钢筋与混凝土技术.docx

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1、钢筋与混凝土技术1高耐久性混凝土技术1.1技术内容高耐久性混凝土是通过对原材料的质量控制、优选及施工工艺的优化控制，合理掺加优质矿物掺合料或复合掺合料，采用高效（高性能）减水剂制成的具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。（1）原材料和配合比的要求1）水胶比（WB）WO.38。2）水泥必须采用符合现行国家标准规定的水泥，如硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等，不得选用立窑水泥；水泥比表面积宜小于350m2kg,不应大于380m2kgo3）粗骨料的压碎值W10%,宜采用分级供料的连续级配，吸水率Vl.0%,且无潜在碱骨料反应危害。4）采用优质矿物掺合料或复合掺合料及高效（高性

2、能）减水剂是配制高耐久性混凝土的特点之一。优质矿物掺合料主要包括硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉及天然沸石粉等，所用的矿物掺合料应符合国家现行有关标准，且宜达到优品级，对于沿海港口、滨海盐田、盐渍土地区，可添加防腐阻锈剂、防腐流变剂等。矿物掺合料等量取代水泥的最大量宜为：硅粉W10%,粉煤灰W30%,矿渣粉50%,天然沸石粉三10%,复合掺合料W50%。5）混凝土配制强度可按以下公式计算：fcu,o2fcu,k+L645式中fcu,6混凝土配制强度（MPa）；fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；强度标准差，无统计数据时，预拌混凝土可按普通混凝土配合比设计规程JGJ55的规定取值。（2）耐久

3、性设计要求对处于严酷环境的混凝土结构的耐久性，应根据工程所处环境条件，按混凝土结构耐久性设计规范GB/T50467进行耐久性设计，考虑的环境劣化因素及采取措施有：1）抗冻害耐久性要求：a）根据不同冻害地区确定最大水胶比;b）不同冻害地区的抗冻耐久性指数DF或抗冻等级；C）受除冰盐冻融循环作用时，应满足单位面积剥蚀量的要求；d）处于有冻害环境的，应掺入引气剂，引气量应达到3%5%。2）抗盐害耐久性要求：a）根据不同盐害环境确定最大水胶比;b）抗氯离子的渗透性、扩散性，宜以56d龄期电通量或84d氯离子迁移系数来确定。一般情况下，56d电通量宜800384d氯离子迁移系数宜W25l（2zw2s;c

4、）混凝土表面裂缝宽度符合规范要求。3）抗硫酸盐腐蚀耐久性要求：a）用于硫酸盐侵蚀较为严重的环境，水泥熟料中的C3A不宜超过5%,宜掺加优质的掺合料并降低单位用水量；b）根据不同硫酸盐腐蚀环境，确定最大水胶比、混凝土抗硫酸盐侵蚀等级；c）混凝土抗硫酸盐等级宜不低于KS120。4）对于腐蚀环境中的水下灌注桩，为解决其耐久性和施工问题，宜掺入具有防腐和流变性能的矿物外加剂，如防腐流变剂等。5）抑制碱一骨料反应有害膨胀的要求：a）混凝土中碱含量V3.Okg/m3；b）在含碱环境或高湿度条件下，应采用非碱活性骨料；c）对于重要工程，应采取抑制碱骨料反应的技术措施。1.2技术指标（1）工作性根据工程特点和

5、施工条件，确定合适的坍落度或扩展度指标；和易性良好；坍落度经时损失满足施工要求，具有良好的充填模板和通过钢筋间隙的性能。（2）力学及变形性能混凝土强度等级宜2C40；体积稳定性好，弹性模量与同强度等级的普通混凝土基本相同。（3）耐久性可根据具体工程情况，按照混凝土结构耐久性设计规范GB/T50467、混凝土耐久性检验评定标准JGJ/T193及上述技术内容中的耐久性技术指标进行控制；对于极端严酷环境和重大工程，宜针对性地开展耐久性专题研究。耐久性试验方法宜采用普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082和预防混凝土碱骨料反应技术规范GB/T50733规定的方法。1.3适用范围高耐久

6、性混凝土适用于对耐久性要求高的各类混凝土结构工程,如内陆港口与海港、地铁与隧道、滨海地区盐渍土环境工程等，包括桥梁及设计使用年限100年的混凝土结构，以及其他严酷环境中的工程。2高强高性能混凝土技术1技术内容高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土），属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。其特点是不仅具有更高的强度且具有良好的耐久性，多用于超高层建筑底层柱、墙和大跨度梁，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间,并达到更高的耐久性。超高性能混凝土(UHPC)是一种超高强(抗压强度可达150MPa

7、以上)、高韧性(抗折强度可达16MPa以上)、耐久性优异的新型超高强高性能混凝土，是一种组成材料颗粒的级配达到最佳的水泥基复合材料。用其制作的结构构件不仅截面尺寸小，而且单位强度消耗的水泥、砂、石等资源少，具有良好的环境效应。HS-HPC的水胶比一般不大于0.34,胶凝材料用量一般为480600kgm3,硅灰掺量不宜大于10%,其他优质矿物掺合料掺量宜为25%40%,砂率宜为35%42%,宜采用聚竣酸系高性能减水剂。UHPC的水胶比一般不大于0.22,胶凝材料用量一般为7001000kgm3o超高性能混凝土宜掺加高强微细钢纤维，钢纤维的抗拉强度不宜小于2000MPa,体积掺量不宜小于L0%,宜

8、采用聚竣酸系高性能减水剂。2技术指标(1)工作性新拌HSTPC最主要的特点是粘度大，为降低混凝土的粘性，宜掺入能够降低混凝土粘性且对混凝土强度无负面影响的外加剂，如降粘型外加剂、降粘增强剂等。UHPC的水胶比更低，粘性更大，宜掺入能降低混凝土粘性的功能型外加剂，如降粘增强剂等。混凝土拌合物的技术指标主要是坍落度、扩展度和倒坍落度筒混凝土流下时间(简称倒筒时间)等。对于HS-HPC,混凝土坍落度不宜小于220mm,扩展度不宜小于500mm,倒置坍落度筒排空时间宜为520s,混凝土经时损失不宜大于30mmh（2） HS-HPC的配制强度可按公式fcu,0l.5E”计算；UHPC的配制强度可按公式计

9、算；（3） HS-HPC及UHPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料,或选择低CsA含量（V8%）的水泥。（4）自收缩及其控制D自收缩与对策当HS-HPC浇筑成型并处于绝湿条件下，由于水泥继续水化，消耗毛细管中的水分，使毛细管失水，产生毛细管张力（负压），引起混凝土收缩，称之自收缩。通常水胶比越低，胶凝材料用量越大，自收缩会越严重。对于HS-HPC一般应控制粗细骨料的总量不宜过低，胶凝材料的总量不宜过高；通过掺加钢纤维可以补偿其韧性损失，但在氯盐环境中，钢纤维不太适用；采用外掺5%饱水超细沸石粉的方法，或者内掺吸水树脂类养护剂、外覆

10、盖养护膜以及其他充分的养护措施等，可以有效的控制HS-HPC的自收缩。UHPC一般通过掺加钢纤维等控制收缩，提高韧性；胶凝材料的总量不宜过高。2）收缩的测定方法参照普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082进行。3适用范围HS-HPC适用于高层与超高层建筑的竖向构件、预应力结构、桥梁结构等混凝土强度要求较高的结构工程。UHPC由于高强高韧性的特点，可用于装饰预制构件、人防工程、军事防爆工程、桥梁工程等。3自密实混凝土技术3.1 技术内容自密实混凝土（SeIf-CompactingConcrete,简称SCC）具有高流动性、均匀性和稳定性，浇筑时无需或仅需轻微外力振捣，能够在自重

11、作用下流动并能充满模板空间的混凝土，属于高性能混凝土的一种。自密实混凝土技术主要包括：自密实混凝土的流动性、填充性、保塑性控制技术；自密实混凝土配合比设计；自密实混凝土早期收缩控制技术。（1）自密实混凝土流动性、填充性、保塑性控制技术自密实混凝土拌合物应具有良好的工作性，包括流动性、填充性和保水性等。通过骨料的级配控制、优选掺合料以及高效（高性能）减水剂来实现混凝土的高流动性、高填充性。其测试方法主要有坍落扩展度和扩展时间试验方法、J环扩展度试验方法、离析率筛析试验方法、粗骨料振动离析率跳桌试验方法等。（2）配合比设计自密实混凝土配合比设计与普通混凝土有所不同，有全计算法、固定砂石法等。配合比

12、设计时，应注意以下几点要求：1）单方混凝土用水量宜为16Okg180kg；2）水胶比根据粉体的种类和掺量有所不同，不宜大于0.45；3）根据单位体积用水量和水胶比计算得到单位体积粉体量，单位体积粉体量宜为0.16-0.23；4）自密实混凝土单位体积浆体量宜为0.320.40。（3）自密实混凝土自收缩由于自密实混凝土水胶比较低、胶凝材料用量较高，导致混凝土自收缩较大，应采取优化配合比，加强养护等措施，预防或减少自收缩引起的裂缝。3. 2技术指标（1）原材料的技术要求1）胶凝材料水泥选用较稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；掺合料是自密实混凝土不可缺少的组分之一。一般常用的掺合料有粉煤灰、磨细矿渣、

13、硅灰、粒化高炉矿渣粉、石灰石粉等，也可掺入复合掺合料，复合掺合料宜满足混凝土用复合掺合料JG/T486中易流型或普通型I级的要求。胶凝材料总量宜控制在400kgm3550kgm2）细骨料细骨料质量控制应符合普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52以及混凝土质量控制标准GB50164的要求。3）粗骨料粗骨料宜采用连续级配或2个及以上单粒级配搭配使用，粗骨料的最大粒径一般以小于20mm为宜，尽可能选用圆形且不含或少含针、片状颗粒的骨料；对于配筋密集的竖向构件、复杂形状的结构以及有特殊要求的工程，粗骨料的最大公称粒径不宜大于16mmo4）外加剂自密实混凝土具备的高流动性、抗离析性、间隙通过性和

14、填充性这四个方面都需要以外加剂为主的手段来实现。减水剂宜优先采用高性能减水剂。对减水剂的主要要求为:与水泥的相容性好,减水率大，并具有缓凝、保塑的特性。（2）自密实性能主要技术指标对于泵送浇筑施工的工程，应根据构件形状与尺寸、构件的配筋等情况确定混凝土坍落扩展度。对于从顶部浇筑的无配筋或配筋较少的混凝土结构物（如平板）以及无需水平长距离流动的竖向结构物（如承台和一些深基础），混凝土坍落扩展度应满足550655mm;对于一般的普通钢筋混凝土结构以及混凝土结构坍落扩展度应满足660755mm;对于结构截面较小的竖向构件、形状复杂的结构等，混凝土坍落扩展度应满足760m850mm;对于配筋密集的结构

15、或有较高混凝土外观性能要求的结构，扩展时间（s）应不大于2s。其他技术指标应满足自密实混凝土应用技术规程JGJ/T283的要求。3.3适用范围自密实混凝土适用于浇筑量大，浇筑深度和高度大的工程结构；配筋密集、结构复杂、薄壁、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构；工程进度紧、环境噪声受限制或普通混凝土不能实现的工程结构。4再生骨料混凝土技术4.1技术内容掺用再生骨料配制而成的混凝土称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土。科学合理地利用建筑废弃物回收生产的再生骨料以制备再生骨料混凝土，一直是世界各国致力研究的方向，日本等国家已经基本形成完备的产业链。随着我国环境压力严峻、建材资源面临日益紧张的局势，如何寻求可用的非常规骨料作为工程建设混凝土用骨料的有效补充已迫在眉睫，再生骨料成为可行选择之一。（1）再生骨料质量控制技术1）再生骨料质量应符合国家标准混凝土用再生粗骨料GB/T25177或混凝土和砂浆用再生细骨料GB/T25176的规定，制备混凝土用再生骨料应同时符合行业标准再生骨料应用技术规程JGJ/T240相关规定。2）由于建筑废弃物来源的复杂性，各地技术及产业发达程度差异和受加工处理的客观条件限制，部分再生骨料某些指标可能不能满足现行国家标准的要求，须经过试配验证后，可用于配制垫层等非结构混凝土或强度等级较