保证混凝土高性能的技术措施

保证混凝土高性能的技术措施

混凝土耐久性主要涉及到抗渗、抗冻、抗裂、抗冲磨、碳化、抗侵蚀及碱骨料反应等。施工中通过采用有自动计量和检测装置的拌合站拌制，严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序，强化保湿保温养护，实现混凝土施工全过程的质量控制，从而确保混凝土耐久性能。

1、高性能耐久性混凝土配制技术

(1)水泥的要求

满足国家和铁道行业标准，选用低水化热、低碱含量水泥，避免使用早强水泥和高Ca3+含量的水泥。一般为品质稳定的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿碴水泥，其强度等级宜为42.5。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥宜与矿物掺和料一起使用。水泥熟料中Ca3+含量一般不超过8%(大体积混凝土Ca3+含量不超过5%)，比表面积不超过350m2/kg，游离氧化钙不超过1.5%。含碱量(按Na2O当量计)不宜超过水泥质量的0.60%。钢筋混凝土所用水泥的氯离子含量不宜超过水泥质量的0.20%。本桥使用水泥在满足上述要求基础上，使用客专公司指定的产品。

(2)粗细骨料的要求

骨料选用符合《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》，要求选用吸水率低、孔隙率小、洁净的球状或粒状，严格控制针片状颗粒含量。粗骨料堆积密度一般应大于1500kg/m3(较致密石子应大于1600kg/m3)，空隙率不大于7%，吸水率不大于2%，针、片状颗粒含量不超过5%。最大公称粒径不超过25mm，且不超过钢筋保护层厚度的2/3。细骨料选用天然中粗河砂，不使用机制砂及山砂，细度模数宜在2.6～3.2。不同细度模数砂子的0.75mm、0.6mm和0.15mm筛累计筛余量分别为0～5%、40～70%和≥95%。潮湿环境中的混凝土结构，混凝土骨料的砂浆棒膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法》(TB/T2922.5)检验不得大于0.10%，岩石柱膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速岩石柱法》(TB/T2922.4)检验不得大于0.10%；因条件所限超过上述限值时，除了骨料的砂浆棒率不得大于0.20%外，还应在混凝土中掺加适量的矿物掺和料或经试验确定的外加剂，以抑制混凝土的碱骨料反应。混凝土的总碱含量应满足TB/T3054规定，或选用非碱活性骨料配制混凝土。

(3)外加剂及掺合料的要求

适量掺用优质粉煤灰、硅粉、磨细矿碴粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料，掺量控制

在20%左右，并按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求严格控制有害成分。外加剂采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构和明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂，尽量降低拌合水用量。高效减水剂的减水率不小于20%，硫酸钠含量不大于减水剂干质量的10%。外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总质量的0.02%，氯化钙不能作为混凝土的外加剂使用。各种阻锈剂的长期有效性需经检验，不使用亚硝酸钠类阻锈剂。拌合用水满足TB10424的相应规定，最大水胶比不大于0.5。混凝土的最大水胶比、最小水泥用量和最低、最高胶凝材料用量，根据现场试验限制在适宜的范围内。尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量，一般胶凝材料最小用量不小于300kg/m3，最大用量不大于450 kg/m3。

(4)搅拌控制

采用自动计量装置对混凝土原材料进行计量，材料用量严格执行施工配合比要求，最大允许偏差符合下列规定(按重量计)：胶凝材料(水泥、矿物掺合料等)±1%；专用复合外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌合用水±1%。

搅拌混凝土前，用直接法测定粗细骨料含水率，校核拌合站自动检测系统，准确测定因天气变化引起的粗细骨料含水量变化，及时调整施工配合比。含水率每班抽测不少于3次。

搅拌时先投入细骨料、水泥、矿物掺合料和专用复合外加剂；搅拌均匀后加入所需用水量；待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料，继续搅拌至均匀为止。每阶段搅拌时间不少于30s，总搅拌时间2～3min。

冬季搅拌混凝土前，先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，以满足最低入模温度(12℃)要求。水泥、专用复合外加剂及矿物掺合料使用前运入暖棚自然预热，不得直接加热。炎热季节在堆料场搭设遮阳棚，用低温水搅拌，降低拌合物温度，或尽可能避开高温时段。

(5)运输控制

运输道路平坦畅通，使混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，具有要求的坍落度和工作性能。运输过程中对运输车采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。严禁运输过程中向输送车内加水。尽量减少运输时间，从出盘到浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土各项性能为限。

输送车到达浇筑现场，使其高速旋转20～30s，再将拌合物喂入泵车受料斗。混凝土泵输送混凝土除按JGJ/T10—95规定施工外，还要特别注意如下事项：

在满足泵送工艺前提下，坍落度尽量小，以免振捣过程中离析和泌水。输送管路起始水平管段长度不小于15m，除出口处采用软管外，其它部位均不采用软管。高温或低温环境下，输送管路分别用湿帘和保温材料覆盖。因各种原因导致停泵时间超过15min时，每隔4～5min开泵一次，使泵机进行正转和反转两个方向运动，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。

2、浇筑控制

混凝土在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑完毕。浇筑前仔细检查钢筋保护层垫块位置、数量及其紧固程度，指定专人作重复性检查，确保钢筋保护层厚度，构件侧面和底面的垫块至少为4个/m2，绑扎钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。混凝土入模前再次测定温度、坍落度、含气量和泌水率，性能指标满足要求方可入模浇筑。

浇筑时混凝土自由倾落高度不大于2m；当大于2m时，采用滑槽、串筒、漏斗等辅助器具，确保不出现分层离析现象。采用分层连续推移的方式浇筑，施工间隙时间不超过90min，不得随意留置施工缝。泵送作业先采用水泥砂浆湿润管道，再进行混凝土输送，待混凝土连续不断输出，均匀且不产生气泡时开始布料。混凝土分层厚度不大于300mm，浇筑墩台混凝土前，底部先浇入50mm厚水灰比略小于混凝土的水泥砂浆。浇筑大体积混凝土结构前，根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施，主要有搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间温差不得大于20℃。

3、振捣控制

振捣采用插入式高频振动棒、附着式高频振捣器、表面平板高频振捣器等设备，按规定的工艺路线和方式进行。浇筑中及时将混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不超过30s，避免过振。

用插入式高频振捣器振捣时，采用垂直点振方式。若需变换振捣棒位置，先竖向缓慢将振捣棒拔出，再移至新的位置，不得将振捣棒在拌和物内平拖移动，也不得用振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的拌合物。

振捣过程中加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，由专人负责监视模板、管道、钢筋和预埋件，防止螺栓松动、模板变形。