混凝土机械行业领导者！
& 浅谈高耐久性混凝土的配制
浅谈高耐久性混凝土的配制
核心提示：摘要：介绍混凝土高耐久性指标和要求，从原材料选择、配合比设计方面阐述高耐久混凝土的配制和质量控制思路。 　　关
摘要：介绍高耐久性指标和要求，从原材料选择、配合比设计方面阐述高耐久商品混凝土的配制和质量控制思路。 关键词：商品混凝土 高耐久性 配制 从上世纪中期以来，商品混凝土成为了使用最广泛的建筑材料之一。以往工程中都比较重视商品混凝土的强度而容易忽视商品混凝土的耐久性，但调查显示[1～5]，许多国家的商品混凝土构筑物都受到不同程度的侵蚀与破坏，严重的导致强度下降，结构破坏甚至倒塌。采用高性能商品混凝土替代传统商品混凝土结构物和建筑，改善商品混凝土耐久性能，延长商品混凝土构筑物使用寿命，研制并应用高耐久商品混凝土，不仅能够大大提高项目的投资效益，而且功在当代，利在千秋，具有深远的经济效益和社会效益。 1 商品混凝土高耐久性的指标和要求 1.1 考虑当地环境要素，为确保商品混凝土构筑物100年设计使用寿命的要求，依据环境作用等级，确定商品混凝土耐久性所涉及到的抗冻、碱集料反应等的设计指标为：①商品混凝土56d电通量：C35～C45<1500库仑；C50<1000库仑。②商品混凝土的抗冻等级（56d）≥F300。③商品混凝土的抗裂性应通过对比试验。④商品混凝土首选非碱活性骨料。若使用碱活性骨料，商品混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。 1.2 高耐久性商品混凝土要求的原材料品质、配合比参数限值如下：①商品混凝土强度等级≥C35。②严格控制用量：C35胶凝材料用量≥320kg/m3、≤400kg/m3，水胶比≤0.5；C40水胶比≤0.45；C50水胶比≤0.36。③商品混凝土中的最大氯离子含量为0.08%。④大体积商品混凝土避免采用高水化热水泥，优先采用双掺技术。 2 高耐久商品混凝土的配制思路 针对商品混凝土的耐久性指标和要求，应以配合比设计为重点，尽可能降低商品混凝土的单位用水量，实现低水胶比和低浆体用量[6]，并将单位用水量作为控制商品混凝土耐久性的一项首要控制手段，贯穿于商品混凝土生产的过程控制和施工管理。如下分别从原材料选择、配合比设计方面阐述高耐久商品混凝土的配制和质量控制。 2.1 原材料优选 2.1.1 水泥。细颗粒较多的水泥，水化后在商品混凝土内部产生微小毛细孔，可以使有害孔隙减小，从而提高商品混凝土的抗渗性，但需注意水泥细度的增加对降低水灰比不利，使商品混凝土抗裂性下降。配置商品混凝土时，优先采用水化热低的普通硅酸盐水泥。对水泥技术指标的要求：除基本技术指标满足国家标准（GB175-2007）对普通硅酸盐水泥的要求外，在细度上要求水泥不宜过细。此外还控制对体积安定性有较大影响的游离石灰、三氧化硫和氧化镁的含量，以及水化速度快、水化热高、需水量大、体积收缩大的铝酸三钙含量，严格控制水泥的碱含量（以Na2O计）不大于0.6%，熟料中C3A含量不大于8%。 2.1.2 粗、细骨料。配制高耐久性的商品混凝土的骨料应满足下列要求： ①质地均匀坚固，粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小。②处于冻融循环下的工程商品混凝土，宜进行骨料的坚固性试验，坚固性试验的失重率要低于5%（细骨料）和8%（粗骨料）。③对于可能处于干湿交替或者冻融循环下的商品混凝土，粗、细骨料中的含泥量应该分别低于0.7%和1%。④在氯盐环境作用下的商品混凝土，不宜采用抗渗性较差的岩质如某些花岗岩、砂岩等作为骨料。⑤对于重要的钢筋商品混凝土工程应严禁使用海砂。⑥粗、细骨料中硫化物及硫酸盐含量均小于0.5%，氯离子含量均小于0.02%。 针对以上要求，配置商品混凝土选用的细骨料应为级配良好、质地均匀坚固、吸水率低的天然中粗砂，级配区为Ⅱ区，控制其细度模数在2.6～2.9之间。粗骨料应为级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小、吸水率小的洁净碎石，粒径5～31.5mm（C50为5～25mm），特别控制其吸水率小于1.0%，压碎值指标小于10.0%，针片状含量小于8.0%，坚固性指标小于5.0%。在满足泵送及施工的条件下，尽量扩大粗骨料最大公称粒径（优先选用5～31.5mm），因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每方商品混凝土的砂浆和水泥用量越小，水化热就随之降低，此为配制高耐久商品混凝土的关键。 2.1.3 。在保证商品混凝土拌和物所需流动性的同时，应尽可能降低用水量，减少水灰比，使商品混凝土的总孔隙、特别是毛细管孔隙率大幅度降低。加入减水剂后，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起了润滑的作用，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，增加了商品混凝土的流动性，改善了拌合物的和易性，从而达到减水的目的。许多研究表明，当水灰比降低到0.38以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到0.38以下。 高耐久性商品混凝土的配制应选用减水率高、坍落度损失小、适量引气，能明显提高商品混凝土的耐久性且质量稳定的外加剂。一方面它与水泥及各种矿物掺合料之间有良好的相容性，另一方面商品混凝土中掺入减水剂后使商品混凝土工作性能有了明显的改善，减少拌合用水量，降低水泥用量，从而降低了水化热，赋予商品混凝土高密实度和优异的施工性能。泵送商品混凝土可同时添加缓凝剂，延缓凝结时间，避免因凝结时间过早导致商品混凝土层间缝隙的产生，从而使商品混凝土防水、抗裂和整体强度提高，同时也改善商品混凝土的和易性，减少运输过程中的坍落度损失。 2.1.4 掺合料。优先采用双掺技术，利用不同矿物成分的协同优势，以改善新拌和硬化商品混凝土的性能，并使高性能商品混凝土更经济和更生态。粉煤灰和矿粉在商品混凝土配合比中的应用，一方面由于其颗粒呈圆球状，加入到商品混凝土中后能起到润滑作用，可显著地改善商品混凝土的和易性，大大改善商品混凝土工作性能；同时在满足强度要求下可替代部分水泥，以降低水化热，减小商品混凝土的温度应力，从而增加地铁商品混凝土的抗裂性能；另一方面由于粉煤灰和矿粉的火山灰反应，进一步改善商品混凝土内部的孔结构，使商品混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步细化，分布更加合理，使硬化后的商品混凝土更加致密，商品混凝土收缩值也相应减小。
2.2 优化配合比设计 商品混凝土配合比设计的参数值（设计的目标强度值、水胶比、工作性、最小胶凝材料用量、抗渗等级、抗冻等级、56d电通量、氯离子含量、总碱含量等）同时满足JGJ55-2000《普通商品混凝土配合比设计规程》、GB/T《商品混凝土结构耐久性设计规范》、CCES01-2004《商品混凝土结构耐久性设计与施工指南》、CECS220：2007《商品混凝土结构耐久性评定标准》、《地铁商品混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建[号）中相关配合比要求的所有规定。 采用低水胶比、双掺掺合料（矿粉和粉煤灰）或者单掺掺合料、添加引气减水剂的设计思路。在完成初步配合比计算后进行试配并调整确定，保证强度达到设计要求，同时满足施工和易性要求。 3 结语 提高商品混凝土的耐久性对于当前实现可持续发展战略，更好地利用资源、节约能源和保护环境，都具有十分重要的意义，这需要我们研究原材料及配合比对商品混凝土性能，特别是耐久性能的影响，来更好的延长商品混凝土构筑物使用寿命。 参考文献： [1]American Society of Civil Engineering（ASCE），2001 Report Card for America’s Infrastructure，2001. [2]M EHTA P K.Concrete durability： fifty year’s progress[A].Proceeding of 2nd International Conference on Concrete Durability[C].ACISP126-1，. [3]A performance specification for durable concrete[J].Construction and Building Materials，）：375-379. [4]商品混凝土结构的耐久性综合调查报告[R].商品混凝土结构耐久性综合调查组，1990.1. [5]全国水工商品混凝土建筑物耐久性及病害处理调查报告[R].水利水电科学研究所，1986. [6]吴中伟，廉慧珍.高性能商品混凝土[M].北京：中国铁道出版社，1999. 作者简介：达海清（1981-），女，青海互助人，助理工程师，研究方向：商品混凝土配合比设计与商品混凝土性能。
微信“扫一扫”资讯全知晓工具类服务
编辑部专用服务
作者专用服务
粗骨料对混凝土性能影响的试验研究
针对粗骨料是混凝土的主要成分，在混凝土中起着重要的作用。本文主要从粗骨料的吸水率、空隙率、颗粒形状、强度等方面试验，研究其对混凝土性能的影响，以利于提高建筑工程混凝土的力学性能和耐久性。
作者单位：
中铁大桥局集团第六工程有限公司
年，卷(期)：
机标分类号：
在线出版日期：
本文读者也读过
相关检索词
万方数据知识服务平台--国家科技支撑计划资助项目（编号：2006BAH03B01）(C)北京万方数据股份有限公司
万方数据电子出版社评价高性能混凝土耐久性综合指标_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价高性能混凝土耐久性综合指标
上传于||文档简介
&&评&#8203;价&#8203;高&#8203;性&#8203;能&#8203;混&#8203;凝&#8203;土&#8203;耐&#8203;久&#8203;性&#8203;综&#8203;合&#8203;指&#8203;标
阅读已结束，如果下载本文需要使用0下载券
想免费下载更多文档？
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢客运专线耐久性混凝土对骨料的指标要求及原因浅析_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
客运专线耐久性混凝土对骨料的指标要求及原因浅析
上传于||暂无简介
阅读已结束，如果下载本文需要使用1下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩3页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢宋少民：高品质骨料及其对混凝土性能的影响
来源：中国混凝土与水泥制品网&
　　日，机制砂石人工骨料的生产和在混凝土中的应用技术交流会在北京隆重召开。北京建筑工程大学教授宋少民以“高品质骨料及其对混凝土性能的影响”为题做报告。讲述了现代混凝土的定义和特征、高品质骨料的技术要求、高品质骨料对混凝土性能的影响。
　　现代混凝土的定义和特征定义：
　　现代混凝土是在高效减水剂开发和利用基础上，矿物掺和料得到广泛应用的多组分混凝土。
　　1、以大流态为主体，拌合物流变性成为一个重要问题；2、胶凝材料由水泥和掺和料共同组成；3、强度等级范围大大拓展；4、骨料品质的影响突显，机制砂成为建筑砂主要品种；5、水胶比降低，低活性掺和料得以广泛应用。
　　骨料对于混凝土的重要意义
　　混凝土中最稳定的组分是骨料。如果不能用足够包裹骨料的最少量的浆体和最大量的骨料组成具有工程所需要的良好施工性能的拌和物，是不可能得到耐久的混凝土的。骨料的品质在很大程度上决定着混凝土配合比设计的路线。
　　法天师地 敬重万物
　　我们不要幼稚地认为"人定胜天"，而更应该遵循"天人合一，自然为重"的原则。
　　山石河卵的存在历史悠长，其耐久性不言而喻。我们在制备混凝土时尽可能使骨料比例增大，符合古人"天人合一、法天师地"的哲学思想。
　　老子说：天地不仁，以万物为邹狗。告戒我们应该体恤、敬重世间万物。
　　我们高质量加工机制砂石，能够很好地服务于混凝土，实现节能减排，延长混凝土结构物寿命。就是做到物尽其用，"以万物为刍狗"。
　　规模空前的基础设施建设
　　我国建筑结构以钢筋混凝土结构形式为主体，混凝土用量接近世界年产量的60%，砂石骨料消耗量巨大，生态、资源受到严重影响和挑战。如果这样沉重的代价不能换来好的技术效果和建筑物的长寿命，我们将贻害子孙。
　砂石质量严重制约我国混凝土质量和新技术应用
　　砂石是混凝土质量控制的上游环节，我国砂石质量差，级配不合理、空隙率高，粒形不好，不仅影响混凝土拌合物和易性，对混凝土力学性能和耐久性都带来不利影响。
　　砂石质量差造成的后果：拌合物流变性不良；浆体用量大，浆骨比高；影响力学性能或局部出现大缺陷；体积稳定性差。
　　提高砂石质量是水泥混凝土产业节能减排的必由之路
　　砂石质量好，就可以有效控制浆量，进而降低水泥用量，对于我国在今后一个时期内控制和减少水泥产量，实现节能减排的战略目标意义重大。
　　现代混凝土更看重骨料哪些性质？强度、级配、粒形、空隙率……
　　骨料的作用与强度
　　更多情况下骨料的作用：抑制收缩，防止开裂而不是传递应力；对于干硬性混凝土、低塑性混凝土和高强泵送混凝土粗骨料要求高于混凝土强度，普通泵送混凝土一般骨料可不要求立方体抗压强度指标。
　　高品质骨料的技术要求
　　什么样的骨料才算是高品质呢？
　　传统骨料品质的不足：颗粒形状不好；级配不良甚至说没有级配可言。
　　传统骨料的问题：不考虑砂石的整形；不考虑机制砂的级配调整。
　　关于骨料颗粒形状的问题：粗骨料针片状的定义与指标过宽；机制砂没有粒形要求。
　　对策：提出非常不规则骨料概念与指标要求；提出片状颗粒的概念与指标要求。
　　高品质骨料的技术要求
　　英国BS812规定：碎石或卵石的针状颗粒（即颗粒的长度大于该颗粒的平均粒径1.8倍）和片状颗粒（即颗粒的厚度小于该颗粒的平均粒径0.6倍）。
　　高品质骨料的主要技术要求
　　粗骨料：
　　颗粒表面具有不渗透的结构特征，则不利于形成良好的粘结；骨料吸水率大则不利于抗冻性。建议粗骨料吸水率控制在1.5%以下。
　　细骨料：
　　砂表观密度、松散堆积密度应符合如下规定： 表观密度不小于2500 kg/m3； 松散堆积密度不小于1450 kg/m3； 空隙率不大于43%。
　　关于碱活性骨料：
　　在强调产业可持续发展和资源合理利用的大背景下，认为碱活性骨料不可用的观点不可取。经碱集料反应试验后，试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期膨胀率应小于0.10%(本款不作为合格与等级评价指标)。如果骨料具有碱活性，则要求配制混凝土时粉煤灰占胶凝材料比例不低于30%或矿渣粉占胶凝材料比例不低于40%，并相应采用较低的水胶比，含气量不低于4.0%。
　　岩石：
　　1、严格选择母岩，禁止用泥质砂岩或风化严重的其他山岩加工粗细骨料。
　　2、 禁止用放射性指标超标的山岩加工骨料。
　　3、加工砂石时注意剥离山皮土。
结论与观点
　　1、本课题使用的加工玄武岩、石灰石岩的粒形和级配明显优于新疆破碎卵同材质骨料。制混凝土所需胶凝材料用量对比图2、在C50以上的较高等级混凝土中，玄武岩作为粗骨料对保证和提高混凝土早期强度（含28d）更有利。
　　3、卵石所制各种强度等级混凝土均明显低于同等级碎石混凝土，说明碎石所配混凝土机械咬合力强，对混凝土早期强度（含28d）影响明显。
　　4、通过对比同等级强度下不同粗骨料拌制混凝土所需的胶凝材料用量可以发现，破碎卵石和未破碎卵石作为粗骨料拌制中低强度等级混凝土所需的胶凝材料用量和用水量高于高品质玄武岩和石灰石岩作为粗骨料拌制的混凝土（见图1）。这是由于卵石粒形不规则者较多，破碎后级配不良，空隙率高，需要更多的细集料及胶凝材料包裹。
　　5、通过对比十组不同强度等级混凝土的实际强度可以发现，无论是3d、7d还是28d强度，玄武岩和石灰石岩作为粗骨料拌制成型的混凝土试块强度均大于破碎卵石和未破碎卵石作为粗骨料拌制成型的混凝土试块（见图2、图3、图4）。出现这种情况，除了由于机械咬合力对混凝土早期强度（含28天）重要影响外，还因为破碎后的卵石虽然机械咬合力较强，但由于级配、粒形的缺陷，直接或间接影响了混凝土强度。
　　6、观察十组不同强度等级混凝土的砂率可以发现，破碎卵石和未破碎卵石作为粗骨料拌制混凝土时的砂率要大于玄武岩和石灰石岩作为粗骨料时拌制的混凝土。这也从工作性的角度证明了破碎卵石和未破碎卵石在拌制混凝土时或由于空隙率较大，或由于粒形不好，需要较多胶凝材料来填充空隙或包裹粗骨料。
　　综上所述，利用玄武岩与尾矿石灰石岩加工的高品质混凝土粗骨料配制的C15-C60混凝土，其胶凝材料用量少，和易性良好，28天强度高，与目前新疆混凝土生产常用的卵石与破碎卵石相比较技术优势明显，且经济性较好，具有良好的发展前景。
　　混凝土产业应该遵循优质优价的市场规则，鼓励骨料加工业采用高品质骨料技术标准进行生产。粗骨料利用单粒级在搅拌站分别存贮计量，控制非常不规则骨料含量；细骨料严格执行级配技术要求，并在级配合格基础上控制细度模数。机制砂提出片状颗粒概念、检测方法以及技术指标。
　　其实骨料还有许多值得我们深入研究的问题，仅提以下几点供大家思考：
　　骨料对大流态混凝土强度的贡献是靠传递应力的骨架作用，还是靠对界面的影响？
　　骨料的饱和面干状态的界定，现在标准的方法是否合理？
　　关于粗细骨料吸水率的控制指标是否合理？
　　混凝土的魅力就在于他有太多的问题需要我们去思考、研究和实践。外国人说中国人是最能模仿别人的民族，说："you arealways follow us"。混凝土行业应该鼓励更多学者、企业家、工程技术人人员勇于质疑、勤于思考、大胆实践。中国是现代混凝土最大的舞台，中国人理所当然是主角，是引领者。
　　在此，我想提醒大家不要轻视高品质骨料生产的技术和工艺难度，不要忘记我国目前可以称得上高品质的骨料加工线不夸张的说屈指可数。同时鼓励混凝土行业领袖型企业和水泥混凝土大型集团把建设或合作建设高品质骨料加工基地作为重要战略目标，示范和引领砂石行业，促进混凝土行业水平整体提升。
　　规范与变通
　　对比东西方文化差异，我们太爱变通的习惯导致了建筑业太多的不规范行为。其实我们祖先就说过："做事要入世，为人要出世"，也就是认真做事，一丝不苟；大度为人不必太在意。我们需要质疑与创新；我们必须统一认识；我们遵循整体论。中国混凝土的路在我们脚下。
　　　同意评论声明
　　　发表
尊重网上道德，遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任
本站管理人员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容
本站有权在网站内转载或引用您的评论
参与本评论即表明您已经阅读并接受上述条款