射混凝土拌合料的砂率以45
14、55为好;4.速凝剂掺量：一般为水泥质量的2.54，掺量超标，凝结时间增长，强度降低。 注意事项1.严防速凝剂、水泥受潮，并尽可能采用新鲜水泥；2.通过试验优选速凝剂的品种及掺量；3.严格控制速凝剂掺量，并根据气温做调整；4.严格控制水灰比与喷射操作；5.采取早期喷水养护措施。v 二次衬砌混凝土 配合比设计要求1.强度等级C25；2.抗渗性P8；3.工作性好（坍落度160mm）；4.干缩小，抗裂性好。 原材料选择1.水泥：宜选用42.5级普通硅酸盐水泥；2.骨料：碎石最大粒径不宜过大，避免造成泵管堵塞；3.外加剂：通常选用引气剂、减水剂、防水剂来改善混凝土内部结构，提高混凝土的抗渗性。特别注意
15、与水泥的相适应性。4.掺合料：宜选用粉煤灰做掺合料。 配合比设计1.水灰比：水灰比对混凝土硬化后空隙的大小和数量起决定性的作用，直接影响混凝土的密实性。用水量在满足水化和施工和易性的前提下，水灰比越小，混凝土的密实度越高，混凝土抗渗性越好。2.水泥用量：在一定水灰比限值内，水泥用量对混凝土的抗渗性有明显的影响。足够的水泥用量，可以使混凝土中有一定数量的水泥砂浆，使混凝土具有良好的抗渗性。混凝土的抗渗性随水泥用量的增加而提高。3.用水量：二次衬砌混凝土一般采用泵送施工，不可为了提高泵送性而加大用水量，这样势必造成混凝土结构空隙增多，防水性变差。应综合考虑泵送性和防水性及抗裂性，合理选取用水量。4
16、.砂率：一般采用较高的砂率，配合足够的水泥用量，形成水泥砂浆，可以使混凝土结构更加密实。v 大体积混凝土目前我国对大体积混凝土的鉴别有两个条件：一是混凝土浇筑量大于500m3，二是混凝土结构实体最小尺寸大于或等于1m。大体积混凝土的关键在于采取措施，将混凝土的内外温差控制在规范的25，混凝土表面与环境温差控制在15。 配合比设计要求：1.绝热温升低；2.工作性好：坍落度、扩展度、坍落度损失、凝结时间和粘聚性；3.收缩小，抗裂性好。 对原材料的要求 水泥（1）水泥品种的优选：选择大体积混凝土所用的水泥，要求水化热低，且应有适当的强度要求。宜选用矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，并应对选用的水泥进行水化热测定。当选用普通硅酸盐水泥时，应适当提高粉煤灰掺量。（2）水泥的用量：在保证混凝土强度情况下， 尽量少用水泥，可以用60d龄期作为混凝土验收强度。每立方混凝土水泥用量计量控制在320kg/
