原材料混凝土控制标准.docx
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原材料混凝土控制标准
厦漳跨海大桥有限公司：
厦漳大桥工程即将开工，为了更好地控制混凝土原材料品质、提高海工混凝土施工质量，我部结合《厦漳跨海大桥海工高性能混凝土耐久性研究》课题的前期研究成果，在混凝土原材料调研、检测及耐久性研究的基础上，特制订《厦漳跨海大桥原材料及混凝土控制标准》（见附件），望在项目实施过程中据此对原材料及混凝土进行质量控制。
致
礼
中交武汉港湾工程设计研究院有限公司
2009年7月1日
附件
厦漳跨海大桥原材料及混凝土
控制标准
中交武汉港湾工程设计研究院有限公司
二00九年七月
1.水泥
1.1本工程采用的水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-2007）标准中II型强度等级为42.5级硅酸盐水泥（代号P·II42.5）或强度等级为52.5级普通硅酸盐水泥（代号P·O52.5）。
其技术要求见表1。
P·II42.5水泥的主要物理和力学性能技术指标表1
序号
项目
指标
P·II42.5
P·O52.5
1
比表面积，m2/kg
300～400
300～400
2
C3A含量，%
6%～10%
6%～10%
3
凝结
时间
初凝，min，≥
45
45
4
终凝，min，≤
390
600
5
安定性（沸煮法）
合格
合格
6
氧化镁，%，≤
5.0
5.0
7
三氧化硫，%，≤
3.5
3.5
8
烧失量，%，≤
3.5
5.0
9
不溶物，%，≤
1.5
-
11
抗折强度
3
MPa，≥
3.5
4.0
12
28
MPa，≥
6.5
7.0
13
抗压强度
3
MPa，≥
17.0
23.0
14
28
MPa，≥
42.5
52.5
1.2为改善混凝土的体积稳定性和抗裂性，配制海工耐久混凝土不得使用立窑水泥，不宜使用早强、水化热较高和高C3A含量的水泥。
水泥的细度（比表面积）不宜超过350m2/kg，不得超过400m2/kg。
C3A含量宜控制在6%～10%。
大体积砼宜采用C2S含量相对较高的水泥。
1.3水泥质量应稳定，实际强度应与其强度等级相匹配，其标准差宜控制在3.0MPa以内。
1.4水泥的氯离子含量应低于0.03%。
1.5水泥使用温度不得超过50℃。
2.粉煤灰
2.1粉煤灰必须来自燃煤工艺先进的电厂且为低钙灰。
粉煤灰必须品质稳定、来料均匀、来源固定。
本工程粉煤灰质量控制标准见表2。
厦漳大桥粉煤灰质量控制标准表2
序号
项目
指标
1
细度（45um方孔筛余），%，≤
15
2
需水量比，%，≤
100
3
烧失量，%，≤
5
4
含水量，%，≤
1.0
5
三氧化硫，%，≤
3.0
6
游离氧化钙，%，≤
1.0
7
安定性（雷氏夹沸煮后增加距离），mm，≤
5.0
2.2粉煤灰的品质，应首先注重烧失量和需水量比，试验方法参照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）。
本工程粉煤灰烧失量不得大于5%，对预应力箱梁混凝土，烧失量不宜大于3%。
2.3粉煤灰的碱含量以其中的可溶性碱计算，可溶性碱约占按总碱量的1/6（总碱量以Na2O+0.658K2O计）。
3.磨细矿渣
3.1本工程执行国标《高强高性能混凝土矿物外加剂》（GB/T18736-2002）的有关规定。
活性指数采用《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2000）中S95级矿粉标准。
矿渣主要技术要求见表3。
厦漳大桥磨细矿渣质量控制标准表3
序号
项目
指标
1
氧化镁,%，≤
14
2
三氧化硫，%，≤
4
3
烧失量，%，≤
3
4
氯离子，%，≤
0.02
5
比表面积，㎡/g
360～450
6
含水率，%，≤
1.0
7
需水量比，%，≤
100
8
活性指数
7d，%，≥
75
28d，%，≥
95
3.2应检测所用各种矿物掺和料的碱含量。
矿物掺和料中的碱含量应以其中的可溶性碱计算（如无检测条件时，矿粉可溶性碱约为总碱量的1/2）。
4.集料
4.1配制海工耐久混凝土的集料应符合国标《建筑用砂》（GB/T14684-2001）和《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2001）的技术要求。
4.2选择料场时必须对集料进行潜在活性的检测，本工程不得采用可能发生碱—集料反应（AAR）的活性集料。
4.3本工程粗集料采用碎石，最大粒径25mm，碎石级配及主要技术指标见表4、表5。
碎石级配范围（累计筛余）表4
连续粒级
方筛孔/mm（%）
/mm
2.36
4.75
9.50
16.0
19.0
26.5
31.5
5～20
95～100
90～100
40～80
/
0～10
0
/
5～25
95～100
90～100
/
30～70
/
0～5
0
碎石的主要技术要求表5
序号
项目
指标
（C50以下）
（C50～C55）
1
含泥量（按质量计），％，<
0.8
0.5
2
泥块含量（按质量计），％，<
0.5
0
3
坚固性指标的重量损失，％，<
8
5
4
岩石抗压强度/混凝土强度，≥
2
2
5
针片状颗粒（按质量计），％，<
10
8
6
碎石压碎指标，％，<
12
8
7
表观密度，㎏/m3，>
2600
2600
8
松散堆积密度，㎏/m3，>
1450
1450
9
空隙率，%，<
45
45
10
吸水率，%，<
2
2
11
碱集料反应（膨胀率），％，<
0.10
0.10
12
有机物含量
合格
合格
13
硫化物及硫酸盐含量，％，<
0.5
0.5
4.4骨料的吸水率、热膨胀系数直接影响混凝土的抗裂性能。
本工程不得使用吸水率高的砂岩和线胀系数大的石英岩。
4.5混凝土骨料应满足级配和粒径的要求，并应采用单粒级石子两级配或三级配投料。
4.6本工程细集料选用颗粒坚硬、强度高、耐风化的河砂。
4.7混凝土用砂在运输、堆放和使用过程中，应采取防止遭受海水污染或混用海砂的措施。
4.8细集料采用满足国标《建筑用砂》（GB/T14684-2001）要求的2级配区中砂，细度模数为宜控制在2.6～3.0。
砂的颗料级配及技术指标见表6、表7。
砂的颗粒级配表6
筛孔尺寸（mm）
9.50
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
累计筛余（%）
标准范围
1区
0
10～0
35～5
65～35
85～71
95～80
100～90
2区
0
10～0
25～0
50～10
70～41
92～70
100～90
3区
0
10～0
15～0
25～0
40～16
85～55
100～90
砂的主要技术要求表7
序号
项目
指标
1
含泥量（按质量计），％，<
2.0
2
泥块含量（按质量计），％，<
0.5
3
有害物
质含量
云母（按质量计），％，<
2.0
轻物质（按质量计），％，<
1.0
有机物（比色法）
合格
硫化物和硫酸盐（按SO3质量计），％，<
0.5
氯化物（以Cl-质量计），％，<
0.02
4
坚固性的重量损失，％，<
8
5
表观密度，㎏/m3，>
2500
6
松散堆积密度，㎏/m3，>
1350
7
空隙率，%，<
47
8
碱集料反应（膨胀率），％，<
0.10
5.减水剂
5.1本工程选用的减水剂，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》（GB/T8076-1997）的规定，生产厂家应具有母液生产能力，并有跨海桥梁工程应用业绩。
5.2配制海工耐久砼应采用聚羧酸类减水剂，减水率应大于28%，与水泥适应性好，1小时混凝土坍落度损失应小于10%。
5.3热天浇筑大体积混凝土应选用缓凝高效减水剂，以推迟和削减水化热温峰。
5.4外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%。
5.5外加剂应有厂商提供的推荐掺量、主要成分（包括复配组分）的化学名称、氯离子含量百分比、含碱量，以及施工中必要的注意事项。
6.钢筋阻锈剂
6.1海中承台（主墩承台除外）和墩身混凝土中添加钢筋阻锈剂，其品种和掺量必须通过试验确定。
6.2钢筋阻锈剂检验方法参照《钢筋混凝土阻锈剂》（JT/T537-2004）和《钢筋阻锈剂使用技术规程》（YB/T9231-1993），加入阻锈剂的钢筋混凝土技术性能应满足表8的要求。
阻锈剂的主要技术要求表8
项目
技术性能
阻锈
性能
耐盐水浸渍性能
无腐蚀
钢筋在硬化砂浆中阳极极化电位
电位值无明显降低
盐水浸烘试验
60个循环后破样检查，钢筋表面无锈为合格
对混凝土性能影响试验
凝结时间差（初凝、终凝）
-60min～+120min
抗压强度比
7d
＞0.9
28d
氯离子扩散系数
56d
不降低
注1：
表中所列数据为掺阻锈剂混凝土与基准混凝土的差值或比值
注2：
凝结时间指标，“一”号表示提前，“+”表示延缓。
7.拌和用水及养护用水
7.1拌和用水应满足《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-89）标准，主要技术指标见表9。
水的取样和化学分析按《公路工程水质分析操作规程》（JTJ056-84）进行。
7.2水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质及油脂、糖类、游离酸类、碱、盐、有机物或其他有害物质。
7.3混凝土拌和、养护不得使用海水、污水和pH值小于5的酸性水，水中的氯离子含量应小于200mg/L，硫酸盐含量按SO42-计小于500mg/L。
混凝土拌和用水物质含量指标表9
pH值，≥
5
不溶物，mg/l，<
2000
可溶物，mg/l，<
2000
氯化物（以Cl-计），mg/l，<
200
硫酸盐（以SO42-计），mg/l，<
500
硫化物（以S2-计），mg/l，<
100
8.海工混凝土性能要求
8.1考虑混凝土的耐久性和经济性，应对混凝土进行最低和最高指标的双重控制。
海工耐久混凝土的最大水胶比和单方混凝土胶凝材料的最低用量应满足表10的规定；此外，单方混凝土的用水量不宜超过160kg/m3。
混凝土技术性能要求表10
混凝土强度等级
最大水胶比
最小胶凝材料用量
（kg/m3）
最大胶凝材料用量
（kg/m3）
混凝土最高配制强度
（Mpa）
C30
0.40
380
450
45
C35
0.40
380
450
50
C40
0.38
380
450
55
C50
0.35
450
480
70
C55
0.35
450
500
75
8.2混凝土的配制强度，应根据混凝土强度等级、生产施工水平的差异和变化以及材料质量可能的波动确定。
C40以下混凝土试配强度不宜超出其设计强度的50%，C40及以上混凝土试配强度不宜超出设计强度的40%。
8.3海水环境下钢筋混凝土应采用大掺量或较大掺量矿物掺和料的低水胶比混凝土，且宜复合使用矿物掺和料。
混凝土矿物掺和料用量可参照表11。
混凝土矿物掺和料用量范围表11
环境作用等级
水泥品种
矿物掺和料限定范围
Ⅲ-D、Ⅲ-E、Ⅲ-F
P·Ⅱ42.5/P·O52.5
用量不小于：
F/0.30+S/0.4≥1
用量不大于：
F/0.60+S/0.8≤1
注：
F:
粉煤灰/胶凝材料总量，S:
磨细矿粉/胶凝材料总量。
8.4采用北欧标准NTBuild492方法检测混凝土氯离子扩散系数，以56d作为评定龄期。
本工程施工质量过程控制的混凝土抗氯离子渗透性能应符合表12的要求。
混凝土抗氯离子渗透性（56d龄期）表12
工程
部位
环境部位
混凝土强度
等级
混凝土氯离子扩散系数（10-12m2/s）a
桩基
陆上
水下区
C25
5.0
C30
4.5
海中
水下区/水位变动区
C35
3.5
承台
陆上
大气区
C30
4.5
海中
水位变动区/浪溅区
C30
4.0
C40
3.5
桥墩
陆上
大气区
C30
3.5
C40
3.0
海中
浪溅区/大气区
C40
2.5
箱梁
陆上
大气区
C50
2.0
海中
大气区
C50
2.0
C55
2.0
索塔
海中
大气区
C50
2.0
C55
2.0
8.5海工混凝土氯离子扩散系数按85%的保证率进行配制，报批的配合比氯离子扩散系数必须小于其配制值。
配制值计算公式如下：
Dcu,0≤Dcu,k–1.04
式中：
Dcu,0—混凝土氯离子扩散系数配制值（56d）；Dcu,k—氯离子扩散系数设计值（56d）；
—混凝土氯离子扩散系数标准差（10-12m2/s）。
应按统计资料取值，若无统计资料，主塔、箱梁、墩身
可取0.2～0.3（10-12m2/s）、钻孔桩
取0.3～0.4（10-12m2/s）。
8.6氯盐环境下，混凝土拌和物中由各种原材料引入的氯离子总量应不超过胶凝材料总量的0.08钢筋混凝土结构）和0.06%（预应力混凝土结构）。
8.7为防止碱—集料反应发生，混凝土内总碱量（包括所有原材料）应满足不超过3.5g/m3的要求。
8.8海工耐久混凝土宜通过适当引气来提高其耐久性，新拌混凝土中引气量一般可要求控制在3%～6%，预制箱梁引气量控制在2%～4%。
8.9承台、墩身等结构处于浪溅区，混凝土中掺加阻锈剂以防止钢筋锈蚀。
8.10本工程使用复合氨基醇类液体阻锈剂，阻锈剂及聚羧酸类外加剂必须分别储存及计量，不得在搅拌前混合，混凝土搅拌时间应延长1min。
8.11混凝土浇筑入模的工作性能，应符合表13坍落度的要求，坍扩度宜控制在要求范围内。
混凝土浇筑入模时的工作性要求表13
混凝土类型
坍落度（mm）
坍扩度（mm）
泵送混凝土
180±20（2h坍落度损失小于10%）
450±50
水下灌注混凝土
200±20（2h坍落度损失小于10%）
550±50
8.12混凝土浇筑温度最高不得超过30℃。
8.13通过限制混凝土早期强度的发展有效控制开裂。
要求12h抗压强度不大于8MPa或24h不大于12MPa，对抗裂要求较高的构件（如浪溅区承台），宜分别不高于6MPa或10MPa，对于有预应力张拉的构件，此要求可适当放宽。
8.14混凝土配合比应在混凝土浇筑前至少35d报批，重要构件并应通过试浇注进行验证确定。
8.15当水泥、矿物掺和集料的品种、质量有改变时，必须重新设计配合比。
当环境或混凝土平均温度升高或降低超过15℃时，应考虑调整配合比。
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