海工耐久混凝土优化配制
C45海工混凝土配合比设计书
C45海工高性能混凝土配合比设计说明—、使用部位1-郊洋中桥，桥台承台2、潭江湾持大桥南引桥：桥台搭板二.技术指标1、强度等级？C45 -配制强度，＞54.2.M蒋度要扎(180-220)nitH三.设计依据四"頁材料技术标准七.配合比计舅1、计算配制强度棍据JGJ E5-2O11《普通混確十配合比设计规*旱》.淀播十配制弹度采用下式计算: fu。
〉Cfgk+1・ 645(7 ) = (45+1 645X6. 0) 咗4. 9 KPa 式和foM —混«土配制强度（KPJ,Fat—混漑土立方体抗压强度标准值（MPJ;a 一溟擬土强度标准差（hPj,经查JTG/T F50-2011附录B2花o取6.0。
2.水胶比选择,按公式计M, Wy&X3a X ft/ (fox, O-^Qo X Qb X fb) fFY N efce试验禅.水尿2刘胶砂强康値仏二也4MPa^誉專毒aa=fl. 53 x斑"・20. V t = 0,85, Y s = 1-00。
计算水胶比得3/3=0・37。
#；1:5{§ 6 15tG.0・lC%<4d0W). 10%=0・4单方混;英土总就合量为1. 507kj< 1.8kg,符合JT3/T F50-2C11规范中的技术要求。
该配合比使用部位的环境作用等级为D 级・依循JTG/T KS0-2QI] W 6.15. 9-1的规定. 选毎W/2Q 35作为基范配合比的水胶比。
3、咗择用水董•外加齐J 掺董为1.2%,通过试验选择用水量为154ks/m\ 计算水逅用5 (C)s 粉煤灰用第(F) S 矿粉用當(K)(C ：P ：K=ZO»：20%：10%) 胶襪材料用 lini=nu/CW/B) = 154/0. 35=440kg/in\ 水况 呼440X70% =3C6k 汀ml 粉煌灰 n=410 X2O)6 zSSkg/m",矿粉皿=440X iCft =41ks/ni\5x 计算外加剂用量：由撼水齐惓4为1•旅，得诚水剂用量叶5 28kg/nA选择砂率.根据JTC/TF50-2011电&8.6规定.泵送混凝土砂率宜控制在35%T5%范国 内，初步选左砂李0 3=40%<7、计算集料用量采用眞量決:+算各种材料用量砂率氏・4C«，假定®Shi 二23S0kg/m ；计算砂、 砂率山二《C%,假定质量炉2380kg/m ：计算砂、石用量* 石用量:^380-440-154=1786经计算得，H… =71&kg/J ・ H,.=1072ks/m - Hi —)=1072 X30X322kgAA 匾 54)=1072 X 70%=r50kg/ii\ »基谑配合比如下, (水泥+粉煤灰+矿粉)矽：碎石C308+88+41)714 : 1072 :5.28 : 154 1・62« 2.44 0. 012 : 0.35A 试祥釆用三个不同水胶比进行.基范配合比水胶比为0 35:另外诵个配合比的水技 比分别为Q33和037o 各配合比材料用量(焙存)见襄1 =1、混機土拌合物性能试矗实测结臬见表2：配合比材料用董(ksV)裘1八、fiS 土性能1昆凝十拌合物件能试验实测结卑咅22、搜上述配合比成型，力学性能试殓结臬见表3: 力学性能试尬结果表3九、SS土理it配合比确定:根据上述试殓结果.确定"5郊洋中桥桥台承台.漳江湾特大桥南引桥桥台搭槻泯凝土理佗配台比（k“m$）见表仁C45混械土理论配合比表4。
海工耐久混凝土原材料控制和配合比设置
海工耐久混凝土原材料控制和配合比设置本文详细阐述了海工混凝土原材料的优选、配合比设计及混凝土的试配，确保海工混凝土的施工质量，希望能够给类似工程提供一些参考和帮助。
标签原材料的优选，配合比设计，混凝土的试配1 混凝土原材料优选1.1水泥1.1.1本工程要求采用强度等级为42.5的质量符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175）的II型硅酸盐水泥（P·II）。
1.1.2为改善混凝土的体积稳定性和抗裂性，配制海工耐久混凝土不得使用立窑水泥，不宜使用早强、水化热较高和高C3A含量的水泥。
硅酸盐水泥的细度（比表面积）宜小于350m2/kg，不得超过400m2/kg 。
C3A含量宜控制在6%～10%。
大体积混凝土宜采用C2S含量相对较高的水泥。
1.1.3为防止碱—集料反应的发生，采用低碱水泥，水泥的碱含量（按Na2O 当量计）低于0.6%，且混凝土内的总含碱量（包括所有原材料）不超过3.0kg/m3。
1.1.4水泥质量应稳定，实际强度应与其强度等级相匹配。
定期对分批进场的水泥进行胶砂强度的评定，标准差宜控制在3.0MPa以内。
1.1.5水泥的氯离子含量应低于0.03%。
1.1.6 水泥进场清单应包括生产厂商名称、水泥种类、数量以及厂商的质量保证书，以证明该批水泥已经试验分析，且符合标准规范要求。
1.2 矿物掺和料（矿物外加剂）1.2.1矿物掺和料包括粉煤灰、磨细矿粉、硅灰等材料。
掺和料的掺量应根据设计对混凝土各龄期强度、工作性和耐久性的要求以及施工条件和工程特点（如环境、混凝土拌和物温度、构件尺寸等）而定。
1.2.2应检测所用各种矿物掺和料的碱含量。
矿物掺和料中的碱含量应以其中的可溶性碱计算（如无检测条件时，粉煤灰可溶性碱约为总碱量的1/6，矿粉约为1/2）。
1.2.3粉煤灰的主要控制指标和使用要求粉煤灰(F)必须来自燃煤工艺先进的电厂，选用组分均匀、各项性能指标稳定的低钙灰。
粉煤灰的品质，应首先注重烧失量和需水量比。
例谈海工混凝土配制技术
例谈海工混凝土配制技术1 概述泉州湾跨海大桥工程起于晋江南塘与泉州市环城高速公路晋江至石狮段相接，在石狮蚶江跨越泉州湾，经惠安秀涂、张坂、终于塔埔，与泉州市环城高速公路南惠支线相接，路线全长26.676km ，其中跨海大桥部分长约12.455km 。
全线按高速公路标准设计。
泉州湾跨海大桥混凝土工程建设规模巨大，其所处位置的气象、水文、地形、地质等条件又十分复杂，海水中氯離子最大含量高23.60kg/m3，结构所处环境属Ⅲ类环境即海水氯化物引起钢筋锈蚀的近海或海洋环境，作用等级从中等程度（C级）至极端严重程度（F级），工程服役环境十分恶劣。
2 海工混凝土配合比设计2.1 配合比设计原则泉州湾跨海大桥海工混凝土配合比设计采用海工混凝土设计理念，在保证混凝土达到强度要求的前提下，将提高混凝土的耐久性放在首要位置，混凝土的工作性能、力学性能、体积稳定性、抗裂性和抗渗透性能等均影响混凝土的耐久性。
工作性能不良在施工过程中不易泵送、易堵泵，影响混凝土的施工性能和匀质性；力学性能不良达到不设计要求；体积稳定性不好收缩变形大，易开裂；抗裂性能不好会开裂形成腐蚀通道；抗渗性能不好，影响混凝土结构的使用寿命。
因此在混凝土设计的过程中，切不可为提高混凝土抗渗性能而较大的影响其它性能，应使得以上性能最大的兼顾。
2.2不同结构部位配合比设计要求根据不同结构部位特点和施工工艺要求，提出了不同部位的混凝土性能要求。
具体要求如下：2.3 混凝土配合比所用原材料要求混凝土的力学性能、热力学性能、抗裂性能、外观质量、耐久性能与原材料的选择有密切联系，原材料优选试验，提出了以下要求。
1）水泥采用符合（GB175- 2007 ）的P·Ⅱ水泥，为改善混凝土的抗裂性和耐久性，不宜使用早强、水化热较高和C3A含量高的水泥。
硅酸盐水泥的比表面积宜控制在30 0 ～350m 2/kg ，不得超过40 0 m2/kg，为控制混凝土温度裂缝的产生，大体积混凝土所用水泥不得超过60℃。
C40海工混凝土配合比2
梅山大桥C40海工混凝土配合比设计
一、基本情况
C40海工混凝土配合比配制强度48.2MPa，坍落度160～200mm，最大水胶比0.40，最小胶凝材料用量不宜小于400kg/m3,84天氯离子扩散系数承台小于等于3.0×10-12m2/s，墩身浪溅区小于等于2.5×10-12m2/s，大气区小于等于3.5×10-12m2/s，混凝土电通量承台小于等于1100C,墩身浪溅区小于等于1000C，大气区小于等于1500C。
二、原材料
三、设计依据
三、设计步聚
1、配合比计算
2、配合比试验
(1) ZJ-20配合比试验结果
(2) ZJ-21配合比试验结果
(3) ZJ-22配合比试验结果
2、配合比结果
(1) ZJ-20配合比结果
(2) ZJ-21配合比结果
(3) ZJ-21配合比结果
四、推荐配合比
根据混凝土的各项性能试验建议推荐“ZJ-21”配合比为C40承台、墩身、支座垫石、盖梁、盖板、耳背墙土施工配合比。
海工混凝土参考配合比28天结果
66
615
358
835
4.37
100
45.1
64.9
注：现场试拌流动度有偏差时，可适当调整减水剂，或在保证水胶比不变条件下增减单位用水量。
海滨大道赣榆北段韩口河特大桥混凝土配合比及原材料检测委托试验
南京水利科学研究院材料结构所
C35灌注桩海工混凝土参考配合比及28天强度
编号
W/C
水kg/m3
总胶材
kg/m3
水泥
kg/m3
矿粉
kg/m3
粉煤灰kg/m3
砂kg/m3
小石kg/m3
中石kg/m3
聚羧酸kg/m3
坍度mm
强度MPa
7d
28d
C35-G1
0.43
153
356
178
125
53
640
373
870
3.56
140
35.9
55.9
-*/
C40常态海工混凝土参考配合比及28天强度
编号
W/C
水
水泥
kg/m3
矿粉
kg/m3
粉煤灰kg/m3
砂kg/m3
小石kg/m3
中石kg/m3
聚羧酸kg/m3
坍度mm
强度MPa
7d
28d
C40-C1
0.35
153
219
0.43
153
356
178
125
53
734
344
804
6.76
200
33.3
51.4
C35常态海工混凝土参考配合比及28天强度
编号
W/C
水kg/m3
海工耐久性混凝土及软基处理参数指标设计规范要求
海工耐久性混凝土及软基处理参数指标设计规范要求1.桥梁工程耐久性混凝土1.1耐久性混凝土原材料要求应严格限制混凝土各种原材料（水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和水等）中的氯离子含量，各种原材料中的氯离子应尽可能低。
新拌混凝土硬化后，实查混凝土中的氯离子含量对于钢筋混凝土不应超过胶凝材料重的0.01%,对于预应力混凝土不得超过胶凝材料重的0.。
01%.水泥配制耐久性混凝土的水泥拟选用强度等级42.5的II型硅酸盐水泥。
为改善混凝土的体积稳定性和抗裂性能,水泥中的C3A含量一般不宜超过10%（此值按照海水环境进行取值），水泥细度（比表面积）不超过350m2/kg，游离氧化钙不超过1.5%,大体积混凝土宜采用C2S含量相对较高而水化热较低的水泥；为改善混凝土的抗裂性,水泥的含碱量（按Na2O当量计）不宜超过水泥质量的0.6%,混凝土内的总含碱量（包括所有原材料）应不超过3.0kg/m3,并宜使用非碱活性集料。
1.1.2矿物掺和料（1）配制耐久久混凝土所用的矿物掺和料可为粉煤灰、磨细高炉水淬矿渣、硅灰、沸石岩粉、石灰石粉、天然火山灰等材料。
掺和料必须品质稳定、来料均匀、来源固定•掺和料的掺量应根据设计对混凝土各龄期强度、混凝土的工作性和耐久性以及施工条件和工程特点（如环境气温、混凝土拌和物温度、构件尺寸等）而定。
矿物掺和料中应不含放射性物质、可溶性（包括可升华而释放的）有毒物质或对混凝土性质有害的物质。
（2）粉煤灰的烧失量不宜大于5%,对预应力混凝土和引气混凝土小于3%；三氧化硫含量＜2%;需水量比不大于1%;粉煤灰掺量应不少于胶凝材料总量的20%,当掺量达30%以上时，水胶比不宜大于0.42.（3）磨细高炉水淬矿渣的比表面积宜控制在360〜440m2/kg；磨细矿渣需水量比不大于1%,烧失量不大于1%。
（4）硅灰中的二氧化硅含量不应小于85%，比表面积（BET—N2吸附法）不小于180 m2/kg。
海工耐久混凝土配合比试验研究与-70米预应力混凝土箱梁裂缝控制
海工耐久混凝土配合比试验研究与-70米预应力混凝土箱梁裂缝控制前言海工结构是以海洋为工程环境的重要工程类型，具有耐水、耐风、耐荷、耐腐蚀等特点。
而海工混凝土作为海工结构的主要材料，其破坏机理和性能表现也受到了海洋环境的特殊限制。
其中，海工耐久混凝土自然就成为了海工混凝土中的一个重要研究方向。
本文将介绍一项针对海工耐久混凝土的配合比试验研究，并就其中重要的应用场景——-70米预应力混凝土箱梁的裂缝控制进行讨论。
海工耐久混凝土的配合比试验研究实验设计为了探究海工耐久混凝土的适宜配合比，本实验选取惠州港一期码头海工混凝土结构工程为研究对象，使用沥青质砂、碎石、骨料、水、水泥、录像煤灰等材料进行取样制作。
实验设计分为以下步骤：1.物料的选取和配比设计：首先需要根据海洋环境特性，选择高水泥、高流动和高韧性的水泥以及石料等配合材料。
2.手工浇灌取样：按照混凝土标准，手工浇灌混凝土样品，并进行养护。
3.性能测试：对取样后的混凝土进行各项性能测试，包括抗压、抗弯、抗拉等，并根据实验结果对配比进行调整。
实验结果经过多次实验与调整，得出以下实验结果：1.增加水泥量，可以有效提高海工耐久混凝土的强度。
2.使用高流动性及高韧性配合材料，可提高混凝土的抗裂性能。
3.将不应于达到的强度等级，增加骨料等占体积分数，可以使混凝土既有高强度又有耐久性。
综上所述，通过本次实验得出的配合比可有效提高海工耐久混凝土的强度和耐久性。
-70米预应力混凝土箱梁裂缝控制问题分析-70米预应力混凝土箱梁，其梁身长度为2400米，宽度为高度的1.5倍。
在其使用过程中，容易因为荷载的作用以及反复的温度变化造成裂缝的产生，进一步影响箱梁的使用寿命。
因此，如何掌握海工耐久混凝土的裂缝控制技术，保证箱梁的使用寿命，成为了我们需要探讨的一个重要问题。
解决方案经过探索，本文提出了以下的解决方案：1.采用逐段施工技术，为梁身进行预压，降低箱梁的应力水平。
2.使用合适配比的海工耐久混凝土，提高梁材料的抗拉、韧性等性能，从而降低裂缝的产生。
海工混凝土配合比设计及质量控制
海工混凝土配合比设计及质虽控制1. 海工混凝土耐久性综述###挪夸海大桥横跨##岫域，地处业热带，四季分明，气候特征温和、湿润、多雨。
其海面宽阔，自然条件复杂，所处环境对结构腐蚀作用按分区由中等程度（C级）至极端严重程度（F级）。
在这种环境下，氯离子极易穿过碌表面渗透到钢筋，导致钢筋截面减小、碌胀裂剥落，碌结构破坏，危及建筑物的正常运行。
因此，在####大桥的建设中，必须考虑结构使用环境的侵蚀特性，制定严格的海工碌耐久性施工组织设计,强化与耐久性有关的技术条款，确保碌结构使用寿命100 年。
海工碌耐久性设计应遵循以下原则：①氯盐对钢筋的腐蚀届电化学过程，受综合性多因素影响，因此，其单一的防护措施往往不能奏效，应该采取综合性措施；②海工碌的设计应执行“以防为主”的战略方针，重点在“预先设防”，就具体的技术思路而言，应考虑基本措施（加强碌自身对钢筋的保护能力）加上附加措施（一项或几项）的综合方略；③进行经济效益分析，适当增加施工期投入，可以大大减少修复费用以确保结构碌使用寿命。
目前普遍采用的海工碌耐久性基本措施包括：①采用高性能混凝土，不但提高碌密实性，而且通过大掺量复合矿粉的掺入，增加氯离子的结合量，减少有害的游离氯离子。
高性能混凝土是以耐久性为设计指标的混凝土，它的突出特点是高耐久性，与常规混凝土相比，具有独特的优越性：a、优良的工作性能。
具有较高的流动性，并能长时间保持较高的流动性、不离析、不泌水；b、高耐久性。
包括高抗渗性、高抗冻性、耐腐蚀能力好等；c、体积稳定性好。
混凝土体形变形小。
高性能混凝土最大限度提高混凝土的密实性，阻挡氯离子的渗入，减缓氯离子的扩散速度，从而延长了氯离子到达钢筋表面并达到“临界值”的时间。
在同样环境条件下，混凝土的水灰比越低和更加密实，氯离子在碌中的浓度随之明显降低，并随碌的深度的增加而衰减越快，说明混凝土密实对于减少氯离子在碌中的渗透速度是很有效的。
②增加碌保护层厚度。
广深沿江高速三标海工高性能混凝土配合比优化设计关键技术
广深沿江高速三标海工高性能混凝土配合比优化设计关键技术摘要：高性能混凝土在一般环境下可以体现出良好的耐久性，但是在特殊海洋环境下，混凝土结构将遭受着比陆地上更为严峻的自然环境考验，特别是氯离子的侵蚀作用，因而仅仅采用高性能混凝土技术已不能满足此类环境条件下对混凝土耐久性要求，必须采取更加有效技术手段优化配制出适应海洋环境下的高性能海工混凝土。
高性能海工混凝土由于对海洋环境工程适应性强，其高效耐久性大大延长混凝土结构的使用寿命，从而减少因建筑物的拆除或修补造成的资源浪费和经济损失。
另外，由于高性能海工混凝土配制利用大量优质工业副产品或废弃物，减轻生态环境负荷，符合混凝土工业可持续发展。
关键词：海工高性能混凝土；配合比设计；优化1. 工程概况及对混凝土性能的特殊要求本工程为广深沿江高速公路深圳段第3合同段，大桥全长7134m，其中海上桥面长1857m，宽19.85m。
该工程地处CL－侵蚀地区，混凝土必须满足抗氯离子渗透和抗钢筋锈蚀性，才能满足其高耐久要求和延长工程服务寿命。
工程设计使用寿命100年，为了达到这一目标，除适当增加钢筋结构的混凝土保护层厚度外，关键在于混凝土的抗氯离子渗透性能是否达到设计要求（表1所示）。
混凝土按海工高性能混凝土设计，主要实现途径：（1）混凝土胶凝材料除水泥外，还要添加至少一种矿物掺合料，并保证一定的胶凝材料用量，从而使得混凝土微结构优化，孔隙结构得到改善；（2）使用聚羧酸高性能减水剂，降低混凝土单方水泥用量，提高混凝土工作性能，有利于形成混凝土致密结构。
设计主要要求的水胶比及胶凝材料指标2．高性能海工配合比设计关键控制点2.1提高混凝土抗裂能力①选用质量稳定并有利于改善混凝土抗裂性能的水泥和集料等原材料；采用控制水胶比、单位胶凝材料总量、单位水泥用量和砂率等措施，减小混凝土干缩和自收缩，提高混凝土体积稳定性。
②改善混凝土和易性，减少泌水、避免离析，提高混凝土作为非均质材料的宏观均匀性，避免产生薄弱区域，提高混凝土构筑物的整体抗变形能力。
海工耐久性混凝土配合比研究
．
【 关键词 】 海工混凝土； 耐久性； 比 配合
海工混凝土的设 计基本原则包括下列 四个方面 ． 分别是低用水量 原则 、 浆骨比原则、 大堆积密度原则和适宜水胶 比原则 。 最 低用水量原则 ． 指在满足海工 混凝 土工作性的前提下 ． 可能 是 尽 采用 最少量 的拌合水 ， 以抑制混凝土的干缩 。 浆骨比原则 ． 是指混凝土 的含浆量必须符 合一定 的要求 ．如果 含浆量过大会促进 混凝土的收 缩， 就会对尺寸 的稳定 性产生不利影 响 ． 在实际工程 中海工 混凝 土的 含浆 量不宜超 过 ３ ％ 最大堆积密度原则 ， ５ 。 是指采用级配 良好 的骨料 ． 以使空隙率最小和堆积 密度最大 ． 这样 可以减少浆体 的使用量 ． 而 从 减少用水量 和水泥用量 。适宜水胶 比原则 ， 是指水 胶 比不 能过大或者 过小 ． 过大不能满足耐久性 ． 过小则会导 致混 凝土 自收缩和水热 比的 增大 ． 也会影 响混凝土 的性能 ２ 配合 比设计技术路线 ． ２ 配制海工混凝土． 要充分发挥潘陛掺合料与高效减水剂的叠加效应． 主要采用的是复合型高效减水剂．适当的引起也可以提高混凝土的抗冻 性、 ｌ 泵送 生 和抗渗 眭， 另一方面． 矿物掺合料还可以节约资源、 降低成本和 保护生态环境。 同时， 还要控制水泥等原材料的眭 主要的技术路线从三 有． １配 制海 工 混凝 土 的 原 材 料 要 求 ． 个方面实现。 第一 ． 按耐久 ｌ 生 要求进行确定原材料和水胶比． 原材料包括胶 １１ ． 胶凝材料的要求 外加剂和其他原材料 ． 比的确定是根据力学性能和耐久 陛 水胶 分 优质的胶凝材料是保证配制的混凝土具有足够耐久性 的前 提 ． 不 凝材料 、 力学陛能包括强度和弹 馍量等 ； ． 第二 按施工要求的工作 陛设计． 工 但能够改善混凝土的施工性和和易性 ． 而且能够增强混凝土 的密实度 ． 析 ， 生 坍落度和坍落度损失 ． 要满足粘聚陛及保水性的要求 ： 第 从而提高混凝土的耐久性性能 ， 同时还可 以提高配置 的混凝土强度 。因 作ｆ包括可泵 陛、 按抗裂ｌ 生的设计． 主要是控制水泥与胶凝材料的用量 此． 为了保证配制的混凝土达到海工混凝土高耐久性 的要求 ． 配制采用 三． ２３混凝 土 耐久 性 的试 验 方 法 ． 的胶凝材料必须满足一定的要求 。水泥要选用低碱优质的水泥 ． 宜选用 海工混凝土在 总体上要满足工作性 能优 良、 无宏观缺 陷、 体系密 硅酸盐水泥 ． 其质量必须符合通用 的硅酸盐标准 ： 掺合料要具有数量 足 并兼具经济合理 、 质量稳定的性质。首先 ， 原材 够和性能优 良的条件 ， 可以选择采用优质的粉煤灰 和粒化高炉矿渣粉 、 实和强度等设 计要求 ， 其次混凝土的各项指标不仅要满足现行行业标 硅粉等矿物掺合料 。 复合 型的胶凝材料是 由 上述二者复配而成 的． 相对 料需要达到上述要求 ． 还要满 足混凝土抗冻 融性 、 混凝土 电通量 和氯离子扩 于单一 的水泥或者掺合料具有更优的性能 ． 质量和技术指标要满足质 准的设计要求 ． 散系统 、 混凝 土碱含量等方面 混凝土配合 比的效果是一般是通过试 量标准 ， 掺人量要根据高性能混凝 土要求进行试验确定 验确定 的 ， 试验方法要参照相关 的规范规定 １ ． ２骨料 的要求 混凝土 的抗冻融性能 的试验是必要的 ． 因为抗冻融性是海工混凝 海工混凝 土的配合 骨料包括细骨料和粗 骨料 两类 ． 对这两者都具 尤其在北方较冷 的地区 ． 存在着大量 的冻融 有一定 的要求 。 细骨料 主要是砂 ， 其粒型 、 材质 、 级配等 ， 都会影响混凝 土耐久性能的重要指标 ． 在有冻融危 害的施工位置 ． 必须 做混凝土抗冻融性 能试 土 的密实性 、 聚ｌ 粘 生和耐久性 ， 海工混凝土一般选用 质量较好的 中砂 ． 危害。总之 ． 试验方法参照 ＪＪ７ — ８ Ｔ ２０ ９ 。混凝土通 电量和氯离子扩散系数 ， 是反 因为 中砂 的氯离子含量 、 含泥量较少 ， 严禁使用海砂 、 山砂和风化严重 验， 一方面表征了抵抗外 界有害杂质离子的入 侵 的砂 ， 并避免采用活性细骨料 。 粗骨料主要是石子 ． 品质对混凝土 的 应密实程度 的重要指标 ． 其 另一方面表征 了混凝 土抑制钢筋锈蚀 的能力 ． 分别体现 出混凝 强度 、 流动性 、 和易性和耐久性影响很大 ． 在条件允许 时优先选择级配 能力 ． 土的寿命 和钢筋的寿命 ． 也就是反映 了混凝 土的耐久性 ． 试验方法 分 碎石 ． 不得使用具有碱活性 的粗骨料 别参照相应 的试验标准 混凝土的碱含量是抑制碱一 骨料反应 的重要 １ 拌 合 用 水 的要 求 ３ 应结合各原材料 的 碱量综合考查 和试验分析 含 海工混凝土 的拌合用水必须符合 《 水运工程混凝土施 工规范》 手段 ． 的 ２４工程实例 ． 要求 ． 因为 当水中含有 的有害杂质含 量超标时 ． 会严 重影响混 凝土的 工程概况如下 ： 临海高等级公路如东段第 五合 同段位 于如 东县 大 质量 ， 加剧钢筋的锈蚀速度 ． 进而降低混凝土 的耐久性能 。因此 ， 在选 靠近 ２ １ ２ 省道 ， 途经九龙村 、 凌港村 、 东安科技 园区、 宁港公 用混凝土 的拌合 用水时 ． 须严格筛选 和选择 ． 必 尽量 采用不含 有影响 豫镇境 内， 呈南北走 向。本标段 内有 ３ 座大桥 。 本工程范围内经过 ５ 水泥硬化 、 水泥正常凝结 、 促使钢筋锈蚀的饮用水 ， 严禁使用 海水用做 司等所在地 。 设 系梁和盖 梁的环境作用等级是 配制混凝土 的拌 合用水 ， 因为海水 中含 有大量 的氯 离子 而氯 离子是 道 围海 大堤 ． 计文件 中本桥 的桩基 、 Ｄ级． 立柱 的环境作用等级是 Ｅ级． 条大河水 深约 ３ ５ ． 条 小河水 ３ —ｍ ９ 影响混凝土耐久性的主要因素之一 深约 Ｉ３ 河流流量随季节性分配极 不均匀 ． － ｍ． 枯水期在 １－ １４月份 。 最 １ ． ４化学外加剂的要 求 ． 丰水期 在 ５ １ 月 份 ， ０ —Ｏ 最高水位 ２ ｍ， ． 一般七 、 ５ 八月份 的 要保证海工 混凝土的耐久性 ． 一般 都需 要采用低水 胶 比． 就要 低水位 １ ｍ， 这 ０ 一０ 大多数河流基 借 助优质 的高效 减水剂来 实现。所采用 的化学外加剂 质量必须符 合 径流量 占年径流量的 ６ ％ ７ ％ 如泰运河居线路 中部 ． 纳潮河在南半段 ， 沿线绝大部分地 区鱼塘分布 ， 鱼 《 混凝 土外 加剂》 等相关规范规定 ， 同时使 用方法还应符合一定 的技术 本上分布在北半段 ， ５ ３ 水深 １ ｍ左右 全线路基 采用双 向四车道 ． ５ 规范 ， 氯离子的含 量必须控 制在 一定范围内。减水剂首选 的是 聚羧 酸 塘面积 １ 亩一 ５亩左右 ． 设计时速 ｌ Ｏ ｍｈ Ｏ ｋ ／。试 配强度 ｆ ０４ ＋ ． ５ ５ ４ ． Ｄ ｅ － ０ １ ４ ＊－ ８ Ｍ ａ ｕ ． ６ ２ 系高性 能减水 剂 ，引气剂 的质量 和使用都要 符合相关的技术规范 ． 此 标准 ， 基 准水灰 比 ｗ／＝ ｏ ６ ４ ． ／４ ． ０ ６ ０ ７ ４ ．） ０ ９参 照 ｃ （． ＊２ ） ８ ＋ ． ＊． ＊２ ＝ ． ４ ５ （ ２ ４ ０ ５ ３ 外还需要采用具有多项功能的复合 型外加 剂 ． 并测定 其相容性 设计桥梁部分水胶 比范围 ０３ — ．８ 基准水胶 比采用 Ｏ３ ．３ ０３ ． ．５ ２海工混凝土的配合 比设计 ．
海工高性能混凝土的配制
海工高性能混凝土的配制高性能混凝土的核心是要求混凝土具有高流动性和良好的施工性能，便于浇筑，不离析不泌水；水化温峰小，体积稳定性好；较高早期强度；力学性能稳定；在严酷的工作环境下有较高的耐久性。
而海工高性能混凝土在上述要求基础上，对混凝土的耐久性性能有更高的要求。
一．海工高性能混凝土技术性能具体要求有如下几点：1.1工作性好好的工作性可保证混凝土质量均匀，便于施工，易于成型，节省劳力，速度快也经济。
工作性好主要体现在：①坍落度较大且经时损失小。
对泵送混凝土坍落度应在180 mm以上，非泵送混凝土坍落度也应在100 mm以上，坍落度损失根据环境变化控制在满足施工要求范围。
②不泌水，抗离析，均匀性好。
泌水和离析是混凝土的属性，在混凝土配合比不合理，特别是砂率偏低，用水量稍偏高或减水剂掺量略高时就会产生泌水和离析，导致板结，这就要求混凝土的配合比设计一定要精确，做室内试验时所用原材料要与现场所用材料一致，再就是现场拌合用原材料的计量要准确，尤其是砂石含水时，现场应加强含水率的检测，拌合用水量应扣除砂石所含水分。
③填充性好。
新拌混凝土的填充能力是评价混凝土工作性的一项指标，它不仅评价流动中混凝土的变形能力，而且也是评价抗离析性的重要依据，新拌混凝土的填充能力取决于其变形能力和抗离析性，在低坍落度时，新拌混凝土的填充能力主要由变形能力控制，而高坍落度时主要由抗离析性控制。
变形能力和抗离析性是一对矛盾，在大坍落度时，采用复合高效减水剂提高变形能力，但抗离析性无法解决，必须要采用增稠剂（或称稳定剂）。
1.2合理的强度海工项目工期紧，任务重，施工方为提高模板周转和场地利用率，加快混凝土施工速度，缩短工期，也会片面追求施工进度，结果是需要混凝土高的早期强度，从而采用早强水泥，过早拆模及过早结束养护，新拌混凝土浇筑就位后需要有足够长的养护时间使其处于潮湿和适当温度的环境里水化，如果因抢工而过早结束养护或养护不良，使表层混凝土过早地暴露于失水的干燥环境中而得不到充分水化，就会严重损伤表层混凝土的密实性和强度性能。
高耐久性混凝土配合比设计方案及优化思路
高耐久性混凝土配合比设计方案及优化思路摘要：本文根据海洋氯化物环境中综合管廊工程对混凝土的特殊要求，通过一个高性能耐久性混凝土的配合比设计方案及优化实例，讲解了这种高性能混凝土的设计方案和优化思路。
关键词：高耐久性砼；裂缝宽度控制；氯离子扩散系数温州瓯江口新区一期市政工程PPP项目，其中含五条综合管廊，长约12km，高性能耐久性混凝土方量约为12万m3。
本项目管廊工程处于沿海的浅滩围涂区域，属于海洋氯化物环境，综合管廊工程的结构设计使用年限实际是永久性设计，因此设计使用年限和环境类别应进行耐久性设计。
本工程所采用的高性能耐久性砼为常规原材料经配比优化设计和特殊工艺制作而成的，在沿海环境中具有高耐久性、高稳定和良好工作性，混凝土所用的水泥、辅助胶凝材料、粗集料、外加剂等原材料和混凝土配合比、拌合、浇筑、养护等均不同于普通混凝土施工。
因其独特的性能要求和特殊的使用环境，对其各方面的性能提出了更高的要求。
结合特有的使用环境，综合各项标准要求，我们对该项目的高耐久性砼配比按以下方式进行了设计和优化。
1.依据国家标准与规范（1）《海港工程高性能混凝土质量控制标准》（JTS 257-2-2012）（2）《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008（3）《高性能混凝土应用技术规程》（CECS 207：2006）（4）《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）（5）《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》（6）《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T 10-2011）（7）《混凝土耐久性检验评定标准》（JGJ/T 193-2009）（8）《混凝土强度检验评定标准》（GB/T 50107-2010）（9）《通用硅酸盐水泥》（GB 175-2007）（10）《防腐阻锈剂》（GB/T 31296-2014）2. 高耐久性混凝土配合比设计与优化2.1 设计要求设计使用年限：120年；? 综合管廊及其附属工程结构混凝土强度等级：为C40防水混凝土，? 抗渗标号P8；结构裂缝控制等级为三级，结构构件的最大裂缝宽度限值不应大于0.2mm，且不得贯通；? 结构安全等级为一级；? 腐蚀环境：根据勘察报告，场地环境类型为Ⅱ类环境，地下水对混凝土及钢筋具有微腐蚀性，为增加管廊结构的抗侵蚀与抗渗性，建议在水泥中添加RMA海水耐蚀剂。
海工高性能混凝土配制技术
磨细粒化高炉矿渣
粉煤灰
硅灰
５０～８０
２５～５０
５～１０
３．４ 抗裂性
海工高性能混凝土大都采用泵送混凝土，其
高流动性和可泵性也产生一些负面影响，如胶凝
材料用量增大、砂率及坍落度大都会加剧混凝土
量的 ５０％时，才能明显提高混凝土抗氯离子渗透
性，硅灰掺量过大会影响混凝土拌合物的和易性
及增加混凝土的收缩。磨细矿渣粉、粉煤灰、硅
·１２·
水运工程
２００６年
表 １ 上海地区Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰胶凝效率 （Ｋ） 的参考值 （标准养护条件下）
龄期／ｄ Ｋ
２８ ０．４～０．６
６０ ０．６～０．８
９０ ０．８～１．０
ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｈｉｇｈ－ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ｗａｔｅｒ－ ｂｉｎｄｅｒ ｒａｔｉｏ， ｓａｎｄ ｒａｔｉｏ， ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ．
关键词：海工高性能混凝土；配合比；耐久性；设计
中图分类号：Ｕ２１４．１＋８
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００２－ ４９７２（２００６）０２－ ０００９－ ０４
Ｍａｒ ｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ Ｈｉｇｈ－ Ｐｅｒ ｆｏｒ ｍａｎｃｅ Ｃｏｎｃｒ ｅｔｅ Ｍｉｘｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ＷＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ－ ｑｉ
海工耐久性混凝土配合比研究
海工耐久性混凝土配合比研究【摘要】海工环境下钢筋混凝土结构的耐久性问题，已经引起工程界广泛关注，因此对影响混凝土耐久性的配合比的研究具有重要意义。
本文首先简单介绍了海工混凝土的使用现状和配合比的重要影响，然后详细介绍了海工混凝土的原材料要求和具体的配合比设计，最后对海工耐久性混凝土的应用前景做综合展望。
【关键词】海工混凝土;耐久性;配合比0.前言随着国民经济的不断发展，社会建设工程数量和规模都在不断增长，对混凝土和钢筋等建筑材料的需求量和各方面性能要求都不断提高。
混凝土作为建设工程中不可或缺的材料，耐久性是重要的性能要求之一，是保证混凝土结构在服役期间能够满足所需的个性性能的要求，也是混凝土结构发展的基础和主导。
海工混凝土是一种针对海工的特殊环境下研发配制的一种混凝土，在进行配制时需要考虑海工环境下氯离子的侵蚀对耐久性的破坏。
氯离子对钢筋的锈蚀是通过破坏钝化膜、形成腐蚀电池、去极化作用、导电作用等机理，进入的途径主要包括两种，一是配制混凝土时通过原材料掺入，二是通过混凝土的宏观和微观缺陷渗入。
影响海工混凝土耐久性的因素，可以概括为下列四个方面：配合比、原材料性能、外界的环境条件和施工的质量。
其中外界的环境是人们较难掌控的因素，只能通过改善其他三个方面提高混凝土的耐久性以增强对外界环境的抵抗作用。
本文主要针对配合比对海工混凝土耐久性的影响进行探讨和分析。
1.配制海工混凝土的原材料要求1.1胶凝材料的要求优质的胶凝材料是保证配制的混凝土具有足够耐久性的前提，不但能够改善混凝土的施工性和和易性，而且能够增强混凝土的密实度，从而提高混凝土的耐久性性能，同时还可以提高配置的混凝土强度。
因此，为了保证配制的混凝土达到海工混凝土高耐久性的要求，配制采用的胶凝材料必须满足一定的要求。
水泥要选用低碱优质的水泥，宜选用硅酸盐水泥，其质量必须符合通用的硅酸盐标准；掺合料要具有数量足够和性能优良的条件，可以选择采用优质的粉煤灰和粒化高炉矿渣粉、硅粉等矿物掺合料。
海工高性能混凝土配合比设计
海工高性能混凝土配合比设计摘要：海洋工程处于恶劣的海洋环境，具有气温高、湿度大、海水含盐度高的特点，受海水、海风、盐雾、潮汐、干湿循环等众多因素影响，工程主体的钢筋混凝土构件容易因氯离子侵蚀、化学介质侵蚀破坏等产生锈蚀，导致结构性能退化，危及结构的安全使用。
为保证结构耐久性，使工程达到120年设计使用年限的要求，海工高性能混凝土使用常规材料、常规工艺，以较低水胶比、适当掺量活性掺合料和较严格的质量控制措施制作的具有高的抗氯离子渗透性、满足结构要求的较高强度、良好的工作性以及较高体积稳定性。
关键词：跨海大桥；高性能混凝土；配合比1 高性能混凝土基本要求1.1 耐久性处于氯盐腐蚀环境的混凝土必须具有高的抗氯离子渗透性，高性能混凝土的重要特点是具有高抗氯离子渗透性和高抗渗性。
1.2 高工作性能高性能混凝土具有良好的流变学性能，高流动性，不泌水，不离析，能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性，对于钢筋密集的高大结构中能自留成型，从而保证该结构的密实性。
1.3 低热低收缩、抗裂性混凝土构件尺寸越大，发生温度应力裂缝的可能性也越大。
减少混凝土的水泥用量和降低混凝土的初始温度及使用低热水泥、减少混凝土温差等措施，很大程度可避免或减少混凝土的开裂，大大提高了混凝土的耐久性能。
1.4 强度混凝土（抗压）强度是混凝土力学性能的考核指标和工程验收标准。
2 高性能混凝土对原材料的选择高性能混凝土原材料主要采用常规的原材料，因此不能对配制高性能混凝土用原材料提出太多的苛刻的要求，而应根据实际情况，对原材料提出关键性的技术要求，才具有实际意义。
2.1 水泥水泥；配制高性能海工耐久混凝土不得使用立窑水泥，应避免使用早强、水化热较高和高C3A含量的水泥；水泥中C3A含量宜控制在8%以内，水泥细度不宜超过380m2 /kg，游离氧化钙不宜超过1.5%。
海洋工程宜采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥质量应符合国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定，不宜采用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。
海工高性能混凝土的配制与施工
不明显。
灰、硅灰等活性矿物掺合料按一定比例复合并深加
水胶比对电通量影响明显, 水胶比越小, 电通值 工而成。根据其组分不同及应用技术特点, 在东海大
越小。 有资料表明高性能混凝土的水胶比宜控制在 桥的应用中将掺合料分为 型和 型。 型和 型
0135 以下, 总胶凝材料宜大于400 kg m 3。水胶比越 的区别是 型中掺有一定量的硅粉, 其矿物掺合料
公路 2006 年 3 月 第 3 期 H IGHW A Y M ar12006 N o 13 文章编号: 0451- 0712 (2006) 03- 0096- 09 中图分类号: U 445. 57 文献标识码: B
海工高性能混凝土的配制与施工
影响混凝土密实度的因素主要有水灰比、单位 用水量, 单位水泥用量及掺合料的品质与掺量及粗 细骨料的级配情况。水灰比影响孔隙率的多少, 因此 影响导电量和抗C l- 渗透性, 水灰比越大, 孔隙率越 高, 混凝土越不密实, 电通量指标值越大。 但水灰比 过小影响混凝土的和易性, 混凝土粘稠不利于施工。 掺合料的掺入比例与掺合料种类及品质, 影响混凝 土的抗C l- 渗透性。采用高标号低碱硅酸盐水泥, 降 低单位水泥用量, 提高掺合料用量, 其主要目的是降
— 97 —
低混凝土中富余的Ca (O H ) 2。Ca (O H ) 2 一般以板状 结晶体的形式存在, 其强度较低, 抗渗透能力差。 试
验室根据以上试验原则, 部分试验结果见表2。电通 量与水灰比、掺合料的关系见图 1 所示。
编号
水泥
表 2 部分试验结果汇总
胶凝材料 kg
级粉煤灰
矿粉
硅粉
用水量 kg
水灰比W C
电通量 C
C l- 扩散系数 ×10- 12m 2 S
海工耐久砼原材料要求
海工耐久砼原材料要求海工耐久砼指用常规原材料、常规工艺、掺加矿物掺合料及化学外加剂，经配合比优化而制作，在海洋环境中具有高耐久性，高尺寸稳定性和良好工作性的高性能结构砼。
施工前，海工环境的砼配合比应做专项设计及实验，各主要材料指标如下：1）、砼最大水胶比、最大胶凝材料及抗氯离子渗透性能：2）、水泥选用硅酸盐II型水泥，其质量必须符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的要A含量不宜求，水泥中的氯离子含量应小于0.1％，砼总含碱含量小于3kg/m3，C3超过10%。
在确定最终水泥品种之前，应做水泥与所使用的辅掺材料、外加剂等之间进行复配试验，以选用匹配性能优良的水泥。
3）、掺和材料掺和材料主要以矿渣（微粉）、粉煤灰、硅灰等活性矿物掺和料等原材料复合并深加工而成。
将各种矿物掺合材料以一定比例深加工形成一种辅掺材料，具有以下优势：第一，便于原材料质量控制；第二，便于混凝土生产和施工；第三，经深加工后，复合掺合材料的交互叠加效应将更为突出合明显，对于混凝土性能尤其是耐 Cl¯渗透性能的改善大有裨益。
粉煤灰应选用组分均匀各项性能指标稳含量不大于2%；磨定的低钙灰，且烧失量不大于8%，需水量比不大于100%，SO3细高炉渣的比表面积控制在360～440m2/kg，需水量比不大于100%，SO含量不大3于5%。
4）、细骨料中砂，品质符合《水运工程混凝土施工规范》JTJ202-2011及《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ275-2000之规定，细度模数2.6～3.0符合II区颗料级配。
砂中氯离子含量≤0.03％，含泥量≤0.2％，泥块含量≤0.5％。
不得使用海砂、山砂及风化严重合多孔砂。
严禁使用活性细骨料。
5）、粗骨料碎石，品质符合《水运工程混凝土施工规范》JTJ202-2011及《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ275-2000之规定，粗径5～25mm且级配良好。
石中氯离子含量≤0.03％，含泥量≤0.5％，泥块含量≤0.3％，针片状含量≤8％。
海工耐久性混凝土原材料选择及配合比设计
海工耐久性混凝土原材料选择及配合比设计摘要：普通混凝土主要是依据立方体抗压强度进行配制，碎石起骨架作用，砂填充碎石的空隙，水泥浆填充骨料空隙并将骨料结合在一起。
而没有充分考虑结构物所接触的大气﹑土体和水体对混凝土结构材料性能的劣化作用，尤其是海水中氯离子对混凝土结构物的侵蚀作用。
本文探讨了海工混凝土配合比的设计及海工耐久性混凝土配制时原材料的选择。
关键词：耐久性混凝土；原材料选择；配合比设计Abstract：Ordinary concrete is mainly based on the cubic compressive strength are prepared, gravel framework, sand filling macadam cement slurry filling aggregate voids voids, and the aggregate together. Without fully considering the structure of the atmosphere, soil and water contact material on concrete structure performance deterioration, especially seawater chloride ion in concrete structure erosion. This paper discusses the marine concrete mix ratio design and marine durability of concrete raw material selection.Key words: durability of concrete; material selection; mix design我国水泥混凝土工程建设发展日益迅速，对混凝土的质量要求越来越高。
海工混凝土配合比设计
海工混凝土配合比设计海工混凝土配合比设计是指根据海洋环境的特殊要求，确定混凝土中各组分的比例和性能，以确保混凝土结构在海洋环境中具有良好的耐久性和抗海洋侵蚀能力。
本文将介绍海工混凝土配合比设计的基本原理和方法。
一、海工混凝土的特殊要求海洋环境具有高盐度、高湿度、高氯离子浓度、强风浪等特点，对混凝土结构的耐久性提出了较高的要求。
海工混凝土的配合比设计需要考虑以下几个方面：1. 抗氯离子侵蚀能力：海水中的氯离子会侵蚀混凝土结构，导致钢筋锈蚀和混凝土开裂。
因此，海工混凝土的配合比设计应采用高性能水泥、适量的矿物掺合料和合理的水灰比，以提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力。
2. 抗风浪冲刷能力：海洋环境中的强风浪会对海工混凝土结构造成冲刷作用，降低结构的稳定性。
因此，海工混凝土的配合比设计应考虑增加混凝土的抗冲刷性能，采用适当的骨料粒径和骨料种类，以提高混凝土的抗风浪冲刷能力。
3. 抗盐水侵蚀能力：海洋环境中的高盐度会对混凝土结构产生腐蚀作用，降低结构的使用寿命。
因此，海工混凝土的配合比设计应采用低渗透性的混凝土材料，减少盐水渗透，提高混凝土的抗盐水侵蚀能力。
二、海工混凝土配合比设计的方法海工混凝土配合比设计的方法主要包括以下几个步骤：1. 确定设计强度等级：根据海工混凝土结构的使用要求和设计标准，确定混凝土的设计强度等级。
2. 确定水灰比：根据混凝土的设计强度等级和海洋环境的特殊要求，选择合适的水灰比范围。
3. 确定骨料配合比：根据混凝土的设计强度等级和海洋环境的特殊要求，确定骨料的配合比，包括骨料的种类、粒径和用量。
4. 确定掺合料配合比：根据混凝土的设计强度等级和海洋环境的特殊要求，确定掺合料的配合比，包括掺合料的种类、用量和替代部分水泥的比例。
5. 确定混凝土配合比：根据水灰比、骨料配合比和掺合料配合比，确定混凝土中水泥、骨料和掺合料的用量。
6. 检验和调整配合比：根据混凝土的设计强度等级和海洋环境的特殊要求，进行混凝土配合比的检验和调整，确保混凝土的性能满足设计要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海工耐久混凝土优化配制
【摘要】根据海工混凝土结构所处的环境，分析不同部位受到海水侵蚀风险程度，通过合成纤维技术、复合矿物外加剂优化配伍技术对海工混凝土进行优化配制。
【关键词】海工混凝土；耐久性；氯离子；合成纤维；复合矿物外加剂
海港、放浪堤坝等与海水接触的建筑工程中的混凝土构件，称为海工混凝土。
海工混凝土长期受到海水的侵蚀及海浪的冲击等环境因素的影响，会导致混凝土出现裂纹，致使混凝土中的钢筋受到严重腐蚀，最终促海港工程达不到设计使用的期限要求。
因此，目前混凝土耐久性研究的一个重要研究方向。
1.海工混凝土侵蚀分析
1.1混凝土结构不同部位侵蚀区域分析
根据侵蚀原因及侵蚀效果，海水对其结构的侵蚀大体上划分为5种侵蚀区域。
大气区：因海水挥发到大气中，使大气中含有很高的盐分，当接触混凝土表面后，便在表面产生沉积。
一旦吸水潮解或水分溅落，此沉积的盐分将从表面孔隙向混凝土中渗透。
当浓度达到饱和后，将以晶体析出，产生膨胀应力，对结构产生破坏作用。
浪溅区：混凝土表面一直与飞溅的海水相接触。
海水中的盐分不断的由表面向混凝土内部扩散。
加之海水的冲刷，使该区域的侵蚀相当严重。
潮差区：在涨潮时，混凝土与海水相接触，落潮后，混凝土表面又暴露于大气中。
这种干湿交替作用，导致混凝土表面产生开裂剥落。
全侵区：由于混凝土完全浸没于海水中，隔离了大气环境，又没有干湿交替作用，所以混凝土受到侵蚀的速度相对较低。
泥浆区：该区位于海底，周围介质类似于全浸区，因此对混凝土的侵蚀也相对较轻。
但海底生物和硫酸盐还原菌等也容易对混凝土产生局部腐蚀。
在这几个区中，位于大气区的部分容易受到冰冻作用和埋入钢筋的腐蚀；浪溅区和潮差区不仅受干湿交替作用，冰冻作用、碱骨料反应、钢筋锈蚀都可能在此发生，使这两个区域特别容易开裂，所以这两个区域发生的损坏往往最大；而全浸区仅受海水的化学侵蚀，因缺氧并不暴露于冰点之下，故几乎无腐蚀。
1.2 氯盐的侵蚀
海水中的nacl、mgcl2与水泥的水化物ca（oh）2作用，生成cacl2、mg（oh）2等物质，会严重破坏混凝土的内部结构，同时，大量的游离氯离子会导致钢筋产生锈蚀。
研究表明，氯离子是造成海工混凝土破坏的最主要因素。
2.提高耐久性设计措施
2.1 合成纤维的抗裂技术
2.1.1合成纤维混凝土抗裂机理
当混凝土表面水分蒸发的速度大于混凝土的泌水和毛细孔内水
向外迁移的速度时，混凝土浆体的体积发生塑性收缩，以及硬化过程水泥面的毛细孔失水也会形成干燥收缩。
此时如混凝土可塑性差或混凝土已凝结硬化但还未产生足够的抗拉强度，混凝土就会产生塑性收缩裂缝。
混凝土中掺入合成纤维后，水泥将作为砂、石等骨料的胶凝材料，同时握裹了大量的微细纤维。
这些均匀分散的纤维互相搭连成为乱向分布的网状撑托系统，起承托骨料的作用，从而有效减少骨料的离析，减少泌水，提高粘聚性及保水性，减少了沉降收缩。
可以抑制混凝土的开裂过程，提高混凝土的韧性，提高了混凝土的抗拉强度，凝结后受到纤维在基体内部已构成的致密网状系统的重重阻挡，难以扩展成裂缝，从而有效达到防裂的目的。
2.1.2合成纤维混凝土抗裂技术方案
1）合成纤维适宜掺量试验配合比试验研究
确定合成纤维改善混凝土抗裂性能的适宜掺量，然后对用混凝土进行抗裂性能验证。
2）试验内容与方法
a）混凝土抗裂试验及方法：参照karri平板抗裂试验。
b）合成纤维混凝土的拌合物性能：对混凝土拌合物的含气量、坍落度随时间的损失，初凝和终凝时间以及对泌水速率的影响。
试验方法参照gb/t 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》。
c）合成纤维混凝土的收缩变形性能：参照gb/t 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》。
d）合成纤维混凝土的抗氯离子渗透性能：试验方法按照美国astm c1202-94规定的方法进行（参照《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》jtj275-2000）。
e）合成纤维混凝土的抗冻性能：混凝土参照gb/t 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（快冻法）。
3）试验结果
从检验结果表明：1）在混凝土中掺入合成纤维，可明显改善混凝土的抗裂性能。
2）掺加聚丙烯纤维的混凝土成本增加大约22元/m3。
但显著降低了海工混凝土裂缝导致耐久性劣化的风险，故合成纤维混凝土抗裂技术有长远的技术经济效益。
2.2复合矿物外加剂优化配伍技术
2.2.1复合矿物外加剂作用机理
复合矿物外加剂配伍指将三种矿物外加剂中的两种或三种最佳
复配后掺入混凝土中。
复合矿物外加剂能够产生诱导激活效应、表面微晶化效应和界面耦合效应，促使混凝土致密的结构和优良的界面粘结性能，表现出良好的物理力学性能。
同时，复合矿物外加剂能够改善混凝土和易性，辅助减水，改善塌落度损失等特点。
另，掺复合矿物外加剂的混凝土可形成比较致密的结构，而且显著改善了新拌混凝土的泌水性，避免形成连通的毛细孔，因此矿物外加剂可改善混凝土的抗渗性。
同理，二氧化碳难以侵入混凝土内部，故矿物外加剂混凝土具有优良的抗碳化性能，从而能够提高混凝土的耐久性。
2.2.2复合矿物外加剂优化配伍技术方案
本技术方案拟优选粉煤灰、矿渣微粉、硅灰三种矿物外加剂复合配制高性能海工混凝土。
通过研究得到复合矿物外加剂优化配伍结论如下：
（1）复合矿物外加剂优化配伍
ⅰ型复合矿物外加剂：矿粉：40～60%，粉煤灰：40～60%
ⅱ型复合矿物外加剂：矿粉：50～60%，粉煤灰：35～40%，硅灰6～10%
（2）复合矿物外加剂特性
掺入ⅱ型复合矿物外加剂的混凝土交互复合效应为正效应，综合性能的改善作用明显优于掺入ⅰ型复合矿物外加剂的混凝土。
（3）复合矿物外加剂经济性
掺入自配i、ⅱ型复合矿物外加剂的混凝土与掺市售的同类型i、ⅱ型矿物掺合料的混凝土每立方米的成本可分别降低6.3元和46.3元。
掺复合矿物外加剂的混凝土无论拌合物的性能还是硬化性能均好于掺市售矿物掺合料的混凝土性能。
所以复合矿物外加剂在高性能海工混凝土中具有广阔的技术经济前景。
3.小结
通过分析研究，得出利用合成纤维技术、复合矿物外加剂优化配伍技术对海工混凝土进行优化配制能够有效提高混凝土的耐久性。
参考文献：
[1]金伟良，赵羽习，混凝土结构耐久性[m] 科学出版社 2002
[2]杨雯雯；纤维混凝土力学性能及耐久性能试验研究[d] 山东大学 2012
[3]刘斌云，张胜，李凯海工混凝土结构的腐蚀机理与防腐措施[j] 工程建设与设计 2011年01期
[4]宋从美，郑立兰，李强，刘勇多种矿物掺合料复合使用配制高强高性能混凝土山东建材 2002年
作者简介：
李明跃，男，出生年月：1982.08，籍贯：安徽宿州，工作单位：安徽省产品质量监督检验研究院，研究方向：建筑材料研究，学历：本科，职称：工程师。