1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上海工混凝土配合比設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制1. 海工混凝土耐久性綜述#跨海大橋橫跨#海域，地處亞熱帶，四季分明，氣候特征溫和、濕潤、多雨。其海面寬闊，自然條件復(fù)雜，所處環(huán)境對結(jié)構(gòu)腐蝕作用按分區(qū)由中等程度（C級(jí)）至極端嚴(yán)重程度（F級(jí)）。在這種環(huán)境下，氯離子極易穿過砼表面滲透到鋼筋，導(dǎo)致鋼筋截面減小、砼脹裂剝落，砼結(jié)構(gòu)破壞，危及建筑物的正常運(yùn)行。因此，在#大橋的建設(shè)中，必須考慮結(jié)構(gòu)使用環(huán)境的侵蝕特性，制定嚴(yán)格的海工砼耐久性施工組織設(shè)計(jì)，強(qiáng)化與耐久性有關(guān)的技術(shù)條款，確保砼結(jié)構(gòu)使用壽命100年。海工砼耐久性設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則： 氯鹽對鋼筋的腐蝕屬電化學(xué)過程，受綜合性多因素影響，因此，其單

2、一的防護(hù)措施往往不能奏效，應(yīng)該采取綜合性措施； 海工砼的設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行“以防為主”的戰(zhàn)略方針，重點(diǎn)在“預(yù)先設(shè)防”，就具體的技術(shù)思路而言，應(yīng)考慮基本措施（加強(qiáng)砼自身對鋼筋的保護(hù)能力）加上附加措施（一項(xiàng)或幾項(xiàng)）的綜合方略； 進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，適當(dāng)增加施工期投入，可以大大減少修復(fù)費(fèi)用以確保結(jié)構(gòu)砼使用壽命。目前普遍采用的海工砼耐久性基本措施包括： 采用高性能混凝土,不但提高砼密實(shí)性，而且通過大摻量復(fù)合礦粉的摻入，增加氯離子的結(jié)合量，減少有害的游離氯離子。高性能混凝土是以耐久性為設(shè)計(jì)指標(biāo)的混凝土，它的突出特點(diǎn)是高耐久性，與常規(guī)混凝土相比，具有獨(dú)特的優(yōu)越性：a、優(yōu)良的工作性能。具有較高的流動(dòng)性，并能長時(shí)間保持

3、較高的流動(dòng)性、不離析、不泌水；b、高耐久性。包括高抗?jié)B性、高抗凍性、耐腐蝕能力好等；c、體積穩(wěn)定性好。混凝土體形變形小。高性能混凝土最大限度提高混凝土的密實(shí)性，阻擋氯離子的滲入，減緩氯離子的擴(kuò)散速度，從而延長了氯離子到達(dá)鋼筋表面并達(dá)到“臨界值”的時(shí)間。在同樣環(huán)境條件下，混凝土的水灰比越低和更加密實(shí)，氯離子在砼中的濃度隨之明顯降低，并隨砼的深度的增加而衰減越快，說明混凝土密實(shí)對于減少氯離子在砼中的滲透速度是很有效的。 增加砼保護(hù)層厚度。氯離子在砼中的濃度（含量）是隨著砼深度（厚度）的增加而減小，說明增加保護(hù)層厚度對于減緩氯離子的滲透是很有效的。 最大限度的防止砼裂縫的產(chǎn)生。砼的裂縫是影響鋼筋銹蝕

4、和砼耐久性的重要因素之一，必須從原材料選擇、配合比優(yōu)化、砼溫控措施的制定以及施工中的質(zhì)量控制等多方面來防止裂縫的產(chǎn)生。主要附加措施包括：a、鋼筋材質(zhì)與鋼筋涂層的選用；b、摻加鋼筋阻銹劑；c、砼表面封閉、涂層的選用；d、陰極保護(hù)等電化學(xué)方法；e、施工中的質(zhì)量控制。針對#大橋各構(gòu)件的腐蝕環(huán)境和施工工藝，我們將采取以上兩項(xiàng)或多項(xiàng)措施聯(lián)用，確保海工砼的耐久性。2. 海工混凝土原材料優(yōu)選及品質(zhì)控制1）水泥選用安徽寧國水泥廠海螺42.5P.水泥，水泥的氯離子含量低于0.3，強(qiáng)度等級(jí)、SO3含量、MgO含量、堿含量、安定性均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。2）礦物摻合料a、粉煤灰選用北侖電廠級(jí)灰，粉煤灰的燒失量不大于7，需水

5、量比不大于100，SO3含量不大于2；b、磨細(xì)礦渣水淬高爐礦渣的比表面積控制在420m2/kg,需水量比不大于100，燒失量不大于5；c、硅灰硅灰中SiO2含量不小于85，比表面積不小于1800 m2/kg,含水率不大于3；d、復(fù)合超細(xì)礦粉使用兩種或兩種以上的摻合料復(fù)合而成的超細(xì)礦粉摻合料，其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單一的礦物摻和料，復(fù)合超細(xì)礦粉應(yīng)在工廠預(yù)先加工，質(zhì)量穩(wěn)定并經(jīng)有關(guān)部門鑒定。3）外加劑采用性能優(yōu)良的緩凝高效引氣型減水劑。減水率大于25，與水泥及其它礦物摻合料、膨脹劑、阻銹劑相容性較好，其氯離子含量不大于膠凝材料總重量的0.1。4）阻銹劑擬選用山西凱翕克化工有限公司生產(chǎn)的亞硝酸鈣（粉劑）。其產(chǎn)

6、品性能穩(wěn)定，阻銹效果好，摻量為膠凝材料的1.52。5）膨脹劑擬選用建研院生產(chǎn)的UEA砼膨脹劑，它可以提高砼抗裂防滲性能，摻量為膠凝材料的1012，總膨脹量為1.5/萬4/萬。6）石子采用舟山定海碎石，粒徑525mm，顆粒級(jí)配良好，其骨料堿活性檢驗(yàn)合格，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）。7）砂采用福建閩江中粗砂，細(xì)度模量2.69，顆粒級(jí)配良好，為滿足泵送要求，0.315篩孔的累計(jì)篩余宜不少于85。各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）。8）拌合水采用自來水，水中的氯離子含量不大于200mg/L，硫酸鹽含量按SO42-計(jì)不大于500 mg/L。

7、3. 樁基、承臺(tái)、墩身及索塔砼配合比設(shè)計(jì)1）樁基砼設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)使用環(huán)境砼強(qiáng)度等級(jí)C30，最大水膠比0.40，氯離子擴(kuò)散系數(shù)3.510-12m2/s。為使砼均勻密實(shí)，砼應(yīng)具有良好的流淌性，砼坍落度控制在182cm。配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)a、選用P.水泥摻粉煤灰，粉煤灰可改善砼和易性，提高砼抵抗氯離子擴(kuò)散的能力，粉煤灰的摻量占膠凝材料總量的35-40；b、選擇性能優(yōu)良的緩凝高效減水劑，減少坍落度損失，確保砼自密實(shí)、自流淌；c、通過調(diào)整膠凝材料用量、粉煤灰摻量、外加劑摻量及砂率，使砼的抗氯離子滲透性和工作性滿足施工要求。2）承臺(tái)混凝土設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)使用環(huán)境承臺(tái)砼強(qiáng)度等級(jí)C30，最大水膠比0.36，氯離子擴(kuò)

8、散系數(shù)2.510-12m2/s。為保證砼的均勻密實(shí)性，砼坍落度控制在162cm，初凝時(shí)間為12h。由于承臺(tái)砼處于水位變化區(qū)，受潮差的影響較大，砼結(jié)構(gòu)使用環(huán)境較為惡劣，必須對承臺(tái)砼進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)，采用多種措施，確保砼結(jié)構(gòu)的使用壽命。配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)a、承臺(tái)屬大體積砼，必須有效降低砼絕熱溫升，防止溫度裂縫的產(chǎn)生，有效控制氯離子的滲入；b、采用我局開發(fā)的大體積砼溫度應(yīng)力程序包進(jìn)行溫控計(jì)算，承臺(tái)砼絕熱溫升應(yīng)小于40；c、通過水泥、粉煤灰及礦渣的摻入，充分發(fā)揮級(jí)配效應(yīng)和復(fù)合效應(yīng)，有效降低氯離子擴(kuò)散系數(shù)，延緩氯離子達(dá)到“臨界濃度”的時(shí)間，增加結(jié)構(gòu)使用壽命。膠凝材料總用量不少于420kg/m3。粉煤灰摻量擬定

9、為20-30，礦渣摻量擬定為40-50；d、通過摻入阻銹劑亞硝酸鈣增強(qiáng)砼抵抗氯離子侵蝕的能力。亞硝酸鈣摻入砼中能起到兩方面的作用：允許更多的氯離子進(jìn)入砼中，提高氯離子引起鋼筋銹蝕的臨界值，從而推遲鋼筋開始生銹的時(shí)間；減緩了鋼筋腐蝕發(fā)展的速度。亞硝酸鈣的摻量擬定為1.52；e、海工砼通過適當(dāng)引氣提高砼的工作性和耐久性，由于杭州灣大橋地處亞熱帶，極少出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，新拌砼中含氣量控制在34左右，引氣劑與減水劑復(fù)配后直接加入砼中；f、優(yōu)化砼配合比，提高砼工作性和密實(shí)性。3）墩身砼設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)使用環(huán)境墩身砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C40。砼最大水膠比0.34，砼氯離子擴(kuò)散系數(shù)2.510-12m2/s。墩身砼處于浪

10、濺區(qū)，受干濕循環(huán)和溫度變化的影響很大，砼中的鋼筋如缺少有效保護(hù)極易銹蝕。因此，墩身砼的使用環(huán)境最為嚴(yán)酷，保證高質(zhì)量砼和保護(hù)層厚度是第一道防線，應(yīng)從材料選擇，合理配比及施工，養(yǎng)護(hù)等全過程進(jìn)行系統(tǒng)控制。配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)a、為降低墩身砼氯離子擴(kuò)散系數(shù)，膠凝材料選用42.5P.水泥摻粉煤灰和硅灰，膠凝材料最低用量大于450kg/m3，粉煤灰摻量擬定為15-30，硅灰摻量5左右；b、選用引氣型高效減水劑提高海工砼耐久性，新拌砼含氣量在5左右；c、由于墩身砼處于的嚴(yán)酷環(huán)境，摻加阻銹劑亞硝酸鈣以提高砼抵抗氯離子侵蝕的能力，亞硝酸鈣摻量擬定為膠凝材料的1.52；d、現(xiàn)澆墩身屬大體積砼，通過配合比優(yōu)化，控制砼絕熱

11、溫升小于40。 4）索塔混凝土設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)使用環(huán)境混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50，最大水膠比0.34，氯離子擴(kuò)散系數(shù)2.510-12m2/s。索塔混凝土大部分處于浪濺區(qū),環(huán)境條件較惡劣,必須嚴(yán)格控制砼質(zhì)量,使混凝土具有低收縮、抗抗?jié)B等性能。配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)a、為降低墩身砼氯離子擴(kuò)散系數(shù)，膠凝材料選用42.5P.水泥摻粉煤灰和硅灰，膠凝材料用量480kg/m3左右，硅灰摻量5左右。b、選用引氣型高效減水劑提高海工砼耐久性，新拌砼含氣量在5左右c、通過試驗(yàn)確保選用的外加劑、與引氣劑與水泥的相容性較好。d、優(yōu)化砼配合比，提高砼工作性和密實(shí)性。4海工混凝土施工質(zhì)量控制與保證 對原材料的質(zhì)量控制 對海工高性能混凝土進(jìn)行原材料控制。 對混凝土拌和物的質(zhì)量控制#大橋海工混凝土采用泵送施工，新拌混凝土的工作性應(yīng)符合泵送要求?；炷撂疂捕瓤刂圃?62cm，1小時(shí)坍落度損失2cm，混凝土凝結(jié)時(shí)間滿足澆筑要求。混凝土不離析、不泌水，和易性好?；炷谅入x子擴(kuò)散系數(shù)滿足招標(biāo)文件。施工時(shí)的質(zhì)量控制a、加強(qiáng)振搗，改善砼密實(shí)性，防止蜂窩、麻面；b、嚴(yán)格控制砼保護(hù)層，使用保護(hù)層定位夾（塊）；c、由于承臺(tái)砼保護(hù)層較厚，設(shè)有防裂鋼筋網(wǎng)，保證防裂鋼筋網(wǎng)與承臺(tái)鋼筋絕緣良好，防裂鋼筋網(wǎng)混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)不小于5cm；d、承臺(tái)、現(xiàn)澆墩身屬大體積混凝土，采用我局開發(fā)的砼溫度應(yīng)力計(jì)算程序包對進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算，據(jù)此