混凝土耐久性技術(shù)

1、工程概況?本項(xiàng)目所有混凝土均為高性能耐久性混凝土，設(shè)計(jì)使用年限為100年，環(huán)境作用等級(jí)為T(mén)1T3及D1、D2等。主要工程量表序號(hào)工程名稱混凝土量1烏拉草溝特大橋17517.62五龍背1#大橋4075.93五龍背2#大橋3818.24新康1#特大橋14156.85新康2#特大橋7320.96大沙河特大橋43701.57五龍河特大橋22641.38烏拉草溝隧道14391.49五龍背1#隧道14367.010五龍背2#隧道19809.411新康隧道14311.612合計(jì)176111.62、耐久性混凝土用原材料的選定?（1）水泥宜選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，水泥的混合材宜為礦渣或粉煤灰，有耐硫酸鹽侵蝕要求的混凝土也可選用中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，不宜使用早強(qiáng)水泥。水泥的Cl-含量和堿含量必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。按照要求及本地特點(diǎn)，我項(xiàng)目選用了遼寧山水工源水泥廠生產(chǎn)的P.I.S32.5、P.o42.5兩種水泥。、?（2）粉煤灰宜選用1、11級(jí)粉煤灰，且其Cl-含量和堿含量必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。?（3）細(xì)骨料應(yīng)選用級(jí)配合理、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、空隙率小的潔凈天然河砂，也可選用專(zhuān)門(mén)機(jī)組生產(chǎn)的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。另外，Cl-含量，堿活性必須滿足要求。按照要求及本地特點(diǎn)，我項(xiàng)目選用了丹東叆河砂場(chǎng)的河砂。?（4）粗骨料選用級(jí)配合理、粒形良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、線脹系數(shù)小的潔凈碎石，也可采用碎卵石，應(yīng)采用兩級(jí)或三級(jí)級(jí)配粗骨料。另外Cl-含量，堅(jiān)固性、堿活性必須滿足要求。?（5）外加劑應(yīng)采用減水率高、坍落度損失小、適量引氣、質(zhì)量穩(wěn)定、能滿足混凝土耐久性能的產(chǎn)品。當(dāng)將不同功能的多種外加劑復(fù)合使用時(shí)，外加劑之間以及外加劑與水泥之間應(yīng)有良好的適應(yīng)性。宜選用多功能復(fù)合外加劑，且其C1-含量、堿含量有特殊要求，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，本項(xiàng)目選用了JD-9高效減水劑、RB-106引氣劑等外加劑。?（6）拌和水拌和用水采用檢驗(yàn)合格的飲用水。?3.耐久性混凝土配合比設(shè)計(jì)有耐久性設(shè)計(jì)要求的混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，需采用設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度等級(jí)。掌握設(shè)計(jì)文件中有關(guān)對(duì)混凝土耐久性設(shè)計(jì)要求，并參照《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》選用。（1）基本規(guī)定①C30及以下的混凝土的膠凝材料總量不宜高于360kg/m3,C30?C35混凝土不宜高于400kg/m3,C35?C45混凝土不宜高于450kg/m3,C50混凝土不宜高于480kg/m3,C50以上混凝土不宜高于500kg/m3。一般情況下，混凝土中的礦物摻合料摻量不宜小于20%?；炷林蟹勖夯覔搅看笥?0%時(shí)，混凝土水膠比不宜大于0.45。預(yù)應(yīng)力混凝土以及處于凍融環(huán)境的混凝土中粉煤灰的摻量不宜大于30%。選用多功能復(fù)合外加劑。?（2）最大水膠比和最小膠凝材料用量?有耐久性設(shè)計(jì)要求的混凝土的最大水膠比和最小膠凝材料用量應(yīng)符合表《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》。?（3）混凝土含氣量?有耐久性設(shè)計(jì)要求的混凝土的含氣量應(yīng)符合下表的規(guī)定。混凝土含氣量最低限值要求環(huán)境條件凍融破壞環(huán)境鹽類(lèi)結(jié)晶破壞環(huán)境其他環(huán)境D1D2、D3D4Yl、Y2、Y3、Y4含氣量4.05.06.04.02.0?（4）混凝土電通量q有耐久性設(shè)計(jì)要求的混凝土的電通量應(yīng)符合下表的規(guī)定。不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的電通量（C）混凝土強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)使用年限100年60年30年VC30<1500<2000<2500C30-C45<1200<1500<2000三C50<1000<1200<1500

（5）混凝土的抗凍性有耐久性設(shè)計(jì)要求的凍融破壞環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的抗凍性應(yīng)符合下表的規(guī)定凍融破壞環(huán)境下混凝土抗凍性能指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)環(huán)境作用等級(jí)設(shè)計(jì)使用年限100年60年30年抗凍等級(jí)（56d）D1三F300三F250三F200D2三F350三F300三F250D3三F400三F350三F300D4三F450三F400三F350（6）混凝土中的堿含量有耐久性設(shè)計(jì)要求的混凝土中的堿含量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)無(wú)具體要求的，當(dāng)骨料的堿—硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.10%?0.20%時(shí)，混凝土中的堿含量應(yīng)符合下表的規(guī)定；當(dāng)骨料的砂漿棒膨脹率在0.20%?0.30%時(shí)，除了混凝土的堿含量應(yīng)符合下表的規(guī)定外，應(yīng)在混凝土中摻加具有明顯抑制效能的礦物摻和料和外加劑，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效?；炷恋膲A含量最大限值（kg/m3）設(shè)計(jì)使用年限100年60年30年環(huán)境條件干燥環(huán)境3.53.53.5潮濕環(huán)境3.03.03.5含堿環(huán)境2.13.03.0根據(jù)以上要求，我項(xiàng)目部試驗(yàn)室通過(guò)多次試驗(yàn)，對(duì)各種混凝土的配合比進(jìn)行了試配，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，且報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實(shí)施，效果良好。4、耐久性混凝土的攪拌? 本項(xiàng)目采用2臺(tái)（套）強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌混凝土，每盤(pán)最大攪拌量2方。并用電子計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量各種原材料。同時(shí)使用前對(duì)各攪拌機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定。?攪拌時(shí)，先向攪拌機(jī)投入細(xì)骨料、水泥、礦物摻合料和外加劑，攪拌均勻后，再加入所需用水量，待砂漿充分?jǐn)嚢韬笤偻度氪止橇希⒗^續(xù)攪拌至均勻?yàn)橹?。上述每一階段的攪拌時(shí)間不少于30s，總攪拌時(shí)間不少于2min,也不宜超過(guò)3min,并根據(jù)砼罐車(chē)運(yùn)輸距離長(zhǎng)短調(diào)整總攪拌時(shí)間。?（1）冬季攪拌混凝土前，應(yīng)先經(jīng)過(guò)熱工計(jì)算，并經(jīng)試拌確定水和骨料需要預(yù)熱的最高溫度，以保證混凝土的入模溫度。?（2）炎熱季節(jié)攪拌混凝土?xí)r，采取措施控制水泥進(jìn)入攪拌機(jī)溫度不大于40°C。采取在骨料堆場(chǎng)搭設(shè)遮陽(yáng)棚、采用低溫水?dāng)嚢杌炷恋却胧┙档突炷涟韬衔锏臏囟?，或盡可能在傍晚和晚上攪拌混凝土，以保證混凝土的入模溫度滿足規(guī)定。?(3)混凝土的入模溫度宜控制在5?30°C。5、運(yùn)輸采用砼罐車(chē)運(yùn)輸，全部混凝土均在初凝前澆筑完畢。在交通擁堵和氣候炎熱等情況下，應(yīng)采取特殊措施防止混凝土坍落度損失過(guò)大。6、澆筑?6.1混凝土施工質(zhì)量控制⑴坍落度混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn)后入模前，對(duì)混凝土拌和物的坍落度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定值應(yīng)符合澆筑工藝要求。每拌制50m3混凝土或每工作班測(cè)試不應(yīng)少于1次，其允許偏差為土20mm;。?⑵含氣量?混凝土拌和物的入模含氣量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，每拌制50m3混凝土或每工作班測(cè)試不應(yīng)少于1次。?⑶.混凝土入模溫度?冬期施工時(shí)，混凝土的入模溫度不應(yīng)低于5C；夏期施工時(shí)，混凝土的入模溫度不宜高于氣溫且不宜超過(guò)30C。每工作班至少測(cè)溫3次，并填寫(xiě)測(cè)溫記錄。?⑷.檢查試件?①每拌制100盤(pán)且不超過(guò)100m3的同配合比的混凝土，取樣不得少于一次。?②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤(pán)時(shí)，取樣不得少于一次?，F(xiàn)澆混凝土的每一結(jié)構(gòu)部位，取樣不得少于一次。每次取樣應(yīng)至少留置一組試件，具體留置組數(shù)按設(shè)計(jì)要求、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和實(shí)際需要確定。當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)混凝土的彈性模量有要求時(shí)，其彈性模量必須符合設(shè)計(jì)要求。其在澆筑地點(diǎn)隨機(jī)抽樣制作的標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)28d彈性模量試件不得少于一組。混凝土的電通量、凍融等試件，在混凝土的澆筑地點(diǎn)隨機(jī)抽樣制作。每5000m3同配合比、同施工工藝的混凝土應(yīng)至少制作電通量、凍融試件各一組，不足5000m3時(shí)也應(yīng)制作檢查試件一組。⑸同條件養(yǎng)護(hù)試件①橋梁每墩臺(tái)、每孔(片)梁按不同強(qiáng)度等級(jí)制作抗壓強(qiáng)度同條件養(yǎng)護(hù)試件檢驗(yàn)各不少于一次。②當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)混凝土的彈性模量有要求時(shí)，其彈性模量必須符合設(shè)計(jì)要求。?6.2特殊條件下的混凝土澆筑特殊條件下的混凝土澆筑包括以下幾個(gè)方面夏季炎熱環(huán)境下混凝土澆筑;大風(fēng)干燥環(huán)境下混凝土澆筑;冬季施工條件下混凝土澆筑(當(dāng)晝夜平均溫度低于5C或最低氣溫低于-3C);大體積混凝土澆筑(構(gòu)件最小斷面尺寸在800mm以上的結(jié)構(gòu))；在進(jìn)行上述特殊條件下混凝土澆注時(shí)，必須編制專(zhuān)門(mén)的施工組織設(shè)計(jì)，并報(bào)質(zhì)量監(jiān)控部門(mén)進(jìn)行審批。重點(diǎn)審核：配合比設(shè)計(jì)是否合理；采取措施是否有效可行；配套設(shè)施設(shè)備是否齊全質(zhì)量保證體系是否完備等。?7、混凝土振搗.?7.1振搗工藝的基本要求:(1)可采用插入式振動(dòng)棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備振搗混凝土。振搗時(shí)應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。按事先規(guī)定的工藝路線和方式振搗混凝土，在混凝土澆筑過(guò)程中及時(shí)將入模的混凝土均勻振搗密實(shí)，不得隨意加密振點(diǎn)或漏振，每點(diǎn)的振搗時(shí)間以表面泛漿或不冒大氣泡為準(zhǔn)，一般不宜超過(guò)30s，避免過(guò)振。采用插入式振搗器振搗混凝土?xí)r，宜采用垂直點(diǎn)振方式振搗。若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置，應(yīng)首先豎向緩慢將振搗棒拔出，然后再將振搗棒移至新的位置，不得將振搗棒放在拌合物內(nèi)平拖，也不得用插入式振搗棒平拖驅(qū)趕下料口處堆積的混凝土拌合物。?7.2振搗時(shí)間對(duì)混凝土的影響鐵路高性能混凝土均要求適當(dāng)引氣，目前施工現(xiàn)場(chǎng)普遍采用插入式高頻振搗棒進(jìn)行振搗，高頻振搗對(duì)硬化混凝土的含氣量有很大影響。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，單摻引氣劑與不摻的基準(zhǔn)混凝土相比，水泥用量不變時(shí)?每增加1%含氣量，28d抗壓強(qiáng)度下降2%—3%，水灰比不變時(shí)，下降4%~6%。不當(dāng)?shù)恼駬v造成混凝土中含氣量過(guò)度損失時(shí)，造成施工實(shí)體與配合比選定試件間產(chǎn)生較大的強(qiáng)度偏差。?另外，造成施工實(shí)體混凝土與配合比設(shè)計(jì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可能增加混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的趨勢(shì)。?因此，應(yīng)根據(jù)具體的配合比，開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)，確定具體的振搗工藝，在滿足混凝土振搗密實(shí)的基礎(chǔ)上，振搗時(shí)間越短越好。避免過(guò)振的現(xiàn)象發(fā)生。?8、混凝土的養(yǎng)護(hù)?8.1技術(shù)條件一般規(guī)定?(1)混凝土振搗完成后，應(yīng)及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋(可采用蓬布、塑料布等進(jìn)行覆蓋)，盡量減少暴露時(shí)間，防止表面水分蒸發(fā)。?(2)混凝土帶模養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水或通蒸汽等措施進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。?(3)混凝土去除表面覆蓋物或拆模后，應(yīng)對(duì)混凝土采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)。也可在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時(shí)，迅速采用麻布、草簾等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹，再用塑料布或帆布等將麻布、草簾等保濕材料包覆(裹)完好。包覆(裹)期間，包覆(裹)物應(yīng)完好無(wú)損，彼此搭接完整，內(nèi)表面應(yīng)具有凝結(jié)水珠。有條件地段應(yīng)盡量延長(zhǎng)混凝土的包覆(裹)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。?(4)在任意養(yǎng)護(hù)時(shí)間，淋注于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)水溫度低于混凝土表面溫度時(shí)，二者間溫差不得大于15°C。(5)混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)注意采取保溫措施，防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響(如曝曬、氣溫驟降等)而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護(hù)期間混凝土的芯部與表層、表層與環(huán)境之間的溫差不宜超過(guò)25C(截面較為復(fù)雜時(shí)，不宜超