高铁客运专线混凝土课件

《高铁客运专线混凝土课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高铁客运专线混凝土课件（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、客运专线高性能混凝土孙孙 树树江苏博特新材料有限公司7.培训课件客运专线高性能混凝土知识培训客运专线高性能混凝土知识培训第一部分、客运专线高性能混凝土基本理论知识与配制技术第一部分、客运专线高性能混凝土基本理论知识与配制技术第二部分、客运专线高性能混凝土施工技术第二部分、客运专线高性能混凝土施工技术第三部分、客运专线相关技术标准解读第三部分、客运专线相关技术标准解读客运专线高性能混凝土客运专线高性能混凝土基本理论知识与配制技术基本理论知识与配制技术第一部分第一部分主要内容主要内容n1、引言、引言n2、高性能混凝土的发展与应用现状、高性能混凝土的发展与应用现状n3、高性能混凝土的组成与结构、高性

2、能混凝土的组成与结构n4、客运专线高性能混凝土的配制技术、客运专线高性能混凝土的配制技术 20世纪80年代，美国国家材料委员会提出：要为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料，包括钢材、混凝土、塑料等。 1990年5月，在美国马里兰州Gaithers-burg 城由 NIST 和 ACI 主办了第一次关于HPC的国际研讨会，会议首次提出关于高性能混凝土的定义。 1、引言高性能混凝土定义高性能混凝土定义 高性能混凝土高性能混凝土具有所要求的性能和匀质性的混具有所要求的性能和匀质性的混凝土。例如易于浇注和压实而不离析、高长期力学性能、凝土。例如易于浇注和压实而不离析、高长期力学性能、高早强、高韧

3、性、体积稳定、严酷环境中使用寿命长。高早强、高韧性、体积稳定、严酷环境中使用寿命长。 采用传统的组分、普通的搅拌、浇注与养护操作，采用传统的组分、普通的搅拌、浇注与养护操作，是不可能日常生产这种混凝土的。是不可能日常生产这种混凝土的。高性能混凝土国际研讨会（高性能混凝土国际研讨会（19901990） 高性能混凝土的特性，是针对一定的应用高性能混凝土的特性，是针对一定的应用和环境所要求的。例如：和环境所要求的。例如： n易于浇注 n早期强度 n渗透性 n水化热 n体积稳定性n可捣实、不离析n长期力学性质n密实度 n韧性n在服务环境中运行寿命长久 高性能混凝土的许多特性是相互关联的，改变其中高性能

4、混凝土的许多特性是相互关联的，改变其中一个常牵扯到一或多个其他特性发生变化。因此，如果一个常牵扯到一或多个其他特性发生变化。因此，如果对某一应用提供的混凝土有若干特性必须同时满足，则对某一应用提供的混凝土有若干特性必须同时满足，则必须将其中每一项都在合同书上规定清楚。必须将其中每一项都在合同书上规定清楚。 美国混凝土学会美国混凝土学会 1998 高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅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用现代混凝土技术制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，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不作的混凝土，是以耐久

5、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、同用途的要求，对下列性能有重点的加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。 吴中伟吴中伟 国内高性能混凝土的定义国内高性能混凝土的定义n高性能混凝土高性能混凝土 以以耐久性耐久性为基本要求为基本要求并用并用常规材料常规材料和和常规工艺常规工艺制制造的水泥基混凝土。造的水泥基混凝土。n 这种混凝土在配比上的这种混凝土在配比上的特点特点是掺加是掺加合格的矿物掺合格的矿物掺和料和料和和高效减水剂高效减水剂，取用，取用较低的水胶比较低的水胶比和和较少的水泥较少的水泥

6、用量用量，并在制作上通过，并在制作上通过严格的质量控制严格的质量控制，使其达到使其达到良良好的工作性好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性均匀性、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 （CECS2004-01）客运专线高性能混凝土客运专线高性能混凝土n1、较严格的原材料品质要求n2、混凝土强度等级无具体要求n3、流动度根据施工要求确定n4、均有含气量要求n5、电通量、抗裂性、抗碱骨料反应作为基本耐久性指标n6、根据环境作用等级和结构部位要求抗腐蚀、抗冻、抗渗性能等 耐久性指标 尚有一些未体现的指标如绝热温升、徐变、收缩等尚有一些未体现的指标如绝热温

7、升、徐变、收缩等 1987年美国材料顾问委员会提交的一篇报告引起了轰动： 约25.3万座桥梁的混凝土桥面板，其中部分使用不到20年，就已不同程度地破坏，且每年还将新增3.5万座。由于混凝土桥面板开裂普遍，因此转向使用高强混凝土，但是看来这无济于事。 根据国家公路合作研究计划1995年检查的结果表明：10万座混凝土桥面板是在混凝土浇筑后一个月内就出现间隔13米的贯穿性裂缝。 2、高性能混凝土的发展与应用现状、高性能混凝土的发展与应用现状 不是强度，而是混凝土的坚固性（没有裂缝）对不是强度，而是混凝土的坚固性（没有裂缝）对其运行条件下保证混凝土的水密性和耐久性起关键的其运行条件下保证混凝土的水密性

8、和耐久性起关键的作用。作用。 P.K.Mehta 耐久性影响未来的关键问题混凝土结构劣化破坏分类混凝土结构劣化破坏分类 1、磨蚀：机械磨耗、冲刷磨损、气蚀、磨蚀：机械磨耗、冲刷磨损、气蚀 2、物理作用：干湿交替、水的渗透、冻融、盐的结晶、物理作用：干湿交替、水的渗透、冻融、盐的结晶 3、化学作用：化学介质侵蚀（水解、软水、置换、硫酸、化学作用：化学介质侵蚀（水解、软水、置换、硫酸 盐）、盐）、AAR、CaO和和MgO水化水化 4、钢筋锈蚀：碳化引起、钢筋锈蚀：碳化引起、Cl-引起引起近代混凝土技术近代混凝土技术铁路工程混凝土结构耐久性设计暂规铁路工程混凝土结构耐久性设计暂规将混凝土结构所将混凝

9、土结构所处环境类别分为处环境类别分为5 5种环境类别、种环境类别、1717种环境作用等级。种环境作用等级。(1)碳化环境(2)氯盐环境(3)化学侵蚀环境(4)冻融破坏环境(5)磨蚀环境混凝土结构劣化破坏原因分类混凝土结构劣化破坏原因分类一个不透水，但存在非连续微裂缝，且多孔的钢筋混凝土结构环境作用（第一阶段）（无可见损伤）1. 侵蚀作用（冷热循环、干湿循环）2. 荷载作用（循环荷载、冲击荷载）由于微裂缝和孔隙连通起来，不透水性逐渐丧失环境作用（第二阶段）（损伤的开始与扩展）水的渗入O2、CO2渗入酸性离子（Cl- , SO4-)渗入A：以下原因使孔隙内静水压增大、混凝土膨胀：钢筋锈蚀、碱-骨料

10、反应、水结冰、硫酸盐侵蚀B：混凝土强度与刚度降低开裂、剥落与整体性丧失混凝土受环境作用产生劣化的混凝土受环境作用产生劣化的“整体性整体性”模型模型 以耐久性为基本要求的高性能混凝土并不能避免以耐久性为基本要求的高性能混凝土并不能避免环境对混凝土结构的破坏作用。环境对混凝土结构的破坏作用。 但是，高性能混凝土可以延长混凝土结构的使用但是，高性能混凝土可以延长混凝土结构的使用寿命。寿命。 有关混凝土结构使用寿命的设计理论也越来越被有关混凝土结构使用寿命的设计理论也越来越被人们关注。人们关注。1 1 香港青马大桥香港青马大桥 设计使用寿命设计使用寿命120年年, 要求所用混凝土满足如下要求：要求所用

11、混凝土满足如下要求：q Cl扩散系数小于扩散系数小于910-13m2/s(1300库仑库仑) q 混凝土混凝土28天立方体试件配比强度天立方体试件配比强度50MPaq 普通水泥普通水泥/2535%粉煤灰粉煤灰/6575%矿渣矿渣q 水泥用量水泥用量350550kg/m3q 水胶比水胶比0.4q 胶结料中最大氯离子含量胶结料中最大氯离子含量0.06%q 碱含量（折合碱含量（折合Na2O） 3kg/m3现代高性能混凝土的应用实例现代高性能混凝土的应用实例 2 英吉利海峡隧道英吉利海峡隧道 设计使用寿命设计使用寿命120年，要求混凝土满足如下要求：年，要求混凝土满足如下要求：q Cl扩散系数小于扩散

12、系数小于K=1.410-13m/s (1300库仑库仑)q 水泥采用两种当地海工用的水泥，水泥采用两种当地海工用的水泥，C3A含量为含量为0.690.77%, 400kg/m3q 水灰比水灰比0.350.32，坍落度，坍落度100mmq 砂：由石灰石碎石与石英石组成，砂：由石灰石碎石与石英石组成，01mm硅质河砂、硅质河砂、04mm和和38mm两级石灰石碎石两级石灰石碎石q 粗骨料：粒径粗骨料：粒径512.5mm的石灰石碎石。的石灰石碎石。现代高性能混凝土的应用实例现代高性能混凝土的应用实例 3 日本明石大桥日本明石大桥 设设计计使使用用寿寿命命120120年年，桥桥墩墩混混凝凝土土采采用用免

13、免振振自自密密实实混混凝凝土土，桥桥面面及及梁梁采采用用泵泵送送高高性性能能混混凝土。要求混凝土满足如下要求：凝土。要求混凝土满足如下要求：q Cl扩散系数小于扩散系数小于1000库仑库仑q W/B0.35，胶凝材料用量胶凝材料用量500kg/m3，其中水泥其中水泥60，其余为矿渣及粉煤，其余为矿渣及粉煤灰。灰。现代高性能混凝土的应用实例现代高性能混凝土的应用实例4、长江三峡大坝现代高性能混凝土的应用实例现代高性能混凝土的应用实例现代高性能混凝土的应用实例现代高性能混凝土的应用实例长江三峡大坝长江三峡大坝（2002/11/17）现代高性能混凝土的应用实例现代高性能混凝土的应用实例5杭州湾跨海大

14、桥杭州湾跨海大桥 设计使用寿命设计使用寿命100年，要求混凝土满足如下要求：年，要求混凝土满足如下要求： 结 构构 部部 位位12W氯离子离子扩散系数散系数 / 10-12 m2/s钻孔灌注孔灌注桩陆上部分上部分 3. 5滩涂、海上部分涂、海上部分 3. 0承台承台陆上部分上部分 3. 5滩涂、海上部分涂、海上部分 3. 0墩身墩身陆上部分（上部分（现浇） 3. 5滩涂、海上部分（涂、海上部分（现浇） 2. 5滩涂、海上部分（涂、海上部分（预制）制） 1. 5箱梁、箱梁、桥塔塔 1. 5杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥n n东海大桥东海大桥东海大桥东海大桥n n深港大桥（西部通道）深港大桥（西部通

15、道）深港大桥（西部通道）深港大桥（西部通道）n n珠港大桥珠港大桥珠港大桥珠港大桥n n3、高性能混凝土的组成与结构、高性能混凝土的组成与结构3.1 混凝土如何高性能化3.2 影响混凝土性能的因素3.3 矿物掺合料3.4 减水剂3.5 小结n3.1 混凝土如何高性能化混凝土如何高性能化n（1）高性能混凝土的结构特点高性能混凝土的结构特点n 高性能混凝土是在与普通混凝土相对比的基础上提出的概念。高性能混凝土是在与普通混凝土相对比的基础上提出的概念。 相比而言：相比而言：n A、孔隙率很低；、孔隙率很低；n B、水化物中、水化物中CH减少、减少、CSH和和AFt增多；增多；n C、未水化颗粒多，未

16、水化颗粒和矿物细掺料等各级中心质增多，各、未水化颗粒多，未水化颗粒和矿物细掺料等各级中心质增多，各中心质间距离缩短，有利的中心质效应增多，中心质网络骨架得到强化；中心质间距离缩短，有利的中心质效应增多，中心质网络骨架得到强化；n D、界面过渡层厚度小，并且孔隙率低、界面过渡层厚度小，并且孔隙率低、 CH数量减少，取向程度下数量减少，取向程度下降。降。(2) 混凝土高性能化的途径和方法混凝土高性能化的途径和方法 A 降低水胶比降低水胶比 可大量减少水泥石的孔隙。可大量减少水泥石的孔隙。 在在无无外外加加剂剂掺掺入入的的情情况况下下，水水灰灰比比大大于于0.5时时混混凝凝土土才才具有可施工的流动性

17、。具有可施工的流动性。 方法：掺入高效减水剂方法：掺入高效减水剂 水灰比与水泥石结构水灰比与水泥石结构水水泥浆水泥石水泥凝胶水泥颗粒水 方法：掺入矿物质掺合料 B 改善砼中水泥石与粗骨料之间的界面结构改善砼中水泥石与粗骨料之间的界面结构 普通混凝土粗骨料与水泥石之间的界面上积滞着大量的普通混凝土粗骨料与水泥石之间的界面上积滞着大量的CH； CH在界面上的结晶与定向排列，是混凝土强度与耐久性低下的主在界面上的结晶与定向排列，是混凝土强度与耐久性低下的主要原因。要原因。 改善砼中骨料与水泥石之间的界面结构，是高性能砼必须解决的关改善砼中骨料与水泥石之间的界面结构，是高性能砼必须解决的关键技术。键技

18、术。 C 改善混凝土中水泥石的孔结构改善混凝土中水泥石的孔结构 引入封闭孔。引入封闭孔。 在相同的孔隙率下，封闭孔的渗透系数最低。在相同的孔隙率下，封闭孔的渗透系数最低。 方法：掺入优质引气剂。优质原材料3.2 影响混凝土性能的因素影响混凝土性能的因素（1）水泥特性对混凝土影响）水泥特性对混凝土影响 高含碱量、高比表面积、高高含碱量、高比表面积、高C C3 3S S、高、高C C3 3A A、高、高SOSO3 3 使水泥水化热大、水化快、早期强度高、徐变小、使水泥水化热大、水化快、早期强度高、徐变小、使混凝土延伸性低。易使混凝土温度收缩、自收缩使混凝土延伸性低。易使混凝土温度收缩、自收缩和干燥

19、收缩使混凝土开裂。和干燥收缩使混凝土开裂。（2 2）骨料特性）骨料特性对混凝土影响混凝土影响集料特性集料特性对混凝土耐久性的影响混凝土耐久性的影响光滑的表面光滑的表面界面粘界面粘结性差性差碱活性碱活性ASRASR高空隙率高空隙率不利于抗收不利于抗收缩和抗和抗冻融融低低弹模模增加体增加体积收收缩级配差配差增加水泥用量增加水泥用量高含泥量高含泥量粘粘结性差，增加干燥收性差，增加干燥收缩很低的很低的热膨膨胀系数系数与与浆体体变形不一致形不一致（3 3）拌和物特性）拌和物特性对混凝土耐久性的影响混凝土耐久性的影响拌和物特性拌和物特性对混凝土耐久性的影响混凝土耐久性的影响高水泥用量高水泥用量提高温度，增

20、加收提高温度，增加收缩和易裂性和易裂性低水泥用量低水泥用量增加渗透性增加渗透性高用水量高用水量增加体增加体积收收缩高高细度度掺和料和料增加自收增加自收缩和干燥收和干燥收缩早早强强剂、防、防冻剂减小徐减小徐变、增加收、增加收缩（4）矿物掺和料对混凝土性能的影响）矿物掺和料对混凝土性能的影响（5）外加剂对混凝土性能的影响）外加剂对混凝土性能的影响（6 6）浇筑特性筑特性对混凝土耐久性影响混凝土耐久性影响 浇筑特性筑特性对混凝土耐久性影响混凝土耐久性影响材料温度高材料温度高浇筑后混凝土温度高、温度筑后混凝土温度高、温度应力力环境温度高境温度高加速水化和干燥加速水化和干燥离析离析不均匀收不均匀收缩、沉

21、、沉缩裂裂缝表面水分蒸表面水分蒸发快快可造成塑性裂可造成塑性裂缝养养护不足不足时早期干早期干缩（7 7）环境境对混凝土耐久性的影响混凝土耐久性的影响环境特性境特性对混凝土耐久性的影响混凝土耐久性的影响气候干燥气候干燥混凝土干燥开裂混凝土干燥开裂混凝土混凝土处于地面以上于地面以上无水分无水分补充充严寒地区路寒地区路桥除冰除冰盐影响影响冻融循融循环受受冻融循融循环而开裂而开裂存在存在氯化物化物腐腐蚀钢筋筋存在硫酸存在硫酸盐等侵等侵蚀性介性介质侵侵蚀混凝土混凝土粉煤灰（粉煤灰（FA）：发电厂煤粉燃烧后的未燃尽无机残渣。）：发电厂煤粉燃烧后的未燃尽无机残渣。磨细矿渣粉（磨细矿渣粉（BFS）：主要成份为

22、）：主要成份为CaO、Al2O3和和SiO2等。来自于等。来自于铁矿石炼铁高炉。铁矿石炼铁高炉。 硅粉（硅粉（SF）：硅和含硅合金时所产生的副产品。）：硅和含硅合金时所产生的副产品。偏高岭土粉（偏高岭土粉（MK）：高岭土经煅烧生成的无定形铝硅酸盐。）：高岭土经煅烧生成的无定形铝硅酸盐。 天然沸石粉（天然沸石粉（NZ）。）。 矿物掺合料的功能不同，起着不同的作用。矿物掺合料的功能不同，起着不同的作用。重点讨论磨细矿渣粉和粉煤灰。重点讨论磨细矿渣粉和粉煤灰。3.3 矿物掺合料矿物掺合料水泥、粉煤灰、矿渣的化学成分矿物掺合料一般具有如下作用：矿物掺合料一般具有如下作用： 1 1、填充填充骨料的间隙及

23、形成润滑膜；骨料的间隙及形成润滑膜； 2 2、消纳氢氧化钙，、消纳氢氧化钙，改善过渡区改善过渡区（火山灰反应），生成胶凝性产物；（火山灰反应），生成胶凝性产物； 3 3、对水泥的、对水泥的分散分散作用，降低水胶比，改善水泥在低水胶比下的水化作用，降低水胶比，改善水泥在低水胶比下的水化环境；环境； 4 4、延缓初期水化速率延缓初期水化速率，形成较低水胶比、较大水灰比的有利环境；，形成较低水胶比、较大水灰比的有利环境； 5 5、降低温升，改善徐变能力降低温升，改善徐变能力，减小早期形成热裂缝的危险。，减小早期形成热裂缝的危险。矿物掺合料产生的效应：矿物掺合料产生的效应：1、填充效应 2、流化效应

24、3、耐久效应 4、强度效应粉煤灰粉煤灰 粉煤灰的密度通常只有水泥的粉煤灰的密度通常只有水泥的2/32/3左右，因此采用大掺量左右，因此采用大掺量粉煤灰的混凝土，同时添加高效减水剂时，可以在大幅度降粉煤灰的混凝土，同时添加高效减水剂时，可以在大幅度降低单位用水量（水胶比）时仍然获得良好的和易性，获得普低单位用水量（水胶比）时仍然获得良好的和易性，获得普通混凝土条件下无法达到的使用效果。通混凝土条件下无法达到的使用效果。扫描电镜下粉煤灰的形貌粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰对混凝土性能的影响1. 新拌混凝土新拌混凝土 1）增加浆体含量、增大粘聚性、不易离析，改善可泵性，容易振实； 2）延缓拌合物凝结

25、时间，减小坍落度损失； 3）减小泌水速率，但凝结时间延长(尤其低温季节），需要及早覆盖养护； 4）降低水化热。2.硬化混凝土硬化混凝土1）早期强度发展速率延缓（程度取决所用水泥），但也随温度升高加快；2）早期应力松弛作用强，抗裂性能好；3）后期微结构密实、强度增长幅度大，耐久性良好；4）预防混凝土的耐久性病害发生，如碱骨料反应。5）提高混凝土抵抗环境因素劣化破坏的能力。如：抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透等。粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰对混凝土性能的影响大掺量粉煤灰混凝土强度发展规律水泥 150 kg/m3; 粉煤灰200 kg/m3；水胶比 0.29混凝土抗压强度： 3天 22MPa （试件）

26、7天 34MPa 28天 52MPa 90天 70MPa 365天 100MPa 目前目前，国内外绝大多数有关粉煤灰混凝土的研究，都是在相国内外绝大多数有关粉煤灰混凝土的研究，都是在相同胶凝材料用量前提下，变化水泥与粉煤灰掺量，而不调整混凝土同胶凝材料用量前提下，变化水泥与粉煤灰掺量，而不调整混凝土水胶比；以等坍落度评价拌合物的工作度；以检测普通水泥混凝土水胶比；以等坍落度评价拌合物的工作度；以检测普通水泥混凝土的的20养护试件养护试件进行比较研究，其结果必然是随着粉煤灰掺量增大、进行比较研究，其结果必然是随着粉煤灰掺量增大、水泥用量减少，混凝土的强度发展速率和抗碳化等耐久性能指标下水泥用量减

27、少，混凝土的强度发展速率和抗碳化等耐久性能指标下降。降。 实际上，在骨料、粉煤灰品质改善的前提下，变化拌合物的水实际上，在骨料、粉煤灰品质改善的前提下，变化拌合物的水胶比、适当调整混凝土拌合物的坍落度，完全可以配制出粉煤灰掺胶比、适当调整混凝土拌合物的坍落度，完全可以配制出粉煤灰掺量大、强度发展满足工程要求，且其他性能优异的高性能混凝土。量大、强度发展满足工程要求，且其他性能优异的高性能混凝土。磨细高炉矿渣磨细高炉矿渣1)1)需要干燥后粉磨，使用成本较高；需要干燥后粉磨，使用成本较高；2)2)2 2）密度、需水量与水泥接近，需水量随粉磨细度变化小；密度、需水量与水泥接近，需水量随粉磨细度变化小

28、；3)3)3 3）随细度增大，混凝土早期强度发展加快，适用于蒸养制品；）随细度增大，混凝土早期强度发展加快，适用于蒸养制品；4 4）开始水化后呈加速，比水泥快，掺量在）开始水化后呈加速，比水泥快，掺量在70%70%以上，才能起明显降低以上，才能起明显降低温升效果。温升效果。 水泥颗粒水泥颗粒水泥颗粒水泥颗粒微矿粉颗粒微矿粉颗粒微矿粉颗粒微矿粉颗粒微矿粉颗粒微矿粉颗粒微矿粉颗粒微矿粉颗粒水化硅酸钙凝胶水化硅酸钙凝胶氢氧化钙晶体氢氧化钙晶体 无微矿粉混凝土的水化产物无微矿粉混凝土的水化产物掺加微矿粉混凝土的水化产物掺加微矿粉混凝土的水化产物掺加微矿粉混凝土的水化产物掺加微矿粉混凝土的水化产物致密的

29、水化硅酸钙凝胶致密的水化硅酸钙凝胶致密的水化硅酸钙凝胶致密的水化硅酸钙凝胶3.4 减水剂 品种品种性能性能第一代减水第一代减水剂第二代减水第二代减水剂第三代减水第三代减水剂木木钙、木、木钠、木、木镁等等萘系、密胺系、氨基磺酸系、脂系、密胺系、氨基磺酸系、脂肪系等肪系等聚聚羧酸系酸系减水率减水率一般一般掺量：量：5%8%饱和和掺量：量：12%左右左右一般一般掺量：量：15%20%饱和和掺量：量：30%左右左右一般一般掺量：量：25%30%饱和和掺量：大于量：大于45%对混凝土拌合混凝土拌合物物综合性能的合性能的影响影响超超掺时，缓凝凝严重，引气重，引气量大，量大，强强度下降度下降严重，重，单用用

30、时易引起混凝土易引起混凝土质量事故量事故掺萘系混凝土拌合物的坍落度系混凝土拌合物的坍落度损失失大、易泌水大、易泌水掺密胺系混凝土拌合物坍落度密胺系混凝土拌合物坍落度损失大失大、粘度大、粘度大混凝土拌合物流混凝土拌合物流动性和流性和流动性保持性保持好，很少好，很少发生泌水、分生泌水、分层、缓凝等凝等现象象强强度度发展展28d强强度比一般在度比一般在115%左右左右28d强强度比一般在度比一般在120%135%左右左右28d强强度比一般在度比一般在140%以上以上对混凝土体混凝土体积稳定性的影响定性的影响对混凝土的体混凝土的体积稳定性影定性影响不大响不大萘系增加混凝土塑性收系增加混凝土塑性收缩，一

31、般也增，一般也增加混凝土加混凝土28d的收的收缩率。密胺系可降率。密胺系可降低混凝土低混凝土28d的收的收缩率率与与萘系相比，系相比，对混凝土塑性收混凝土塑性收缩的的影响大大减少，一般不增加混凝土影响大大减少，一般不增加混凝土的的28d收收缩率。率。钾钠离子离子不大不大一般在一般在5%15%之之间一般在一般在0.2%1.5%之之间环保性能及其保性能及其他有害物他有害物质含含量量环保性好，保性好，一般不含有害物一般不含有害物质环保性能差，生保性能差，生产过程使用大量甲程使用大量甲醛、萘、苯酚等有害物、苯酚等有害物质，成分中也，成分中也含有一定量的有害物含有一定量的有害物质。生生产和使用和使用过程

32、中均不含任何有害物程中均不含任何有害物质，环保性能保性能优异。异。 聚羧酸系减水剂的特点：聚羧酸系减水剂的特点：（1）高减水率）高减水率 水泥的分散能力强，减水率高，可大幅度降低砼单方用水量不同外加剂的用量与减水率关系不同外加剂的用量与减水率关系 （2）坍落度损失小）坍落度损失小 混凝土拌合物的流动性大，且保持混凝土坍落度损失功能好；高强混凝土坍落度的经时变化高强混凝土坍落度的经时变化 萘磺酸盐系高效减水剂是一种刚性链横卧吸附，减水率相对低，控制坍落度损失功能差。 聚羧酸系减水剂是齿轮型、引线型吸附。在水泥颗粒表面，形成立体排斥力。减水率高，控制坍落度损失功能好。 水泥粒子对减水剂吸附形态，因

33、减水剂的类型及结构而不同，对减水性能及控制坍落度损失均有很大影响。萘系减水剂特种木质素磺酸盐聚羧酸盐化学外加剂吸附模型 减水剂控制坍落度损失机理 （3）不含NaSO,碱含量低，对混凝土耐久性有利。（4）收缩小，对防止混凝土开裂有利（5）分子结构易于设计，容易接枝合成不同性能要求的产品3.5 小结小结 选用品质良好的原材料，较低的水胶比和较少的水泥用量，合理的应用矿物掺合料和高性能引气减水剂是实现混凝土高性能化的主要技术途径。 高效减水剂能降低砼的水灰比、增大坍落度和控制坍落度损失，赋予混凝土高的密实度和优异的施工性能。 矿物掺合料填充胶凝材料的空隙，参与胶凝材料的水化反应，除了降低水化热、提高

34、混凝土的密实度外，还改善混凝土的界面结构，提高混凝土的耐久性与强度。4 4、客运专线高性能混凝土的配制技术、客运专线高性能混凝土的配制技术4.1 各技术标准的适用范围各技术标准的适用范围4.2 客运专线混凝土相关技术标准区别与联系客运专线混凝土相关技术标准区别与联系4.3 关于水下混凝土的配制关于水下混凝土的配制4.4 强度和耐久性评定龄期强度和耐久性评定龄期4.5 混凝土配合比的选定混凝土配合比的选定4 4、客运专线高性能混凝土的配制技术、客运专线高性能混凝土的配制技术4.1各技术标准的适用范围各技术标准的适用范围验收标准：验收标准：n铁路混凝土工程施工质量验收补充标准：适用于客运专线铁路混

35、凝土工程施工质量验收。（喷射混凝土和特种混凝土除外）n客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准：适用于旅客列车设计行车速度200-350km/h的标准轨距客运专线铁路隧道工程施工的质量验收。n客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准：适用于旅客列车设计行车速度200-350km/h的标准轨距客运专线铁路桥涵工程施工的质量验收。技术条件：技术条件：n客运专线高性能混凝土技术条件客运专线高性能混凝土技术条件：适用于客运专线新建桥梁、隧道、涵洞、轨道、路基支挡等结构用混凝土。n客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件：适用于新建客运专线单线、双线及多线道碴桥面的先

36、张法、后张法预应力混凝土预制简支梁及先简支后连续的预制简支结构（以下统称预制梁），无碴桥面预制梁可参考应用。n350km/h客运专线有碴轨道预应力混凝土轨枕本技术条件：适用于时速350km的高速铁路有碴轨道用轨枕。 4.2 客运专线混凝土各相关标准区别与联系 混凝土的性能要求发生了变化：混凝土的性能要求发生了变化： 除了以往意义上的坍落度、强度和弹性模量测试外，除了以往意义上的坍落度、强度和弹性模量测试外， 新增加新增加了含气量、抗裂性、电通量、抗冻性、耐磨性、抗渗性等指标要求。了含气量、抗裂性、电通量、抗冻性、耐磨性、抗渗性等指标要求。(1)混凝土配合比混凝土配合比选定定试验的的检验项目目序

37、号检验项目试验方法备注1坍落度普通混凝土拌和物性能试验方法标准（GB/T50080）2泌水率3含气量4抗裂性铁路混凝土工程施工质量验收补充标准附录C5抗压强度普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081）6电通量铁路混凝土工程施工质量验收补充标准附录H7弹性模量普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081）根据结构所处环境类别、设计要求等进行试验8抗冻性普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法（GBJ82）9耐磨性水泥胶砂耐磨性试验方法（JC/T421）10抗渗性普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法（GBJ82）(2)各技术标准中施工过程检验控制序号检验项目标准区别/联系砼验标补充规定

38、HPC技术条件预制梁技术条件1坍落度50m3在浇筑地点每50m3混凝土取样检验一次。每班或每一结构部位至少2次。每批不大于50m32泌水率不要求每班至少一次不要求3含气量50m3在浇筑地点每50m3混凝土取样检验一次。每班或每一结构部位至少2次。每批不大于50m34抗裂性不要求不要求不要求5抗压强度按要求按不同规定同HPC6电通量不要求同标段、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每批不大于20000m3梁体混凝土（1200C）7弹性模量按要求按不同规定同HPC8抗冻性不要求需要时（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

39、土取样检验一次。）每批不大于20000m3梁体混凝土(F200)9耐磨性不要求不要求不要求10抗渗性5000m3不要求每批不大于20000m3梁体混凝土(P20)备注还需护筋性试验（GB8076-97）4.3 关于水下混凝土的配制注意问题关于水下混凝土的配制注意问题n水下混凝土配合制强度应提高10-20%进行设计。 水下混凝土的质量应符合下列要求：n标准养护试件强度应符合设计强度等级1.15 倍。n钻芯取样试件的平均强度不应低于设计强度标准值。 4.4 强强度和耐久性度和耐久性评定定龄期期序号混凝土种类强度耐久性1一般现浇钢筋混凝土56d56d2预应力混凝土蒸养混凝土28dT+56d3自然养护

40、混凝土28d56d4喷射混凝土28d无n4.5 混凝土配合比的选定混凝土配合比的选定（1）主要技术参数的确定n 首先根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定和混凝土结构物所处的环境条件将混凝土的主要类别及性能要求确定要达到的技术指标。例：郑西客专某项目高性能混凝土性能要求 表1结构类型强度等级耐久性要求坍落度（mm）含气量(%)电通量56d抗冻性56d抗渗性56d碱骨料反应抗裂性耐磨性护筋性水下灌注桩C301500C按规定对比试验2002024墩台身、隧道衬砌C301500CF300/或不要求P8按规定对比试验对比试验/或不要求18020/1302046.5/或24隧道仰拱C351500CF300

41、按规定对比试验1302046.5梁体C501200CF200P20按规定对比试验不锈蚀1802024C55轨枕C601000CF300按规定对比试验601024n （2）配合比选定）配合比选定 混凝土的配合比应根据原材料品质、设计强度等级、混凝土的配合比应根据原材料品质、设计强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性的要求，通过计算、试配、耐久性以及施工工艺对工作性的要求，通过计算、试配、调整等步骤选定。调整等步骤选定。 配制的混凝土应满足施工要求，力学要求和耐久性等配制的混凝土应满足施工要求，力学要求和耐久性等质量要求。质量要求。 n选定混凝土配合比基本规定：选定混凝土配合比基本规定：n1、 C3

42、0及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400 kg/m3，C35 C40混凝土不宜高于混凝土不宜高于450 kg/m3，C50及以上混凝土不宜高于及以上混凝土不宜高于500 kg/m3。n2、 掺加优质的粉煤灰、矿渣粉或硅灰等矿物掺合料。不同矿物掺加优质的粉煤灰、矿渣粉或硅灰等矿物掺合料。不同矿物掺合料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。掺合料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。 混凝土中粉煤灰掺量大于混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，水胶比不得大于时，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预应力混凝土以及处于冻融环境的

43、混凝土中粉煤灰的掺量不宜大于宜大于30%。n3、 混凝土中应掺加适量符合本技术条件要求的混凝土外加剂。混凝土中应掺加适量符合本技术条件要求的混凝土外加剂。n4 、 钢筋混凝土中氯离子总含量（包括水泥、矿物掺合料、粗骨料、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，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。n5、 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。混凝土的最大水胶比和

44、最小胶凝材料用量应满足设计要求。钢筋混凝土及筋混凝土及预应力混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量（力混凝土最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3)环境类别环境作用等级使用年限级别一（100年） 二（60年）碳化环境T10.55， 2800.60， 260T20.50， 3000.55， 280T30.45， 3200.50， 300冻融破坏环境D10.50， 3000.55， 280D20.45， 3200.50， 300D30.40， 3400.45， 320D40.36， 3600.40， 340磨蚀环境M10.50， 3000.55， 280M20.45， 3200.50， 300M30

45、.40， 3400.45， 320n6 对于硫酸盐侵蚀环境中的混凝土结构，混凝土的胶凝材料抗蚀系数对于硫酸盐侵蚀环境中的混凝土结构，混凝土的胶凝材料抗蚀系数应不小于应不小于0.80。n7 碱骨料反应。碱骨料反应。n注意：注意： 当混凝土原材料、施工环境温度等发生较大变化时，应及时当混凝土原材料、施工环境温度等发生较大变化时，应及时调整混凝土配合比。最好准备夏季施工和冬季施工两套技术方案。调整混凝土配合比。最好准备夏季施工和冬季施工两套技术方案。部分结构高性能混凝土参考配合比参数初选部分结构高性能混凝土参考配合比参数初选结构构部位部位强强度度等等级坍落度坍落度要求要求（mmmm）含气量含气量要求

46、要求(%)(%)技技术方案方案混凝土配合比混凝土配合比胶材用量胶材用量kg/m3水胶比水胶比粉煤灰粉煤灰%矿粉粉%水水kg/m3水下水下灌注灌注桩C3020020200202.02.04.04.0方案方案13760.4230/158墩台身、隧墩台身、隧道道衬砌砌C3018020180204.04.06.56.5方案方案13470.4230/146方案方案23470.422020146C3518020180204.04.06.56.5方案方案13650.4030/146方案方案23650.402020146C3013020130204.04.06.56.5方案方案13300.4230/138隧道

47、隧道仰拱仰拱C3513020130204.04.06.56.5方案方案13450.4030/138梁体梁体C5018020180203.03.04.04.0方案方案14770.301530144 客运专线高性能混凝土施工技术客运专线高性能混凝土施工技术第二部分第二部分n客运专线箱梁客运专线箱梁C50高性能混凝土配合比设计与泵送施工高性能混凝土配合比设计与泵送施工.pdfn客运专线箱梁高性能砼施工技术客运专线箱梁高性能砼施工技术.docn客运专线预应力砼箱梁高性能砼的配合比设计及其泵送施工客运专线预应力砼箱梁高性能砼的配合比设计及其泵送施工.doc客运专线相关技术标准解读客运专线相关技术标准解读第三部分第三部分n客运专线高性能混凝土暂行技术条件.docn客运专线预应力混凝土预制梁技术条件.docn结构耐久性暂行规定.docn京沪高速铁路高性能混凝土的若干问题.ppt 谢谢 谢！谢！