高性能溷凝土应用技术规程

1、1中国工程建设标准化协会标准高性能混凝土应用技术规程CECS 207：200621. 总则 1.1 为促进高性能混凝土的工程应用及确保工为促进高性能混凝土的工程应用及确保工程质量，制定程质量，制定本规程本规程。 1.2 本规程对高性能混凝土的定义、基本规定、本规程对高性能混凝土的定义、基本规定、原材料、配合比设计方法、施工与验收作出规原材料、配合比设计方法、施工与验收作出规定。定。3 1.3 本规程适用于普通混凝土结构，不适用本规程适用于普通混凝土结构，不适用于轻骨料混凝土结构、聚合物混凝土、沥于轻骨料混凝土结构、聚合物混凝土、沥青混凝土和有特殊防腐要求的混凝土结构。青混凝土和有特殊防腐要求的

2、混凝土结构。 1.4 高性能混凝土工程的应用技术，除符合高性能混凝土工程的应用技术，除符合本规程的规定以外，尚应遵守现行国家标本规程的规定以外，尚应遵守现行国家标准和行业标准的相关规定。若与现行标准准和行业标准的相关规定。若与现行标准不符，应在试验取得可靠数据的基础上，不符，应在试验取得可靠数据的基础上，制订可靠措施并经专家论证，为确保混凝制订可靠措施并经专家论证，为确保混凝土质量，协商解决与现行标准的协调性。土质量，协商解决与现行标准的协调性。42. 术语 2.1 高性能混凝土高性能混凝土 采用常规材料和生产工艺，能保证混凝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

3、土结构所要求的各项力学性能，并具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。混凝土。 2.2 混凝土的耐久性混凝土的耐久性 混凝土在所处工作环境下，长期抵抗劣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，维持其应有化外力与劣化内因的作用，维持其应有性能的能力。性能的能力。5 2.3 劣化外力劣化外力 导致混凝土及混凝土结构性能降低的主要导致混凝土及混凝土结构性能降低的主要因素中，与外部环境有关的部分。因素中，与外部环境有关的部分。 2.4 劣化内因劣化内因 导致混凝土及混凝土结构性能降低的主要导致混凝土及混凝土结构性能降低的主要原因中，与内部因素有

4、关的部分。原因中，与内部因素有关的部分。 2.5 劣化现象劣化现象 由劣化外力或劣化内因引起的混凝土结构由劣化外力或劣化内因引起的混凝土结构性能随时间逐渐降低的现象。性能随时间逐渐降低的现象。6 2.6 容许劣化状态容许劣化状态 伴随着混凝土结构性能降低而出现的劣化伴随着混凝土结构性能降低而出现的劣化状态中，尚能被结构正常使用所容许的最状态中，尚能被结构正常使用所容许的最低性能的要求。低性能的要求。 2.7 混凝土的工作性能混凝土的工作性能 混凝土满足施工要求、适宜于施工操作的混凝土满足施工要求、适宜于施工操作的性能的总称。性能的总称。 2.8 混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性 混凝土凝结

5、硬化后，抵抗收缩开裂，保持混凝土凝结硬化后，抵抗收缩开裂，保持原有体积稳定的性能。原有体积稳定的性能。7 2.9 混凝土的力学性能混凝土的力学性能 混凝土强度与受力变形性能的总称。混凝土强度与受力变形性能的总称。 2.10 矿物微细粉矿物微细粉 平均粒径平均粒径10m、具有潜在水硬性的矿物、具有潜在水硬性的矿物质粉体材料质粉体材料。83. 基本规定 高性能混凝土必须确保设计要求的强度等高性能混凝土必须确保设计要求的强度等级，并应根据所处环境对高性能混凝土进级，并应根据所处环境对高性能混凝土进行耐久性设计，以保证在设计使用年限内行耐久性设计，以保证在设计使用年限内的结构安全性和正常使用功能。的结

6、构安全性和正常使用功能。 94. 原材料 4.1 水泥水泥 采用的水泥必须符合下列有关国家标准的规定，且采用的水泥必须符合下列有关国家标准的规定，且在一般情况下高性能混凝土不应采用在一般情况下高性能混凝土不应采用立窑水泥立窑水泥。如。如采用下列规定以外的其它品种水泥，应经过试验验采用下列规定以外的其它品种水泥，应经过试验验证。证。 1) GB175硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 2) GB1344矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥泥及粉煤灰硅酸盐水泥 3) GB12958复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥10 4.2 骨料骨料

7、4.2.1 细骨料细骨料 细骨料应选择质地坚硬、级配良好的中、细骨料应选择质地坚硬、级配良好的中、粗河砂或人工砂。其性能指标应符合粗河砂或人工砂。其性能指标应符合GB/T 14684建筑用砂建筑用砂的规定。的规定。11 4.2.2 粗骨料粗骨料 粗骨料有碎石与卵石；配制粗骨料有碎石与卵石；配制C60以上强度等以上强度等级的高性能混凝土，应选择级配良好的石级的高性能混凝土，应选择级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石，灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石，岩石的抗岩石的抗压强度与混凝土的抗压强度等级之比不低压强度与混凝土的抗压强度等级之比不低于于1.5，或其压碎值，或其压碎值Qa小于小于10%。 12 配

8、制配制C60以上强度等级高性能混凝土粗骨料以上强度等级高性能混凝土粗骨料的最大粒径宜小于或等于的最大粒径宜小于或等于25mm。且宜采。且宜采用用10-25 mm及及5-10 mm两级粗骨料两级粗骨料配合。配合。 粗骨料中针片状颗粒含量应小于粗骨料中针片状颗粒含量应小于5%，不得，不得混入风化颗粒混入风化颗粒。粗骨料其他性能指标应符。粗骨料其他性能指标应符合合GB/T 14685建筑用碎石、卵石建筑用碎石、卵石的规的规定。定。13 4.2.3 粗细骨料应为非碱活性骨料，在一般粗细骨料应为非碱活性骨料，在一般情况下不宜使用碱活性骨料。如果采用碱情况下不宜使用碱活性骨料。如果采用碱活性骨料，必须按附

9、件活性骨料，必须按附件4与附件与附件5检验检验骨料碱活性，进行专门的试验论证，并采骨料碱活性，进行专门的试验论证，并采取相应的预防措施。取相应的预防措施。14 4.3 矿物微细粉矿物微细粉 常用的矿物微细粉为硅粉、粉煤灰、磨细常用的矿物微细粉为硅粉、粉煤灰、磨细矿渣粉、天然沸石粉、偏高岭土粉及复合矿渣粉、天然沸石粉、偏高岭土粉及复合微细粉等。所选用矿物微细粉必须满足以微细粉等。所选用矿物微细粉必须满足以下条件：下条件： 4.3.1 必须对混凝土及钢筋无害。必须对混凝土及钢筋无害。 4.3.2 应符合下列质量标准与技术规程：应符合下列质量标准与技术规程：15 1）GB/T 18736高强高性能混

10、凝土用矿高强高性能混凝土用矿物外加剂物外加剂； 2）GBJ146粉煤灰混凝土应用技术规粉煤灰混凝土应用技术规范范，且宜选用，且宜选用级粉煤灰级粉煤灰；若采用；若采用级级粉煤灰应先通过试验，证明能达到所要求粉煤灰应先通过试验，证明能达到所要求的性能指标后方可采用；的性能指标后方可采用；16 3）JGJ/T112天然沸石粉在混凝土与砂天然沸石粉在混凝土与砂浆中应用技术规程浆中应用技术规程； 4）JG/T3048混凝土与砂浆用天然沸石混凝土与砂浆用天然沸石粉粉； 5）GB/T18046用于水泥和混凝土的粒用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉化高炉矿渣粉; ; 6）硅粉及偏高岭土的质量标准，见附录）硅粉及

11、偏高岭土的质量标准，见附录A。17 4.3.3 高性能混凝土中矿物微细粉用量高性能混凝土中矿物微细粉用量 高性能混凝土中矿物微细粉等量取代水泥高性能混凝土中矿物微细粉等量取代水泥的最大用量宜符合下列要求：的最大用量宜符合下列要求： 硅粉硅粉10%粉煤灰粉煤灰30%磨细矿渣粉磨细矿渣粉40%天然沸石粉天然沸石粉10%偏高岭土粉偏高岭土粉15%复合微细粉复合微细粉30%18 4.4 化学外加剂化学外加剂 高性能混凝土中使用的外加剂必须符合高性能混凝土中使用的外加剂必须符合GB8076混凝土外加剂混凝土外加剂和和GB50119混凝土外加剂应用技术规程混凝土外加剂应用技术规程的规定，的规定，并对混凝土

12、及钢筋无害。所使用的减水剂并对混凝土及钢筋无害。所使用的减水剂必须是高效减水剂，其必须是高效减水剂，其减水率应不低于减水率应不低于20%。4.5 拌合用水拌合用水 高性能混凝土拌合用水必须符合高性能混凝土拌合用水必须符合JGJ63混凝土拌合水标准混凝土拌合水标准的规定。的规定。 195. 配合比设计配合比设计 5.1 高性能混凝土配合比设计应根据混凝土高性能混凝土配合比设计应根据混凝土结构工程要求，保证施工要求的工作性、结构工程要求，保证施工要求的工作性、结构混凝土强度与耐久性。结构混凝土强度与耐久性。 5.2 耐久性设计应以混凝土结构在使用环境耐久性设计应以混凝土结构在使用环境中的劣化外力作

13、用下，在设计使用年限内中的劣化外力作用下，在设计使用年限内劣化不超过容许劣化状态为目标。劣化不超过容许劣化状态为目标。20 5.3 对混凝土结构作用的劣化外力有一般劣对混凝土结构作用的劣化外力有一般劣化外力和特殊劣化外力。化外力和特殊劣化外力。 温度、湿度、太阳辐射热以及混凝土中性化温度、湿度、太阳辐射热以及混凝土中性化等，为一般劣化外力，是混凝土结构耐久性等，为一般劣化外力，是混凝土结构耐久性设计中必须考虑的。设计中必须考虑的。 盐害、冻害以及酸性土壤、腐蚀性物质等对盐害、冻害以及酸性土壤、腐蚀性物质等对混凝土结构的作用，为特殊劣化外力，按混混凝土结构的作用，为特殊劣化外力，按混凝土结构所处

14、环境条件而定。凝土结构所处环境条件而定。21 5.4 高性能混凝土配合比设计高性能混凝土配合比设计 5.4.1 试配强度试配强度 按下式确定试配强度按下式确定试配强度 fcu,o fcu,k + 3 （1） 式中：式中：fcu,o混凝土试配强度（混凝土试配强度（MPa） fcu,k设计强度标准值（设计强度标准值（MPa） 标准差标准差（商品混凝土搅拌站（商品混凝土搅拌站= 4.5 MPa）22 5.4.2 基本参数基本参数 单方混凝土用水量不宜大于单方混凝土用水量不宜大于175 kg/m3。胶凝材料总量宜为胶凝材料总量宜为450 600 kg/m3，其，其中矿物微细粉用量不宜超过胶凝材料总量中

15、矿物微细粉用量不宜超过胶凝材料总量的的30 %。水胶比不宜大于。水胶比不宜大于0.38。砂率宜为。砂率宜为37 44 %。高效减水剂掺量根据坍落度要高效减水剂掺量根据坍落度要求而定。求而定。 23 5.5 抗碳化耐久性能设计 为确保混凝土抗碳化耐久性能，水胶比宜按下式确定： (2) 式中：水胶比（%） C钢筋砼的保护层厚度（cm）（室内的保护层厚度=室外保护层厚度+2cm） 劣化外力区分系数，室外为1.0，室内为1.7 t设计使用年限（年）5.8338Cxt24 5.6 抗冻害耐久性设计抗冻害耐久性设计 5.6.1根据冻害设计劣化外力的强弱，冻害地根据冻害设计劣化外力的强弱，冻害地域可分成域可

16、分成准冻害地区准冻害地区、一般冻害地区一般冻害地区、重冻重冻害地区害地区。据此规定水灰比的最大值如表。据此规定水灰比的最大值如表-1。表表-1 不同冻害地区混凝土水灰比最大值不同冻害地区混凝土水灰比最大值劣化外力区分劣化外力区分水灰比（水灰比（W/C）最大值）最大值准冻害地区准冻害地区0.55一般冻害地区一般冻害地区0.50重冻害地区重冻害地区0.4525 5.6.2 高性能混凝土抗冻性能测定按高性能混凝土抗冻性能测定按GB水水泥混凝土抗冻性试验方法（快冻法）泥混凝土抗冻性试验方法（快冻法）进进行。根据混凝土结构所处环境、经受冻融行。根据混凝土结构所处环境、经受冻融循环次数来确定。耐久性指数与

17、抗冻性关循环次数来确定。耐久性指数与抗冻性关系按下式确定：系按下式确定： 26 （3） 式中：式中：N混凝土试件冻融试验至相对动弹混凝土试件冻融试验至相对动弹性模量性模量60 %时的冻融循环次数，根据所处时的冻融循环次数，根据所处环境条件而定；环境条件而定； P经经N次冻融循环后试件的相对动弹性模次冻融循环后试件的相对动弹性模量；量； Km耐久性系数。耐久性系数。一般为一般为0.60.8，可根可根据所处环境条件选择。据所处环境条件选择。300mPNK27 5.6.3 受海水作用海港工程混凝土，抗冻性受海水作用海港工程混凝土，抗冻性能的测定，以能的测定，以浓度为浓度为5.0 %的氯化钠溶液的氯化

18、钠溶液代代替水，按替水，按GB水泥混凝土抗冻性试验方法水泥混凝土抗冻性试验方法（快冻法）（快冻法）进行。耐久性指数与抗冻性进行。耐久性指数与抗冻性关系按下式确定：关系按下式确定：28 （4） 式中：式中：N混凝土试件冻融试验至相对动弹性混凝土试件冻融试验至相对动弹性模量模量60 %时的冻融循环次数，应根据工程时的冻融循环次数，应根据工程所处环境条件而定；所处环境条件而定； P经经N次冻融循环后试件的相对动弹性模次冻融循环后试件的相对动弹性模量；量； KmCl在盐水中冻融的耐久性系数，一般为在盐水中冻融的耐久性系数，一般为0.60.8，根据所处环境条件选择。，根据所处环境条件选择。300mceP

19、NK29 5.6.4 受除冰盐冻融作用的高速公路混凝土受除冰盐冻融作用的高速公路混凝土及钢筋混凝土桥梁混凝土，抗冻性能的测及钢筋混凝土桥梁混凝土，抗冻性能的测定按附件定按附件1进行。测定盐冻前后试件单位进行。测定盐冻前后试件单位面积质量的损失，来定量评价其抗盐冻性面积质量的损失，来定量评价其抗盐冻性能能 （5）sMQA30 式中：式中：M5 n次循环后试件的累计剥蚀量，次循环后试件的累计剥蚀量，kg； 5在冻融循环过程中，每经在冻融循环过程中，每经5次循环测次循环测定试件剥蚀量；定试件剥蚀量； n测定剥蚀量总次数；测定剥蚀量总次数； A试件受冻面积，试件受冻面积，m2； Qs单位面积剥蚀量，单

20、位面积剥蚀量，kg/m2。 以以Qs =1.0 kg/m2作为盐冻破坏标准，设计时作为盐冻破坏标准，设计时保证保证1.0 Kg/m2所经受的所经受的5n 次循环要满足抗次循环要满足抗除冰盐耐久性的要求。除冰盐耐久性的要求。31 5.6.5骨料除了按骨料除了按4.2选择外，为了确保混凝选择外，为了确保混凝土具有高的抗冻性，其品质还要按表土具有高的抗冻性，其品质还要按表-2选择。选择。表表-2 骨料的品质骨料的品质劣化外力劣化外力区分区分细骨料细骨料粗骨料粗骨料吸水率吸水率（%）安定性试验质量安定性试验质量损失（损失（%）吸水率吸水率（%）安定性试验质量损失安定性试验质量损失（%）准冻害地准冻害地

21、区区3.5以下以下10以下以下3.0以下以下12以下以下一般冻害一般冻害地区地区3.0以下以下2.0以下以下重冻害地重冻害地区区32 5.6.6抗冻害混凝土一般采用引气剂或引气型抗冻害混凝土一般采用引气剂或引气型减水剂。减水剂。当水胶比当水胶比0.30时，需要掺入引气剂，使混凝土含气时，需要掺入引气剂，使混凝土含气量达量达4 5 ；快速冻融可达快速冻融可达300次，次，相对相对动弹性模量动弹性模量60 。33 5.7 抗盐害破坏的耐久性设计抗盐害破坏的耐久性设计 5.7.1 在盐害环境地域，根据对盐害设计劣化在盐害环境地域，根据对盐害设计劣化外力大小，分为准盐害环境地域（离海岸外力大小，分为准

22、盐害环境地域（离海岸2501000 m），一般盐害环境地域（），一般盐害环境地域（50250 m）,重盐害环境地域（重盐害环境地域（50 m以内），青以内），青海湖周边海湖周边250 m以内也属重盐害环境地域。以内也属重盐害环境地域。34 5.7.2 高性能混凝土中高性能混凝土中Cl-含量应小于水泥用含量应小于水泥用量的量的0.06 ；对于干燥环境下的钢筋混凝土；对于干燥环境下的钢筋混凝土结构，胶凝材料中结构，胶凝材料中Cl-含量可放宽至含量可放宽至1.0 ，并应符合并应符合GB50164混凝土质量控制标准混凝土质量控制标准的规定。的规定。 5.7.3 在盐害地域高耐久性混凝土容许裂缝在盐害地

23、域高耐久性混凝土容许裂缝宽度为宽度为0.15 mm。35 5.7.4 高性能混凝土抗高性能混凝土抗Cl-渗透、扩散性能，渗透、扩散性能，以以56d龄期龄期6h的总导电量（库仑）确定，其的总导电量（库仑）确定，其测定方法见附件测定方法见附件2。混凝土导电量与抗。混凝土导电量与抗Cl-渗透性渗透性-渗透关系如表渗透关系如表-3所示。所示。36表表-3 根据混凝土导电量试验结果对混凝土根据混凝土导电量试验结果对混凝土进进 行的分类行的分类6h导电量导电量（库仑）（库仑）氯离子渗透性氯离子渗透性典型混凝土种类典型混凝土种类4000高高高水灰比高水灰比(60 %以上以上)普通混凝土普通混凝土200040

24、00中中中等水灰比中等水灰比(50 %60 %)普通混凝土普通混凝土10002000低低低水灰比低水灰比(40 %)普通混凝土普通混凝土1001000非常低非常低低水胶比低水胶比(38 %)含矿物微细粉混凝土含矿物微细粉混凝土100可忽略不计可忽略不计低水胶比低水胶比(30 %)含矿物微细粉混凝土含矿物微细粉混凝土37 5.7.5 混凝土水灰比的最大值混凝土水灰比的最大值, 按盐害劣按盐害劣化外力加以区分，如表化外力加以区分，如表-4所示。所示。表表-4 在盐害环境中水灰比的最大值在盐害环境中水灰比的最大值劣化外力区分劣化外力区分水灰比最大值水灰比最大值准盐害环境地域准盐害环境地域0.55一般

25、盐害环境地一般盐害环境地域域0.50重盐害环境地域重盐害环境地域0.4538 5.7.6在盐害地域混凝土结构的钢筋保护层厚度可参在盐害地域混凝土结构的钢筋保护层厚度可参考表考表-5。表表-5 盐害地区设计的保护层最小厚度盐害地区设计的保护层最小厚度(mm)结构构件类型结构构件类型准盐害地区准盐害地区一般盐害地区一般盐害地区重盐害地区重盐害地区楼板楼板室内室内有饰面有饰面304040屋顶板屋顶板无饰面无饰面405050非承重墙非承重墙室外室外有饰面有饰面607090柱柱室内室内有饰面有饰面405050梁梁无饰面无饰面506060承重墙承重墙室外室外有饰面有饰面607090护坡墙护坡墙708010

26、0注注: 表中所列为表中所列为使用年限使用年限65年年的混凝土结构所需的最小保护层厚度，的混凝土结构所需的最小保护层厚度，根据使用年限长短可适当调整根据使用年限长短可适当调整.39 5.8 抗硫酸盐腐蚀耐久性能设计抗硫酸盐腐蚀耐久性能设计 高性能混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能，取决于其组高性能混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能，取决于其组成材料如成材料如水泥的品种水泥的品种、矿物质微细粉的品种和数矿物质微细粉的品种和数量以及水胶比量以及水胶比。 能满足抗硫酸盐腐蚀耐久性要求的水泥，其矿物能满足抗硫酸盐腐蚀耐久性要求的水泥，其矿物组成中组成中C3A含量含量5 的水泥；矿物质微细粉的品的水泥；矿物质微细粉的品种有

27、低钙粉煤灰、偏高岭土、矿渣、天然沸石粉种有低钙粉煤灰、偏高岭土、矿渣、天然沸石粉等微细粉，以及硅粉等。等微细粉，以及硅粉等。40 5.8.1 胶凝材料抗硫酸盐腐蚀性能检验 选用C3A含量0.4 %1.4很高高抗腐蚀41 5.9 抑制碱骨料反应（AAR）的有害膨胀 5.9.1 混凝土结构或构件，在设计使用期限及维护管理期限内，不应发生碱骨料反应导致的开裂和强度下降现象。 5.9.2 AAR包括碱硅反应（ASR）和碱碳酸盐反应（ACR）两大类。防止ASR的混凝土碱含量限值如表-8所示。42环境条件混凝土中最大碱含量（kg/m3）一般工程结构 重要工程结构 特殊工程结构干燥环境不限制不限制3.0潮湿

28、环境3.53.02.1含碱环境3.0用非活性骨料 表-8 预防ASR破坏的混凝土中碱含量43 5.9.3 检验骨料的碱活性，按附件4或附件5执行。 如骨料中含有碱硅反应活性，需掺入矿物质微细粉，以预防ASR有害膨胀。确定各种微细粉的抑制ASR的掺量和效果，宜用玻璃砂浆棒法（见附件4）。 如骨料中含有碱碳酸盐反应活性，需掺入粉煤灰、沸石与粉煤灰、沸石与矿渣或沸石与硅粉等微细粉或复合微细粉，以预防ACR有害膨胀。可用小混凝土柱法（见附件5）检验其效果和决定其掺量。446.施工与验收 6.1原材料管理 6.1.1原材料由专人按技术质量的要求采购，专人管理，采购人员和施工人员之间对各种原材料应有交接记录。 6.1.2各种原材料应有固定的堆放地点和明确的标志，标明材料名称、品种、生产厂家和日期。堆放时应有堆放分界标志，以免误用。45 6.1.3砂、粗骨料的水分，对混凝土性能有明显影响，应准确测定因天气变化引起砂、粗骨料含水量的变化，以便及时调整施工配合比。袋装粉状材料（水泥、微细粉和粉状高效减水剂）要注意防潮，液体外加剂要注意防止沉淀和分层。46 6.2高性能混凝土的拌制 6.2.1必须采用强制式搅拌机拌制。 6.2.2原材料计量应准确，严格按照设计配合比进行称量，其最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）： 胶凝材料（水泥、微细粉等）1 %；化学外加剂（高效减水剂或其它化学添加剂