浅谈高性能海工混凝土配合比设计
高性能混凝土配合比的设计及优化
高性能混凝土配合比的设计及优化高性能混凝土配合比的设计及优化随着现代桥梁不断向海洋化、大跨度、高耐久方向发展，桥梁工程中的商品混凝土对下列各项性能指标提出了更高的要求：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性和不易开裂性。
鉴于目前我国海工钢筋商品混凝土建筑物的使用寿命普遍偏短的状况，结合我局青岛海湾大桥施工实际，我们开展了海工高性能商品混凝土的试验研究，以提出桥梁工程用海工高性能商品混凝土配合比及其应用技术，有效地控制商品混凝土质量,延长海工商品混凝土建筑物的使用寿命。
1前言高性能商品混凝土是一种新型高技术商品混凝土，是在大幅度提高普通商品混凝土性能的基础上采用现代商品混凝土技术制作的商品混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，在商品混凝土中掺入一定量的矿物掺合料和高性能复合外加剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，在施工时采取严格的质量控制措施，制备满足力学性能、耐久性能、工作性能以及经济合理性的商品混凝土。
高性能商品混凝土与普通商品混凝土相比，主要区别为：高性能商品混凝土以耐久性指标为主要控制指标、采用较低的水胶比、较低的用水量及水泥用量、同时掺加复合外加剂及矿物掺合料等。
高性能商品混凝土十分敏感，当环境温度、原材料质量、配合比、计量发生变化时，其工作性能易发生突变，造成商品混凝土离析、泌水、和易性差，影响施工并造成商品混凝土外观差、耐久性差。
因此，原材料质量、配合比选定、商品混凝土的搅拌、浇注等与高性能商品混凝土质量密切相关，这些环节必须加以严格控制，才有保证商品混凝土质量。
2如何选择各种原材料选择原材料的原则：任何原材料对具体工程都有利有弊，检验合格的原材料不一定能满足商品混凝土的需要。
选取适合自己的才是最好的，要充分发挥适合商品混凝土设计的的各种材料的特性，为我所用。
2.1水泥是商品混凝土中最为重要的胶凝材料。
水泥宜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。
C40海工混凝土配合比2
梅山大桥C40海工混凝土配合比设计
一、基本情况
C40海工混凝土配合比配制强度48.2MPa，坍落度160～200mm，最大水胶比0.40，最小胶凝材料用量不宜小于400kg/m3,84天氯离子扩散系数承台小于等于3.0×10-12m2/s，墩身浪溅区小于等于2.5×10-12m2/s，大气区小于等于3.5×10-12m2/s，混凝土电通量承台小于等于1100C,墩身浪溅区小于等于1000C，大气区小于等于1500C。
二、原材料
三、设计依据
三、设计步聚
1、配合比计算
2、配合比试验
(1) ZJ-20配合比试验结果
(2) ZJ-21配合比试验结果
(3) ZJ-22配合比试验结果
2、配合比结果
(1) ZJ-20配合比结果
(2) ZJ-21配合比结果
(3) ZJ-21配合比结果
四、推荐配合比
根据混凝土的各项性能试验建议推荐“ZJ-21”配合比为C40承台、墩身、支座垫石、盖梁、盖板、耳背墙土施工配合比。
高性能混凝土配合比设计
高性能海工混凝土配合比抗渗试验的研究青岛海湾大桥工程混凝土拟采用海工高性能混凝土。
海工高性能混凝土是以耐久性为基本要求，并用常规材料和常规工艺制造的水泥混凝土。
以坍落度评价混凝土的工作性，以抗压强度试验数据评价混凝土的物理力学性能指标，以电通量、氯离子扩散系数（自然扩散法）评价混凝土的抗氯离子渗透性能指标，以含气量间接控制混凝土的抗冻性能。
此混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并通过施工上的严格的质量控制，使其达到在海洋环境中具有良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。
1、工程简介青岛海湾大桥位于胶州湾北部，是国家高速公路网青岛至兰州高速公路的起点段，是青岛市交通规划中东西岸跨海通道的“一路、一桥、一隧”中的“一桥”，大桥建成后将缩短青岛至黄岛的营运里程约30km，有利于解决环胶州湾交通瓶颈问题，从而促进半岛城市群发展和胶东半岛旅游资源的开发，改善胶东半岛的投资环境，实现国民经济可持续发展。
青岛海湾大桥起于青岛侧胶州湾高速公路李村河大桥北200m处，设李村河互通与胶州湾高速相接；终于黄岛侧胶州湾高速东1km处，顺接在建的南济青线；中间设立红岛互通与拟建的红岛连接线相接。
主线全长26.707 km，其中跨海大桥长25.880km，黄岛侧接线长0.827km。
红岛连接线长1.3 km。
本项目包括沧口航道桥、红岛航道桥和大沽河航道桥、海上非通航孔桥和路上引桥、青岛、黄岛及红岛接线工程和红岛连接线，李村河互通、红岛互通以及红岛和黄岛两个收费站及管理设施。
沧口航道桥采用双塔钢箱梁斜拉桥方案，红岛航道桥采用钢箱梁独塔斜拉桥方案，大沽河航道桥采用独塔自锚式悬索桥方案。
2、配制海工耐久混凝土原则2.1 选用低水化热和较低碱含量的水泥，尽可能避免使用早强度较高的水泥和高C3A含量的水泥；2.2 选用坚固耐久、级配合格、粒形良好的洁净集料；2.3 选用高效减水剂（泵送剂），取用偏低的拌和水量；2.4 限制单方混凝土中胶凝材料的最低和最高用量，为此应特别重视混凝土集料的全级配设计以及粗集料的粒形要求；2.5 在满足单方混凝土中胶凝材料最低用量要求的前提下，尽可能降低胶凝材料中硅酸盐水泥用量；3．原材料优选及试验结果（1）水泥(PI 52.5)本工程采用强度等级不低于42.5级，且符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）标准中Ⅰ或Ⅱ型硅酸盐水泥（代号P.Ⅰ或P.Ⅱ）。
广深沿江高速三标海工高性能混凝土配合比优化设计关键技术
广深沿江高速三标海工高性能混凝土配合比优化设计关键技术摘要：高性能混凝土在一般环境下可以体现出良好的耐久性，但是在特殊海洋环境下，混凝土结构将遭受着比陆地上更为严峻的自然环境考验，特别是氯离子的侵蚀作用，因而仅仅采用高性能混凝土技术已不能满足此类环境条件下对混凝土耐久性要求，必须采取更加有效技术手段优化配制出适应海洋环境下的高性能海工混凝土。
高性能海工混凝土由于对海洋环境工程适应性强，其高效耐久性大大延长混凝土结构的使用寿命，从而减少因建筑物的拆除或修补造成的资源浪费和经济损失。
另外，由于高性能海工混凝土配制利用大量优质工业副产品或废弃物，减轻生态环境负荷，符合混凝土工业可持续发展。
关键词：海工高性能混凝土；配合比设计；优化1. 工程概况及对混凝土性能的特殊要求本工程为广深沿江高速公路深圳段第3合同段，大桥全长7134m，其中海上桥面长1857m，宽19.85m。
该工程地处CL－侵蚀地区，混凝土必须满足抗氯离子渗透和抗钢筋锈蚀性，才能满足其高耐久要求和延长工程服务寿命。
工程设计使用寿命100年，为了达到这一目标，除适当增加钢筋结构的混凝土保护层厚度外，关键在于混凝土的抗氯离子渗透性能是否达到设计要求（表1所示）。
混凝土按海工高性能混凝土设计，主要实现途径：（1）混凝土胶凝材料除水泥外，还要添加至少一种矿物掺合料，并保证一定的胶凝材料用量，从而使得混凝土微结构优化，孔隙结构得到改善；（2）使用聚羧酸高性能减水剂，降低混凝土单方水泥用量，提高混凝土工作性能，有利于形成混凝土致密结构。
设计主要要求的水胶比及胶凝材料指标2．高性能海工配合比设计关键控制点2.1提高混凝土抗裂能力①选用质量稳定并有利于改善混凝土抗裂性能的水泥和集料等原材料；采用控制水胶比、单位胶凝材料总量、单位水泥用量和砂率等措施，减小混凝土干缩和自收缩，提高混凝土体积稳定性。
②改善混凝土和易性，减少泌水、避免离析，提高混凝土作为非均质材料的宏观均匀性，避免产生薄弱区域，提高混凝土构筑物的整体抗变形能力。
海水混凝土的配合比设计及应用技术
海水混凝土的配合比设计及应用技术一、前言海水混凝土是指在混凝土中加入海水或含盐水的淡水以及海水中所含的各种盐类，在保证混凝土强度和耐久性的情况下，使混凝土达到一定的防腐蚀性能的一种特殊混凝土。
海水混凝土广泛应用于海洋工程、港口码头、海底管道等领域。
本文将从海水混凝土的配合比设计和应用技术两方面进行详细探讨。
二、海水混凝土的配合比设计1. 海水混凝土的常见配合比设计要点（1）水泥用量海水混凝土的水泥用量要根据海水中的盐分浓度、海水混凝土的使用环境以及强度等级来确定。
一般来说，海水混凝土的水泥用量要比普通混凝土的水泥用量稍微多一些，这是为了保证混凝土的强度和耐久性。
（2）水灰比水灰比是海水混凝土中非常重要的一个参数，它直接影响混凝土的强度、耐久性和抗渗性能。
一般来说，海水混凝土的水灰比要比普通混凝土的水灰比略微小一些，这是为了保证混凝土的抗渗性能。
（3）骨料用量海水混凝土的骨料用量要根据混凝土的使用环境以及强度等级来确定。
在海洋工程中，一般采用高强度的骨料，如钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土等。
（4）掺合料用量掺合料是海水混凝土中不可缺少的一部分，掺合料的种类和用量直接影响混凝土的工作性能和耐久性能。
常用的掺合料有矿物粉、矿渣粉、硅灰等。
2. 海水混凝土的配合比设计方法（1）试验法试验法是海水混凝土配合比设计中最常用的一种方法。
通过试验来调整各种配合比参数，最终确定最佳的配合比。
常用的试验包括标准试验、试块试验、抗渗试验等。
（2）经验法经验法是海水混凝土配合比设计中比较常用的方法。
这种方法通过总结以往的经验和实际工程应用情况，得出一些经验公式或经验参数来指导配合比设计。
例如，国际上常用的Powers公式就是一种经验公式。
三、海水混凝土的应用技术1. 海水混凝土的制作工艺海水混凝土的制作工艺要比普通混凝土复杂一些。
在制作过程中，需要控制好各种配合比参数、骨料的质量、掺合料的用量等，以保证混凝土的强度和耐久性。
海水混凝土的配合比设计及应用技术
海水混凝土的配合比设计及应用技术1. 引言海水混凝土，顾名思义，是在海洋环境中使用的一种特殊类型的混凝土。
它由于具有抵抗盐水侵蚀和抗海洋环境侵害的特性而被广泛应用于海洋工程、沿海建筑和海岸防护等领域。
其中，配合比设计及应用技术是海水混凝土成功应用的关键因素之一。
本文将对海水混凝土的配合比设计及应用技术进行深入探讨，并分享我的观点和理解。
2. 海水混凝土的配合比设计原则海水混凝土的配合比设计旨在保证混凝土的强度、耐久性和抗渗性等性能，以应对海洋环境带来的挑战。
基于深度和广度的评估，我认为海水混凝土的配合比设计应遵循以下原则：2.1. 氯离子控制海水中的氯离子是混凝土腐蚀的主要原因之一。
在配合比设计中，应控制混凝土中的氯离子含量，以减少腐蚀风险。
一种常用的方法是增加矿物掺合料的使用量，如矿渣粉、硅灰等，以部分替代水泥。
这样可以降低混凝土的渗透性和氯离子扩散性能。
2.2. 抗硫酸盐侵蚀海水中含有硫酸盐等具有侵蚀性的物质，会对混凝土产生破坏作用。
在配合比设计中，应考虑采用特殊的水泥和骨料，以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
另外，适量添加掺合料也可以增加混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
2.3. 抗压强度和耐久性的平衡海水混凝土既要满足一定的抗压强度要求，又要具备良好的耐久性。
在配合比设计中，应综合考虑这两个方面，以实现抗压强度和耐久性的平衡。
通常情况下，水灰比的控制和使用高性能混凝土材料可以达到这种平衡。
3. 海水混凝土的配合比设计方法基于上述原则，海水混凝土的配合比设计可以采用以下方法：3.1. 确定混凝土强度等级首先应根据工程需要确定海水混凝土的强度等级。
不同的项目对混凝土强度的要求不同，因此需结合具体情况来确定配合比设计的目标强度等级。
3.2. 确定水灰比水灰比是配合比设计中一个重要的参数，它影响着混凝土的工作性能、强度和耐久性等。
在海水混凝土的设计中，应根据强度和耐久性的要求，结合实际情况，确定适当的水灰比。
浅谈高性能混凝土配合比设计
浅谈高性能混凝土配合比设计摘要：高性能混凝土是当前建筑工程项目中不可或缺的建筑材料，也是现阶段新型的一种混凝土技术，在建筑施工中占有重要地位。
目前有效且实用的高性能混凝土配合比设计的原则应是在现有混凝土配合比设计理论的基础上，通过在高性能混凝土配合比设计中采用新材料、新工艺等手段，以满足工程结构对混凝土性能的特殊要求。
关键词：高性能；混凝土；配合比设计1前言混凝土因其具有良好的抗压强度、抗变形能力、耐久性和易于制备、拌合物可塑性好等特点成为现代建筑工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。
混凝土材料的质量直接关系到建筑结构的内在和外观质量，混凝土材料的性能甚至对建筑结构的设计产生巨大的影响。
随着科技的进步和社会的发展，建筑工程对作为主要建筑材料的混凝土提出了更高的性能要求。
建筑科研人员和工程技术人员为顺应这些要求，在混凝土的内部结构、制备材料和施工技术等方面做了大量的研究和探索，有力的推动了混凝土技术的发展和进步。
高性能混凝土的出现正是上述混凝土技术发展和进步的表现和成果。
目前，在世界范围内，高性能混凝土在建筑工程中的应用已十分普遍，为结构设计理论和建筑结构的发展奠定了坚实的基础，做出了突出的贡献。
2高性能混凝土配合比设计要点分析在实际操作过程中，高性能混凝土配合比设计要点主要包括以下几方面：（1）结构设计。
针对高性能混凝土施工具体要求，施工人员应明确混凝土配合比设计阶段的工作内容，将相关工作要求落实到位，保证设计参数的合理性和科学性。
并通过实验对选定参数进行验算，以提升混凝土强度和耐久性，为进一步施工奠定扎实基础。
（2）原材料选择。
对于进入现场的原材料，相关管理人员必须按照规定要求对材料进行严格把控，以免不合格产品进入施工现场。
同时采购人员应通过货比三家方式，选择经济性、价格优惠的粗骨料、水泥等建筑原材料。
此外，在实际配置过程中，应选择优质水源进行施工，并对外加剂适用量进行严格把控，以免外加剂用量过多或者太少而影响到施工质量。
海工高性能桩基混凝土配合比设计研究
胶凝 材料 中 的硅酸盐 水 泥用量 ； 掺用 粉煤 灰 、 磨 细矿 渣、 硅 灰 等矿物 掺 和料 ； 通 过适 当 引气 提高 混凝 土耐
第 ４期
北 方 交 通
・１ Ｏ ３・
海 工 高 性 能 桩 基 混凝 土 配 合 比设 计 研 究
王 雪 元 ， 王
（ １ ． 大连市交通工程质量 与安 全监 督站 ， 大连
摘
鑫
１ １ ６ ０ ３ １ ）
１ １ ６ ０ ３ ７ ； ２ ． 大连 四方公路工程有限公司 ， 大连
据规 范对水 胶 比进行 严格 控制 。
跨海 大 桥 ， 是 连 接 长 山群 岛 中 的第 一 座 连 岛 大 桥 。
大桥 全 长 １ ７ ９ ０ ｍ， 主桥 跨径 组合 为 （ １ ４ ０＋２ ６ ０＋１ ４ ０ ） ｍ， 全宽 ２ ３ ｍ， 桥 面 以上 塔 高 ３ ７ ． ４ ｍ， 桥 下 通 航 净 空 ２ ７ ． ４ ｍ。引桥 跨径 布 置为 ２ ５×５ ０ ｍ， 全宽 ２ １ ｍ， 采 用 移 动模 架逐 孔 现 浇 。全桥 共 有 桩 基 １ ４ ４根 ， 其 中岸
久性 ， 新拌 混凝 土 中引 气 量 一 般 控 制 在 ４ ％ ～ ６ ％，
兼顾 工作 性 ， 这对 配合 比设 计提 出 了极 高 的要求 。
１ 工 程 概 况
气泡 间 隔系数 小于 ２ ５ ０ ￣ ｍ； 混 凝 土拌 和 物 中各 种 原
材料 引入 的氯 离子 总质量 不应 超过胶 凝材 料 总量 的
・
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浅谈高性能海工混凝土配合比设计摘要：针对青岛双积公路所处的环境特征，以及设计要求，本工程使用的混凝土为高性能海工混凝土。
本文对原材料对高性能海工混凝土的影响，提出了一种高性能海工混凝土配合比设计方法，供大家参考。
关键词：高性能海工混凝土；原材料；配合比；注意事项；
abstract: in view of the environmental features of qingdao highway and the design requirements, the project utilized the high-performance marine concrete. for the influence of raw materials on the high-performance marine concrete, a mix proportion design method is proposed in this paper, for your reference.
key words: the high-performance marine concrete; raw materials; mix proportion; precautions
中图分类号：tf52文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）
一、高性能海工混凝土的概念
高性能海工混凝土（hpc）是指“满足特定性能和均质性要求，必须达到该领域规定性要求，用一般普通混凝土产品的常规生产不能达到其性能要求的混凝土。
”这就要求我们使用常规材料，常规工艺，以较低水胶比、适当掺加活性掺合料和较严格的质量控制措施制作的具有高的抗氯离子渗透性与抗冻性、满足结构要求的较高强度、良好的工作性的混凝土。
二、高性海工能混凝土的原材料的选择与控制
1．细集料
(1)细集料应不得使用海砂和人工砂；应选用级配良好，颗粒坚硬、强度高、耐风化的中粗河砂，
(2)按细度模数(mx)将砂分组如下:
粗砂 mx=3.7～3.1中砂 mx=3.0～2.3 细砂 mx=2.2～1.6
高性能海工混凝土中细集料不得使用细砂，在混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况。
(3)细集料应满足《建筑用砂》(gb/t14684-2001)之第2级配区要求，试验应按“《公路工程岩石试验规程》(jtge41-2005)进行。
(4)本项目混凝土用砂选用中砂，细度模数为2.9～2.6，2.36 mm 筛孔的累计筛余量不大于15%， 0.3mm筛孔的累计筛余量宜在85%～92%范围内。
(6)砂子进场时主要控制的指标
①含泥量: 含泥量直接影响混凝土的工作性、体积稳定性、力学性能和耐久性
②细度模数、级配
级配影响混凝土的施工配合比、胶凝材料用量及体积稳定性。
严格控制砂中细粉颗粒的含量及含泥量。
砂的粗细不能只看细度模数。
2．粗集料
(1)粗集料应采用坚硬砾石或碎石。
骨料品质应符合交通部标准
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（jtj275-2000）的规定及其它相关技术规范要求。
(2)粗集料最大粒径应不超过结构物最小尺寸的1/4、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的2/3；当设置二层或多层钢筋时，不得超过钢筋最小净距的1/2；泵送混凝土的粗集料最大粒径，除应符合上述规定外，对碎石不应超过输送管内径的1/3；水下灌注混凝土的粗集料最大粒径不得大于导管内径的1/6和钢筋最小净距的1/4。
同时本工程混凝土的粗集料最大粒径还不应超过25 mm。
进行粗集料供应源选择时，还应进行岩石的抗压强度检验。
岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于2。
(4)碎石应质地均匀坚固，粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小，碎石中氯离子含量≤0.02%，使用非活性骨料。
（5）碎石进场时主要控制的指标
碎石进场时控制级配、粒形、吸水率和密度，包括堆积密度和表观密度。
孔隙率控制在45%以下，应使用饱和面干状态的表观密度。
3.水泥
配制高性能海工耐久混凝土不得使用立窑水泥，应避免使用早强、水化热较高和高c3a含量的水泥；水泥中c3a含量宜控制在8%以内，水泥细度不宜超过380m2/kg,游离氧化钙不宜超过1.5%。
（2）所用水泥的氯离子含量应低于0.03%并满足规定。
（3）所有水泥应取自监理工程师同意的产源，在一个工程项目中所用的任一类水泥应尽量取自同一生产厂商。
（4）水泥厂商应提供每批水泥的清单，内容至少包括厂商名称、水泥种类、数量以及厂商的质量保证书，以证明该批水泥已经试验分析，且符合标准规范要求。
（5）试验室应对进场的每批水泥均按相应水泥标准中所规定的试验项目、试验方法、检验规则取样检验，检验结果报送监理工程师批准。
不合格水泥不得使用。
（6）水泥运到工地后应尽快使用，水泥由于受潮或其他原因变质时，应从工地运走。
（7）在确定最终水泥品种之前，应做水泥与所使用的辅掺材料、外加剂等之间进行复配试验，以选用匹配性能优良的水泥。
（8）c40（不含c40）以下混凝土可以使用普通硅酸盐水泥，但对于环境严重作用（d、e、f级）下的混凝土，建议采用硅酸盐水泥或低热水泥。
如果采用普硅，应明确水泥中的混合材类型及含量，并在计算矿物外加剂时加以考虑。
（9）水泥进场时应控制的指标：
①比表面积的控制：规范中水泥比表面积应≥300㎡/kg,针对高性能海工混凝土中常使用的p.i52.5水泥一般应控制在350-380㎡/kg最好。
②标准稠度用水量的控制：该项指标不宜过大，标准稠度用水量大会引起混凝土水胶比变大，强度降低，且与外加剂的相容性较差。
应向水泥厂提出指标要求，降低该值，在25%-28%左右为宜。
③水泥强度的控制：水泥强度一般要有1.05富裕系数。
④水泥入罐温度的控制：＜65℃。
4．矿物掺合料
用于改善混凝土耐久性能而加入的、磨细的各种矿物掺合料，其主要特征是磨细矿物材料，细度比水泥颗粒小，主要用于改善混凝土的耐久性和工作性。
（1）粉煤灰
用于水泥和混凝土中的的粉煤灰是指电厂粉煤炉烟道气体中收集的粉末。
拌制混凝土和砂浆用粉煤灰分为三个等级：i级、ⅱ级、ⅲ级。
（2）磨细高炉粒化矿渣粉
磨细高炉粒化矿渣粉进场检验，应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(gb/t18046-2000)中的有关规定。
5. 外加剂
（1）所采用的化学外加剂，必须是经过有关部门检验并附有检验合格证的产品，其质量应符合《混凝土外加剂》(gb8076- 2008)的标准要求，使用前应复验其效果。
（2）不同品种的外加剂应分别存储，做好标记，在运输与存储时不得混入杂物和遭受污染。
（3）配制高性能海工混凝土应使用聚羧酸高性能减水剂，其减水率应大于25%。
（4）外加剂进场时应控制的指标
每批外加剂进场时均应在试验室进行混凝土试拌，确保其施工所用的组分与配比时调配的组分相一致。