高性能混凝土简介

1、高性能混凝土 (High Performance Concrete) 石家庄铁道大学石家庄铁道大学 罗永会罗永会 155 3013 5207 高性能混凝土 (High Performance Concrete) 1 概 述 3 HPC的性能要求及检测方法 4 提高混凝土耐久性的措施 2 混凝土结构的劣化形式 5 生产及检测设备要求 1 概 述 一、HPC的相关概念 二、HPC的结构特点 三、国内外现状 四、推广HPC的意义 一、一、HPC相关概念相关概念 1. 1. 背景背景 l混凝土结构的破坏，更多的不是因为强度不足；混凝土结构的破坏，更多的不是因为强度不足； l而是因为抵抗自然环境劣化条件

2、的耐久性不足。而是因为抵抗自然环境劣化条件的耐久性不足。 (1)(1)国外情况国外情况 (2)(2)国内情况国内情况 一、一、HPC相关概念相关概念 2. HPC2. HPC概念的发展概念的发展 (1) 美国美国 1984 年，法国发表第一篇关于年，法国发表第一篇关于HPC的论文；的论文； 1990年年5月，在美国马里兰州由月，在美国马里兰州由 NIST 和和 ACI 主办了主办了 第一次关于第一次关于HPC的国际研讨会，会议首次提出关于的国际研讨会，会议首次提出关于 HPC的定义。的定义。 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凝具有所要求的性能和匀质性的混凝 土。例如易于浇注

3、和压实而不离析、高长期力学性能、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。 一、一、HPC相关概念相关概念 (1) 美国美国 (2) 日本日本 (3) 欧洲欧洲 (4) 中国中国 2. HPC2. HPC概念的发展概念的发展 一、一、HPC相关概念相关概念 CECS 207-2006 CECS 207-2006 高性能混凝土应用技术规程高性能混凝土应用技术规程： 采用常规材料和生产工艺，能保证混凝土结构所要采用常规材料和生产工艺，能保证混凝土结构所要 求的各项力学性能，并具有高耐久性、高工作

4、性和求的各项力学性能，并具有高耐久性、高工作性和 高体积稳定性的混凝土。高体积稳定性的混凝土。 这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和这种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料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥 用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到 良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。 高强混凝土就是高性能混凝土？高强混凝土就是高性能混凝土？ 高性能混凝土一定高强？高性能混凝土一定高强？ 2. HPC2. HPC概念的发展概念的发展

5、 一、一、HPC相关概念相关概念 3. 3. 全寿命经济分析全寿命经济分析(LCCA)(LCCA) l 全寿命经济分析理念诞生于全寿命经济分析理念诞生于19世纪中期，但直到世纪中期，但直到20世纪世纪30 年代才被公众所接受。年代才被公众所接受。 l 20世纪世纪60年代，美国经济学家和美国州立高速公路协会发年代，美国经济学家和美国州立高速公路协会发 布的红皮书将全寿命设计概念引入到交通工程中；布的红皮书将全寿命设计概念引入到交通工程中； l 1983年，美国公路研究基金立项推动道路和桥梁结构全寿年，美国公路研究基金立项推动道路和桥梁结构全寿 命设计方法的研究；命设计方法的研究； l 1996

6、年，美国联邦公路局正式颁布了年，美国联邦公路局正式颁布了“道路和桥梁结构全道路和桥梁结构全 寿命设计指南。寿命设计指南。 美国：美国： “它是一个程序和方法，用于评价可行计划项目的总经济价值。它是一个程序和方法，用于评价可行计划项目的总经济价值。 包括初始成本和经折现的进一步成本包括初始成本和经折现的进一步成本整个寿命期内的维护、整个寿命期内的维护、 修复、重建和表面翻新处理成本修复、重建和表面翻新处理成本” 。 一、一、HPC相关概念相关概念 3. 3. 全寿命经济分析全寿命经济分析(LCCA)(LCCA) 全寿命周期成本全寿命周期成本 (1) 机构成本：机构成本： l规划与设计；规划与设计

7、； l施工及管理；施工及管理； l检查；检查； l维护与维修；维护与维修； l大修、更换、更新；大修、更换、更新； l残值残值 l交通阻塞延误；交通阻塞延误； l交通绕道；交通绕道； l环境损害；环境损害； l其它其它 l荷载导致的损害；荷载导致的损害； l碰撞损害；碰撞损害； l地震、洪水；地震、洪水； l其它其它 (2) 使用者成本：使用者成本： (3) 意外与风险成本意外与风险成本 一、一、HPC相关概念相关概念 3. 3. 全寿命经济分析全寿命经济分析 一、一、HPC相关概念相关概念 4. 4. 耐久性及耐久性设计耐久性及耐久性设计 CECS 207 2006 高性能混凝土应用技术规程

8、高性能混凝土应用技术规程 混凝土在所处工作环境下，长期抵抗劣化外力与劣化内混凝土在所处工作环境下，长期抵抗劣化外力与劣化内 因的作用，维持其应有性能的能力。因的作用，维持其应有性能的能力。 耐久性设计：指设计中为抵抗环境因素的作用、提高设耐久性设计：指设计中为抵抗环境因素的作用、提高设 计寿命而增加的一系列技术要求。计寿命而增加的一系列技术要求。 例如材料的耐久性要求，结构的耐久性构造，附件的可例如材料的耐久性要求，结构的耐久性构造，附件的可 更换性及桥梁施工的质量要求。更换性及桥梁施工的质量要求。 二、二、HPC的结构特点的结构特点 1. 1. 水泥石的孔结构水泥石的孔结构 类类 别别名名

9、称称直直 径径对浆体性能影响对浆体性能影响 粗粗 孔孔球形大孔球形大孔100015m强度、渗透性强度、渗透性 毛细孔毛细孔 大毛细孔大毛细孔100.05m强度、渗透性强度、渗透性 小毛细孔小毛细孔5010nm 强度、渗透性、强度、渗透性、 高湿度下的收缩高湿度下的收缩 凝胶孔凝胶孔 胶粒间孔胶粒间孔 微微 孔孔 层间孔层间孔 102.5nm 2.50.5nm 0.5nm 湿度湿度50%以下时的收缩以下时的收缩 收缩、徐变收缩、徐变 收缩、徐变收缩、徐变 二、二、HPC的结构特点的结构特点 2. 2. 界面过渡区界面过渡区 (1) 过渡区的形成过渡区的形成 l水灰比梯度水灰比梯度 lCH取向生长

10、取向生长 l水灰比高水灰比高 l孔隙率大孔隙率大 lCH、Aft多，结晶颗粒大多，结晶颗粒大 lCH取向生长取向生长 (2) 过渡层的特点过渡层的特点 二、二、HPC的结构特点的结构特点 (1) 孔隙率低，基本上不存在孔隙率低，基本上不存在100nm以上的大孔；以上的大孔； (2) 水化物中水化物中CH减少，减少，CSH和和Aft增多；增多； (3) 未水化颗粒多，中心质效应增强；未水化颗粒多，中心质效应增强； (4) 界面过渡区得到优化。界面过渡区得到优化。 三、国内外现状三、国内外现状 ACI-201：1957成立，负责混凝土耐久性方面的研究，成立，负责混凝土耐久性方面的研究， 1992年

11、编制了耐久性混凝土指南；年编制了耐久性混凝土指南； RILEM：1960成立钢筋锈蚀技术委员会；成立钢筋锈蚀技术委员会；1996提出基提出基 于破坏概率设计理论的混凝土结构耐久性设计概念；于破坏概率设计理论的混凝土结构耐久性设计概念； ASTM：每三年召开一次建筑材料耐久性研讨会；：每三年召开一次建筑材料耐久性研讨会； 日本、挪威、印度等国的研究机构。日本、挪威、印度等国的研究机构。 1. 1. 国外情况国外情况 三、国内外现状三、国内外现状 l七五七五 (1986-1990)：大气条件下钢筋混凝土结构耐久性及使用年限；：大气条件下钢筋混凝土结构耐久性及使用年限； l八五八五 (1991-19

12、95)：预应力混凝土结构及混凝土耐久性技术、工业厂房：预应力混凝土结构及混凝土耐久性技术、工业厂房 混凝土结构耐久性研究、重大土木与水利工程安全性与耐久性基础研究混凝土结构耐久性研究、重大土木与水利工程安全性与耐久性基础研究 l九五九五 (1996-2000)：重点工程混凝土安全性研究：重点工程混凝土安全性研究 l十五十五 (2001-2005)：青藏铁路：青藏铁路 l十一五十一五 (2006-2010)：客运专线：客运专线/高速铁路高速铁路 相关标准：相关标准： lCCES 01-2004 混凝土结构耐久性及耐久性设计指南混凝土结构耐久性及耐久性设计指南 lCECS 207-2006 高性能

13、混凝土应用技术规程高性能混凝土应用技术规程 lCECS 220-2007 混凝土结构耐久性评定标准混凝土结构耐久性评定标准 lGB 50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范混凝土结构耐久性设计规范 1. 1. 国外情况国外情况 2. 2. 国内情况国内情况 三、国内外现状三、国内外现状 3. 3. 当前的严峻形势当前的严峻形势 l建设速度；建设速度； l新材料、新工艺；新材料、新工艺； l大型工程建设；大型工程建设； l特殊环境开发利用特殊环境开发利用 1. 1. 国外情况国外情况 2. 2. 国内情况国内情况 四、推广四、推广HPC的意义的意义 l 普通砼工程的维修费用急剧增大，使用寿

14、命普通砼工程的维修费用急剧增大，使用寿命 受到影响；受到影响； l 传统砼的强度及性能越来越难以满足要求，传统砼的强度及性能越来越难以满足要求， 水泥用量增大使砼的体积稳定性变差，容易水泥用量增大使砼的体积稳定性变差，容易 开裂；开裂； l 混凝土施工要求越来越高，要求和易性好、混凝土施工要求越来越高，要求和易性好、 可泵性好；可泵性好； l 发展发展HPCHPC是保护生态环境，保证可持续发展道是保护生态环境，保证可持续发展道 路的需要。路的需要。 2 混凝土的劣化形式 二、冻融破坏 三、化学侵蚀 四、碱骨料反应 一、钢筋锈蚀 五、磨蚀、风蚀、冲刷 2 混凝土的劣化形式 Metha：当今世界混

15、凝土破坏的主要原因为钢筋锈蚀、：当今世界混凝土破坏的主要原因为钢筋锈蚀、 寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用。寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用。 (1991年第二届混凝土耐久性会议主题报告：混凝土年第二届混凝土耐久性会议主题报告：混凝土 耐久性耐久性-50年的进展年的进展) 2 混凝土的劣化形式 Metha：当今世界混凝土破坏的主要原因为钢筋锈蚀、：当今世界混凝土破坏的主要原因为钢筋锈蚀、 寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用。寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用。 (1991年第二届混凝土耐久性会议主题报告：混凝土年第二届混凝土耐久性会议主题报告：混凝土 耐久性

16、耐久性-50年的进展年的进展) 本地的具体情况：本地的具体情况： 温度低；温度低； 温差大；温差大； 风沙大；风沙大； 雨量少；雨量少； 撒盐除冰。撒盐除冰。 钢筋锈蚀；钢筋锈蚀； 冻融破坏及盐冻；冻融破坏及盐冻； 风蚀。风蚀。 一、钢筋锈蚀一、钢筋锈蚀 电化学腐蚀：电化学腐蚀： lFe-2e=Fe2+ lH2O+O2+4e=4OH- 发生条件发生条件 l阳极反应：脱钝阳极反应：脱钝 l阴极反应：阴极反应：H2O、O2 l离子和电子通路离子和电子通路 1. 1. 锈蚀机理锈蚀机理 一、钢筋锈蚀一、钢筋锈蚀 1. 1. 锈蚀机理锈蚀机理 Fe FeO Fe3O4 Fe2O3 Fe(OH)2 Fe

17、(OH)3 Fe(OH)33H2O 01234576 1 1.9 2.2 2.5 3.7 4.1 6.5 T0T1T2时间 锈蚀量 脱钝 纵向开裂 破坏 一、钢筋锈蚀一、钢筋锈蚀 lpH值；值； l氯离子浓度；氯离子浓度； l环境温湿度；环境温湿度； l混凝土饱水度、电阻抗；混凝土饱水度、电阻抗； l保护层渗透性保护层渗透性 2. 2. 影响因素影响因素 1. 1. 锈蚀机理锈蚀机理 l减少氯离子含量和侵入；减少氯离子含量和侵入； l保护层厚度及质量保护层厚度及质量 3. 3. 预防措施预防措施 二、冻融破坏二、冻融破坏 (1) 静水压假说静水压假说 (2) 渗透压假说渗透压假说 (3) 盐冻

18、盐冻 1. 1. 破坏机理破坏机理 二、冻融破坏二、冻融破坏 (1) 静水压假说静水压假说 (2) 渗透压假说渗透压假说 (3) 盐冻盐冻 l初始饱水度提高：盐类的吸湿性和保水性初始饱水度提高：盐类的吸湿性和保水性 l渗透压、结晶压渗透压、结晶压 l结冰速度和降温速度加快使静水压增大结冰速度和降温速度加快使静水压增大 1. 1. 破坏机理破坏机理 二、冻融破坏二、冻融破坏 2. 2. 影响因素影响因素 (1) 气泡间距；气泡间距； (2) 饱水程度；饱水程度； (3) 骨料特性；骨料特性； (4) 混凝土强度；混凝土强度； (5) 冻结温度、速度冻结温度、速度 1. 1. 破坏机理破坏机理 3

19、. 3. 预防措施预防措施 适当引气适当引气 三、化学侵蚀三、化学侵蚀 (1) 环境水环境水 (2) 酸碱酸碱 (3) 硫酸盐硫酸盐 (4) 结晶侵蚀结晶侵蚀 2. 2. 影响因素影响因素 (1) 侵蚀介质侵蚀介质 (2) 渗透性能渗透性能 (3) 水化产物水化产物 l Ca(OH)2溶出溶出 l 水泥石分解水泥石分解(稳定浓度稳定浓度1.3g/L) l 其它腐蚀性介质其它腐蚀性介质 l E盐腐蚀盐腐蚀(Ettringite)250mg/L l G盐腐蚀盐腐蚀(Gypsm) 1000mg/L l 碳硫硅钙石碳硫硅钙石 l DEF 1. 1. 侵蚀机理侵蚀机理 四、碱骨料反应四、碱骨料反应 (1

20、) ASR 2. 2. 发生条件发生条件l骨料具有碱活性骨料具有碱活性 l可溶性碱可溶性碱(Na2O+0.658K2O) l潮湿环境潮湿环境 OHnSiOOROHSiOOR 222222 3232 323233 )( )( CaCOROHOHCaCOR CORCaCOOHMgMgCOCaCOROH (2) ACR 1. AAR1. AAR机理机理 3. 3. 预防措施预防措施l非活性集料非活性集料 l减少可溶性碱减少可溶性碱(Na2O+0.658K2O) l减少与水接触减少与水接触 l引气引气 3 HPC的性能要求及检测方法 二、混凝土的体积稳定性 三、混凝土的力学性能 四、混凝土的耐久性 一

21、、新拌混凝土的性能 一、新拌混凝土的性能一、新拌混凝土的性能 1. 1. 和易性和易性 (1) 和易性的概念和易性的概念 l坍落度坍落度/扩展度扩展度 l坍流时间坍流时间 l坍落度损失坍落度损失 l泌水率泌水率 l流动性流动性 l粘聚性粘聚性 l保水性保水性 (2) 和易性的要求和易性的要求 一、新拌混凝土一、新拌混凝土 2. 2. 含气量含气量 (1) 测定原理测定原理 (2) 测定方法测定方法 (3) 要要 求求 环境条件环境条件无抗冻要求无抗冻要求 有抗冻要求有抗冻要求 D1D2、D3D4 含气量含气量2.04.05.05.5 l测定混凝土的含气量测定混凝土的含气量Ac； l测定骨料含气

22、量测定骨料含气量Ag； lA=Ac-Ag 二、体积稳定性二、体积稳定性 1. 1. 混凝土开裂的原因混凝土开裂的原因 (1) 外界荷载外界荷载 (2) 次应力次应力 (3) 膨胀膨胀 (4) 收缩收缩 恒载、活载、风雪、吊车、地震恒载、活载、风雪、吊车、地震 水化热、温度变化、地基变形水化热、温度变化、地基变形 f-CaO、AAR、化学腐蚀、冻融、化学腐蚀、冻融、DEF 混凝土凝结硬化后，抵抗收缩开裂，混凝土凝结硬化后，抵抗收缩开裂， 保持原有体积稳定的性能。保持原有体积稳定的性能。 l化学收缩化学收缩 l干缩和自收缩干缩和自收缩 l温度收缩温度收缩 l碳化收缩碳化收缩 l塑性收缩塑性收缩 二

23、、体积稳定性二、体积稳定性 2. 2. 抗裂性检测方法抗裂性检测方法 (1) 收缩率收缩率 (2) 抗裂性抗裂性 三、混凝土力学性能三、混凝土力学性能 1. 1. 抗压强度抗压强度 l试验龄期：试验龄期：56d l养护要求：标准养护、同条件养护养护要求：标准养护、同条件养护 2. 2. 弹性模量弹性模量 四、混凝土的耐久性四、混凝土的耐久性 1. 1. 电通量电通量 60 V 6h 0.3M NaOH、3%NaCl 养护养护(钻芯钻芯)侧封侧封真空真空(5kPa 3h) 注水浸泡注水浸泡1h常压饱水常压饱水18h 读数：读数：5min/10min/30min (1) 原理及设备原理及设备 (2

24、) 试验步骤试验步骤 (3) 电通量计算电通量计算 (4) 结果处理结果处理 积分（时间积分（时间: s）；）； 以直径以直径95mm为基准为基准 有有1个超差个超差15剔除，剔除， 有有2个超出取中间值。个超出取中间值。 四、混凝土的耐久性四、混凝土的耐久性 2. 2. 抗冻性抗冻性 300/NPKn (1) 原理及设备原理及设备 (2) 等级评定等级评定 l快速冻融机、快速冻融机、 l动弹模测定仪、动弹模测定仪、 l台秤台秤(20kg、感量、感量5g) l抗冻等级：抗冻等级：5%；60% l相对耐久性系数相对耐久性系数Kn： 四、混凝土的耐久性四、混凝土的耐久性 3. 3. 碱骨料反应碱骨

25、料反应 (1) 技术要求技术要求 TB/T 3054-2002 铁路混凝土工程预防碱铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件骨料反应技术条件 首先用岩相法检测，碱碳酸盐反应活性骨料不能使用；首先用岩相法检测，碱碳酸盐反应活性骨料不能使用； 对于碱硅反应的骨料：对于碱硅反应的骨料： 膨胀率膨胀率0.1 膨胀率膨胀率0.10.2% 膨胀率膨胀率0.20.3% 可以使用可以使用 限制碱含量限制碱含量 附加预防措施附加预防措施 (2) 相关检测方法相关检测方法 l检测检测ASR的砂浆棒法的砂浆棒法 l检测抑制措施有效性的方法检测抑制措施有效性的方法 l碱含量检测方法碱含量检测方法 四、混凝土的耐久性四、混

26、凝土的耐久性 4. 4. 抗渗性抗渗性 (1) 试件制作试件制作 (2) 试件密封试件密封 (3) 加压制度加压制度 (4) 等级评定等级评定 圆台型（圆台型（175185150） 拆模后用钢丝刷刷去端面水泥浆膜；拆模后用钢丝刷刷去端面水泥浆膜； 试验前试验前1d取出试件晾干，刷毛密封；取出试件晾干，刷毛密封； 从从0.1MPa开始，开始， 以后每隔以后每隔8h增加水压增加水压0.1MPa； 六个试件中有三个渗水即可停止试验。六个试件中有三个渗水即可停止试验。 PH0.1 6个试件中个试件中4个不渗水所能抵抗的最大水压个不渗水所能抵抗的最大水压 四、混凝土的耐久性四、混凝土的耐久性 5. 5.

27、 抗腐蚀性抗腐蚀性 (1) 试验原理试验原理 (3) 试验步骤试验步骤 (4) 结果与要求结果与要求 千斤顶压力机千斤顶压力机(15kN)、抗折机、抗折机(0.8N/s)、 球形拌和锅、三联试模球形拌和锅、三联试模(101060) 配料：配料：100g；2.5；0.50； 成型：成型：8MPa5s；6组组18个；个； 养护：湿汽养护：湿汽1d，温水养护，温水养护(501)7d 浸泡：浸泡：203清水清水 200ml 203硫酸钠溶液硫酸钠溶液(3)，每天一次用，每天一次用1N硫酸中和硫酸中和 破型：破型：0.8N/s 抗折强度取中间抗折强度取中间7个的平均值，精确到个的平均值，精确到0.01；

28、 抗蚀系数精确到抗蚀系数精确到0.01，要求大于，要求大于0.80 (2) 仪器设备仪器设备 在在Na2SO4溶液中浸泡生成溶液中浸泡生成Aft降低抗折强度降低抗折强度 4 提高耐久性的综合措施 三、施工控制三、施工控制 四、附加措施四、附加措施 二、原材料二、原材料 一、设一、设 计计 一、设计一、设计 l提高设计等级提高设计等级 l混凝土保护层混凝土保护层 l防排水防排水 l附加保护措施附加保护措施 不是按强度，而主要是按耐久性进行设计；不是按强度，而主要是按耐久性进行设计； 根据不同的环境条件和等级进行耐久性设计根据不同的环境条件和等级进行耐久性设计 l碳化环境：碳化环境：T13 l氯盐

29、环境：氯盐环境：L13 l化学侵蚀环境：化学侵蚀环境：H14 l冻融破坏环境：冻融破坏环境：D14 l磨蚀环境：磨蚀环境：M13 一、设计一、设计 使用环境调查：使用环境调查： 气候条件：大气历史温度和冻融循环交替的情况；气候条件：大气历史温度和冻融循环交替的情况； 地质条件：地下水位，土质及水质化学成份和含量、地质条件：地下水位，土质及水质化学成份和含量、 水文、河流冲刷情况等；水文、河流冲刷情况等； 大气环境：空气相对湿度情况，侵蚀性气体（二氧大气环境：空气相对湿度情况，侵蚀性气体（二氧 化硫、酸雨、二氧化碳）的成份含量。化硫、酸雨、二氧化碳）的成份含量。 环境等级评价：环境等级评价： 环

30、境等级的不同决定了不同的耐久性设计内容。根环境等级的不同决定了不同的耐久性设计内容。根 据环境状况类型的不同，预计会发生不同类型的侵据环境状况类型的不同，预计会发生不同类型的侵 蚀作用。对于特定的部位，可以确定可能发生的环蚀作用。对于特定的部位，可以确定可能发生的环 境耐久性问题的类型及严重程度。境耐久性问题的类型及严重程度。 一、设计一、设计 耐久性材料选择：确定桥位环境等级后，可以有针耐久性材料选择：确定桥位环境等级后，可以有针 对性的选择相应的桥梁结构材料。例如防冻混凝土、对性的选择相应的桥梁结构材料。例如防冻混凝土、 耐腐蚀混凝土、高性能混凝土、环氧涂层钢筋、耐耐腐蚀混凝土、高性能混凝

31、土、环氧涂层钢筋、耐 候钢、涂层或涂料等。候钢、涂层或涂料等。 耐久性构造细节设计：耐久性构造细节设计： 合适的混凝土护层厚度；合适的混凝土护层厚度； 有效合理的伸缩缝、排水管道、通气孔等；有效合理的伸缩缝、排水管道、通气孔等； 可检性、可换性和可加固性。可检性、可换性和可加固性。 二、原材料二、原材料 1. 1. 水泥水泥 品种；细度；碱含量；品种；细度；碱含量；C3A；f-CaO；氯离子；氯离子 项项 目目技术要求技术要求 细细 度度350m350m2 2/kg/kg f-CaOf-CaO1.0%1.0% 碱含量碱含量0.80% 0.80% ，0.60% 0.60% （AARAAR或或C4

32、0C40及以上）及以上） C C3 3A A含量含量 非氯盐环境下非氯盐环境下8%8%， 氯盐环境下氯盐环境下10%10%， 预制梁预制梁6%6% 氯离子含量氯离子含量 0.10%0.10%（钢筋混凝土）（钢筋混凝土） 0.06%0.06%（预应力混凝土）（预应力混凝土） 二、原材料二、原材料 2. 2. 掺合料掺合料 早期：一为节约水泥，获取经济效益；二为减早期：一为节约水泥，获取经济效益；二为减 小大体积混凝土温升，避免温度裂缝。小大体积混凝土温升，避免温度裂缝。 今天：今天：改善混凝土的微结构和许多重要性能，改善混凝土的微结构和许多重要性能， 而且还具有节约能源、保护资源和减小环境污而且

33、还具有节约能源、保护资源和减小环境污 染等多重意义。染等多重意义。 l掺合料具有一定的活性，改善过渡区；掺合料具有一定的活性，改善过渡区； l体积和形态效应改善混凝土的和易性；体积和形态效应改善混凝土的和易性； l密实效应改善混凝土的耐久性；密实效应改善混凝土的耐久性； l对水泥的分散作用，降低水胶比，改善水泥在低水胶对水泥的分散作用，降低水胶比，改善水泥在低水胶 比下的水化环境；比下的水化环境； l延缓初期水化速率，形成较低水胶比、较大水灰比的延缓初期水化速率，形成较低水胶比、较大水灰比的 有利环境；有利环境； l降低温升，减小早期开裂的风险。降低温升，减小早期开裂的风险。 二、原材料二、原

34、材料 2. 2. 掺合料技术要求掺合料技术要求- -粉煤灰粉煤灰 项项 目目C50以下以下C50及以上及以上 细细 度度2512 需水量比需水量比10595 烧失量烧失量8.05.0 氯离子氯离子0.020.02 SO3 3.03.0 CaO1010 f-CaO1.01.0 二、原材料二、原材料 2. 2. 掺合料技术要求掺合料技术要求- -矿渣粉矿渣粉 矿渣粉矿渣粉GB/T18736高性能混凝土高性能混凝土 密密 度度2.80 细细 度度350500 流动度比流动度比95 烧失量烧失量3.03.0 MgO14.014.0 SO34.04.0 氯离子氯离子0.020.06 含水量含水量1.0

35、活性指数活性指数7d 75/ 28d 95 二、原材料二、原材料 3. 3. 外加剂外加剂 l 宜掺用减水剂、缓凝剂、引气剂等或其复合制剂；宜掺用减水剂、缓凝剂、引气剂等或其复合制剂； l 不得采用氯盐类、硫酸盐类的早强剂及与其复配的不得采用氯盐类、硫酸盐类的早强剂及与其复配的 早强减水剂，尽量避免使用防冻剂；早强减水剂，尽量避免使用防冻剂； l 必须注意外加剂的相容性问题。必须注意外加剂的相容性问题。 二、原材料二、原材料 3. 3. 外加剂外加剂 项 目早强型标准型缓凝型 减水率减水率 含气量含气量 1h坍落度保留值坍落度保留值/150 常压泌水率比常压泌水率比202020 压力泌水压力泌

36、水泵送泵送909090 1d180170/ 抗压强度比抗压强度比3d170160/ 7d145150140 28d130140130 凝结时间差90/12090/12090 收缩率比125125125 甲 醛0.050.050.05 硫酸钠101010 氯离子0.60.60.6 碱含量101010 l减水剂减水剂 l缓凝剂缓凝剂 l引气剂引气剂 二、原材料二、原材料 4. 4. 细骨料细骨料 JGJ 52JGJ 52高性能混凝土高性能混凝土 项 目C60C25C50C50梁 颗粒级配颗粒级配2.63.0 含泥量含泥量2.02.03.03.05.05.02.52.0 泥块含量泥块含量0.50.5

37、1 12 20.50.5 云母云母2/12/12/12/12/12/10.50.5 轻物质轻物质1.01.01.01.01.01.00.50.5 有机物有机物0.950.950.950.950.95 吸水率22 坚固性8/108/108/1088 氯离子0.06/0.020.020.02 硫1.01.01.00.50.5 碱活性0.100.10 二、原材料二、原材料 5. 5. 粗骨料粗骨料JGJ52高性能 C60C25C50C50梁 含泥量含泥量0.50.51.01.02.02.01.00.5 泥块含量泥块含量0.20.20.50.50.70.70.20.2 抗压强度1.21.21.21.5

38、1.5 压碎指标压碎指标同同JGJJGJ10 针片状针片状8 81515252585 空隙率空隙率4040 吸水率2/12/1 坚固性8/128/128/128/5(预)8/5(预) 氯离子0.020.02 硫1.01.11.20.50.5 碱活性0.100.10 二、原材料二、原材料 5. 5. 施工用水施工用水 水水 JGJ 63-2006JGJ 63-2006高性能混凝土高性能混凝土 预应力普通砼预应力普通砼 pHpH4.54.56.56.5 不溶物不溶物2000500020002000 可溶物可溶物50001000020005000 氯化物氯化物100050005001000 2002

39、00氯盐环境 硫酸盐硫酸盐200020006002000 碱含量碱含量/15001500 强度比9090 凝时差3030 三、施工三、施工 1. 1. 配合比设计要求配合比设计要求 2. 2. 混凝土生产混凝土生产 3. 3. 运输与浇筑运输与浇筑 4. 4. 养护及温控养护及温控 5. 5. 质量控制措施质量控制措施 三、施工三、施工 (1) 水胶比和胶材用量、掺合料用量；水胶比和胶材用量、掺合料用量； (2) 核算碱含量和氯离子含量；核算碱含量和氯离子含量； (3) 坍落度、泌水率、含气量；坍落度、泌水率、含气量； (4) 强度强度(56d)、抗裂性、耐久性、抗裂性、耐久性(电通量等电通量

40、等) 1. 1. 配合比设计要求配合比设计要求 三、施工三、施工 (1) 材料管理材料管理 2. 2. 混凝土生产混凝土生产 l选料与进料；选料与进料； l储存标志；储存标志； l防潮、防水防潮、防水 l设备要求；设备要求； l计量偏差要求；计量偏差要求； l用水量修正；用水量修正； l投料顺序和搅拌时间投料顺序和搅拌时间 细骨料细骨料/ /粉料粉料/ /外加剂（搅拌均匀）外加剂（搅拌均匀） 加水搅拌加水搅拌加入粗骨料搅拌加入粗骨料搅拌 (2) 计量与搅拌计量与搅拌 三、施工三、施工 3. 3. 运输与浇筑运输与浇筑 l浇筑混凝土的自由落高不得超过浇筑混凝土的自由落高不得超过2m2m； l混凝

41、土浇筑过程中，要防止碰撞模板、钢筋、预埋件；混凝土浇筑过程中，要防止碰撞模板、钢筋、预埋件； l混凝土振捣要防止漏振，也要避免过振混凝土振捣要防止漏振，也要避免过振 l不宜用翻斗车、手推车，宜用罐车运输；不宜用翻斗车、手推车，宜用罐车运输； 三、施工三、施工 4. 4. 养护及温控养护及温控 l应避免混凝土失水引起早期裂缝；应避免混凝土失水引起早期裂缝； l养护剂的使用；养护剂的使用； l应注意温度应力产生的开裂问题。应注意温度应力产生的开裂问题。 l浇筑温度；浇筑温度； l养护期间应控制混凝土内部最高温度不超过养护期间应控制混凝土内部最高温度不超过60； l应采取措施缩小混凝土的内部温差；应

42、采取措施缩小混凝土的内部温差； l防止混凝土表面温度发生剧烈变化。防止混凝土表面温度发生剧烈变化。 环境因素（曝晒、气温聚降）；环境因素（曝晒、气温聚降）； 洒水养护；洒水养护； 拆模。拆模。 三、施工三、施工 (1) 原材料原材料 5. 5. 质量控制措施质量控制措施 (2) 混凝土混凝土 (3) 结构实体结构实体 l进场检验进场检验- -质量证明文件质量证明文件 l定期检验定期检验 l常规检验常规检验 坍落度、含气量、泌水率、温度坍落度、含气量、泌水率、温度 强度、弹模、电通量、抗渗抗冻性强度、弹模、电通量、抗渗抗冻性 保护层厚度；保护层厚度； 裂缝宽度；裂缝宽度； 气泡间距系数；气泡间距系数； 温度检测；温度检测； 混凝土强度、电通量混凝土强度、电通量 四、附加