混凝土原材料.docx
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混凝土原材料
凝土原材料
混凝土原材料
6.2.1水泥
1应选用品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；对于环境作用严重条件下的混凝土，宜采用硅酸盐水泥或低热水泥；在有充分证明条件时也可选用其他水泥。
2不同强度等级、品种的水泥不宜混合存放、使用。
当对水泥质量有怀疑（如受潮等）或存放时间超过3个月，应重新取样检验，并按其复验结果使用。
3水泥的含碱量应符合下列要求：
1）当集料具有碱－硅酸反应活性时不应超过0.6%。
2）C40及以上混凝土，不宜超过0.6%。
6.2.2细集料
1细集料应采用级配良好、质地坚硬、吸水率小、颗粒洁净的河砂，河砂不易得到时，也可用硬质岩石加工的符合国家标准的人工砂。
细骨料不宜采用海砂，不得不采用海砂时，应具备有可靠的冲洗条件，冲洗后的细集料，其氯离子含量等技术指标必须符合表6.2.2－3的规定。
氯盐锈蚀环境严重作用下的混凝土，不宜采用抗渗性较差的岩质（如花岗岩、砂岩等）作细集料。
试验可按现行《公路工程集料试验规程》（JTGE42－2005）执行。
2砂按规格分可分为粗、中、细三种细度模数，见表6.2.2-1：
表6.2.2-1砂的分类
砂组
粗砂
中砂
细砂
细度模数
3.7～3.1
3.0～2.3
2.2～1.6
3砂按用途分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。
Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级无C30－C60及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
4砂的技术要求，
1）砂的级配应符合表6.2.2－2中所规定的级配范围。
标准筛筛孔尺寸（mm）
级配区
标准筛筛孔尺寸（mm）
级配区
1
2
3
1
2
3
累计筛余（％）
累计筛余（％）
9.5
0
0
0
0.60
85～71
70～41
40～16
4.75
10～0
10～0
10～0
0.30
95～80
92～70
85～55
2.36
35～5
25～0
15～0
0.15
100～90
100～90
100～90
1.18
65～35
50～10
25～0
注：
1.表中除4.75mm、0.6mm、筛孔外，其余各筛孔累计筛余允许超出分界线，但其总量应小于5％。
2.人工砂中0.15mm筛孔的累计筛余：
1区可以放宽到100～85，2区可以放宽到100～80，3区可以放宽到100～75。
3.配不同等级的混凝土宜优先选2区砂；1区砂宜提高砂率以配低流动性混凝土；3区砂宜适当降低砂率以保证混凝土的强度。
4.对于高强泵送混凝土用砂宜选用中砂，细度模数宜为2.9～2.6。
2）砂的其它技术指标要求，见表6.2.2-3。
项目
技术要求
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
有害物质含限值
天然砂含泥量（按质量计％）
＜1.0
＜3.0
＜5.0
云母（按质量计％）
＜1.0
＜2.0
＜2.0
轻物质（按质量计％）
＜1.0
＜1.0
＜1.0
有机物（比色法）
合格
合格
合格
硫化物及硫酸盐（按so3质量计％）
＜0.5
＜0.5
＜0.5
氯化物（以氯离子质量计％）
＜0.01
＜0.02
＜0.06
亚甲蓝试验
人工砂（MB值＜1.4或合格）石粉含量（按质量计％）
＜3.0
＜5.0
＜7.0
（1）
人工砂（MB值＞1.4或不合格）石粉含量（按质量计％）
＜1.0
＜3.0
＜5.0
天然砂、人工砂泥块含量（按质量计％）
＜0
＜1.0
＜2.0
坚固性（硫酸钠溶液法经5次循环后）质量损失小于值％
＜8
＜8
＜10
人工砂粒单级最大压碎值％
＜20
＜25
＜30
表观密度（kg/m3）
＞25003
松散堆积密度（kg/m3）
＞1350
空隙率（％）
＜47
碱集料反应
经碱集料反应试验后由砂制备的试件无裂封、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期膨胀率小于0.10％
（1）为该含量可根据使用地区和用途，在试验验证的基础上，由供需双方协商确定。
注：
1.当碱集料反应不符合表中要求时，应按有关采取抑制碱骨料反应的技术措施。
2.根据“公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范”（JTG/TB07-01-2006），宜对于重要结构建议提高要求：
①处在冻融循环下的重要工程混凝土应进行坚固性和抗冻融试验。
坚固性试验结果失重率应小于5％。
②对于可能处于干湿循环、冻融循环下的混凝土含泥量应低于1％。
③硫化物及硫酸盐折合SO3含量均不宜超过胶凝材料重的0.5％。
6.2.3粗集料
1桥涵混凝土的粗集料，应采用质地坚实、均匀洁净、级配合理、粒形良好、吸水率小的碎石，也可采用碎卵石，低标号混凝土还可采用卵石。
氯盐锈蚀环境严重作用下的混凝土，不宜采用抗渗性较差的岩质（如花岗岩、砂岩等）作粗集料的技术指标应符合表6.2.3.1的要求。
项目
技术要求
R235
Ⅱ级
Ⅲ级
碎石压碎指标（％）
＜10
＜20
＜30
卵石压碎指标（％）
＜12
＜16
＜16
坚固性（按质量损失计％）
＜5
＜8
＜12
针片状颗粒含量（按质量计％）
＜5
＜15
＜25
有害
物质
含泥量（按质量计％）
＜0.5
＜1.0
＜1.5
泥块含量（按质量计％）
＜0
＜0.5
＜0.7
有机物含量（按质量计％）
合格
合格
合格
硫化物及硫酸盐（按SO3质量计％）
＜0.5
＜1.0
＜1.0
岩石抗压强度
火成岩＞80MPa；变质岩＞60MPa；水成岩＞30MPa。
表观密度
＞2500kg/m3
松散堆积密度
＞1350kg/m3
空隙率
＜47％
碱集料反应
经碱集料反应试验后，试件无裂封、酥裂、胶体外溢等现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10％
注：
1.R235宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ级宜用于强度等级大于C30～C60及有抗冻、抗渗或取它要求的混凝土；Ⅲ级宜用于强度等级小于C30的混凝土。
2.岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5倍，或制成的混凝土其性能（如弹模，抗渗等）应高于设计、规范要求。
3.参照“公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范”（JTG/TB07-01-2006）的要求，建议对于重要结构提高要求：
①为配制耐久性混凝土的指标，碎石、卵石压碎指标应小于10％；吸水率应小于2％；针片状颗粒含量（按质量计％）应小于7％。
②对于可能处于干湿循环、冻融循环下的混凝土会泥量应低于0.7％。
③硫化物及硫酸盐折合SO3含量均不宜超过胶凝材料重的0.5％。
4.材料的坚固性还应满足（表6.2.3-3）碎石或卵石的坚固性试验的要求。
2粗集料应采用二级或多级配。
粗集料的颗粒级配，宜采用连续级配或连续级配与单粒级配合使用。
在特殊情况下，通过试验证明混凝土无离析现象时，也可采用单粒级。
粗集料的级配范围应符合表6.2.3-2的要求。
表6.2.3-2碎石或卵石的颗粒级配规格
级配情况
公称
粒级（mm）
累计筛余（按质量百分率计）
方孔筛筛孔尺寸（mm）
2.36
4.75
9.50
16.0
19.0
26.5
31.5
37.5
53
63.0
75.0
90
连续级配
5～10
95～100
80～100
0～15
0
—
—
—
—
—
—
—
—
5～16
95～100
85～100
30～60
0～10
0
—
—
—
—
—
—
—
5～20
95～100
90～100
40～80
—
0～10
0
—
—
—
—
—
—
5～25
95～100
90～100
—
30～70
—
0～5
0
—
—
—
—
—
5～31.5
95～100
90～100
70～90
—
15～45
—
0～5
0
—
—
—
—
5～40
—
95～100
70～90
—
30～65
—
—
0～5
0
—
—
—
单粒级
10～20
—
95～100
85～100
—
0～15
0
—
—
—
—
—
—
16～31.5
—
95～100
—
85～100
—
—
0～10
0
—
—
—
—
20～40
—
—
95～100
80～100
—
—
0～10
0
—
—
—
31.5～63
—
—
—
95～100
—
—
75～100
45～75
—
0～10
0
—
40～80
—
—
—
—
95～100
—
—
70～100
—
30～60
0～10
0
3粗集料最大粒径应按混凝土结构情况及施工方法选取，但最大粒径不得超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4；在两层或多层密布钢筋结构中，不得超过钢筋最小净距的1/2，同时最大粒径不得超过100mm；混凝土实芯板的骨料最大粒径不宜超过板厚的1/3且不得超过40mm。
氯盐锈蚀环境严重作用下的混凝土，粗集料粒径不宜超过2.5mm（大体积混凝土除外），且不得超过保护层厚度的2/3。
4混凝土结构物处于表6.2.3-3所列条件下时，应对碎石或卵石进行坚固性试验，试验结果应符合表内的规定。
表6.2.3-3碎石或卵石的坚固性试验
混凝土所处环境条件
在溶液中循环次数
试验后质量损失不宜大于（％）
寒冷地区，经常处于干湿交替状态
5
5
严寒地区，经常处于干湿交替状态
5
3
混凝土处于干燥条件，但粗集料风化或软弱颗粒过多时
5
12
混凝土处于干燥条件，但有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求高或强度大于C40
5
5
注：
1.有抗冻、抗渗要求的混凝土用硫酸钠法进行坚固性试验不合格时，可再进行直接冻融试验。
2.处在冻融循环下的重要工程混凝土应进行坚固性和抗冻融试验。
坚固性试验结果失重率应小于10％。
5施工前宜对所用的碎石或卵石进行碱活性检验，在条件许可时尽量避免采用有碱活性反应的骨料，或采取必要的措施。
具体试验方法可参照现行《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）进行。
6.2.4水
1拌制混凝土宜采用饮用水，一般能满足要求，使用时可不经试验。
2当采用其它水源时水质应符合表6.2.4-1的规定
表6.2.4-1拌和用水的品质指标
项目
预应力混凝土
钢筋混凝土
素混凝土
PH值
≥5.0
≥4.5
≥4.5
不溶物（mg/L）
≤2000
≤2000
≤5000
可溶物（mg/L）
≤2000
≤5000
≤10000
氯化物（以CL-计）（mg/L）
≤500
≤1000
≤3500
硫酸盐（以SO42-计）（mg/L）
≤600
≤2000
≤2700
碱含量（rag/L）
≤1500
≤1500
≤1500
注：
1.对于设计使用年限为100年的结构混凝土，氯离子含量不得超过500mg/L；对使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土，氯离子含量不得超过350mg/L。
2.碱含量按Na20+0.658K20计算值来表示。
采用非碱活性骨料时，可不检验碱含量。
3被检验水样应与饮用水样进行水泥凝结时间对比试验。
对比试验的水泥初凝时间差及终凝时间差均不应大于30min；同时，初凝和终凝时间应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175）的规定。
4被检验水样应与饮用水样进行水泥胶砂强度对比试验，被检验水样配制的水泥胶砂3d和28d强度不应低于饮用水配制的水泥胶砂3d和28d强度的90%。
5混凝土拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫，不应有明显的颜色和异味。
6未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土的拌制、养护。
6.3掺合料
掺合料主要为粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等。
使用时应保证其产品品质稳定，来料均匀。
1粉煤灰、磨细矿渣、硅灰的质量指标及适用范围见附录F-3。
2掺合料在运输与存贮中，应有明显标志，严禁与水泥等其它材料混淆。
3施工需要掺用掺合料（粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等），使用前应通过试配检验，确定其掺量。
掺用掺合料的混凝土应符合设计、有关的施工要求，并符合国家现行有关标准的规定。
4严禁使用已结硬、结团的或失效的掺合料用于混凝土工程中。
5应采取有效措施防止由于在混凝土中掺入掺合料而产生的不利影响（如：
掺入硅粉后应加强降温和保湿养生，避免混凝土的温缩、干缩和自缩裂缝产生）。
6.4外加剂
1外加剂应的品种应根据设计和施工要求选择，应采用减水率高、坍落度损失小、能明显改善混凝土性能的质量稳定产品。
工程使用的外加剂与水泥、矿物掺合料之间应有良好的相容性。
2试配掺外加剂的混凝土时，应采用工程使用的原材料，按设计与施工要求进行检测，检测条件应与施工条件相同，当材料或混凝土性能变化时应重新进行试配。
3所采用的外加剂，应对人员、环境无毒作用，其质量应符合现行《混凝土外加剂》（GB8076）的规定，其中主要外加剂的性能应符合表6.4的要求，
表6.4外加剂的性能指标
性能要求
高效
减水剂
早强
减水剂
引气
减水剂
缓凝高效
减水剂
早强剂
泵送剂
减水率（％）≥
15
8
12
15
-
坍落度增加＞100mm
泌水率（％）≤
90
95
70
100
100
泌水率≤90
含气量（％）
≤4.0
≤3.0
＞3.0
＜4.5
-
≤4.5
凝结时间mim
初凝
-90～
+120
-90～
+90
-90～
+120
＞+90
-90～
+90
坍落保留值
30min≥150mm
终凝
－
60min≥120mm
抗压强度比（％）
≥
1d
140
140
-
-
135
-
3d
130
130
115
125
130
90
7d
125
115
110
125
110
90
28d
120
105
100
120
100
90
收缩率比（％）28d≤
120
120
120
120
120
125
抗冻标号
50
50
200
50
50
50
对钢筋锈蚀作用
对钢筋无锈蚀作用
注：
1.表中的减水率、泌水率、凝结时间、抗压强度比、收缩率比等数据为掺外加减混凝土与基准混凝土差值或比值。
2.凝结时间“－”表示提前，“+”表示延缓。
3.泵送剂基准混凝土坍落度为（80±10）mm。
泵送剂性能指标值仅为参考值。
4.参起“公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范”（JTG/TB07-01-2006）的要求：
高效减水剂硫酸钠含量应≤15％，建议在重要结构施工中采用。
4每批外加剂使用前应复验，其效果应与试配时一致，否则应立即停止使用。
有关混凝土外加剂现场复试检测项目及标准见附录F-2。
5钢筋混凝土结构的混凝土中掺入外加剂还应满足：
1）不得掺用含氯盐外加剂。
2）掺引气剂或引气减水剂混凝土的含气量宜为3.5%～5.5%。
3）宜用卧式、行星式、或逆流式搅拌机搅拌，搅拌时间宜控制在3～5min。
4）凝结时间应适应混凝土的运输和浇筑需要。
5）外加剂应存放在专用仓库或固定的场所妥善保管，不同品种外加剂应有标记，分别储存。
粉状外加剂在运输和储存过程中应注意防水防潮。
严禁使用已结硬、结团的外加剂用于混凝土工程中。
6膨胀剂
1）公路工程宜用硫铝酸钙类膨胀剂，但此类膨胀剂不得掺于硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥和高铝水泥中。
2）膨胀剂性能应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）的规定。
3）膨胀剂适用于有边界、有约束条件下的混凝土结构和填充性混凝土结构。
6.5混凝土的配合比
6.5.1混凝土的配合比，应以质量比表示，应按照现行《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T55）进行计算并通过试配确定。
混凝土的试配强度，应根据设计强度等级、环境作用、耐久性、工程要求，工作性等要求，并参照附录F-4计算确定。
对于有特殊要求的混凝土的配合比设计（包括抗渗混凝土、抗冻混凝土、高强混凝土、高性能混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土），在符合国家现行有关标准的专门规定条件下，亦可参照上述规程，经过试配确定。
在施工过程中，应及时积累资料，为合理调整混凝土配合比提供依据。
6.5.2混凝土进行试配时应采用与工程中相同原材料，配制的混凝土拌和物性能应满足施工工艺要求（和易性好、凝结速度符合施工需要、不泌水、不离析、坍落度损失小等）；制成的混凝土应符合强度、耐久性（抗冻、抗渗、抗侵蚀）等质量要求，还应满足经济合理。
当设计有要求或构件有变形控制要求时，配制的混凝土还应满足弹性模量值的要求。
6.5.3混凝土的坍落度宜根据施工工艺要求确定，尽量选用低坍落度的混凝土施工。
坍落度可参照表6.5.3-1选用。
表6.5.3-1混凝土浇筑入模时的坍落度
结构类别
坍落度（mm）（振动器振动）
小型预制块及便于浇筑振动的结构
0～20
桥涵基础、墩台等无筋或少筋的结构
10～30
普通配筋率的钢筋混凝土结构
30～50
配筋较密、断面较小的钢筋混凝土结构
50～70
配筋极密、断面高而窄的钢筋混凝土结构
70～90
注：
1.本表建议的坍落度是未考虑掺用外加剂而产生的作用。
2.水下混凝土、泵送混凝土的坍落度，另见本规范有关章节的规定；
3.用人工捣实时，坍落度宜增加20～30mm。
4.浇筑较高结构物混凝土时，坍落度宜随混凝土浇筑高度上升而分段变动。
6.5.4工程施工应进行耐久性设计，结构混凝土的基本要求应符合表6.5.4-1的规定。
表6.5.4-1结构混凝土耐久性的基本要求
环境
类别
环境条件
最大
水灰比
最小水泥
用量
（kg/m3）
最低混凝土强度
等级
最大氯离子含量（％）
最大碱
含量
（kg/m3）
Ⅰ
温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀的水或土接触的环境
0.55
275
C25
0.30
3.0
Ⅱ
严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境、滨海环境
0.50
300
C30
0.15
3.0
Ⅲ
海水环境
0.45
300
C35
0.10
3.0
Ⅳ
受侵蚀性物质影响的环境
0.40
325
C35
0.10
3.0
注：
1.有关现行规范对海水环境中结构混凝土的最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定时，可参照执行。
2.本表中的氯离子含量系指其与水泥用量的百分比。
3.预应力混凝土构件中的最大氯离子含量为0.06％，最小水泥用量为350kg/m3。
6.5.5不同强度等级的混凝土的最大胶凝材料总量（水泥和掺合料）要求如下：
大体积混凝土不宜超过350kg/m3。
C40以下不宜大于400kg/m3；C40～C50不宜大于450kg/m3；C60不宜大于500kg/m3（非泵送混凝土）和530kg/m3（泵送混凝土）。
对于暴露于空气中的一般混凝土，粉煤灰掺量不宜大于20％，且每方混凝土的硅酸盐水泥用量不宜小于240kg/m3。
。
6.5.6混凝土的碱含量除应符合6.5.4的规定外，还应按下述要求控制：
1）对特殊大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m3；
2）由外加剂、掺合料带入而增加的碱含量也应计入上述数量内；
3）当混凝土处于与水接触或潮湿环境时由外加剂带入的碱含量（以当量氧化钠计）不宜超过1.0kg/m3；
处在潮湿环境中的混凝土，因条件限制不得不使用有潜在碱活性集料时，水泥中的碱含量应于以限制，并宜掺用大掺量的矿物掺合料。
4）当处于受严重侵蚀的环境（海水环境、受侵蚀性物质影响的环境或使用除冰盐和滨海环境），宜使用非碱活性集料，且不宜单独采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料，应掺用大掺量或较大掺量的掺合料，并加入少量的硅粉。
6.5.7通过设计和试配确定配合比后，应填写试配报告单，提交施工监理或有关方面批准。
混凝土配合比使用过程中，应根据混凝土质量的动态信息，及时进行调整、报批。
6.6混凝土的拌制
6.6.1拌制混凝土配料时，宜采用自动计量装置，各种衡器精度符合要求，计量应准确。
计量器具应定期检定，经大修、中修或迁移至新的地点后，也应进行检定。
配料数量的允许偏差（以质量计）见表6.6.1。
表6.6.1配料数量允许偏差
材料类别
允许偏差（％）
现场拌制
预制场或集中搅拌站拌制
水泥、掺合料
±2
±1
粗、细集料
±3
±2
水、外加剂
±2
±1
注：
⒈骨料的含水率应经常进行检测，雨天施工应增加测定次数。
⒉每一工作班正式称量前，应对计量设备进行重点校核。
6.6.2大型结构物混凝土应使用卧轴式、行星式或逆流式带有自动计量装置到搅拌机械搅拌。
机械搅拌时，最短搅拌时间应按设备出厂说明书的规定，并经试验确定，且不得低于6.6.2的规定。
表6.6.2混凝土最短搅拌时间
搅拌机
类别
搅拌机
容量
（1）
混凝土坍落度（㎜）
＜30
30～70
＞70
混凝土最短搅拌时间（min）
自落式
≤400
2.0
1.5
1.0
≤800
2.5
2.0
1.5
≤1200
—
2.5
1.5
强制式
≤400
1.5
1.0
1.0
≤1500
2.5
1.5
1.5
注：
1.搅拌时间为全部材料装入搅拌筒开始搅拌至开始出料的间隔时间。
2.搅拌细砂混凝土或掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应适当延长1～2min。
3.搅拌机装料数量（装入粗集料、细集料、水泥等松体积的总数）不应大于搅拌机标定容量的110%。
4.当采用其他的搅拌工艺时，搅拌时间应按工艺要求执行。
5.当采用其他形式的搅拌设备时，搅拌的最短时间应按设备说明书的规定或经试验确定。
6.6.3零星、少量工程的低标号塑性混凝土也可在不渗水、平整耐磨的平板上进行人工拌和。
6.6.4混凝土搅拌完毕后，应按下列要求检测混凝土拌和物的各项性能：
1混凝土拌和物的坍落度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。
评定时应以浇筑地点的测值为准。
如混凝土拌和物从搅拌机出料起至浇筑入模的时间不超过15min时，其坍落度可仅在搅拌地点取样检测。
在检测坍落度时，还应观察、检查混凝土拌和物的均匀性、粘聚性和保水性。
2根据需要还应检测混凝土拌和物的其他质量指标，并应符合本章的其他规定。
6.7混凝土的运输
6.7.1混凝土运输允许延续时间不宜超过表6.7.1的规定。
表6.7.1混凝土运输允许延续时间
气温（℃）
无搅拌设施运输（min）
有搅拌设施运输（min）
20～30
30
60
10～19
45
75
5～9
60
90
注：
1
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