高性能混凝土作业指导书

第一部分高性能砼试验检测与施工

高性能混凝土施工作业指导书（一）

高性能混凝土施工要求

一高性能混凝土

现行铁路工程各专业设计规范对于混凝土结构主要考虑结构的承载能力，而较少考虑环境作用引起的材料性能劣化对结构耐久性带来的影响。混凝土的耐久性不足，不仅会增加使用过程中的修理费用，影响工程的正常使用，而且会过早结束结构的使用年限，造成严重的资源浪费。为使混凝土结构设计能够适应铁路工程建设的需要，并有利于可持续发展的战略，明确铁路混凝土结构耐久性设计的具体内容

和方法，真正做到安全、适用、经济、合理，结合《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，编写此高性能混凝土作业指导书。

合理的结构构造、优质的原材料、合理的混凝土配合比、掺加适当的掺和物或外加剂增强砼抵抗环境侵蚀能力，可靠的施工过程质量控制及定期养护、检测与维修是确保混凝土结构耐久性的主要因素，是体现混凝土结构按设计使用年限设计的基本内容。

混凝土结构所处的侵蚀性环境往往不是单一的，提高混凝土抵抗各种典型侵蚀环境（如化学侵蚀、冻融）作用所采取的技术措施也是不相同的，进行耐久性设计时应分别加以考虑。当结构物处于硫酸盐腐蚀和冻融破坏环境时，进行混凝土配合比设计时应同时考虑采用抗硫酸盐硅酸盐水泥、掺加足量矿物掺和料和引气剂等技术措施。参考《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（CCES01-2004），结合我国铁路混凝土结构的具体情况，本暂行规定将环境类别分为:碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境、磨蚀环境。每种环境的作用等级分别为3～4级。

不同抗渗性混凝土的电通量值与砼水灰比值关系较大，当混凝土水灰比较大时，电通量值就大；反之，电通量值相对就小，可见，电通量确实可以较好地用来相对比较混凝土的密实性和抗渗性，因而电通量是砼的耐久性主要指标之一。

二混凝土原材料的选用

1 水泥

水泥一般选用42.5级及以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，但普通硅酸盐水泥的混合材仅限于矿渣或粉煤灰。有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中级抗硫酸盐硅酸盐水泥或高

级抗硫酸盐硅酸盐水泥。水泥的技术要求应满足“铁建设（2005）160号”的规定。

2 矿物掺和料

2.1矿物掺和料应选用品质稳定的产品，其品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰。

2.2 粉煤灰的技术要求应满足“铁建设（2005）160号”的规定。

3 细骨料

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。

3.2 细骨料的颗粒级配（累计筛余百分数）应满足“JGJ52-2006”和“铁建设（2005）160号”及规定。制混凝土时宜优先选用中砂。当采用粗砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用细砂时，宜适当降低砂率。如发现砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。

4 粗骨料

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。

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不应大于25mm。

4.3 粗骨料的松散堆积密度宜大于1500kg/m3，紧密空隙率应小于40%，吸水率不大于2％或1％（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土）。

4.4 粗骨料宜采用二级或多级级配。用于配制二级或多级级配粗骨料的碎石或卵石的颗粒级配应符合“JGJ52-2006”和“铁建设（2005）160号”的要求。其中，单粒级粗骨料可用于配制具有级配要求的粗骨料，也可与连续级配的粗骨料混合使用，以改善骨料的级配或配制较大粒度的连续级配骨料。不得用单粒级粗骨料配制混凝土。

4.5 当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不小于1.5。施工过程中碎石的强度可用压碎指标值进行控制，且应符合表“JGJ52-92”“铁建设（2005）160号”的规定。

4.6 粗骨料的碱活性应先按岩相法进行鉴别。若粗骨料含有碱—硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率一般宜小于0.10%，否则应按要

求采取抑制碱—骨料反应的技术措施。不得使用碱—碳酸盐反应活性骨料。

5 外加剂

5.1 外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显改善或提高混凝土耐久性能的产品。外加剂须经省、部级鉴定或评审，并经铁道部产品质量监督检验中心检验合格。外加剂与水泥之间应有良好的相容性。

5.2 外加剂的性能应满足表“铁建设（2005）160号”的要求。6混凝土拌合用水

6.1 混凝土拌合水应满足表“铁建设（2005）160号”的规定。

6.2养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外，其他项目应符合表“铁建设（2005）160号”的规定。不得采用海水养护混凝土。

三混凝土配合比的选定

1混凝土的配合比应根据混凝土设计强度等级、混凝土耐久性设计强度等级、混凝土耐久性、原材料品质以及施工工艺对工作性的要求，通过试配、调整等步骤选定。配制的混凝土拌和物应满足施工要求，配制成的混凝土应满足设计强度、耐久性等质量要求。

2 选定混凝土配合比应遵循“建设（2005）160号”及“JGJ55-2000”的规定。

3 提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中宜适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰等矿物掺和料。不同矿物掺和料的掺量应符合表“建设（2005）160号”的规定。

4 混凝土的配合比应按下列步骤计算（以干燥状态骨料为基准；矿物掺和料和外加剂的掺量均以胶凝材料总量百分率计）、试配和调整：

4.1、根据设计要求，初步选定混凝土的水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂、拌和水的品种以及水胶比、胶凝材料总用量、矿物掺和料和外加剂的用量。施工单位应事先对水泥供应商提供的水泥熟料的化学成分和矿物组成、混合材种类和数量进行核实。

4.2、参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55－2000）的规定计算单方混凝土中各原材料组分用量。

4.3、采用工程中实际使用的原材料和搅拌方法，按计算的配合比进行试拌，以检查拌和物的性能。每盘混凝土的最小搅拌量应在15 L 以上。当试拌得出的混凝土拌和物的坍落度、含气量、泌水率、表观密度不合格时，应在保证水胶比不变的条件下相应调整外加剂用量或砂率，直到符合要求为止。该配合比作为基准配合比。

4.4、进一步调整基准配合比中水泥、矿物掺和料、外加剂以及砂率等参数，优化基准配合比，进行砼试拌。

4.4.1当混凝土中只掺加一种矿物掺和料时，至少应采用3个不同的配合比进行试拌：其中一个应是基准配合比，另两个分别为增加或减少水泥用量20kg，并同时减少或增加20kg矿物掺和料。所有配合比的用水量，砂石用量均保持不变。

4.4.2当混凝土中掺加粉煤灰、磨细矿渣粉两种矿物掺和料时，至少应采用5个不同的配合比进行试拌：其中一个应是基准配合比，