1、耐久性混凝土,根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定 客运专线铁路混凝土工程施工质量验收补充标准 客运专线铁路混凝土工程施工技术指南,前 言,铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定颁布后，现行铁路混凝土结构耐久性的要求低于本暂规的均以本暂规为准。 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准基本上取代铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB10424），铁路混凝土工程施工技术指南基本上取代铁路混凝土与砌体工程施工规范，但均无砌体工程和水下混凝土的内容。 现规范突出了工程施工质量过程控制的原则。 本讲稿标准内容低于专业标准的以专业标准为准。 本讲稿内容以正式颁布文件为准。,混凝土结构耐久性 (Durabilit
2、y of concrete structure),在预定作用和预期的维护与使用条件下，结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的能力。,一、铁路混凝土的设计根据,1.1设计使用年限 1.2.环境类别及作用等级,1.1 混凝土结构的设计使用年限,1.2环境类别及作用等级,1.2.1 碳化锈蚀环境条件特征 1.2.2 氯盐锈蚀环境条件特征 1.2.3 化学侵蚀环境条件特征 1.2.4 冻融破坏环境条件特征 1.2.5 磨蚀环境条件特征,1.2.1碳化锈蚀环境条件特征,：,注：当钢筋混凝土薄型结构的一侧干燥而另一侧湿润或饱水时， 其干燥一侧混凝土的碳化锈蚀作用等级应按T3级考虑。,1.2
3、.2 氯盐锈蚀环境条件特征,1.2.3 化学侵蚀环境条件特征1,1.2.3 化学侵蚀环境条件特征2,1.2.3 化学侵蚀环境条件特征3,*注：1 对于盐渍土地区的混凝土，埋入土中的混凝土遭受化学侵蚀；当环境多风干燥时，露出地表的毛细吸附区内的混凝土遭受盐类结晶型侵蚀。 2 对于一面接触含盐环境水（或土）而另一面临空且处于干燥或多风环境中的薄壁混凝土，接触含盐环境水（或土）的混凝土遭受化学侵蚀，临空面的混凝土遭受盐类结晶侵蚀。 3 当环境中存在酸雨时，按酸性环境考虑，但相应作用等级可降一级。,1.2.4 冻融破坏环境条件特征,严寒地区、寒冷地区和是根据其最冷月的平均气温划分的,1.2.5 磨蚀环
4、境条件特征,二、铁路混凝土的原材料,2.1 水泥 2.2 矿物掺和料2.2.1粉煤灰 2.2.2磨细矿渣粉 2.2.3硅灰 2.3 细骨料 2.4 粗骨料 2.5 外加剂 2.6 水,2.1水泥的技术要求1,2.1水泥的技术要求2,注： 1.当骨料具有碱硅酸反应活性时，水泥的碱含量不宜超过0.60%。 2.C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.60%。,2.2.1 粉煤灰的技术要求,注：当表中烧失量指标达不到要求时，在其他指标符合表中要求的情况下，经试验证明满足耐久性要求时，烧失量指标可适当放宽。但用于C50以下混凝土时，不得大于8%，用于C50及以上混凝土时，不得大于5%。,2.2.2
5、磨细矿渣粉的技术要求,2.2.3硅灰的技术要求,2.3细骨料的技术要求,2.3.1 细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂。不宜使用山砂。不得使用海砂。,2.3.2细骨料的颗粒级配（累计筛余百分数）应满足下表的规定。,除5.00mm和0.63mm筛档外，砂的实际颗粒级配与表5.3.2中所列的累计筛余百分率相比允许稍有超出分界线，但其总量不应大于5%。,2.3.3细骨料的粗细程度按细度模数分为粗、中、细3级，其细度模数分别为：,粗级 3.73.1 中级 3.02.3 细级 2.21.6 配制混凝土时宜优先选用中级细骨料。当采用粗级细
6、骨料时，应提高砂率，并保持足够的水泥或胶凝材料用量，以满足混凝土的和易性；当采用细级细骨料时，宜适当降低砂率。 对于泵送混凝土、抗渗混凝土用砂，宜选用中级细骨料。 当所用细骨料的颗粒级配不符合表3.2的要求时，应采取经试验证明能确保工程质量的技术措施后，方允许使用。,2.3.4 细骨料的坚固性用硫酸钠溶液检验，试样经5次循环后其重量损失应不超过8%。 细骨料的吸水率应不大于2。,2.3.5采用天然河砂配制混凝土时，砂中含泥量、泥块含量、云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量应符合下表的规定。,当砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方
7、能采用。,2.3.6 对于长期处于水中或土中、干湿交替区、水位变化区以及年平均相对湿度大于75%的潮湿环境中的混凝土结构，应采用砂浆棒法检验细骨料的碱活性，且砂浆棒的膨胀率应小于0.10%，否则，应采取抑制碱骨料反应的技术措施。,2.3.7 当采用以专门机组生产的人工砂或混合砂配制混凝土时，人工砂或混合砂经亚甲蓝试验判定后，石粉含量应符合下表的规定，压碎指标值应小于25%。,2.4粗骨料的技术要求,2.4.1 粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石，不宜采用砂岩碎石。 2.4.2 粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3，且不
8、得超过钢筋最小间距的3/4。配制强度等级C50及以上预应力混凝土时，粗骨料最大公称粒径（圆孔筛）不应大于25mm。,粗骨料的压碎指标（%）,注：水成岩包括石灰岩、砂岩等；变质岩包括片麻岩、石英岩等；深成的火成岩包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等；喷出的火成岩包括玄武岩和辉绿岩等。,2.4.5 粗骨料的坚固性用硫酸钠溶液法进行检验，试样经5次循环后的重量损失率应符合下表的 规定。,粗骨料的坚固性指标,2.4.6 粗骨料中的有害物质含量应符合下表的规定,2.4.7 对于长期处于水中或土中、干湿交替区、水位变化区以及年平均相对湿度大于75%的潮湿环境中的混凝土结构，粗骨料应采用岩相法检验其矿物组成
9、。若粗骨料含有碱硅酸反应活性矿物，则其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应采取抑制碱骨料反应的技术措施。不得使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料。,2.5 外加剂的技术要求1,2.5外加剂的技术要求2,2.6混凝土拌合用水的技术要求,2.6.1 拌和用水可采用饮用水。当采用其它来源的水时，水的品质应符合下表的要求。,注：对于预应力混凝土，拌和水中Cl-含量不得超过350mg/L。,2.6.2 用拌合用水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）进行水泥净浆试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于30min,其初凝和终凝时间尚应符合水泥国家标准的规定。 2.6.3 用拌合用水配制的水泥砂浆或混凝土的
10、28d抗压强度不得低于用蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）拌制的对应砂浆或混凝土抗压强度的,90%。,2.6.4 拌和用水不得采用海水。当混凝土处于氯盐锈蚀环境时，拌和用水中Cl-含量应不大于200mg/L。 2.6.5 养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他项目应符合2.6.1表的规定。养护用水不得采用海水。,三、铁路混凝土原材料的检验要求,3.3.1水泥的检验要求,3.3.2粉煤灰的检验要求,3.3.3磨细矿渣粉的检验要求,3.3.4硅灰的检验要求,3.3.5 细骨料的检验要求,3.3.6 粗骨料的检验要求,3.3.7 外加剂的检验要求,3.3.8 水的检验要求,四、混凝土的配合比设
11、计,混凝土应根据强度等级、耐久性等要求和原材料品质以及施工工艺等进行配合比设计。 混凝土配合比应通过计算、试配、调整后确定。 配制的混凝土拌合物应满足施工要求，配制成的混凝土应满足设计强度、耐久性等的质量要求。,4.1混凝土的耐久性指标,4.1.1混凝土的电通量应满足下表的要求,4.1.2 氯盐环境下混凝土的电通量,4.1.3化学侵蚀环境下混凝土的电通量,4.1.4 冻融破坏环境下 混凝土的抗冻性,4.2 混凝土最大碱含量（kg/m3）,4.3混凝土氯离子总含量,钢筋混凝土结构的混凝土氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.10%， 预应力混凝土结构的混凝土氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.
12、06。,4.4 此外，混凝土的配合比设计对最大水胶比和最小胶凝材料用量， 硫酸盐侵蚀环境下混凝土胶凝材料中的C3A含量，粉煤灰或磨细矿渣粉的掺量，最小胶凝材料的用量等均有严格的规定。C50及以上混凝土胶凝材料总量不宜高于500kg/m3。,混凝土拌合物的入模含气量,入模含气量应满足设计要求。当设计无具体要求时，含气量应按下表控制。,混凝土施工的温度控制 混凝土的入模温度不应低于5；夏期施工时，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30。 新浇筑与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于20 （15 ，红字为客运专线桥涵验收标准规定，下同）。 蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期
13、间应保持环境温度不低于5，浇筑完46h且混凝土终凝后方可升温。升温、降温速度不得大于10/h，混凝土养护恒温期间混凝土内部温度不宜超过60，最高不得大于65。混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20（15 ），养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15。 拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20 （15 ）， 结构内外侧表面温差不得大于15。混凝土内部开始降温前不得拆模。,混凝土的强度等级,必须符合设计要求。 预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为28d， 其他混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d。,
14、五、混凝土质量检验,5.1 混凝土拌和物性能检验要求,5.2 混凝土力学性能检验要求 （预应力梁为例）,5.3试件耐久性试验指标检验要求,5.4 实体混凝土质量检验要求,5.5 保护层厚度问题,六、混凝土裂缝,6.1 有关混凝土裂缝的规定 裂缝会降低混凝土的耐久性，影响美观，产生渗漏。一般条件下，钢筋混凝土结构允许计算裂缝宽度为0.2mm,预应力混凝土结构则有的不允许开裂，有的可计算裂缝宽度。铁路混凝土工程施工质量验收补充标准规定：普通混凝土结构表面的非受力裂缝最大宽度不得大于0.20 mm，预应力混凝土结构不得出现裂缝。这都是指“受力裂缝”。,6.2 混凝土发生开裂的条件,混凝土发生开裂的条
15、件就是：在约束下变形产生的拉应力超过实时的抗拉强度，也就是说必须同时考虑三个条件： 变形的大小； 约束的程度； 实时的抗拉强度。,6.3 混凝土发生开裂的原因,6.3.1 混凝土的塑性变形 模板、支架变形，重力作用。 6.3.2 不均匀干缩 干燥空气中普通混凝土：28d收缩约40%，3个月60%，180d70%,1年平均75%，完全收缩可达20年。 6.3.3 自收缩 由混凝土内部干燥引起，水泥浆凝结形成刚性骨架后，内部的水化作用吸收骨架孔隙中的水，产生收缩力。由于高性能混凝土的低渗透性，更容易发生自收缩 开裂。 6.3.4 温度收缩 内外温差，介质温差，升降温差。,6.4 防止混凝土裂缝的要素,6.4.1 合理的配合比。低水胶比，低水化热，低含泥量。 6.4.2 降低混凝土入模温度，热天原材料覆盖，加冰水。选择好开盘时间。 6.4.3 浇筑时间要短，分层厚度较薄，加快散热速度。 6.4.4 防止离析，振捣密实，不可用振捣棒赶混凝土。,6.4.5 注意内外温度差异，介质温差，升降温差。 6.4.6 养护温度和养护时间满足规范要求。 6.4.7 拆模后立即养护，表面用工程织物材料覆盖。 6.4.8 提高模板质量，采用新型模板。,欢迎大家学习,
