C40-C50桥梁梁板混凝土ppt课件

1、李北星李北星 教授、博士教授、博士武武 汉汉 理理 工工 大大 学学硅酸盐资料工程教育部重点实验室硅酸盐资料工程教育部重点实验室目目 录录一、影响混凝土强度的主要要素一、影响混凝土强度的主要要素二、矿物掺合料对高强混凝土强度开展的调理作用二、矿物掺合料对高强混凝土强度开展的调理作用三、高强混凝土配制技术三、高强混凝土配制技术四、高速公路桥梁常见高强混凝土配合比设计四、高速公路桥梁常见高强混凝土配合比设计l原资料对混凝土抗压强度的影响原资料对混凝土抗压强度的影响l配合比设计参数的影响配合比设计参数的影响l养生条件的影响养生条件的影响l试件强度与构件强度的关系试件强度与构件强度的关系l回弹强度与构

2、件强度的关系回弹强度与构件强度的关系一样水灰比情况下，配制混凝土用水泥的强度越一样水灰比情况下，配制混凝土用水泥的强度越高，混凝土的强度越高；高，混凝土的强度越高；用早期强度较高水泥配制混凝土强度增长较快，用早期强度较高水泥配制混凝土强度增长较快，但在后期强度增长缓慢；但在后期强度增长缓慢；水泥细度添加，水化速率增大，可导致较高的早水泥细度添加，水化速率增大，可导致较高的早期强度增长率，但混凝土的后期强度能够没有增期强度增长率，但混凝土的后期强度能够没有增长，甚至出现强度倒缩景象。长，甚至出现强度倒缩景象。水泥的影响水泥的影响矿物掺和料的影响矿物掺和料的影响l 矿物掺合料曾经成为高强混凝土的不

3、可短少的组矿物掺合料曾经成为高强混凝土的不可短少的组分；分；l 矿物掺合料的参与，起到微观填充作用，有效改矿物掺合料的参与，起到微观填充作用，有效改善了骨料和水泥浆界面过渡层构造，降低了水泥善了骨料和水泥浆界面过渡层构造，降低了水泥石内部细微的孔隙，使混凝土更加致密；石内部细微的孔隙，使混凝土更加致密；l 矿物掺合料的种类，质量和取代数量对混凝土的矿物掺合料的种类，质量和取代数量对混凝土的抗压强度有着显著的影响。抗压强度有着显著的影响。 l 粗骨料强度的影响粗骨料强度的影响 混凝土构造遭到分布的静态或动态载混凝土构造遭到分布的静态或动态载荷作用，且未产生部分应力集中时，要求骨料与周围的水荷作用

4、，且未产生部分应力集中时，要求骨料与周围的水泥浆体有很好的黏结，以便在骨料颗粒之间进展应力传送。泥浆体有很好的黏结，以便在骨料颗粒之间进展应力传送。因此要求骨料有较高的强度和刚性，并在应力传送时不会因此要求骨料有较高的强度和刚性，并在应力传送时不会产活力械性破坏或过度的变形，可以抵御各种静态和动态产活力械性破坏或过度的变形，可以抵御各种静态和动态应力、冲击及磨蚀作用而不会导致性能的下降。应力、冲击及磨蚀作用而不会导致性能的下降。l 无论是高强、中强还是低强基体混凝土，当骨料强度低于无论是高强、中强还是低强基体混凝土，当骨料强度低于基体强度时，粗骨料对混凝土抗压强度起负作用；当骨料基体强度时，粗

5、骨料对混凝土抗压强度起负作用；当骨料强度高于基体强度时，粗骨料有利于混凝土抗压强度的提强度高于基体强度时，粗骨料有利于混凝土抗压强度的提高。但也并非骨料强度越高越好，骨料与基体两相之间存高。但也并非骨料强度越高越好，骨料与基体两相之间存在强度和刚度相互匹配的关系。在强度和刚度相互匹配的关系。 粗骨料的影响粗骨料的影响1l 粗骨料颗粒形貌的影响粗骨料颗粒形貌的影响 粗骨料的颗粒外形以圆球或粗骨料的颗粒外形以圆球或立方体形为最优，含有较多的针、片状颗粒，将添加立方体形为最优，含有较多的针、片状颗粒，将添加空隙率，降低混凝土拌和物的和易性，骨料界面粘结空隙率，降低混凝土拌和物的和易性，骨料界面粘结力

6、下降，并且针、片状颗粒受力时容易折断，进而影力下降，并且针、片状颗粒受力时容易折断，进而影响混凝土的强度。采用响混凝土的强度。采用5 525mm25mm级配碎石配制级配碎石配制C50C50混凝混凝土时，随骨料中针片状颗粒含量的添加，混凝土强度土时，随骨料中针片状颗粒含量的添加，混凝土强度降低，当针片状颗粒从降低，当针片状颗粒从0 0添加到添加到6.56.5时，混凝土强度时，混凝土强度下降了约下降了约1111。 粗骨料的影响粗骨料的影响2l粗骨料的粒径影响粗骨料的粒径影响 在低强度或胶凝资料用量较少的混在低强度或胶凝资料用量较少的混凝土中，骨料的粒径越大，对水泥浆的需求量越小。对凝土中，骨料的粒

7、径越大，对水泥浆的需求量越小。对于给定的任务性和水泥用量，可以降低用水量，因此填于给定的任务性和水泥用量，可以降低用水量，因此填充料粒径越大，混凝土的强度越高。但对于高强度混凝充料粒径越大，混凝土的强度越高。但对于高强度混凝土情况那么不同，研讨阐明：配制高强混凝土必需选择土情况那么不同，研讨阐明：配制高强混凝土必需选择粒径较小的骨料，例如粒径较小的骨料，例如C60C60混凝土骨料最大粒径普通不混凝土骨料最大粒径普通不超越超越25mm25mm，C80C80普通不超越普通不超越20mm20mm，这就是骨料在混凝土，这就是骨料在混凝土中的中的“尺寸效应。尺寸效应。 粗骨料的影响粗骨料的影响3l粗骨料

8、外表包裹石粉的影响粗骨料外表包裹石粉的影响 粗骨料外表粘附的石粉，粗骨料外表粘附的石粉，料径大部分为小于料径大部分为小于0.16mm0.16mm的颗粒，即使延伸搅拌时间的颗粒，即使延伸搅拌时间也无法使外表石粉完全脱离，势必在水泥砂浆与粗骨也无法使外表石粉完全脱离，势必在水泥砂浆与粗骨料外表构成一个较薄弱的结合面，此薄弱面使骨料与料外表构成一个较薄弱的结合面，此薄弱面使骨料与混凝土中的砂浆粘结力减弱，抗压将下降。研讨阐明，混凝土中的砂浆粘结力减弱，抗压将下降。研讨阐明，外表包裹石粉骨料配制出混凝土早期和后期强度均低外表包裹石粉骨料配制出混凝土早期和后期强度均低于用清洗后骨料配制的混凝土，尤其是早

9、期强度降低于用清洗后骨料配制的混凝土，尤其是早期强度降低约约10101414。粗骨料的影响粗骨料的影响4l 不同质量外加剂对混凝土抗压强度增长奉献不同；不同质量外加剂对混凝土抗压强度增长奉献不同；l 减水剂分散作用可以强化水泥的水化程度，提高硬化水减水剂分散作用可以强化水泥的水化程度，提高硬化水泥石的网络构造的密实性泥石的网络构造的密实性, ,但不同减水剂加强作用不同；但不同减水剂加强作用不同；l 缓凝剂对混凝土早期强度开展不利，但后期强度略有提缓凝剂对混凝土早期强度开展不利，但后期强度略有提高。早强剂与速凝剂可以提高早期强度，但对后期强度高。早强剂与速凝剂可以提高早期强度，但对后期强度开展不

10、力，尤其是速凝剂可使后期强度损失开展不力，尤其是速凝剂可使后期强度损失101030%30%；l 引气剂添加了混凝土中的气泡，减小了水泥浆体的有效引气剂添加了混凝土中的气泡，减小了水泥浆体的有效面积，消弱了水泥石与集料间的粘结强度，呵斥了混凝面积，消弱了水泥石与集料间的粘结强度，呵斥了混凝土抗压强度的降低。普通混凝土含气量每添加土抗压强度的降低。普通混凝土含气量每添加1 1，混凝，混凝土的抗压强度约降低土的抗压强度约降低5 51010。外加剂的影响外加剂的影响l 水胶比及水泥用量的影响水胶比及水泥用量的影响 l 混凝土强度的水灰比定律：混凝土强度的水灰比定律：“对于给定的资料，对于给定的资料，强

11、度只取决于一个要素强度只取决于一个要素水灰水灰( (胶胶) )比。这是由于比。这是由于水灰水灰 ( (胶胶) )比决议水泥浆体的孔隙率。比决议水泥浆体的孔隙率。 l 对更高强度的混凝土，假设不掺加活性掺合料是对更高强度的混凝土，假设不掺加活性掺合料是难以实现的，水泥用量越多，并不是强度就越高，这难以实现的，水泥用量越多，并不是强度就越高，这是由于水泥用量越多，收缩越大，收缩应力增大，在是由于水泥用量越多，收缩越大，收缩应力增大，在骨料界面产生收缩裂纹，导致混凝土强度降低；混凝骨料界面产生收缩裂纹，导致混凝土强度降低；混凝土的收缩对于混凝土构造起着不利的影响。同时，矿土的收缩对于混凝土构造起着不

12、利的影响。同时，矿物掺和料可以改善物理填充和界面构造，并加强耐久物掺和料可以改善物理填充和界面构造，并加强耐久性。性。l 砂率的影响砂率的影响l 配制配制C50C50混凝土，砂率在混凝土，砂率在33333939间变化间变化对强度无明显影响。据日本资料引见，平均坍落对强度无明显影响。据日本资料引见，平均坍落度每提高度每提高20mm20mm，砂率相应添加，砂率相应添加1 1，而强度无明显，而强度无明显变化。变化。l 混凝土的任务性能的影响混凝土的任务性能的影响l 混凝土拌合物的粘聚性、保水性、流动性混凝土拌合物的粘聚性、保水性、流动性决议了混凝土混合料能否容易振捣密实以及抵抗决议了混凝土混合料能否

13、容易振捣密实以及抵抗离析、泌水的才干。混凝土细微的泌水，可降低离析、泌水的才干。混凝土细微的泌水，可降低混凝土内的水灰比，提高强度，减少混凝土外表混凝土内的水灰比，提高强度，减少混凝土外表的干缩。但严重的泌水，会在成型后的混凝土内的干缩。但严重的泌水，会在成型后的混凝土内构成大量的迁移水的通道，导致混凝土强度降低。构成大量的迁移水的通道，导致混凝土强度降低。过粘，气泡难以排出，降低强度。过粘，气泡难以排出，降低强度。 回弹法是目前国内运用最为广泛的构造混凝土抗压强度检测方法，普通为构造混凝土抗压强度检测的首选方法；回弹法是目前国内运用最为广泛的构造混凝土抗压强度检测方法，普通为构造混凝土抗压强

14、度检测的首选方法；回弹值高，外表硬度高，混凝土强度高；回弹值低，外表硬度低，混凝土强度低；回弹值高，外表硬度高，混凝土强度高；回弹值低，外表硬度低，混凝土强度低； 优点优点1 1：对构造没有损伤；：对构造没有损伤； 优点优点2 2：仪器轻巧，运用方便；：仪器轻巧，运用方便；优点优点3 3：测试速度快；：测试速度快；优点优点4 4：测试费用相对较低；：测试费用相对较低；优点优点5 5：可以根本反映构造混凝土抗压强度规律特别是强度的均匀性；：可以根本反映构造混凝土抗压强度规律特别是强度的均匀性；缺陷：方法本身有时有系统不确定性问题。缺陷：方法本身有时有系统不确定性问题。回弹法的特点：l 砼回弹强度

15、只代表混凝土表层质量，检测准确度受砼均砼回弹强度只代表混凝土表层质量，检测准确度受砼均质性影响大；质性影响大；l 各种缘由呵斥混凝土不均匀、外表砂浆富余或接近模板各种缘由呵斥混凝土不均匀、外表砂浆富余或接近模板内外表水灰大、气泡多，致使混凝土强度构成一定的梯内外表水灰大、气泡多，致使混凝土强度构成一定的梯度而不均匀，回弹强度值将偏低；度而不均匀，回弹强度值将偏低；l 粉煤灰砼，粉煤灰轻，过振后上浮，砼外表硬度下降、粉煤灰砼，粉煤灰轻，过振后上浮，砼外表硬度下降、强度降低强度降低 ；l 泵送混凝土：拌和物流动性大、砂率大、富浆设计，砂泵送混凝土：拌和物流动性大、砂率大、富浆设计，砂浆易集中在混凝

16、土外表，骨料易沉降，回弹强度便低；浆易集中在混凝土外表，骨料易沉降，回弹强度便低；l 回弹仪的影响：要求检定合格和按回弹仪的影响：要求检定合格和按 保养、维护和保养、维护和操作。有以下情况之一时，不能运用：新回弹仪启用前；操作。有以下情况之一时，不能运用：新回弹仪启用前；经常规保养后钢砧率定不合格；超越检定有效期限；累经常规保养后钢砧率定不合格；超越检定有效期限；累计弹击次数超越计弹击次数超越60006000次；蒙受严重撞击或其他损害。否次；蒙受严重撞击或其他损害。否那么会呵斥检测数据不准确。那么会呵斥检测数据不准确。l 随着混凝土抗压强度的增大，比较其他检测方法，回弹随着混凝土抗压强度的增大

17、，比较其他检测方法，回弹法的丈量值越来越偏低，另从大量的现场检测比对中也法的丈量值越来越偏低，另从大量的现场检测比对中也发现，当构件的混凝土设计强度等级较高，或碳化深度发现，当构件的混凝土设计强度等级较高，或碳化深度较大时，回弹强度推定值比钻芯强度低的景象更加突出。较大时，回弹强度推定值比钻芯强度低的景象更加突出。l 混凝土强度的影响：许多工程实际证明，低强度短龄期混凝土强度的影响：许多工程实际证明，低强度短龄期混凝土的强度推定值偏大、而高强度混凝土的强度推定混凝土的强度推定值偏大、而高强度混凝土的强度推定值偏小的系统误差。鉴于建立值偏小的系统误差。鉴于建立 的母体试块为的母体试块为8080年

18、年代初期且绝大多数为低标号的混凝土试块，低标号混凝代初期且绝大多数为低标号的混凝土试块，低标号混凝土较高标号混凝土含石量高，因此往往呵斥低标号混凝土较高标号混凝土含石量高，因此往往呵斥低标号混凝土回弹强度推定值偏大；又由于土回弹强度推定值偏大；又由于 附录附录B B“泵送混凝泵送混凝土测区混凝土强度推算值的修正值中土测区混凝土强度推算值的修正值中, ,当碳化为当碳化为0-1mm0-1mm时，小于时，小于40MPa40MPa的测区混凝土强度可添加的测区混凝土强度可添加4.5MPa4.5MPa，大于，大于55MPa55MPa时修正值为时修正值为0MPa,0MPa,混凝土强度越高那么修正值递减混凝土

19、强度越高那么修正值递减, ,即现即现 对低强混凝土强度推定值有偏大的趋向。对低强混凝土强度推定值有偏大的趋向。l 潮湿混凝土的回弹值小于同强度干混凝土的回弹值而导制潮湿混凝土的回弹值小于同强度干混凝土的回弹值而导制混凝土的强度推定值显著偏低的结果混凝土的强度推定值显著偏低的结果 l 从上述分析来看，构造实体的高强混凝土回弹强度与同条从上述分析来看，构造实体的高强混凝土回弹强度与同条件养护试块强度的相关性较差。件养护试块强度的相关性较差。l 采用回弹法进展构件强度验收，对低强混凝土偏不平安，采用回弹法进展构件强度验收，对低强混凝土偏不平安，而对高强混凝土是偏平安的。而对高强混凝土是偏平安的。l

20、高强混凝土的回弹结果应进展修正，减少单一方法而引起高强混凝土的回弹结果应进展修正，减少单一方法而引起的误判。可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进展修正，的误判。可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进展修正，试件或钻取芯样数量不应少于试件或钻取芯样数量不应少于6 6个。钻取芯样时，每个部位个。钻取芯样时，每个部位应钻取一个芯样，计算时，测区混凝土强度换算值应乘于应钻取一个芯样，计算时，测区混凝土强度换算值应乘于修正系数。修正系数。l表层质量应具有代表性；表层质量应具有代表性；l 1 1 清洁、平整、无污物、无明显缺陷；清洁、平整、无污物、无明显缺陷；l 2 2 无损伤化学侵蚀、冻害、火灾或高温损伤；无

21、损伤化学侵蚀、冻害、火灾或高温损伤；l 3 3 枯燥面；枯燥面；l不适用超越龄期不适用超越龄期10001000天天, , 碳化过深既有构造；碳化过深既有构造；l不适用强度过高不适用强度过高C50,60MPa)C50,60MPa)；l不适用泵送混凝土细骨料和粉料多，碳化快；不适用泵送混凝土细骨料和粉料多，碳化快；l高强混凝土：应取芯或取芯高强混凝土：应取芯或取芯+ +回弹回弹回弹法测强本卷须知：回弹法测强本卷须知：l原资料的动摇原资料的动摇l计量的精度计量的精度l混凝土的匀质性和密实性混凝土的匀质性和密实性l混凝土的养护条件混凝土的养护条件潮湿养护对混凝土强度开展影响显著。存放于水中混潮湿养护对

22、混凝土强度开展影响显著。存放于水中混凝土，要比在空气中存放一定时间，或不断在空气中凝土，要比在空气中存放一定时间，或不断在空气中的混凝土强度高。因此应该使混凝土在硬化初期坚持的混凝土强度高。因此应该使混凝土在硬化初期坚持至少至少7d7d潮湿形状。潮湿形状。湿度不够暴露干空，混凝土会失水枯燥而影响水湿度不够暴露干空，混凝土会失水枯燥而影响水泥水化正常进展，甚至停顿水化，严重降低砼强度，泥水化正常进展，甚至停顿水化，严重降低砼强度，而且使砼构造疏松，构成干缩裂痕，增大了渗水性，而且使砼构造疏松，构成干缩裂痕，增大了渗水性，从而影响混凝土的耐久性。从而影响混凝土的耐久性。养护湿度的影响1早期维持湿养

23、护对水灰比早期维持湿养护对水灰比0.40.4以下混凝土比对以下混凝土比对0.50.5水灰比水灰比以上混凝土强度影响更大。后者体内有足够水分，用以上混凝土强度影响更大。后者体内有足够水分，用塑料膜密封防止水分蒸发即可，而前者体内水分缺乏且塑料膜密封防止水分蒸发即可，而前者体内水分缺乏且易出现自枯燥景象。易出现自枯燥景象。普通混凝土浇筑终了后，应在普通混凝土浇筑终了后，应在12h12h内进展覆盖，以防止内进展覆盖，以防止水分蒸发过快。在夏季施工混凝土进展自然养护时，运水分蒸发过快。在夏季施工混凝土进展自然养护时，运用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，浇水保湿应不少于用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，浇水保湿

24、应不少于7d7d；运用火山灰水泥和粉煤灰水泥、掺有矿物掺合料或在施运用火山灰水泥和粉煤灰水泥、掺有矿物掺合料或在施工中掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求时，应不少于工中掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求时，应不少于14d14d。养护湿度的影响2温度和湿度对高强混凝土开展的影响更为显著。大温度和湿度对高强混凝土开展的影响更为显著。大尺寸高强混凝土构件经受水化热高温，其内部混凝尺寸高强混凝土构件经受水化热高温，其内部混凝土又缺水，所以实践构件中的混凝土和规范尺寸小土又缺水，所以实践构件中的混凝土和规范尺寸小试件所处的环境有很大不同。试件所处的环境有很大不同。 掺合料可调理混凝土内部实践强度及其开展。普掺合料可

25、调理混凝土内部实践强度及其开展。普通混凝土实践强度随其内部温度升高而随龄期下降，通混凝土实践强度随其内部温度升高而随龄期下降，掺入矿物掺和料后，那么强度提高并继续开展。掺入矿物掺和料后，那么强度提高并继续开展。0102030405060700102030405060龄 期 （ 天 ）抗压强度（MPa）T = 85T=40T=20T=0 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 龄期（天） 抗压强度（MPa） 0 20 40 85 混凝土养护温度对抗压强度的影响混凝土养护温度对抗压强度的影响粉煤灰混凝土粉煤灰混凝土纯水泥混凝土纯水泥混凝土矿物掺合料的影响矿物

26、掺合料的影响跟踪养护：预埋温度传感器实测混凝跟踪养护：预埋温度传感器实测混凝 土内部温度，依此变化混土内部温度，依此变化混 凝土试件养护温度凝土试件养护温度强度等强度等级级(MPa)水水(kg/m3)普通水普通水泥泥(kg/m3)粉煤灰粉煤灰(kg/m3)粉煤灰粉煤灰掺量掺量（%）W/B201802350.76620160170100370.593401853300.56140165255100280.465601904350.43760170375100210.357010203040506070110100龄期（天，对数）抗压强度（M P a ）C60标养C60跟踪C40标养C40跟踪C2

27、0标养C20跟踪020406080110100龄期（天）抗压强度（m p a ）C60标养C60跟踪C40标养C40跟踪C20标养C20跟踪l温度跟踪养护得到的无粉煤灰的混凝土试件强度温度跟踪养护得到的无粉煤灰的混凝土试件强度( (接近于构件内部实践接近于构件内部实践强度强度) )在在3d3d以前高于规范养护试件的强度，而以前高于规范养护试件的强度，而3d3d以后随龄期的开展越来以后随龄期的开展越来越低于规范养护试件的强度。强度越高，龄期越长，这种差距越大。越低于规范养护试件的强度。强度越高，龄期越长，这种差距越大。l而对于掺有粉煤灰的混凝土，跟踪养护试件强度不断高于规范养护试件而对于掺有粉煤

28、灰的混凝土，跟踪养护试件强度不断高于规范养护试件的强度值。的强度值。l因此，混凝土内部温升不利于纯硅酸盐水泥混凝土强度的开展，混凝土因此，混凝土内部温升不利于纯硅酸盐水泥混凝土强度的开展，混凝土越早强、强度等级越高，水化热温升对其越早强、强度等级越高，水化热温升对其28d28d及后期强度在实践工程中及后期强度在实践工程中的开展越不利。而有利于掺有矿物细掺料混凝土强度的开展，构件内部的开展越不利。而有利于掺有矿物细掺料混凝土强度的开展，构件内部实践强度一直高于规范养护的强度。实践强度一直高于规范养护的强度。l由以上分析可见，用现行的规范条件养护的试件评价构造中混凝土的实由以上分析可见，用现行的规

29、范条件养护的试件评价构造中混凝土的实践强度，对掺有粉煤灰的高强混凝土比对纯硅酸盐水泥高强混凝土平安。践强度，对掺有粉煤灰的高强混凝土比对纯硅酸盐水泥高强混凝土平安。加强混凝土密实度，防止或控制混凝土开裂，阻止水分加强混凝土密实度，防止或控制混凝土开裂，阻止水分的侵入；的侵入；加大混凝土维护层的厚度，防止混凝土维护层碳化引起加大混凝土维护层的厚度，防止混凝土维护层碳化引起钢筋钝化膜的破坏；钢筋钝化膜的破坏；对低强混凝土：应控制最大水灰比水胶比和最小水对低强混凝土：应控制最大水灰比水胶比和最小水泥或胶凝资料用量；泥或胶凝资料用量；对高强混凝土：应尽能够降低水泥或胶凝资料用量对高强混凝土：应尽能够降

30、低水泥或胶凝资料用量和用水量；和用水量；严厉控制施工工艺，保证混凝土质量。严厉控制施工工艺，保证混凝土质量。l 应根据设计要求运用部位及施工中的保送应根据设计要求运用部位及施工中的保送方式、振捣方式、浇筑等，合理拟定配制混凝方式、振捣方式、浇筑等，合理拟定配制混凝土的技术要求，并根据这些选定水泥种类、等土的技术要求，并根据这些选定水泥种类、等级；砂的种类、规格；碎石的最大粒径；外加级；砂的种类、规格；碎石的最大粒径；外加剂种类与技术要求，确定能否掺矿物掺合料。剂种类与技术要求，确定能否掺矿物掺合料。混凝土设计要求与运用部位混凝土设计要求与运用部位任务性任务性强强 度度凝结时间凝结时间抗裂性抗裂

31、性表观质量表观质量耐久性耐久性提出提出配合配合比设比设计要计要求求碎石最大粒径及规格碎石最大粒径及规格砂的种类与规格砂的种类与规格掺合料的种类与规格掺合料的种类与规格外加剂的种类与规格外加剂的种类与规格优优 选选 原原 材材 料料水泥种类与标号水泥种类与标号混凝土配合比初步设计混凝土配合比初步设计混凝土配合比实验与优化混凝土配合比实验与优化混凝土室内实际配合比混凝土室内实际配合比初步计算配合比初步计算配合比 实验室配合比实验室配合比 基准配合比基准配合比 施工配合比施工配合比调整和易性调整和易性校核强度、耐久性校核强度、耐久性扣减工地砂石含水量、调整砂率扣减工地砂石含水量、调整砂率配配合合比比

32、设设计计新拌混凝土任务性满足施工要求；新拌混凝土任务性满足施工要求；硬化混凝土强度满足设计要求；硬化混凝土强度满足设计要求；混凝土硬化过程体积稳定性，满足构造要求；混凝土硬化过程体积稳定性，满足构造要求；硬化混凝土耐久性满足运用环境要求；硬化混凝土耐久性满足运用环境要求；经济性经济性尽能够采用当地资料。尽能够采用当地资料。 其他：外观均匀、低水化热其他：外观均匀、低水化热u水胶比水胶比强度和耐久性强度和耐久性u 原那么：满足强度和耐久性要求下，取较大原那么：满足强度和耐久性要求下，取较大值以节约水泥。值以节约水泥。 u砂率砂率和易性流动性、粘聚性和保水性和易性流动性、粘聚性和保水性u 原那么：

33、满足粘聚性要求下，取较小值以原那么：满足粘聚性要求下，取较小值以节约水泥。节约水泥。 u一方用水量一方用水量流动性。流动性。u 原那么：在满足流动性的要求下，取较小值原那么：在满足流动性的要求下，取较小值( (保证耐久性保证耐久性) )。 l3、高强混凝土制备的技术途径和措施、高强混凝土制备的技术途径和措施l a) 控制水胶比：控制水胶比：w/c0.38l b) 改善水泥石的孔构造：采用高效减水剂，改善水泥石的孔构造：采用高效减水剂，降低水灰比，并添加矿物掺和料，减少毛细孔隙，降低水灰比，并添加矿物掺和料，减少毛细孔隙，降低毛细孔尺寸。降低毛细孔尺寸。l c) 改善水泥石集料界面构造：添加矿物

34、掺和料，改善水泥石集料界面构造：添加矿物掺和料，改善界面微构造，耗费薄弱的水化产物氢氧化钙，改善界面微构造，耗费薄弱的水化产物氢氧化钙，抑制界面过渡层构成。抑制界面过渡层构成。l d) 改善混凝土消费施工工艺：改善混凝土消费施工工艺：l “水泥裹砂搅拌工艺；水泥裹砂搅拌工艺；l “高频振捣成型工艺高频振捣成型工艺 普通机械振捣频率普通机械振捣频率5000120000次，高频振捣器次，高频振捣器20000次次/分，以消分，以消除直径小于除直径小于0.07mm以下的气泡。以下的气泡。l4、高强混凝土配合比设计原那么、高强混凝土配合比设计原那么l l 1) 低用水量法那么：在满足任务性情低用水量法那

35、么：在满足任务性情况下尽量减少用水量，这是提高混凝土抗渗况下尽量减少用水量，这是提高混凝土抗渗性的一条重要措施。为此，应选用高效减水性的一条重要措施。为此，应选用高效减水剂。剂。 l 2) 低水泥用量法那么：在满足任务性、低水泥用量法那么：在满足任务性、强度和耐久性前提下，尽量减少胶凝资料中强度和耐久性前提下，尽量减少胶凝资料中的硅酸盐水泥用量，并选用低水化热、含碱的硅酸盐水泥用量，并选用低水化热、含碱量偏低的水泥，防止运用早期强度较高的水量偏低的水泥，防止运用早期强度较高的水泥和泥和C3A含量高的水泥，这是提高混凝土体含量高的水泥，这是提高混凝土体积稳定性和抗裂性的一条重要措施。积稳定性和抗

36、裂性的一条重要措施。 l 3) 最大堆积密度法那么：优化混凝土最大堆积密度法那么：优化混凝土中集料的级配设计，特别注重粗集料的级配中集料的级配设计，特别注重粗集料的级配以及粗集料的粒形要求，获取最大堆积密度以及粗集料的粒形要求，获取最大堆积密度和最小空隙率，以便尽能够减少胶凝资料浆和最小空隙率，以便尽能够减少胶凝资料浆体的用量，到达降低砂率，减少胶凝资料用体的用量，到达降低砂率，减少胶凝资料用量和用水量之目的。量和用水量之目的。 l 4)适宜水胶比法那么：在一定范适宜水胶比法那么：在一定范围内减小水胶比，混凝土强度和体积稳定性围内减小水胶比，混凝土强度和体积稳定性提高，但为保证混凝土的抗裂性能

37、，水胶比提高，但为保证混凝土的抗裂性能，水胶比应适当，不宜过小，过小的水胶比易导致混应适当，不宜过小，过小的水胶比易导致混凝土自收缩增大。凝土自收缩增大。 l 5) 双掺高效减水剂与矿物掺和料法那双掺高效减水剂与矿物掺和料法那么：运用优质粉煤灰、矿粉等掺合料，并必么：运用优质粉煤灰、矿粉等掺合料，并必需充分发扬掺合料与高效减水剂的需充分发扬掺合料与高效减水剂的“超叠效超叠效应，到达减小水泥用量和用水量、密实混凝应，到达减小水泥用量和用水量、密实混凝土内部构造，使混凝土强度继续稳定地开展，土内部构造，使混凝土强度继续稳定地开展，耐久性得以改善的目的，从而使混凝土具有耐久性得以改善的目的，从而使混

38、凝土具有低浸透成为能够。低浸透成为能够。 1) 配制强度：配制强度： fcu,k+1.645 6.0 。且实验室试配。且实验室试配28d强度不宜超越强度等级的强度不宜超越强度等级的1.4C40C551.35倍倍C60。 2) 任务性：坍落度，泵送施工的坍落扩展度、压力泌水。坍落度要合理，不任务性：坍落度，泵送施工的坍落扩展度、压力泌水。坍落度要合理，不宜过大。初凝时间以满足延续施工而不出现施工冷缝为原那么如空心板梁分两次宜过大。初凝时间以满足延续施工而不出现施工冷缝为原那么如空心板梁分两次立模但一次浇筑完成，箱梁分段施工的一次适宜量浇筑量。立模但一次浇筑完成，箱梁分段施工的一次适宜量浇筑量。

39、预制梁板混凝土：坍落度普通为预制梁板混凝土：坍落度普通为120mm140mm，经时损失后其入模坍落度值不，经时损失后其入模坍落度值不宜低于宜低于90mm，且不应过黏。，且不应过黏。 现浇梁板混凝土：吊斗施工时坍落度为现浇梁板混凝土：吊斗施工时坍落度为140mm160mm，泵送施工时坍落度，泵送施工时坍落度180220mm钢筋较密的箱梁取上限，扩展度钢筋较密的箱梁取上限，扩展度450600mm。 室内实验：初始坍落度满足高限值留调整余地，坍损普通控制室内实验：初始坍落度满足高限值留调整余地，坍损普通控制1h30mm。 3) 耐久性：根据运用环境级别，确定氯离子分散系数、抗侵蚀等级、含气量耐久性：

40、根据运用环境级别，确定氯离子分散系数、抗侵蚀等级、含气量和抗冻等级等，不宜用压力水抗渗等级衡量高强抗渗性的好坏。详见和抗冻等级等，不宜用压力水抗渗等级衡量高强抗渗性的好坏。详见JTG/T B07-01-2019、GB-T 50476-2019。 4) 预应力构造：高早期强度、低水化热温升、低收缩、预应力构造：高早期强度、低水化热温升、低收缩、 高弹模高弹模40GPa以以上、低徐变等要求。上、低徐变等要求。 5其他要求：缓凝、早强。其他要求：缓凝、早强。l水泥：水泥：l a) 矿物组成：防止运用早强、水化矿物组成：防止运用早强、水化热较高和高热较高和高 l C3A 含量的硅酸盐或普通硅酸盐含量的

41、硅酸盐或普通硅酸盐水泥；水泥中水泥；水泥中l C3A含量宜控制在含量宜控制在 610% ；f-CaO 1.5%。l b) 水泥细度：水泥细度：350380m2/kg。l c) 改善抗裂要求：控制碱含量改善抗裂要求：控制碱含量0.6%或或3.5kg/m3。l d) 强度等级：强度等级：C50C55宜选宜选42.5水水泥，泥，C60及以上应选及以上应选 52.5水泥。水泥。l e) 选用旋窑厂消费的质量稳定的水选用旋窑厂消费的质量稳定的水泥，不宜用立泥，不宜用立 l 窑厂水泥。窑厂水泥。l矿物掺合料：矿物掺合料：l a)作为普通情况下的必需组份：活作为普通情况下的必需组份：活性效应、微集料填充效应

42、、形貌效应、性效应、微集料填充效应、形貌效应、调理混凝土内部实践强度及其开展。调理混凝土内部实践强度及其开展。l b) 粉煤灰：粉煤灰：级灰，适宜级灰，适宜C50C60泵送混凝土，掺量应不少于胶凝资料泵送混凝土，掺量应不少于胶凝资料总量的总量的15%，水胶比并应随粉煤灰掺，水胶比并应随粉煤灰掺量添加而减小。关键目的：量添加而减小。关键目的：0.045mm筛余筛余12%，需水量比，需水量比95%，烧失，烧失量量5%， SO33%，f-CaO1.0%。l c) 矿渣粉：矿渣粉：S95级，掺量应不少于级，掺量应不少于胶凝资料总量的胶凝资料总量的20%。尤其适宜硫酸。尤其适宜硫酸盐腐蚀环境和盐腐蚀环境

43、和C60以上高强混凝土。以上高强混凝土。关键目的：比外表积宜控制在关键目的：比外表积宜控制在350500 m2/g；需水量比；需水量比100%，活，活性指数性指数3d55%、7d75%、28d95%；烧失量；烧失量3%， SO34%。l d) 硅灰：掺量不宜超越硅灰：掺量不宜超越8%，并宜，并宜与粉煤灰、矿渣粉复合运用。尤其适与粉煤灰、矿渣粉复合运用。尤其适宜早强、高强、耐磨混凝土，使配制宜早强、高强、耐磨混凝土，使配制C80以上混凝土更易。以上混凝土更易。l e) 复合掺和料：其效果通常要明显复合掺和料：其效果通常要明显优于单一的矿物掺和料，宜预先在工优于单一的矿物掺和料，宜预先在工厂加工。

44、厂加工。l粗集料：粗集料：l a)最大公称粒径：不宜大于最大公称粒径：不宜大于25mm。配制配制C80以上，不宜大于以上，不宜大于20mm。l b) 级配合理：宜采用二级配构成的延级配合理：宜采用二级配构成的延续级配碎石续级配碎石51016mm：101625mm=3.54:6.56，并分级储，并分级储存、运输、计量存、运输、计量 。粗集料松散堆积密度。粗集料松散堆积密度应大于应大于1500kg/m3，严密空隙率宜小于，严密空隙率宜小于40%，吸水率应小于，吸水率应小于2%。 l b) 粒形良好：球形或立方型颗粒最理粒形良好：球形或立方型颗粒最理想想(还击式破碎还击式破碎)l d) 针片状含量：

45、针片状含量：5%。l e) 含泥量：含泥量：1%。 l f)质地均匀巩固：压碎值质地均匀巩固：压碎值12%。母。母岩强度岩强度2倍设计强度等级。倍设计强度等级。l g) 硫化物及硫酸盐含量硫化物及硫酸盐含量 (折算成折算成SO3) 0.5%。 l l *进展粗集料料源选择时还必需对粗集进展粗集料料源选择时还必需对粗集料的碱活性进展检验，应首先采用岩相料的碱活性进展检验，应首先采用岩相法检验，假设粗集料含有碱法检验，假设粗集料含有碱-硅酸反响活硅酸反响活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%。采用能够发生碱集料反响采用能够发生碱集料反响AAR的活的活性粗集料应经抑制效

46、果验证，否那么不性粗集料应经抑制效果验证，否那么不得采用。得采用。 l细集料细集料l a) 颗粒巩固、强度高、耐风化、级颗粒巩固、强度高、耐风化、级配合理、吸水率低、空隙率小的干净配合理、吸水率低、空隙率小的干净天然河砂或机制砂；天然河砂或机制砂；l b) 宜用中粗砂宜用中粗砂(II区级配区级配)，细度模数，细度模数为为2.63.1；泵送混凝土用砂细度模数；泵送混凝土用砂细度模数宜为宜为2.92.6； l c) 含泥量小于含泥量小于1.5%。 l高效减水剂高效减水剂l a)高减水率：奈系高减水率：奈系20%，聚羧酸盐，聚羧酸盐25%， 30min减水率不应低于减水率不应低于20% ；l b)混

47、凝土拌和物坍落度损失小；混凝土拌和物坍落度损失小；l c)与所用水泥的相容性好；与所用水泥的相容性好；l d)低收缩率比。低收缩率比。l *外加剂掺量包括其中的缓凝组分含外加剂掺量包括其中的缓凝组分含量应经过实验确定，并根据运用环境、量应经过实验确定，并根据运用环境、施工条件、混凝土原资料的变化进展调整。施工条件、混凝土原资料的变化进展调整。夏季施工时应采用缓凝型高效减水剂。夏季施工时应采用缓凝型高效减水剂。 l 引荐：引荐：l C50及以上泵送混凝土，优先采用聚羧及以上泵送混凝土，优先采用聚羧酸盐类减水剂低碱、高减水率、保坍效酸盐类减水剂低碱、高减水率、保坍效果好、收缩率比低果好、收缩率比低 ，有利于降低用水量、，有利于降低用水量、降低胶材用量，添加掺和料掺量，改善混降低胶材用量，添加掺和料掺量，改善混凝土的抗裂性与耐久性。凝土的抗裂性与耐久性。a)胶凝资料体系：通常胶凝资料体系：通常C80以上的混凝土以掺以上的混凝土以掺有硅粉的复合矿物掺合料为主；有硅粉的复合矿物掺合料为主；C60C70混凝土以掺混凝土以掺S95级磨细矿渣粉为主；级磨细