混凝土質量控制與評定

1、對高性能混凝土的質量控制的探討對高性能混凝土的質量控制的探討 姓 名： 指導老師： 學 號： 內容提要 v高性能混凝土的特點 v高性能混凝土原材料的質量控制 v高性能混凝土質量的設計配合比控制 v高性能混凝土質量的施工控制 v高性能混凝土的驗收與評定 v小結 1 1 背景背景 人類改變自身生存環(huán)境的建設活動的規(guī)模一直在擴大中， 但是資源與環(huán)境的壓力又成為制約發(fā)展的瓶頸。高性能混凝土 的出現在一定程度上緩解了這種矛盾，既可減少水泥熟料的使 用，又合理地利用了發(fā)電、煉鋼等部門產生的大量工業(yè)廢渣， 同時又提高了混凝土的性能，滿足了耐久性的要求?？梢哉f高 性能混凝土是一種生態(tài)混凝土，21世紀的混凝土必

2、然是高性能 混凝土。高性能混凝土目前已被認作是將對建筑業(yè)的發(fā)展產生 重大影響的新一代建筑材料。 高性能混凝土：指采用普通原材料、常規(guī)施工工藝，通過摻加外 加劑和摻合料配制而成的具有高工作性、高強度、高耐久性的綜合性能 優(yōu)良的混凝土。具體是： （1）拌合料呈高塑或流態(tài)，可泵送、不離析，便于澆筑密實； （2）在凝結硬化過程中和硬化后的體積穩(wěn)定，水化熱低，不產生 微細裂縫，徐變小； （3）有很高的抗?jié)B性。其中高工作性是高性能混凝土必須具備的 首要條件，即高流動性、高抗分離性、高間通過性、高填充性、高密實 性、高穩(wěn)定性，并同時具備低成本的技術經濟合理性。 2 2 高性能混凝土的特點高性能混凝土的特點

3、高性能混凝土的性能主要有如下幾個方面高性能混凝土的性能主要有如下幾個方面: (1)拌合物的工作性能：為了在施工時易于操作且能保證質量， 高性能混凝土拌合物應具有良好的工作性。工作性包括填充性、 可泵性、和穩(wěn)定性(抗泌水和抗離析性)等概念。 (2)高性能混凝土的耐久性：混凝土只要其滲透性低，就有良 好的抵抗水和侵蝕介質浸入的能力。高性能混凝土由于水膠比 低因而具有低滲透性，所以其耐久性好。 (3)高性能混凝土的強度：盡管高性能混凝土的水膠比范圍較 窄，但強度范圍卻很寬。高性能混凝土在原材料和配合比上按 耐久性進行設計，抗壓強度仍是檢驗其質量的重要指標。 3 3 高性能混凝土原材料的質量控制高性能

4、混凝土原材料的質量控制 (1)水泥：除水泥標號外，水泥礦物組成和細度都對高性能混凝土的性能 有影響。一般來說，配制高性能混凝土所用水泥其C3A含量(質量分數)應 低(一般不超過8)，而水泥中游離氧化鈣、游離氧化鎂和三氧化硫等有 害成分應盡可能的少。高細度水泥早期強度增長很快，但后期強度增長緩 慢，且水化熱大所以水泥細度應合適。高性能混凝土由于摻加了外加劑 ，因此水泥必須與所用外加劑相容性好。 (2)水：拌制高性能混凝土的水，其質量應符合混凝土拌和用水標準 JCJ63-89的規(guī)定。凡符合飲用水標準的水，即可使用。為防止發(fā)生破壞性 堿骨料反應，當結構處于潮濕環(huán)境且骨料有堿活性時，每立方米混凝土拌

5、和物(包括外加劑)的總堿含量不宜大于3kg，超過時應采取抑制措施。為 保證骨料質量，采用分級清潔存儲、分級運輸、分級計量。添購反擊式破 碎機、篩分機及洗砂機。 (3)集料：與普通混凝土相比高性能混凝土強度高，用水少，因此 集料的性能對混凝土的強度、工作性等將起到極其重要的作用。 因此在配制高性能混凝土時。應選用合適的集料。比如粗集料的 強度，集料一水泥漿界面粘結強度對高強混凝土的強度影響很大， 因此所用粗集料其強度一般宜為混凝土強度1.52.0倍，或壓碎 指標應低于10。 (4)外加劑：配制高性能混凝土的關鍵之一是選擇與水泥相容性好 的外加劑。外加劑與水泥的適應性較好時表現為：新拌混凝土工 作

6、性能得到明顯的改善，根據需要能有效控制混凝土凝結時間； 坍落度損失小，混凝土密實性好，各齡期強度有較大。 (5)摻合料：高性能混凝土以耐久性為主要設計指標，普通硅酸 鹽水泥混凝土很難滿足HPC綜合性能要求，因為硅酸鹽水泥早期 水化熱較大，混凝土坍落度損失大，界面區(qū)的CH取向及其抗侵 蝕性能差等弊端是硅酸鹽水泥混凝土自身難以克服的問題。而 粉煤灰等摻合料對混凝土工作性、力學性能及混凝土內部組成、 結構的改善，大大提高混凝土的耐久性，克服硅酸鹽水泥混凝 土存在的許多潛在的及現實的問題，因而這類能顯著改善混凝 上耐久性和工作性的摻合料是配制高性能混凝土必不可少的組 分。配制高性能混凝土時，宜采用優(yōu)質

7、摻合料。如對于粉煤灰， 一般采用粒徑為10Lm的分級灰。 4 4 高性能混凝土質量的設計配合比控制高性能混凝土質量的設計配合比控制 合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定，除滿足確定、耐久性要 求和節(jié)約原材料外，應該具有施工要求的和易性。因此要實驗室設計 合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度，砂控制 細度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料達到 合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理 的進行，達到設計和驗收標準。 正確按設計配合比施工： 首先要及時測定砂、石含水率，將設計配合比換算為施工配合比。 其次，要用重量比，不要用體積比。 最后，要及

8、時檢查原材料是否與設計用原材料相符，這要求供方 提供兩份同樣材料，一份提供給實驗室，一份給工地，工地收料人員 應按樣本收料，如來料與樣本不符，應馬上向上級匯報，及時更改配 合比(材料不合格不收料除外)。 配合比設計原則 耐久性原則 強度原則 工作性原則經濟性原則 配合比設計的基本原則： （1）水灰比法則:根據這一法則確定水灰比，以保證混凝土的 強度和耐久性，對高性能混凝士，由于將礦物摻合料當作膠凝材料 的一部分，因此計算的應該是水膠比。 （2）最大密實度法則:該法則的基本思路是各種材料互相填充 空隙，以達到混凝土密實度最大，換言之就是各種材料的密實體積 總和等于1m3絕對密實的混凝土體積。根據

9、這一法則可確定配合比中 的漿集比與砂率，以確?；炷恋膹姸龋途眯院徒洕?。 （3）最小單位用水量法則:根據這一法則可在水膠比一定及原 材料一定的情況下，確定能滿足混凝土工作性的最小用水量，這和 普通混凝土中的恒用水量法則相似。 根據上述三大法則，可初步確定混凝土配合比中的水膠比、漿 集比、砂率與最小單位用水量這四個最基本參數，再通過一定的方 法，根據經驗和試配確定外加劑和外摻料的用量。 5 5 高性能混凝土質量的施工控制高性能混凝土質量的施工控制 混凝土的攪拌： 高性能混凝土由于水膠比低、粘性大同時又有較高的密實性 要求，故對攪拌機的型式與攪拌工藝有一定的要求。應采用臥軸 強制式攪拌機攪拌。

10、不同的投料順序與拌和方式對高性能混凝土 拌和物的性能有很大影響，應結合實際情況選用。 混凝土的運輸： 混凝土攪拌完畢后應在45小時內送到澆筑地點。從攪拌站 到施工現場的運輸，主要應解決坍落度損失問題。這需要攪拌站 和施工現場之間密切配合，使運輸速度和澆筑速度相協調。運輸 時應盡可能縮短運輸的路程和時間，采取有效的保溫、防熱，防 雨和防風措施。 混凝土的澆注振搗： 由于高性能混凝土的坍落度大、流動性高，對模板的壓力增 大，接近于液體壓力，因此設計時對側壓力的取值，對模板的選 形、選材都要經過特別的計算，模板的形狀和大小、配筋情況、 澆筑速度和高度、凝結速度、環(huán)境溫度等因素。環(huán)境濕度和水化 熱對高

11、性能混凝土拌合物的坍落度和強度都有較大的影響。減小 水化熱的影響應采取措施降低內外溫差：在酷暑期應采取一定的 冷卻措施，如降低拌合物溫度、澆筑安排在夜間等?；炷翍?層振搗，分層厚度不大于800mm，振搗時采用插入式高頻振搗器， 局部采用插入式和附壁式振搗器共同振搗。振搗時應快插慢拔， 每點振搗時間以混凝土表面呈現浮漿和不再沉落、不再冒氣泡為 止，振搗應連續(xù)進行。 混凝土的養(yǎng)護： 混凝土養(yǎng)護有兩個目的：一是創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條 件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日曬、風吹、干 燥、寒冷等自然因素的影響而出現超出正常范圍的收縮、裂縫及 破壞等現象。混凝土的標準養(yǎng)護條件為溫度（20

12、3），相對 濕度保持90以上，時間28d。在實際工程中，一般無法保證標 準養(yǎng)護條件，而只能采取措施在經濟實用條件下取得盡可能好的 養(yǎng)護效果高性能混凝土早期強度增長較快，一般3天達到設計強 度的60，7天達到設計強度的80，因此，混凝土早期養(yǎng)護特 別重要。通常在混凝土澆筑完畢后采取以帶模養(yǎng)護為主，澆水養(yǎng) 護為輔，使混凝土表面保持濕潤，保證其強度正常發(fā)展。養(yǎng)護時 間不少于14天。 6 6 高性能混凝土的驗收與評定高性能混凝土的驗收與評定 高性能混凝土的驗收： (1) 工作性：高性能混凝土的工作性主要通過坍落度試驗、坍 落度經時損失測定、L形流動試驗、可泵性指標測定、外加劑與 水泥的相容性測定等來驗

13、收。 (2) 強度：高性能混凝土的強度可按混凝土結構工程施工 及驗收規(guī)范(GB50204)中規(guī)定的方法進行評定，盡量選擇統(tǒng) 計方法進行評定。除驗收混凝土的強度外還應當查看現場質 量控制記錄，包括各項主控性質的質量控制圖和質量變化所 采取的措施與結果。對于重要工程，應同時抽取多組標準立 方體試件，分別進行標準養(yǎng)護，密封下同溫養(yǎng)護和密封下的 標準溫度養(yǎng)護，以對實際結構中的混凝土強度作出明確的評 估。高性能混凝土的強度在28天以后有持續(xù)較大的增長。為 了更充分地發(fā)揮混凝土的潛力，對于基礎、高層建筑低層柱 子等結構，根據其承受全部設計荷載的時間，建議按60天甚 至90天的強度進行驗收。 (3) 耐久性

14、：高性能混凝土的核心是耐久性，無論是抗 滲，抗凍，抗腐蝕、抗碳化、抗堿骨料反應等方面都比 普通混凝土高很多。為了保證高性能混凝土的高耐久性 ，中國工程院土木水利與建筑學部提出了混凝土結構 耐久性設計與施工指南。關于耐久性的質量檢驗， 混凝土結構耐久性設計與施工指南規(guī)定，從現場拌合 物中取樣需測定含氣量、抗凍等級與氯離子侵入性等三 項指標。氯離子侵入性指標可以用氣壓法測混凝土的滲 透性能也可以按美國ASTMCl202快速電量測定法進行測 定。其他耐久性指標可按現行標準方法進行測定。 高性能混凝土的評定： 對于高性能混凝土的質量評定。目前為止還是參照普通混凝 土的驗收評定方法。即按在澆注時留取和按標準養(yǎng)護試件的抗壓 強度值進行評定驗收。結構強度以現場水養(yǎng)護的試件抗壓強度評 定。由于高性能混凝土和普通混凝土在很多方面存在著明顯的差 異，因此高性能混凝土的質量評定方法有待進一步的補充和完善 。另一方面，試驗室中的混凝土和現場施工的混凝土在施工運輸 方式、振搗形式、養(yǎng)護方式、受力方式