臨海高等級公路連云港段原材料控制及配合比設計

1、臨海高等級公路（連云港段）原材料控制及配合比設計一、原材料控制標準1.1 水泥宜選用品質穩(wěn)定的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。對于環(huán)境作用等級D、E、F級別，宜采用硅酸鹽水泥或低熱水泥，控制水泥中的C3A含量，宜采用C2S含量較高而水化熱較低的硅酸鹽類水泥品種，并控制水泥的使用溫度，盡可能避免使用早強水泥。水泥的比表面積較大時，早期強度高，水化熱大，而強度后期增長率低，抗裂性差且不利于裂縫自愈；游離氧化鈣含量高的水泥影響混凝土體積的穩(wěn)定性，一般控制不宜超過1.5%；水泥的含堿量不宜超過0.6%，或滿足混凝土內的總堿量不超過3.0kg/m3的要求；混凝土中因各種材料引入的水溶氯離子總量，對一般環(huán)境下

2、處于潮濕和干濕交替環(huán)境條件下的鋼筋混凝土，應不超過膠凝材料重的0.2%，如不受潮濕，則不超過0.3%；對于海水、除冰鹽和其它氯鹽環(huán)境下的鋼筋混凝土，應不超過膠凝材料重的0.1%；預應力混凝土中的氯離子總量不超過膠凝材料重的0.06%。水泥標準為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GB175-2007)，針對臨海環(huán)境，應重點關注表1.1-1中的關鍵技術指標。表1.1-1 臨海環(huán)境下水泥的關鍵技術指標序號檢測項目一般要求臨海環(huán)境1C3A含量，(%)水泥質量的8（海水可到10%）2比表面積，(m2/kg)3003003803堿含量（Na2O當量計），(%)水泥質量的0.6水泥質量的0.61.2 礦物摻合料在

3、臨海環(huán)境下，尤其是受氯離子和硫酸鹽侵蝕嚴重的結構混凝土，建議采用粉煤灰和磨細高爐礦渣。研究成果表明，摻入適量粉煤灰和礦粉能大幅度提升混凝土的抗氯離子和硫酸鹽侵蝕能力。摻合料必須是品質穩(wěn)定、來料均勻。礦物摻合料中應不含放射性物質、可溶性有毒物質或對混凝土性質有害的物質，并應有相應的檢驗證明和生產廠家出具的產品檢驗合格證書。粉煤灰粉煤灰應來自燃煤工藝先進的電廠，選用通過點收塵、干排放的I、II級低鈣粉煤灰（CaO10%），重點控制其含碳量（以燒失量表示）。粉煤灰標準為用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T 1596-2005)，技術指標要求見表1.2-1。表1.2-1 臨海環(huán)境下粉煤灰的關鍵技術指標

4、序號項目一般要求臨海環(huán)境1燒失量，不大于/%15.05.02三氧化硫，不大于/%333需水量比，不大于/%115954細度（45um方孔篩篩余），不大于/%45.012.05含水量，不大于/%1.01.06游離氧化鈣，不大于/%F類粉煤灰1.01.0C類粉煤灰4.04.07安定性雷氏夾沸煮后增加距離，不大于/mmC類粉煤灰5.05.01.2.2磨細礦粉磨細礦粉的比表面積不宜低于300m2/kg，但過細的磨細礦渣也不利于控制混凝土水化溫升和防裂，一般也不宜超過450m2/kg；對于硫酸鹽腐蝕環(huán)境，特別是高溫下的硫酸鹽腐蝕環(huán)境和海水環(huán)境，已將大摻量礦粉作為膠凝材料的必須組分。采用標準為用于水泥和混

5、凝土中的?；郀t礦渣粉GB/T18046-2008。表1.2-2 臨海環(huán)境下磨細礦渣的技術標準序號項目一般要求臨海環(huán)境1勃氏比表面積/m2/kg300300且4502需水量比/% 1001003燒失量/% 314氧化鎂/% 14145三氧化硫/% 446氯離子/% 0.060.027含水率/% 1.01.08活性指數7d/% 557528d/% 75951.3 骨料配制耐久性混凝土的骨料應質地均勻、粒型和級配良好、潔凈且堅實，宜用單粒級石子進行兩級配或三級配投料使用。細骨料為級配良好的中粗河砂；對于處于干濕循環(huán)、凍融環(huán)境下的混凝土，粗、細骨料的含泥量應分別低于0.7%和1%；硫酸鹽和硫化物折合

6、SO3含量均不宜超過膠凝材料重的0.5%；氯鹽銹蝕環(huán)境嚴重作用（D、E、F級）下的混凝土，不宜采用抗?jié)B性差的巖質作為粗、細骨料。宜選用線膨脹系數小的粗骨料，以提高混凝土的抗裂性；預應力混凝土或重要工程嚴禁使用海砂。粗集料最大粒徑應不超過結構物最小尺寸的1/4、鋼筋最小凈距的3/4和保護層厚度的2/3；當設置二層或多層鋼筋時，不得超過鋼筋最小凈距的1/2；泵送混凝土的粗集料最大粒徑，除應符合上述規(guī)定外，對碎石不應超過輸送管內徑的1/3，對于卵石不應超過輸送管內徑1/2.5；水下灌注混凝土的粗集料最大粒徑不得大于導管內徑的1/6和鋼筋最小凈距的1/4。對不同細度模數的砂子，控制4.75mm、0.6

7、mm和0.15mm篩的累積篩余量分別為05%、40%70%和95%；宜選用線膨脹系數小的粗骨料，以提高混凝土的抗裂性；使用骨料前應了解當地供應的骨料有無潛在活性。骨料采用標準為建筑用砂GB/T14684-2001和建筑用卵石、碎石GB/T14685-2001，技術指標見表1.3-1、表1.3-2。表1.3-1 臨海環(huán)境下細骨料的技術指標序號項目一般要求臨海環(huán)境1含泥量，(%)5.01.02泥塊含量，(%)2.01.03硫化物及硫酸鹽折算為SO3，(%)0.50.54云母，(%)2.01.05輕物質，(%)1.01.06氯離子，(%)0.060.027堿集料反應膨脹率，(%)0.100.10表1

8、.3-2 臨海環(huán)境下粗骨料的技術指標序號項目一般要求臨海環(huán)境1堅固性，(%)1282含泥量，(%)1.50.73硫化物及硫酸鹽折算為SO3，(%)1.0%0.5%4細度模數5泥塊含量，(%)0.70.56云母含量，(%)227輕物質含量，(%)118碎石壓碎值，(%)30109堿集料反應膨脹率，(%)0.100.1010針片狀，(%)2551.4 外加劑外加劑品種繁多，在混凝土中雖然用量很少，但具有極大的作用，如減少水泥用量，減少勞動力消耗，提高混凝土的工作性、耐久性、降低收縮、減少天氣或環(huán)境因素對施工的影響等，外加劑已成為高強和高性能混凝土必不可少的一部分。外加劑的類型按其作用，主要分為減水

9、劑、調凝劑、防水劑、引氣劑等。當然，實際工程中，并非所有的混凝土都要求集高強、高耐久等性能于一身，而是根據工程具體條件選擇所需要的性能。根據混凝土所需要的性能和原材料的性能，從而選用相應的外加劑品種。使用外加劑時，必須保證混凝土的均勻性，當混合使用幾種外加劑時，應測定其間相容性。鋼筋混凝土中不應加入CaCl2及其他氯鹽型外加劑。一般情況下外加劑用量不超過水泥質量的5.0%，不低于0.2%，當外加劑摻量較少時，應先將外加劑溶解在水中。當液態(tài)外加劑的摻量超過3.0L/m3時，水灰比應考慮外加劑中的含水量。采用標準為混凝土外加劑GB8076-2008，技術指標見表1.4-1。表1.4-1 臨海環(huán)境下

10、混凝土外加劑的技術指標試驗項目高效減水劑一般要求臨海環(huán)境氯離子含量，(%)混凝土中膠凝材料總重的0.02混凝土中膠凝材料總重的0.02硫酸鈉含量，(%)減水劑干重的15減水劑干重的15泌水率比，%不大于10060對鋼筋銹蝕作用對鋼筋有無銹蝕危害對鋼筋有無銹蝕危害含氣量，%4.55.0收縮率比，%不大于28d135110凝結時間之差min初凝-90+120-90+120終凝減水率，%不小于1425抗壓強度比，%不小于1d1401703d1201607d12515028d1201401.5 水對于拌合用水的規(guī)定在于混凝土總的氯離子含量的規(guī)定，水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質或油脂、糖類

11、及游離酸類等，不得用海水。采用標準為混凝土用水標準JGJ63-2006，技術指標見表1.5-1。表1.5-1 臨海環(huán)境下混凝土拌合用水的技術指標項目預應力混凝土鋼筋混凝土素混凝土臨海環(huán)境pH值5.04.54.5參照一般要求不溶物（mg/L）200020005000可溶物（mg/L）2000500010000Cl-（mg/L）50010003500SO42-（mg/L）60020002700堿含量（mg/L）1500注：采用非堿活性骨料時，可不檢驗堿含量。二、海工混凝土配合比設計在臨海環(huán)境下受氯離子和硫酸鹽侵蝕嚴重的區(qū)域（如海防大堤以內、鹽堿地），為了提升混凝土結構的耐久性，建議采用海工混凝土。

12、2.1配合比設計目標由于臨海環(huán)境的特殊性，要充分考慮海工混凝土的耐久性指標，如表2.2-1所示。表2.2-1 臨海環(huán)境下混凝土耐久性指標序號指標名稱要求1平板抗裂性能 100mm2/m2228d氯離子擴散系數 /（10-12m2/s） 4（E級以上） 7 （C、D級）356d電通量 /C 1000 （E級以上） 1500 （C、D級）2.2 臨海環(huán)境下不同強度等級的海工混凝土配合比為了使得海工混凝土配合比具有更好的實際操作性，針對不同強度等級的海工混凝土提出一個參考配合比，為各標段施工提供指導，見表2.2-2。表2.2-2 不同強度等級的海工混凝土參考配合比（kg/m3）強度等級水泥粉煤灰礦粉

13、砂石水水膠比膠材總量C3016014010074011601440.36400C3516814710572011601510.36420C4017615411071011501500.34440C4518416111570011401500.32460C50288969671011501490.31480C5530010010070011301500.30500注：建議下部結構和受氯離子或硫酸鹽侵蝕的部位使用阻銹劑，摻量需試驗論證后確定。2.3 連云港段配合比耐久性設計表2.2-3 連云港段橋梁混凝土強度等級和保護層厚度的設計參考值橋梁名稱結構部位環(huán)境作用等級最小強度等級最小保護層厚度（mm）

14、備注小橋方洋河小橋主梁C級C4045橋墩、樁基C級C3050送水道3小橋主梁C級C4045橋墩、樁基C級C3050送水道4小橋主梁C級C4045橋墩、樁基C級C3050中橋方南河中橋主梁C級C4045橋墩、樁基C級C3050送水道2中橋主梁C級C4045橋墩、樁基C級C3050新灘河中橋主梁C級C4045橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075大橋蒿東河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075新方洋河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075新納潮河大橋主梁D級C

15、4050橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C30475新西港河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550海工混凝土、阻銹劑橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075海工混凝土、阻銹劑深港河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550海工混凝土、阻銹劑橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075海工混凝土、阻銹劑劉圩港河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550海工混凝土、阻銹劑橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075海工混凝土、阻銹劑興莊河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075燒香河大橋主梁D

16、級C4050橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075排淡河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075柘汪河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550海工混凝土、阻銹劑橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075海工混凝土、阻銹劑運鹽河2大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550海工混凝土、阻銹劑橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075海工混凝土、阻銹劑送水道7大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550橋墩（陸上）D級C3540樁基C級C3075繡針河大橋主梁D級C4050橋墩（水中）E級C3550海工混凝