有耐久性设计要求的混凝土.docx
《有耐久性设计要求的混凝土.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有耐久性设计要求的混凝土.docx（60页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
有耐久性设计要求的混凝土
有耐久性设计要求的混凝土
配合比设计与生产质量、施工质量控制
一、混凝土配合比设计依据
1、混凝土强度等级
有耐久性设计要求的混凝土配合比设计时，需采用设计规定\的强度等级。
2、混凝土耐久性设计参数
掌握设计文件中有关对混凝土耐久性设计要求，并参照《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》选用。
⑴.基本规定
①C30及以下的混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3，C35～C40混凝土不宜高于450kg/m3，C50及以上混凝土不宜高于500kg/m3。
②一般情况下，混凝土中的矿物掺合料掺量不宜小于20%。
混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土水胶比不宜大于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宜大于30%。
③选用多功能复合外加剂。
⑵.最大水胶比和最小胶凝材料用量
有耐久性设计要求的混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量应符合表1～表3规定。
表1 钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土的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
设计使用年限级别
一（100年）
二（60年）
三（30年）
最大
水胶比
最小胶凝材料用量
最大
水胶比
最小胶凝材料用量
最大
水胶比
最小胶凝材料用量
碳化环境
T1
0.55
280
0.60
260
0.65
260
T2
0.50
300
0.55
280
0.60
260
T3
0.45
320
0.50
300
0.50
300
氯盐环境
L1
0.45
320
0.50
300
0.50
300
L2
0.40
340
0.45
320
0.45
320
L3
0.36
360
0.40
340
0.40
340
化学
侵蚀环境
H1
0.50
300
0.55
280
0.60
260
H2
0.45
320
0.50
300
0.50
300
H3
0.40
340
0.45
320
0.45
320
H4
0.36
360
0.40
340
0.40
340
冻融
破坏环境
D1
0.50
300
0.55
280
0.60
260
D2
0.45
320
0.50
300
0.50
300
D3
0.40
340
0.45
320
0.45
320
D4
0.36
360
0.40
340
0.40
340
磨蚀环境
M1
0.50
300
0.55
280
0.60
260
M2
0.45
320
0.50
300
0.50
300
M3
0.40
340
0.45
320
0.45
320
表2 素混凝土的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
设计使用年限级别
一（100年）
二（60年）
三（30年）
最大
水胶比
最小胶凝材料用量
最大
水胶比
最小胶凝材料用量
最大
水胶比
最小胶凝材料用量
碳化环境
T1、T2、T3
0.60
280
0.65
260
0.65
260
氯盐环境
L1、L2、L3
0.60
280
0.65
260
0.65
260
化学
侵蚀环境
H1
0.50
300
0.55
280
0.60
260
H2
※
※
0.50
300
0.50
300
H3
※
※
※
※
※
※
H4
※
※
※
※
※
※
冻融
破坏环境
D1
0.50
300
0.55
280
0.60
260
D2
※
※
0.50
300
0.50
300
D3
※
※
※
※
※
※
D4
※
※
※
※
※
※
磨蚀环境
M1
0.55
280
0.60
260
0.65
260
M2
0.50
300
0.55
280
0.60
260
M3
※
※
0.50
300
0.50
300
注：
“※”表示不宜采用素混凝土结构。
表3 硫酸盐侵蚀环境下混凝土胶凝材料的要求
环境作用等级
水泥品种
水泥熟料中的C3A含量（%）
粉煤灰或磨细矿渣粉的掺量（%）
最小胶凝材料用量（kg/m3）
H1
普通硅酸盐水泥
≤8
≥20
300
中抗硫酸盐硅酸盐水泥
≤5
—
300
H2
普通硅酸盐水泥
≤8
≥25
330
中抗硫酸盐硅酸盐水泥
≤5
≥20
300
高抗硫酸盐硅酸盐水泥
≤3
—
300
H3、H4
普通硅酸盐水泥
≤6
≥30
360
中抗硫酸盐硅酸盐水泥
≤5
≥25
360
高抗硫酸盐硅酸盐水泥
≤3
≥20
360
⑶.混凝土含气量
有耐久性设计要求的混凝土的含气量应符合表4的规定。
表4 混凝土含气量要求
环境条件
无抗冻要求混凝土有抗冻要求混凝土
D1
D2、D3
D4
含气量（%）
≥2.0
≥4.0
≥5.0
≥5.5
⑷.混凝土电通量q
有耐久性设计要求的混凝土的电通量应符合表5～表7的规定。
表5 混凝土的电通量
设计使用年限级别
一（100年）
二（60年）、三（30年）
56d电通量
（C）
＜C30
＜2000
＜2500
C30～C45
＜1500
＜2000
≥C50
＜1000
＜1500
注：
本表是对所有有耐久性要求的混凝土的基本要求。
当混凝土处于氯盐环境、化学侵蚀环境或冻融破坏环境时，混凝土的耐久性指标还应满足表6、表7的规定。
表6 氯盐环境下混凝土的电通量
设计使用年限级别
一（100年）
二（60年）、三（30年）
环境作用等级
L1
L2、L3
L1
L2、L3
56d电通量（C）
＜1000
＜800
＜1500
＜1000
表7 化学侵蚀环境下混凝土的电通量
设计使用年限级别
一（100年）
二（60年）、三（30年）
环境作用等级
H1、H2
H3、H4
H1、H2
H3、H4
56d电通量（C）
＜1200
＜1000
＜1500
＜1000
⑸.混凝土的抗冻性
有耐久性设计要求的冻融破坏环境下的混凝土结构，混凝土的抗冻性应符合表8的规定。
表8 冻融破坏环境下混凝土的抗冻性
设计使用年限级别
一（100年）
二（60年）
三（30年）
环境作用等级
D1、D2、D3、D4
D1、D2、D3、D4
D1、D2、D3、D4
抗冻等级（56d）
≥F300
≥F250
≥F200
⑹.混凝土中的碱含量
有耐久性设计要求的混凝土中的碱含量应符合设计要求。
设计无具体要求的，当骨料的碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10%～0.20%时，混凝土中的碱含量应符合表9的规定；当骨料的砂浆棒膨胀率在0.20%～0.30%时，除了混凝土的碱含量应符合表9的规定外，应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺和料和外加剂，并经试验证明抑制有效。
表9 混凝土最大碱含量（kg/m3）
设计使用年限级别
一（100年）
二（60年）
三（30年）
环境条件
干燥环境
3.5
3.5
3.5
潮湿环境
3.0
3.0
3.5
含碱环境
※
3.0
3.0
注：
①带※号项目混凝土必须换用非碱活性骨料。
②混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水的碱含量之和。
其中，矿物掺合料的碱含量以其所含可溶性碱计算。
粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱量取矿渣粉总碱量的1/2，硅灰的可溶性碱量取硅灰总碱量的1/2。
③干燥环境是指不直接和水接触、空气平均相对湿度长期不大于76%的环境；潮湿环境是指与水直接接触、干湿交替变化的环境、水下或与潮湿土壤接触以及空气平均相对湿度长期大于75%的环境；含碱环境是指直接与海水、含碱工业废水、钾（钠）盐等接触的环境；干燥环境或潮湿环境与含碱环境交替变化时，均按含碱环境对待。
④处于含碱环境中的设计年限为60年、30年的混凝土工程，在限制混凝土碱含量的同时，应对混凝土表面作防水、防碱涂层处理，否则应换用非碱活性骨料。
3、原材料品质指标和检验批次控制要求
⑴.水泥
宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的混合材宜为矿渣或粉煤灰，有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。
水泥的质量品质指标及检验批次控制应符合表10的要求和规定。
4、混凝土中氯离子的控制
钢筋混凝土由水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂、拌合用水引入的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.10%。
预应力混凝土结构的氯离子含量不应超过胶凝材料总含量的0.06%。
表10 水泥品质指标技术要求及检验批次控制规定
序号
技 术 要 求
检 验 规 定
质量证明文件检查
新选料源检验
过 程 检 验
项 目
技 术 指 标
供应商应提供指 标
要求说明
施工单位提供指 标
要求说明
施工单位提供指 标
要求说明
1
比表面积
≤350m2/kg（对硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥）
√
每厂家、每品种、每批号检查供应商提供的质量证明文件。
施工单位、监理单位均全部检查。
√
下列情况之一时，检验一次：
①任何新选料源；
②使用同厂家、同批号、同品种的水泥达3个月及出厂日期达3个月的水泥。
施工单位试验检验；
监理单位见证取样检测或平行检验。
同厂家、同批号、同品种、同强度等级、同出厂日期且连续进厂的散装水泥每500t（袋装水泥每200t）为一批，不足上述数量时也按一批计。
施工单位每批抽样一次；监理单位平行检验或见证取样检测的次数为施工单位抽样试验次数的10%或20%，但至少一次。
2
烧失量
≯5.0%
√
√
3
游离CaO含量
≤1.0%
√
√
4
MgO含量
≯5.0%
√
√
5
SO3含量
≯3.5%
√
√
6
Cl-含量
钢筋混凝土不宜大于0.1%，预应力混凝土≤0.06%
√
√
7
细度（80μm方孔筛筛余）
≤10%（对普通硅酸盐水泥）
√
√
√
8
凝结时间
初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h
√
√
√
9
安定性
用沸煮法检验必须合格
√
√
√
10
强度
各龄期强度不得低于商品强度等级的规定值
√
√
√
11
碱含量
≤0.8%
√
√
12
熟料中的C3A含量
非氯盐环境不应超过8%，氯盐环境下不应超过≯10%
√
13
助磨剂名称及掺量
不得超过水泥质量的1%
√
14
石膏名称及掺量
GB/T5483中规定的G类或A类二级（含）以上的石膏或硬石膏
√
15
混合材名称及掺量
6%～15%
√
⑵.粉煤灰
粉煤灰的质量品质指标及检验批次控制应符合表11的要求和规定。
表11 粉煤灰品质指标技术要求及检验批次控制规定
序号
技 术 要 求
检 验 规 定
质量证明文件检查
新选料源检验
过 程 检 验
项 目
技 术 指 标
供应商应提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
1
细度（%）
C50以下混凝土（C50及以上混凝土）≤20（12）
√
每品种、每料源检查供应商提供的质量证明文件。
施工单位、监理单位均全部检查。
√
下列情况之一时，检验一次：
①任何新选料源；
②使用同厂家、同批号、同品种的产品达3个月及出厂日期达3个月的产品。
施工单位试验检验；
监理单位见证取样检测或平行检验。
√
同厂家、同批号、同品种、同出厂日期的产品每120t为一批，不足120t时也按一批计。
施工单位每批抽样试验一次；监理单位平行检验或见证取样检测的次数为施工单位抽样试验次数的10%或20%，但至少一次。
2
Cl-含量（%）
不宜大于0.02
√
√
3
需水量比（%）
C50以下混凝土（C50及以上混凝土）≤105（100）
√
√
√
4
烧失量（%）
C50以下混凝土（C50及以上混凝土）≤5.0（3.0）
√
√
√
5
含水率（%）
≤1.0（对干排灰）
√
√
6
SO3含量（%）
≤3
√
√
7
CaO含量（%）
≤10（对于硫酸盐侵蚀环境）
√
√
8
碱含量（%）
√
√
⑶.硅灰
硅灰的质量品质指标及检验批次控制应符合表12的要求和规定。
表12 硅灰品质指标技术要求及检验批次控制规定
序号
技 术 要 求
检 验 规 定
质量证明文件检查
新选料源检验
过 程 检 验
项 目
技 术 指 标
供应商应提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
1
烧失量（%）
≤6
√
每品种、每料源检查供应商提供的质量证明文件。
施工单位、监理单位均全部检查。
√
下列情况之一时，检验一次：
①任何新选料源；
②使用同厂家、同批号、同品种的产品达3个月及出厂日期达3个月的产品。
施工单位试验检验；
监理单位见证取样检测或平行检验。
√
同厂家、同批号、同品种、同出厂日期的产品每120t为一批，不足120t时也按一批计。
施工单位每批抽样试验一次；监理单位平行检验或见证取样检测的次数为施工单位抽样试验次数的10%或20%，但至少一次。
2
Cl-含量（%）
不宜大于0.02
√
√
3
SiO2含量（%）
≥85
√
√
4
比表面积（m2/kg）
≥18000
√
√
√
5
需水量比（%）
≤125
√
√
√
6
含水率（%）
≤3.0
√
√
7
活性指数（%）（28d）
≥85
√
√
√
⑷.磨细矿渣粉
磨细矿渣粉的质量品质指标及检验批次控制应符合表13的要求和规定。
表13 磨细矿渣粉品质指标技术要求及检验批次控制规定
序号
技 术 要 求
检 验 规 定
质量证明文件检查
新选料源检验
过 程 检 验
项 目
技 术 指 标
供应商应提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
1
MgO含量（%）
≤14
√
每品种、每料源检查供应商提供的质量证明文件。
施工单位、监理单位均全部检查。
√
下列情况之一时，检验一次：
①任何新选料源；
②使用同厂家、同批号、同品种的产品达3个月及出厂日期达3个月的产品。
施工单位试验检验；
监理单位见证取样检测或平行检验。
同厂家、同批号、同品种、同出厂日期的产品每120t为一批，不足120t时也按一批计。
施工单位每批抽样试验一次；监理单位平行检验或见证取样检测的次数为施工单位抽样试验次数的10%或20%，但至少一次。
2
SO3含量（%）
≤3
√
√
3
烧失量（%）
≤3
√
√
√
4
Cl-含量（%）
不宜大于0.02
√
√
5
比表面积（m2/kg）
350～500
√
√
√
6
需水量比（%）
≤100
√
√
√
7
含水率（%）
≤1.0
√
√
8
碱含量（%）
√
√
9
活性指数（%）（28d）
≥95
√
√
⑸.细骨料
应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。
细骨料的质量品质指标及检验批次控制应符合表14的要求和规定。
表14 细骨料品质指标技术要求及检验批次控制规定
序号
技 术 要 求
检 验 规 定
质量证明文件检查
新选料源检验
过 程 检 验
项 目
技 术 指 标
供应商应提供指 标
要求说明
施工单位提供指 标
要求说明
施工单位提供指 标
要求说明
1
细度模数
优先选用3.0～2.3
√
下列情况之一时，检验一次：
①任何新选料源；
②连续使用同料源、同品种、同规格的细骨料达一年。
施工单位试验检验；
监理单位见证取样检测或平行检验。
√
连续进场的同料源、同品种、同规格的细骨料每400m3（或600t）为一批，不足上述数量时也按一批计。
施工单位每批抽样试验一次；其中有机物含量每3月检验一次；监理单位平行检验或见证取样检测的次数为施工单位抽样试验次数的10%或20%，但至少一次。
2
吸水率
≯2%
√
3
含泥量
C30以下≤3.0%，C30～C45≤2.5%，C50及以上≤2.0%
√
√
4
泥块含量
≤0.5%
√
√
5
坚固性
硫酸钠溶液浸泡5次循环后其质量损失≯8%
√
6
云母含量
≤0.5%
√
√
7
轻物质含量
≤0.5%
√
√
8
有机物含量
用比色法试验颜色不深于标准色
√
√
9
硫化物及硫酸盐含量
≤0.5%
√
10
Cl-含量
≤0.02%
√
11
碱活性
砂浆棒膨胀率应小于0.10%
√
12
石粉含量
C30以下≤10.0%（MB＜1.40）或≤5.0%（MB≥1.40），C30～C45≤7.0%（MB＜1.40）或≤3.0%（MB≥1.40），C50及以上≤5.0%（MB＜1.40）或≤2.0%（MB≥1.40）
√
√
13
压碎指标值
＜25%
√
√
14
颗粒级配
满足级配要求
√
√
⑹.粗骨料
应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，应采用两级或三级级配粗骨料。
粗骨料的质量品质指标及检验批次控制应符合表15的要求和规定。
表15 粗骨料品质指标技术要求及检验批次控制规定
序号
技 术 要 求
检 验 规 定
质量证明文件检查
新选料源检验
过 程 检 验
项 目
技 术 指 标
供应商应提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
1
颗粒级配
应采用两级或多级级配
√
下列情况之一时，检验一次：
①任何新选料源；
②连续使用同料源、同品种、同规格的粗骨料达一年。
施工单位试验检验；
监理单位见证取样检测或平行检验。
√
连续进场的同料源、同品种、同规格的粗骨料每400m3（或600t）为一批，不足上述数量时也按一批计。
施工单位每批抽样试验一次；监理单位平行检验或见证取样检测的次数为施工单位抽样试验次数的10%或20%，但至少一次。
2
吸水率
＜2%（干湿交替或冻融环境条件下＜1%）
√
3
含泥量
C50以下≤1.0%，C50及以上≤0.5%
√
√
4
泥块含量
≤0.25%
√
√
5
坚固性
硫酸钠溶液浸泡5次循环质量损失率：
混凝土结构≤8%，
预应力混凝土结构≤5%
√
6
紧密空隙率
＜40%
√
7
针片状颗粒含量
C50以下≤10%，C50及以上≤8%
√
√
8
有机物含量（碎卵石）
用比色法试验，颜色不应深于标准色
√
9
硫化物及硫酸盐含量
≤0.5%
√
10
Cl-含量
≤0.02%
√
11
碱活性
砂浆棒膨胀率应小于0.10%
√
12
岩石抗压强度
与混凝土强度等级之比不应小于1.5
√
13
压碎指标值
C30以下碎石≤16（沉积岩）、20（变质岩）、30（火成岩），碎卵石≤16；
C30及以上碎石≤10（沉积岩）、12（变质岩）、13（火成岩），碎卵石≤12。
√
√
⑺.外加剂
应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。
当将不同功能的多种外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。
宜选用多功能复合外加剂。
外加剂的质量品质指标及检验批次控制应符合表16的要求和规定。
表16 外加剂品质指标技术要求及检验批次控制规定
序号
技 术 要 求
检 验 规 定
质量证明文件检查
新选料源检验
过 程 检 验
项 目
技 术 指 标
供应商应提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
施工单位提供指标
要求说明
1
水泥净浆流动度（㎜）
≥240
√
每品种、每厂家检查供应商提供的质量证明文件。
施工单位、监理单位均全部检查。
√
下列情况之一时，检验一次：
①任何新选料源；
②使用同厂家、同批号、同品种的产品达6个月及出厂日期达6个月的产品。
施工单位试验检验；
监理单位见证取样检测或平行检验。
同厂家、同批号、同品种、同出厂日期的产品每50t为一批，不足50t时也按一批计。
施工单位每批抽样试验一次；监理单位平行检验或见证取样检测的次数为施工单位抽样试验次数的10%或20%，但至少一次。
2
Na2SO4含量（%）
≤10.0
√
√
3
含气量
用于配制非抗冻混凝土（抗冻混凝土）时≥3.0（4.5）
√
√
√
4
坍落度保留值（用于泵送混凝土时）（㎜）
30min≥180；60min≥150
√
√
5
常压泌水率比（%）
≤20
√
√
√
6
压力泌水率比（用于泵送混凝土时）（%）
≤90
√
√
7
抗压强度比（%）
3d≥130
√
√
√
8
7d≥125
√
√
升级会员 