高性能混凝土施工及过程控制

高性能混凝土

施

工

及

过

程

控

高性能混凝土施工及过程控制

主讲：卢国勇整理：张鹏、杨磊客运专线铁路桥涵承重结构要求使用100 年，要求使用高性能混凝土。高性能混凝土是通过科学地选择组成材料与配合

2011.3.26

比设计，再通过良好的生产、浇筑和振捣及养护质量控制获得所要求的性能。下面就施工中如何在混凝土配合比设计、搅拌运输、浇筑振捣、养护等方面进行施工过程控制加以阐述，以便在施工中予以参考，并进一

步完善，以达到指导施工生产，加以推广应用的目的。

一、高性能混凝土原材料要求及检验高性能混凝土是在常规混凝土性能

的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的活性细掺和高效外加剂，并主要以混凝土的高工作性、高强度和耐久性为特征的一种新型高技术混凝土。活性细掺合料不但可以改善混凝土的亚微观结构，提高粗骨料与砂浆之间的界面强度，而且可以填充混凝土内部的毛细管，起到改善新拌混凝土的工作性，降低混凝土的温升，增强密实，提高抗冲刷及抗腐蚀能力的作用。

高效减水剂是高性能混凝土的必要组成部分，能使水泥起到分散作用，以改善混凝土的和易性，减少水化热，减少混凝土的收缩徐变，提高混凝土的密实性，进而提高混凝土的耐久性，高性能混凝土施工所用的原材料必须符合国家和部门的有关标准和要求，并在施工过程中加强原材料检验控

制，确保原材料的质量符合要求。

1. 所有进场的原材料均应附制造厂家的合格证明书或复检报告单，且必须

按规定复检，合格后方可使用，在使用过程中，必须按试验合格通知单核对后使用。进场原材料必须挂标识牌，严防混杂。

2. 水泥采用低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥熟料中C3A 含量

不大于8 % ，强腐蚀环境下不大于5%，水泥的比表面积不宜超过350m

3/kg，碱含量不应超过0.6%，游离氧化含量不应超过1.5% , 其他技术质量标准符合GB175-1999 的规定，并按TB10210-97 标准进行检验。

进场水泥均应附产品合格检验单，并经检验确认符合要求后方可使用。不同品种、不同标号、不同编号的水泥须分别储存，储存要干燥通风，水泥从出厂日期到使用日期不得超过三个月，否则经试验室鉴定标号后，根据具体情况而定。

3. 细骨料采用硬质洁净的中粗砂，细度模数为2.6-3.0，含泥量不大于1.5%

（C50 以上混凝土），其余条件符合TB10210-97 、TGT52-2006 的规定。

4. 粗骨料采用硬质耐久的碎石，压碎指标不大于10% （C50 以上混凝

土），母岩抗压强度与混凝土设计强度之比大于2（C50 以上混凝土）；

粗骨料的最大公称直径粒径不大于31.5mm ，且不宜超过钢筋保护层厚底的2/3, 不得超过钢筋最小间距的3/4。配制强度等级C50 以上预应力结构用混凝土时，粗骨料粒径为5-25mm ，其余条件符合TB10210-

97 、GJG-53-1992 的规定。

5. 混凝土所选用的骨料须进行碱活性试验，不得使用碱-碳酸盐反应的

活性骨料和膨胀率大于0.20% 的碱-碳酸盐反应的活性骨料。当采用骨料的碱-碳酸盐反应的膨胀率在0.10%-0.20% 之间时，混凝土中的总碱含量控制在3kg/m 3以下，并符合TB/T3054-2002 的要求。料源发生变化时，必须重新进行碱骨料检验、配合比试验。

6. 混凝土中掺用的外加剂须符合GB8076-1997 的规定或经铁道部鉴定的产

品，且应经检验合格后方可使用。掺量由试验确定，严禁掺入氯盐类外加

剂。高效减水剂性能应与所用水泥具有良好的适应性，30min 减水率不低

于20% ，碱含量不得超过10%，硫酸钠含量不大于5%，氯离子含量不大于0.1% 。混凝土拌合物中各种原材料引入的氯离子含量不得超过胶凝材料的0.06% 。

7. 混凝土矿物活性掺合料（I级粉煤灰磨细矿粉），应符合GB1596-1991 和

GB/T18046-2000 的规定，1级粉煤灰需水量比不大于100%，磨细矿粉表面积比大于450m2/kg。

8. 拌制和养护混凝土用水，不得含有能影响水泥正常凝结与硬化的有害物

资或油脂、糖类等。污水、海水、酸碱度小于 4 的酸性水和硫酸盐量（按硫酸根计）超过水中 1 %的水均不得使用。凡能供饮用的水均可使用。

二、混凝土配合比设计

设计合理的混凝土配合比至关重要。合理的混凝土配合比由试验室通过试验确定，除满足强度、耐久性要求和节约材料外，应该具有施工要

求的和易性。

混凝土配合比设计的一般途径

混凝土施工前，应按规定的要求，对混凝土用水泥、骨料、矿物掺合料、专用复合外加剂等主要原材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行进场检查。水泥供应商提供水泥熟料的化学成分和矿物组成混合材料种类和数量，试验室对水泥供应商提供的上述资料进行确认。只有当各种原材料的品质符合规定的相应要求时，才可进行混凝土配合比试验。

在进行混凝土配合比试验前，按规定的要求对进场原材料进行复

检，然后采用合格的原材料，参照现行国家标准JGJ55-2000 进行设计，同时配制多种配合比作为拟试验配合比，并对拟试验配合比混凝土的总碱量和C1~含量进行计算，考察二者是否满足规定要求；不满足规定要求时，重新调整原材料或配合比参数。混凝土的总碱含量方法参照TB/T3054-2002 规定的方法进行计算，但矿物掺合料的碱含量应根据GB/T176-1996 测定的结果折算确定。一般情况下，粉煤灰碱含量按测定值的1/4 折算。当试验配合比混凝土的总碱量和C1~ 含量满足规定要求时，应对拟试验配合比混凝土的拌合物性能、力学性能进行试验，并对其抗裂性能进行对比试验（对于最小截面尺寸大于300mm 的构件，还宜测定混凝土的绝热或半绝热温升计算），从中优选处拌合物性能和力学性能满足规定要求、抗裂性能优越的试验配合比作为初步选定的配合比，最后对配合比混凝土进行耐久性检验。当检验结果满足规定要求时，对应的试验配合比才能作为施工配合比。由于混凝土的耐久性指标检验周期长（56 天时再进行试验），施工时应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化等因素，提前进行配合比的选定工作，并遵循如下原则：

①选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能的避免使用早强水泥和

高C3A 含量的水泥；

②重视粗骨料级配及粒形，选用坚固耐久的球形，粒粒形，吸水率低，

空隙率小的洁净骨料；

③矿物掺合料作为一般情况下的必须组成部分，应适量掺用优质粉煤

灰、磨细矿渣粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料；