局:京沪高速高性能混凝土技术条件——...doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途 京沪高速铁路桥涵用高性能混凝土技术条件二零零三年十二月1京沪高速铁路桥涵用高性能混凝土技术条件组织单位:铁道部京沪高速铁路建设领导小组办公室铁道部科学技术司主编单位:铁道科学研究院参编单位:中南大学中铁十二局集团有限公司批准部门:中华人民共和国铁道部试行日期:二零零四年 月前 言为统一京沪高速铁路高性能混凝土质量标准,明确高性能混凝土施工控制技术要点,确保高性能混凝土的长期耐久性能,特制订本技术条件.本技术条件的主要内容包括:京沪高速铁路高性能混凝土原材料品质指标要求、高性能混凝土配制技术要求、高性能混凝土拌和物性能要求、高性能混凝土耐久性要求、高性能混凝土施工控制
2、技术要点以及高性能混凝土耐久性检验评定方法.本技术条件由铁道部京沪高速铁路建设领导小组办公室和铁道部科学技术司提出,由铁道部建设管理司负责解释。目 录1 范围 12 引用标准 13 术语 24 基本规定 35 技术要求 551 混凝土原材料品质指标 552 混凝土拌和物性能1053 混凝土力学性能1153 混凝土耐久性能116 试验方法127 检验规则148 施工控制要点1681 混凝土原材料管理1682 混凝土配合比1883 混凝土拌制1984 混凝土运输与浇筑1985 混凝土泵送施工2086 混凝土振捣2087 混凝土养护21附录A 混凝土原材料及性能检验要求附录B 混凝土抗裂性试验方法附
3、录C 混凝土拌和物性能检验要求附录D 混凝土力学性能检验要求附录E 实体混凝土耐久性能检验要求附录F 分项工程施工前混凝土质量检验评定表附录G 分项工程施工过程混凝土质量检验评定表附录H 分项工程施工后混凝土质量检验评定表- 35 -1 范围1。0.1本技术条件适用于京沪高速铁路一般环境条件作用下的预应力混凝土梁等预制混凝土构件以及桥梁基础、墩台、承台、涵洞等现浇混凝土结构.1。0。2一般环境作用因素包括:温度,湿度(水分)及其变化,空气中的氧、二氧化碳和空气污染物(盐雾、二氧化硫、机车废气等),所接触土体或水体中中等腐蚀程度的氯盐、硫酸盐、碳酸盐等物质。1.0。3对于其它特殊腐蚀环境作用下的
4、结构物,应参照有关标准另行设计。2 引用标准下列标准所包括的条文,通过在本技术条件中引用而构成为本技术条件的条文.本技术条件出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T1761996 水泥化学分析方法GB175-1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥JGJ5292 普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ5392 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法GB/T18736-2002 高强高性能混凝土用矿物外加剂GB159691 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T180462000 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉JGJ6389 混
5、凝土拌合用水标准GB8076-1997 混凝土外加剂JC4732001 混凝土泵送剂GB/T80772000 混凝土外加剂匀质性试验方法GBJ8285 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法GB/T500802002 普通混凝土拌和物性能试验方法标准GB/T500812002 普通混凝土力学性能试验方法标准GB749-65 水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法GB242081 水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法ASTM C120297 混凝土Cl渗透电量快速测定方法TB/T2922。11998 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法 岩相法TB/T2922.31998 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法 砂浆棒法TB/T29
6、22.41998 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法 岩石柱法TB/T2922。52002 铁路混凝土用骨料碱活性试验方法 快速砂浆棒法TB/T30542002 铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件CECS0288 钻芯法检测混凝土强度技术规程JGJ/T23-2001 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程TB/T2298.21991 混凝土强度后装拔出试验方法DL/T51502001 水工混凝土试验规程JGJ/T1095 混凝土泵送施工技术规程3 术语3.0.1环境作用 能引起结构材料性能劣化或腐蚀的环境因素如温度、湿度及各种有害物质等施加于结构上的作用。3。0。2腐蚀 材料与环境因素发生物理、化学、
7、电化学作用过程中的性能损伤与破坏。3.0.3结构耐久性 结构及其部件在可能引起材料性能劣化的各种因素作用下长期维持其应有功能的能力。3.0。4胶凝材料 用于配制混凝土的硅酸盐水泥与矿物掺和料的总称。矿物掺和料在混凝土配比中的用量,通常以其占胶凝材料总量的百分比(重量比)表示。3。0。5水胶比 混凝土的用水量与胶凝材料总量之比(重量比)。3.0。6矿物掺和料 在混凝土搅拌过程中加入的用于改善新拌和硬化混凝土性能(特别是混凝土耐久性)、具有一定细度与活性的某些矿物类产品,如粉煤灰、磨细矿渣粉等,可以单一使用或复合使用。3.0.7专用复合外加剂 对水泥分散能力强、减水率高、坍落度损失小、能明显改善和
8、提高混凝土耐久性能、专用于京沪高速铁路高性能混凝土的复合型外加剂。3。0.8高性能混凝土 以耐久性为基本要求,在采用常规材料和工艺制造的水泥基混凝土中掺有一定量的矿物掺和料和专用复合外加剂,取用较低的水胶比和较少的水泥用量,并在施工时采取严格的质量控制措施,从而满足要求的力学性能、较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。3。0.9混凝土含气量 混凝土中掺入专用外加剂后,在混凝土内形成的大量微细气泡与混凝土的体积比.这些气泡相邻边缘之间的距离的平均值称为气泡间距系数.4 基本规定4。0.1 采用高性能混凝土施工的混凝土结构首先应进行耐久性设计.4。0。2混凝土结构耐久性设计的主要内容为: 1、结
9、构的使用环境及其对结构腐蚀性的调查与说明; 2、结构的设计使用年限,结构各个部件(如桥梁的基础、墩台、梁、桥面板、桥面防水层、伸缩缝、栏杆、电缆槽等)使用年限明细表,结构使用期限内需要更换或修理的部件名称及其预期的修补或更换期限; 3、向施工单位提出的混凝土施工质量控制与质量保证的有关规定与要求;4、向工程业主和运营管理单位提出的在使用过程中需要对结构进行正常维修和对某些部件进行更换的具体内容与要求;5、特殊或严重腐蚀性环境中的结构物的外部防护措施及在使用期内的定期检测、监测和评估要求.必要时应设置供检测取样用的工程现场专用构件.4。0.3混凝土结构耐久性设计应遵循以下一般原则:1、选用质量稳
10、定并有利于改善混凝土抗裂性能的低水化热、低C3A含量、低碱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.应尽量选用球形粒形、级配优越、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量的掺和料和专用复合外加剂。2、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(钢筋外缘至混凝土表面的距离)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。3、采取必要的结构构造措施和防、排水措施,尽量避免混凝土在使用过程中经受干湿交替作用,便于施工时混凝土的捣固和养护。暴露于大气和与水、土介质接触的混凝土结构构件外形应尽量简洁,
11、力求减少暴露的表面积和棱角;对于可能受雨淋或积水的结构或构件表面形状应有利于排水和通风,水平表面应做成斜面,避免水汽在混凝土表面积聚。排水应通过专门设置的管道,不得将水直接排在混凝土表面上。排水管的出口不得紧贴混凝土构件表面,出口应离开结构墩柱一定距离.结构的施工缝和连接缝位置应尽量避开可能遭受最不利局部腐蚀性环境作用的部位(如桥礅中的浪溅区和水位变动区、干湿交替区)。4、混凝土的设计强度等级不得低于C30。5、为便于使用过程中的维修、检测和构件替换,设计时应为人员、设备进入构件设置方便通道,并为临时安装所需的机具预留必要的空间和预留埋设件。如果检测结果不能满足所要求的剩余使用期限,应充分考虑
12、工程业主和运营管理单位对结构采取补救措施的可能性,并为其预置必要的条件。4。0.4对于可能遭受严重腐蚀或氯盐侵害的结构构件,应采取如下特殊的措施:1、在强硫酸盐腐蚀环境作用下,水泥熟料中C3A的含量不应超过5%;增加胶凝材料中矿物掺和料的掺量.2、当使用环境有氯盐作用时,应对其采取特殊的防腐蚀措施,如在混凝土表面浸涂或覆盖防腐材料,在混凝土中加入阻锈剂,或对受力钢筋采用环氧涂层等防腐蚀附加措施,严格控制混凝土中Cl的含量。对于重要的结构物,还可考虑在钢筋发生锈蚀以后采取阴极保护措施,并在设计和施工中预先设置为将来实施阴极保护的必要条件.浇筑在混凝土中并部分暴露在外的吊环、紧固件、连接件等钢铁件
13、应与混凝土中的钢筋隔离,并应采取相应的措施,以消除这类钢铁件的可能锈蚀对构件承载力的影响。3、对结构的施工缝和连接缝(如桥面结构的伸缩缝)处的混凝土采取特殊的防腐蚀措施.4、将混凝土截面棱角做成园角。4。0.4对于处于高度水饱和状态并同时遭受冻融、盐类侵蚀的混凝土结构构件,应适当提高混凝土的抗冻等级,并考虑暴露面上混凝土的可能剥蚀对结构构件特别是薄壁构件承载力的损害,设计时应适当增加面层厚度,或在混凝土表面采取浸涂或覆盖防腐材料等措施。冻融地区、可能遭受盐或酸雨腐蚀的混凝土外侧面必须设置滴水沿(沟)等装置。4.0。5因条件所限不得不采用碱硅酸反应活性骨料时,应控制骨料的砂浆棒膨胀率不超过0。2
14、0,且混凝土的总碱含量应满足TB/T30542002的要求.严禁使用碱碳酸盐反应活性骨料。4.0。6结构使用年限或寿命的验算、评估以及使用阶段的检测应委托专业研究、咨询机构完成并通过论证。4.0.7 施工合同文件应根据本技术条件的要求明确向施工方提出确保高性能混凝土原材料质量的具体措施和检测现场混凝土强度和耐久性(如抗冻性、抗渗性、Cl渗透电量值等)的具体要求,并规定未能达到要求时的补偿办法。4.0.8 在高性能混凝土工程正式施工前,施工单位应针对不同工程的特点和施工季节、环境与条件,会同设计、施工、监理及商品混凝土供料单位各方,共同制定施工全过程和各个施工环节的质量控制与保证措施,并提前完成
15、全部原材料品质指标的检验及配合比的选定工作(高性能混凝土的配合比的选定应根据混凝土的工作性、抗裂性、强度和耐久性的试验结果进行)。施工前应进行混凝土试浇注,发现问题及时调整。4.0。9 高性能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。5 技术要求5。1 混凝土原材料品质指标5.1.1 水泥5.1。1。1 高性能混凝土宜采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其品质指标应符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB1751999)的有关规定。5.1。1。2 水泥供应商应向用户提供水泥熟料的化学成分和矿物组成、矿物掺和料种类和数量.5。
16、1.1。3 水泥的比表面积不宜超过350m2/kg,游离氧化钙不应超过1.5。5。1.1.4不论骨料是否具有碱活性,水泥的含碱量(Na2O0.658K2O)不应超过0。6。5。1.1。5 水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%.5。1.1。6 配筋混凝土所用水泥的Cl含量不宜超过水泥重的0.20%(钢筋混凝土)和0。10(预应力混凝土).5。1.2 细骨料5。1。2。1 高性能混凝土细骨料应选择级配连续、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的天然中粗河砂,其细度模数宜在2。63.2。严禁使用海砂。5.1.2。2 细骨料品质指标应满足表5。1.2。2的要求。表5。1。2.2 细骨料的品质指标序号项 目指
17、 标C30C45C5015mm筛的累计筛余量,%0520。63mm筛的累计筛余量,407030.16mm 筛的累计筛余量,951004含泥量(按质量计)1,2。01。55泥块含量(按质量计)1,0.50.16吸水率(按质量计),%2。07硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3,按质量计),%1.00。58云母含量(按质量计),%1。00.59轻物质含量(按质量计),%1。010有机物含量合格11坚固性,8512Cl含量,%0.060。0213碱活性2,%0.10注:1。当细骨料的含泥量或泥块含量不满足要求时,可采取水洗等措施对其进行处理.2.碱活性是指按TB/T2922。3-1998或TB/T292
18、2。5-2002检验的骨料砂浆棒碱硅酸反应活性膨胀率。因条件所限不得不采用砂浆棒膨胀率在0.10%0.20的潜在碱硅酸反应活性骨料时,混凝土的总碱含量应满足TB/T30542002的要求.5.1。3 粗骨料5。1.3.1 高性能混凝土粗骨料应采用质地均匀坚固、球形粒形、吸水率低,空隙率小的碎石,也可采用碎卵石或卵石,不宜采用砂岩碎石.粗骨料中不得混入风化颗粒.5。1.3.2 粗骨料的最大公称粒径应不大于31.5mm,且不宜超过钢筋保护层厚度的23,不得超过钢筋最小间距的34。配制C50(含C50)以上预应力混凝土时,粗骨料最大公称粒径应不大于25mm。5。1.3。3 粗骨料应采用二级配石。当最
19、大粒径为31。5mm时,510 mm粒级部分不宜少于25;当最大粒径为25mm时,510 mm粒级部分不宜少于40。5。1.3.4 粗骨料品质指标应满足表5。1.3.4的要求。5。1。4 矿物掺和料5。1.4。1 粉煤灰表5.1。3.4 粗骨料品质指标序号项 目指 标C30C45C501含泥量(按质量计)1,1.00.52泥块含量(按质量计)1,%0。250。103吸水率(按质量计),2。04空隙率,%405针片状颗粒含量(按质量计),856硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3,按质量计),0。507卵石中的有机物含量合格8坚固性,%859压碎指标,121010岩石抗压强度,MPa深成岩80变质岩
20、60沉积岩4511岩石抗压强度与混凝土抗压强度比1。52。012碱活性2,%0.10注:1。当粗骨料的含泥量或泥块含量不满足要求时,可采取水洗等措施对其进行处理.2。碱活性是指按TB/T2922。31998或TB/T2922。52002检验的骨料碱硅酸反应活性膨胀率,或按TB/T2922.41998检验的骨料碱碳酸盐反应活性膨胀率.检验前应先按TB/T2922.11998对骨料进行岩石种类、结构构造、矿物成分以及碱活性矿物类型进行评定。因条件所限不得不采用砂浆棒膨胀率在0.100。20%的潜在碱硅酸反应活性骨料时,混凝土的总碱含量应满足TB/T3054-2002的要求.高性能混凝土用粉煤灰应选
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