高性能混凝土施工作业指导书.docx

1、高性能混凝土施工作业指导书一、高性能混凝土的性能高性能混凝土具备以下性能：1、高性能混凝土具有较高的强度和抗渗能力。2、高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物具有较高的流动性，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型；泵送混凝土、自密混凝土还具有良好的可泵性、自密性能。3、高性能混凝土的使用寿命长，控制结构设计的并不是混凝土的强度，而是其耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作100年以上，是高性能混凝土应用于本工程的主要目的。4、高性能混凝土应具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。概括来说，高性能混凝土就是能更好的满足结构功能要求和施工

2、工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构使用年限。高性能混凝土与普通混凝土相比，具有如下明显的优点：a、强度更高，因而混凝土尺寸可以更小。这样使得结构自重减轻，使用面积增加，材料用量减少。b、弹性模量更高，因而混凝土结构变形更小，刚度增大，稳定性更好,更能满足结构功能和施工工艺的要求c、耐久性、抗渗性好，因而混凝土结构的维修和重建费用减少，使用寿命大幅度延长，这些优点基本满足混凝土结构耐久性的要求。综上所述，高性能混凝土就是针对混凝土结构所处的环境特点而进行相应的性能设计，并通过施工过程控制使得相应性能得到保证。二、影响混凝土结构耐久性的因素1、影响混凝土结构耐久性的因素主要有混凝土结构所

3、处的环境条件、建造结构用的混凝土性能以及施工过程控制等三个因素，其中环境条件是影响结构耐久性能的重要因素。2、高性能混凝土所处的环境类别及其条件特征见下表：环境类别作用等级代号环境条件特征碳化环境T1年平均相对湿度60%长期在水下(不包括海水)或土中T2年平均相对湿度60%T3地上或地下水位变动区干湿交替磨蚀环境M1(有砂风蚀)风力等级7级，且年累刮风时间90天M2(有砂风蚀)风力等级9级，且年累刮风时间90天M2(流冰冲刷)被强烈流冰撞击、磨损、冲刷M3(有砂风蚀)风力等级11级，且年累刮风时间90天M3泥沙冲刷被大量夹杂泥砂或物体磨损、冲刷冻融破坏环境D1微冻地区+频繁接触水D2微冻地区+

4、水位变动区严寒和寒冷地区+频繁接触水微冻地区+氯盐环境+频繁接触水D3严寒和寒冷地区+水位变动区微冻地区+氯盐环境+水位变动区严寒和寒冷地区+氯盐环境+频繁接触水D4严寒和寒冷地区+氯盐环境+水位变动区氯盐环境L1长期在海水水下区离平均水位15m以上的海上大气区离涨潮岸线100300m的陆上近海区水中氯离子浓度100mg/L，500 mg/L土中氯离子浓度150mg/L，750 mg/LL2离平均水位15m以内的海上大气区离涨潮岸线100m的以内的陆上近海区海上潮汐区或浪溅区(非炎热区)水中氯离子浓度500mg/L，5000 mg/L土中氯离子浓度750mg/L，7500 mg/L氯盐环境L3

5、海上潮汐区或浪溅区(南方炎热地区)盐渍土地区露出地表的毛细吸附区遭受的氯盐冷冻液和氯盐化冰盐侵蚀部位水中氯离子浓度5000mg/L，土中氯离子浓度75,0mg/L化学侵蚀类型环境作用等级H1H2H3H4硫酸盐侵蚀环境水中SO42-含量，mg/L2006006003000300060003000强透水性环境土中SO42-含量，mg/kg20003000300012000120002400024000弱透水性环境土中SO42-含量，mg/kg300012000120002400024000盐类结晶侵蚀环境土中SO42-含量mg/kg2000300030001200012000酸性侵蚀环境水中pH值

6、6.55.55.54.54.54.0二氧化碳侵蚀环境水中侵蚀性CO2含量，mg/L154040100100镁盐侵蚀环境水中Mg2+含量，mg/L3001000100030003000三、基本规定1、在进行混凝土结构(包括构件)设计时，应同时进行混凝土结构的耐久性设计（执行铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定、混凝土结构耐久性设计与施工指南）。混凝土结构耐久性设计包括如下主要内容： 结构的使用环境及其环境对结构腐蚀性的调查与说明。 结构的整体设计使用年限和结构各个部件(如桥梁的基础、墩台、梁，隧道主体结构等)的使用年限明细表(见下表)：设计使用年限级别设计使用年 限适用范围示例一100年以上如桥梁的

7、桩基、承台、墩台、梁以及隧道的主体结构等二60年以上如路基支挡结构、轨道结构等三30年以上如桥梁的人行道盖板等 混凝土施工质量控制与质量保证的有关规定与要求。 结构在使用过程中进行正常维修和对某些部件进行更换的具体内容与要求。 特殊或严重腐蚀性环境作用下对结构采取的外部辅助防护措施。 在设计年限内对结构进行期检测、监测和评估的具体要求。2、混凝土结构耐久性设计应遵循以下原则： 选用低水化热、低C3A含量、低碱含量的水泥以及低碱活性骨料、低碱外加剂等原材料，大体积混凝土宜采用C2S含量相对较高的水泥。尽量选用球形粒形、级配优越、吸水率低、空隙率小的粗骨料。适当降低混凝土的水胶比并在混凝土中掺入足

8、量的掺和料或专用复合外加剂。 增加钢筋的混凝土保护层厚度。钢筋（主筋、箍筋和分布筋）的混凝土保护层厚度一般不应小于保护层设计最小厚度与保护层厚度施工负允差之和。 采取必要的结构构造措施和防、排水措施:、将暴露于大气和与水、土介质接触的混凝土结构物外形设计成简洁流畅、暴露表面积小和棱角较少、表面形状有利于排水和通风、将水平表面做成斜面，避免水汽在混凝土表面积聚。、设置专门的排水管道排除结构表面积水，不得将水直接排在混凝土表面上。、尽量将结构的施工缝和连接缝位置避开可能遭受最不利局部腐蚀性环境作用的部位。 混凝土的设计强度等级不得低于C30，电通量应满足下表规定：混凝土的电通量设计使用年限级别一级

9、（100年）二级（60年）三级（30年）56d电通量（C）C3020002500C30C4515002000C5010001500 对于氯盐环境下的钢筋混凝土结构，混凝土的耐久性应满足“混凝土的电通量的一般要求”外，还应满足下表规定：氯盐环境下混凝土的电通量设计使用年限级别一级（100年）二级（60年）三级（30年）环境作用等级L1L2、L3L1L2、L356d电通量（C）100080015001000 对于化学侵蚀环境下的混凝土结构，混凝土的耐久性除满足“混凝土的电通量的一般要求”外，还应满足下表规定：化学侵蚀环境下混凝土的电通量设计使用年限级别一级（100年）二级（60年）三级(30)环境

10、作用等级H1、H2H3、H4H1、H2H3、H456d电通量（C）1200100015001000 设置用于检测、维修和构件替换的方便通道，并在结构表面预留用于临时安装检测、维修机具的必要空间或预留埋设件。 充分考虑运营管理单位对结构采取补救措施的可能性。3、桥涵结构用混凝土应尽量选用非碱活性骨料。桥涵结构用混凝土除应满足本技术条件规定的要求外，还应符合现行国家标准和部颁标准的其它有关规定。4、为满足隧道混凝土耐久性要求，模筑混凝土及钢筋混凝土应满足“抗渗等级不得低于P8”、钢筋混凝土中钢筋的混凝土净保护层厚度采用50mm（拱、墙、仰拱）及40mm（底板），混凝土最大水胶比和最小凝胶材料用量应

11、符合铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定。在侵蚀性环境及有害气体环境下，衬砌的材料选择、性能、指标应符合保证衬砌结构耐久性和运营安全的需要。四、高性能混凝土原材料 1、水泥(1)、水泥选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 ，强度等级不低于42.5级掺和料宜为矿渣粉或粉煤灰，不宜使用早强水泥。(2)、水泥的技术要求除应满足国家标准的规定外,还应满足表(1)的规定。表(1)水泥的技术要求序号项目技术要求1比表面积350m2/Kg 硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥280umA孔筛筛余10.0% 普通硅酸盐水泥3游离氧化钙含量1.0%4碱含量0.80%5熟料中的C3A 含量8%氯盐环境下10%6氯离子含量不宜大于

12、0.10%(钢筋混凝土)0.06%(预应力混凝土)2、细骨料的主要品质指标 细骨料按细度模数量分为粗、中、细三级，其细度模数分别为：粗级 3.73.1 中级 3.02.3细级 2.21.6 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门磨机机组生产的人工砂。不宜使用含泥量高、风化严重的山砂。不得使用含CL-有害物质、质量控制困难的海砂。 由于人工砂颗粒尖利棱角多，表面粗糙不光滑，粉末含量较大。配制混凝土时用水量应比天然砂配制混凝土的用水量、振捣时间、水泥用量需适当增加，增加量由试验确定。 人工砂配制混凝土时，当石粉含量较大时，宜配制低流动度混凝土，在配合

13、比设计中，宜采用低砂率。细度模数高的宜采用较高砂率。 人工砂配制混凝土宜采用机械搅拌，搅拌时间应比天然砂配制混凝土的时间延长1min左右。 人工砂混凝土要注意早期养护。养护时间应比天然砂混凝土延长23d。 对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构用砂，应采用砂浆棒(快速法)或砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。经上述检验判断为有潜在危险时，应控制混凝土中的碱含量不超过3Kg/ m3，或采用能抑制碱骨料反应的有效措施。 细骨料的主要品质指标：细骨料的有害物质含量序号项目名称质量指标C30C45C50C301含泥量（按质量计），%2.52.03.02泥块含量，%0.53云母含量，%0.54轻物质含量，%0

14、.55氯离子含量，%0.026硫化物及硫酸盐含量(折算SO3)，%0.57有机物含量(用比色法试验)颜色不应深于标准色。当颜色深于标准色时应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95。细骨料的累计筛余百分数(%)序号筛孔尺寸，mm级配区区区区110.0000025.0010010010032.5035525015041.256535501025050.6385717041401660.31595809270855570.16100901009010090*除5.00 mm和0.63 mm筛档外，砂的实际颗粒级配与上表所列的累计筛余百分率相比允许稍有超出分界线，但其总量不

15、应大于5%。 砂的级配应处于表中的某一区内，当砂的实际颗粒级配不符合要求时，宜采取相应的技术措施，并经试验证明能确保混凝土质量后，方允许使用。配制混凝土时宜优先选用区砂。当采用区砂时应提高砂率，并保持足够的水泥用量，满足混凝土的和易性；当采用区砂时，宜适当降低砂率。配制泵送混凝土，宜选用中砂。 当采用以专门机组生产的人工砂配制混凝土时，人工砂的压碎指标值应小于25%。经亚甲蓝试验判定后，人工砂的石粉含量应符合下表规定：混凝土强度等级C30C30C45C50石粉含量（%）MB1.4010.07.05.0MB1.405.03.02.0 当砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门检验，确认能

16、满足混凝土耐久性要求后，方可使用。 砂的坚固性指标：混凝土所处的环境条件及其性能要求5次循环后的质量损失(%)在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土。对于的抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土。有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土。8其他条件下使用的混凝土。10注：人工砂的总压碎值指标应小于30%。3、粗骨料 粗骨料宜选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。 一般混凝土最大粒径(圆孔)应不大于31.5mm，且不宜超过钢筋保护层厚度的23(在严重腐蚀环境下不宜超过12)，且不得超过钢筋最小间距的34。配制C5

17、0及以上预应力混凝土时，粗骨料最大粒径应不大于25mm。 粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3。紧密空隙率应小于40%，吸水率应小于2%(用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于1%)。当最大粒径为31.5mm时，510mm粒级部分不宜少于25%；当最大粒径为25mm时，510mm粒级部分不宜少于40%。 粗骨料的主要品质指标：粗骨料的有害物质含量(%)序号项 目指 标C30C30C45C501含泥量（按质量计），%1.01.00.52泥块含量（按质量计），%0.253氯离子含量，%0.024硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3)，%0.55碎卵石中有机物含量(用比色法

18、试验)颜色不应深于标准色。当颜色深于标准色时应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比不应小于0.95。6针片状颗粒含量（按质量计），%10108粗骨料的压碎指标(%)混凝土等级C30C30岩石种类(沉积岩)水成岩变质岩或深的火成岩火成岩(沉积岩)水成岩变质岩或深成的火成岩火成岩碎石162030101213卵石1612粗骨料的坚固性指标结构类型混凝土结构预应力混凝土结构质量损失率，%85 粗骨料的粗碱活性应首先采用岩相法进行检验，若粗骨料含有碱硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应采取抑制碱骨料反应的技术措施。不得使用具有碱骨料反应的活性的骨料。4、矿物掺和料矿物掺和料应选用

19、品质稳定的产品。品种为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉或硅灰等矿物掺和料或复合矿物掺和料，粉煤灰和矿渣粉分别应符合GBT 1596-2005和GB/T18046的规定。矿物掺和料掺量不超过水泥用量的30%，粉煤灰与磨细矿渣复合使用时，两者之比为1：1。矿渣粉的技术要求CL-%SO3%MgO%烧失量%比表面积m2/kg含水率%需水量比%性指数，%28d0.0241433505001.010095粉煤灰的技术要求混凝土强度等级细度，%CL-%需水量比，%失量，%水率，%O3含量%游离的CaO含量，%C50200.02105513F类1.0C50121003C类4.0注：a、F类粉煤灰系由无烟煤或烟煤煅烧

20、收集的粉煤灰；C类粉煤灰系由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰。、因条件所限当烧失量指标达不到表中要求时，在其他指标符合表中要求的情况下，经试验证明能满足混凝土耐久性要求时，烧失量指标可适当放宽，但用于C50以下混凝土时，不得大于8%，用于C50及以上混凝土时，不得大于5%。硅灰的技术要求需水量比CL-%需水比，%烧失量，%含水率，%SiO2含量%比表面积1250.021056385180005、外加剂 外加剂应具有减水率高、坍落度损失小、适量引气、能细化混凝土孔结构以及能明显改善或提高混凝土耐久性等性能。外加剂与水泥之间应有良好的相容性。 外加剂必须经铁道部鉴定或评审，并经铁道部产品质量监督检验中

21、心检验合格。主要产品有：普通减水剂、高效减水剂、引气减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、早强减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、膨胀剂、泵送剂、防水剂及速凝剂等十四种外加剂。 外加剂的性能应满足下表的要求。外加剂的性能序号项 目指标备 注1水泥净浆流动度，mm2402硫酸钠含量，%103氯离子含量，%0.24碱含量(Na2O+0.658 K2O)，%105减水率，%206含气率，%3.0用于配制非抗冻混凝土时4.5用于配制抗冻混凝土时7坍落度保留值，mm30min180用于泵送混凝土时60min150用于泵送混凝土时8常压泌率比，%209压力泌水率，%90用于泵送混凝土时10抗压强度比，%

22、3d1307d12528d12011对钢筋锈蚀作用无锈蚀12收缩率比，%13513相对耐久性指标，%，200次80外加剂的匀质性应满足GB8076-1997的规定。6、拌合用水 拌和用水应满足下表的规定项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土PH值4.54.54.5不溶物，mg/L200020002000可溶物，mg/L2000500010000氯化物(以CL-计)，mg/L50010003500硫酸盐(以SO42-计)，mg/L60020002700碱含量(以当量Na2O计)，mg/L150015001500 用拌和水配制的混凝土的28天抗压强度不低于用蒸溜水拌制的对应混凝土抗压强度的90%。 拌

23、和水不得采用海水。当混凝土处于氯盐环境时，拌和用水中CL-含量应不大于200 mg/L。对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土地，拌和水中CL-含量应不大于350 mg/L。 用拌和水和蒸溜水进行水泥净浆试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于30min。 养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他项目应符合上表的要求。养护用水不得采用海水。五、高性能混凝土原材料的储存与管理1、混凝土水泥、矿物掺和料等宜采用散料仓分别存储。袋装粉状材料在运输和存放期间应用专用库房存放，不得露天堆放，且应特别注意防潮。2、贮存水泥的仓库应设在地势较高处，周围应设排水沟；袋装水泥在装卸、搬运过程中不得抛掷

24、；水泥按品种、强度等级分批堆垛，高度不大于1.5m，架离地面0.2m以上，并距离四周墙壁0.20.3m，或预留通道；储存散装水泥过程中应采取措施降低水泥的温度或防止水泥升温。3、不同混凝土原材料应有固定的堆放地点和明确的标识，标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进场(厂)日期。原材料堆放应有堆放分界标识，以免误用。骨料堆场地面应进行硬化，安装架空顶棚和设置必要的排水条件，分别设置待检区和已检区。4、混凝土原材料进场(厂)后应及时建立原材料管理台帐，台帐内容包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、质量证明书编号、复试检验报告编号及检验结果等。台帐应填写正确、真实、项目齐

25、全。六、施工控制要点1、施工前准备 施工单位应将专门从事混凝土关键工序施工的操作人员和试验检验人员进行岗前培训。 建立完善的施工质量保证体系和健全的施工质量检验制度，明确施工质量的检验方法。 针对不同混凝土结构的特点和施工季节、环境条件特点制定完善的施工技术文件，包含以下内容：a、混凝土施工质量保证体系及其验证制度。、混凝土原材料的质量要求及其检验方法。、落实混凝土配合比设计所提出的特殊要求的具体措施。、按照混凝土验收标准的要求对施工试件做出的具体规定。、混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等工序的施工质量控制措施及其检验方法。、预应力混凝土结构及其连接缝施工的专门操作细则和质量检验方法。、实体

26、混凝土质量检验评定方法。、设计和施工技术文件未明确的混凝土专项检查的方法、设备及标准。、夏季和冬季施工混凝土应编制专项的施工方案及技术措施，并建立工点气象观测制度，及时掌握气象变化情况。 应根据设计要求、工程性质以及施工管理要求，在施工现场建立具有相应资质的实验室。 本着就地取材、尽量节约的原则根据相关技术条件的要求合理选用钢材、水泥、粗细骨料、外加剂、矿物掺和料及拌和用水等。 针对不同结构物、不同部位、不同环境特点进行混凝土试浇配工作。2、高性能混凝土施工流程图混凝土施工流程图 合 合格 合格 合格 合格 浇筑混凝土前须对上道工序隐蔽工程验收合格后方可进行。 施工单位在现场必须配备的试验室必

27、须经建设单位认定后方可投入使用。 施工单位配备的搅拌站必须经建设单位认定后方可投入使用。 钢筋混凝土工程须由监理单位对模板、钢筋进行验收后方可浇筑混凝土。a、模板工程检查的主要内容包括下列各项：模板的高程、位置及截面尺寸，施工的预留拱度。模板、支架、支撑、支柱等结构的可靠程度。拆除支架器具(木楔、砂筒等)的装备状态。桥梁支座、锚定螺栓、压浆管、塞子等预埋件的安装位置和高程。隔离剂涂刷情况。b、钢筋工程检查的主要内容包括下列各项：现场应对运进的钢筋进行检验，作为使用本批钢筋的使用依据。经检验合格的钢筋在加工和安装过程中出现异常现象(如脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等)时应作化学成分分析。在浇筑混凝土前应对已安装好的钢筋、预埋件(钢板、锚