高速公路工程高性能混凝土配制浇筑成型施工作业指导书46页.doc
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2024-09-06
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1、高速公路工程高性能混凝土配制、浇筑成型施工作业指导书编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制: 审 核: 批 准: 发 布: 二XX年X月目 录1引言42编制依据43原材料要求53.1水泥53.2掺合料53.3骨料63.4外加剂84混凝土的配合比设计84.1强度等级104.2用水量104.3水泥用量104.4外加剂的种类与用量104.5矿物掺和料的种类和用量114.6选择合理的砂率114.7高性能混凝土配合比的试配与调整115混凝土施工技术要求125.1施工前准备125.2原材料管理135.3 混凝土的搅拌135.4混凝土运输145.5混凝土浇筑145.6混凝2、土振捣175.7混凝土的养护185.8拆模206高性能混凝土配合比的验证与检测206.1施工前配比验证216.2施工过程混凝土质量稳定性检验216.3施工后结构实体检验227常见混凝土质量通病及其预防或纠正措施23附件一 混凝土快速冻融法29附件二 动弹性模量试验33附件三 抗氯离子渗透试验351 快速氯离子迁移系数法(RCM 法)352 电通量法41前 言xx高速公路(xx段)地处寒冷地区,桥梁结构设计基准期为100年,为了保障工程质量,达到预期目的,由高性能混凝土技术咨询组会同业主方、监理方共同对全线大桥及以上的高性能混凝土进行技术指导与质量控制,从混凝土原材料、混凝土配合比、混凝土配制、3、混凝土运输和输送、混凝土浇筑成型直至混凝土养护的每一个环节都做出相应规定。本指导书作为设计文件、招标文件对高性能混凝土要求的实施办法,考虑本地区的实际,对原来文件的技术要求进行了适当调整,使之更具可操作性,若有与相关要求冲突处请及时反馈到技术咨询组,本指导书由咨询组负责解释。邮箱: 联系人: 联系电话: 1引言xx公路xx界至xx段位于xx省xx市北部,北起xx交界,南至xx市,与已建xx高速公路相连接。本项目的建设不仅对完善xx高速公路网和实现xx公路在xx的贯通具有重要意义,同时对加强xx地区与xx、东北西部地区经济联系,加速环xx经济圈建设、振兴东北老工业基地、西部大开发具有重要意义,也4、将成为xxxx与xx市之间的大通道,对改善区域交通条件,发挥地区资源优势,加速地方经济发展也有重要作用。由于该工程地理位置的特殊性,地处寒冷的北部山区,受多种环境因素的侵蚀,为了达到高性能混凝土的要求,要求从混凝土原材料、混凝土配合比、混凝土配制、混凝土运输和输送、混凝土浇筑成型直至混凝土养护的每一个环节都要做到严格控制、精细、标准化施工。为此特编制本作业指导书。本细则适用于xx高速公路(xx段)全线高性能混凝土工程。2编制依据(1)混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476-2008(2)公路工程混凝土结构防腐技术规范JTG/T B07-01-2006(3)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁和5、涵洞设计规范 JTGD62-2004(4)公路工程技术标准JTG B01-2003(5)公路隧道设计规范JTG D70-2004(6)公路桥涵施工技术规范JTJ 041-2000(7)施工标准化管理实施细则-桥梁篇(试行)3原材料要求3.1水泥配制高性能混凝土水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,掺合料宜为矿渣或粉煤灰,其他类型掺合料需经过论证符合xx相关规范要求方可使用。不宜使用早强水泥。表3.1水泥的技术要求序号项 目技术要求备 注1比表面积370m2/kg(硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥)按水泥比表面积测定方法(勃氏法)GB/T8074检验2游离氧化钙含量1.0%按水泥化学分析方法(GB/T6、176)检验3碱含量0.80%4熟料中的C3A含量6%12%按水泥化学分析方法(GB/T176)检验后计算求得5Cl-含量0.03%按水泥原料中氯的化学分析方法(JC/T420)检验3.2掺合料矿物掺和料应选用品质稳定的产品。矿物掺和料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉。其他类型掺合料应经过专项论证,经业主方、监理方、咨询方认可方可应用。(1)粉煤灰原材料必须符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2005)标准中规范的II级灰以上标准。(2)矿粉原材料必须符合表3.2-2要求。(3)掺和材料中对粉煤灰、矿粉等掺合比在不同季节宜作调整。表3.2-1粉煤灰的技术要求 序号名称技术要求7、备注C50以下混凝土C50及以上混凝土1细度,%25按用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T 1596)检验2Cl-含量,%不宜大于0.02按水泥原料中氯的化学分析方法(JC/T420)检验3需水量比,%105100按用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T 1596)检验4烧失量,%5.03.0按水泥化学分析方法(GB/T176)检验5含水率,%1.0(对干排灰而言)按用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T 1596)检验6SO3含量,%3按水泥化学分析方法(GB/T176)检验表3.2-2矿渣粉的技术要求序号名称技术要求备注1MgO含量,%14按水泥化学分析方法(GB/T176)检验2SO3含量,8、%43烧失量,%34Cl-含量,%不宜大于0.02按水泥原料中氯的化学分析方法(JC/T420)检验5比表面积,m2/kg350500按水泥比表面积测定方法(勃氏法)GB/T8074检验6需水量比,%100按高强高性能混凝土用矿物外加剂(GB/T18736)检验7含水率,%1.0按用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉(GB/T18046)检验8活性指数,%,28d95按用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉(GB/T18046)检验3.3骨料(1)细骨料高性能混凝土的细骨料宜优先选用细度模量为2.5-3.1的天然河砂,同时应控制砂的级配、粒形、含杂质量和石英含量。级配曲线平滑、粒形圆、石英含量高、含9、泥量和含粉细颗粒少为好,避免含有泥块和云母。当采用人工砂时,更应注意控制砂子的级配和含粉量。如砂子中含有超量石子,不再另行筛分,则应及时调整粗、细骨料比。表3.3-1细骨料要求项目质量指标C30C30C45C50含泥量%3.02.52.0泥块含量%0.8云母含量%1.0轻物质含量%0.8氯离子含量% 0.060.02硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3)%0.5有机物含量(用比色法试验)颜色不应深于标准色,如深于标准色,则应按水泥胶砂强度试验方法进行强度对比试验,抗压强度比不应低于0.95。(2) 粗骨料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、坚硬耐久的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎10、石、碎卵石或卵石作为高性能混凝土的粗骨料。粗骨料中不得混入风化颗粒。当粗骨料最大粒径为25mm时,骨料中510 mm粒级部分应占405%,其余占60%左右。不得采用碎卵石或卵石及砂岩碎石。表3.3-2粗骨料的压碎指标(%)混凝土强度等级C30C30岩石种类水成岩变质岩或深成的火成岩火成岩水成岩变质岩或深成的火成岩火成岩碎石1612表3.3-3粗骨料的有害物质含量限值项目 强度等级C30C30C45C50含泥量%1.01.00.5泥块含量%0.5针、片状颗粒总含量%10108硫化物及硫酸盐含量(折算成SO3)%0.5氯离子含量%0.02卵石中有机质含量(用比色法试验)颜色不应深于标准色。当深于标11、准色时,应配制成混凝土进行强度对比试验,抗压强度比不应小于0.95。3.4外加剂外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。外加剂与水泥之间应有良好的相容性。用于高性能混凝土的外加剂主要是高性能减水剂、缓凝剂、引气剂、泵送剂等。表3.4-1外加剂的性能序号项 目指 标备 注1水泥净浆流动度mm240按混凝土外加剂匀质性试验方法(GB/T8077)检验2硫酸钠含量%5.03氯离子含量%0.24碱含量(Na2O+0.658K2O)%10.05减水率%20按混凝土外加剂(GB8076)检验6含气量%用于配制非抗冻混凝土时3.0用于配制抗冻混凝土时4.57坍落12、度保留值mm30min180按混凝土泵送剂(JC473)检验60min1508常压泌水率比%20按混凝土外加剂(GB8076)检验9压力泌水率比%90按混凝土泵送剂JC473检验10抗压强度比%3d130按混凝土外加剂(GB8076)检验7d12528d12011对钢筋锈蚀作用无锈蚀12收缩率比%13513相对耐久性指标%、200次80注:坍落度保留值、压力泌水率比仅对泵送混凝土用外加剂而言4混凝土的配合比设计(1)混凝土的配合比应根据原材料品质、混凝土设计强度等级、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性的要求,通过计算、试配、调整等步骤选定。配制的混凝土拌和物性能应满足施工要求,配制成的混凝土应满13、足设计强度、耐久性等质量要求,参考表混凝土配合比的参数要求表4-1混凝土配合比的参数要求等级建议最低胶材用量建议最大水胶比最大掺合料掺量%A2800.5535(单掺矿粉或复掺),25(单掺粉煤灰)B3000.5035(单掺矿粉或复掺),25(单掺粉煤灰)C3200.4535(单掺矿粉或复掺),25(单掺粉煤灰)D3400.4035(单掺矿粉或复掺),25(单掺粉煤灰)E3600.3635(单掺矿粉或复掺),25(单掺粉煤灰)F3800.3235(单掺矿粉或复掺),25(单掺粉煤灰)注:考虑养护问题地面上结构单掺粉煤灰掺量建议不超过15%,单掺矿粉或复掺不超过25%,地面以下结构可适当提高掺量,14、大体积混凝土不受以上限制。(2)选定混凝土配合比应遵循如下基本规定:C30及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3,C35C40混凝土不宜高于450kg/m3,C50及以上混凝土不宜高于500kg/m3。为提高混凝土的耐久性,改善混凝土的施工性能和抗裂性能,混凝土中应适量掺加优质的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料。不同矿物掺合料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。混凝土中的粉煤灰掺量大于30%时,混凝土的水胶比不得大于0.45。混凝土中应掺适量符合本技术条件要求的混凝土外加剂,优先选用多功能复合外加剂。混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量应满足设计要求。钢筋混凝土中氯离子总含量(包括水泥15、矿物掺合料、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子含量之和)不应超过胶凝材料总量的0.10%,预应力混凝土的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06。无抗冻要求的混凝土含气量不应小于2.0%(干硬性混凝土除外)。当混凝土有抗冻要求时,混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定,预应力梁混凝土含气量不应大于3%。混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定,入模含气量参考下表。表4-2有抗冻要求的混凝土含气量控制指标表 环境条件骨料最大粒径(mm)中度饱水高度饱水盐或化学腐蚀下冻融105.57.07.0155.06.56.5254.56.06.0404.05.55.5注:a 表中含气量为从16、现场新拌混凝土中取样用含气量测定仪测得的平均值。允许绝对误差为1.5%,但不得小于4%。 b 在实验室检测新拌混凝土试样的含气量时不论混凝土的坍落度大小,测试前均应在标准振动台上振动,时间不少于15-30秒(坍落度大的取低值)。对于现场泵送和高频振捣的,应检测泵送和振捣过程造成的含气量损失,以判断所用引气剂品种的适用性。钢筋混凝土中氯离子总含量(包括水泥、矿物掺合料、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子含量之和)不应超过胶凝材料总量的0.10%,预应力混凝土的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06。4.1强度等级高强度并不一定意味着高性能,也不是高性能混凝土的唯一指标,但当抗压强度大于617、0MPa时,不仅具有较高的密实性,而且其抗渗透能力强、耐久性也较高,因此,抗压强度可作为高性能混凝土配合比设计及质量控制的基础。4.2用水量对于传统的混凝土而言,拌合用水量的多少,取决于骨料的最大粒径和混凝土的坍落度。由于高性能混凝土的最大骨料粒径和坍落度允许波动的范围很小,以及坍落度可通过调节减水剂用量拉控制,所以在确定用水量时不必考虑骨料的最大尺寸及坍落度。通过这一关系不仅可用于配合比配合比的重要参考,而且可用于预测和控制混凝土的强度4.3水泥用量在高性能混凝土中,水泥浆体积与骨料的体积比,大约为35:65比较适宜。在新拌水泥浆中,含有未水化的水泥颗粒、水及空气,混凝土虽然经过强力搅拌,即18、使在不掺加任何引气剂的情况下,混凝土中也含有大约2%的空气。对于一定体积的水泥浆(35%),如果已知水和空气的体积,也可以计算出水泥的用量。4.4外加剂的种类与用量普通减水剂达不到高性能混凝土所要求的减水程度及工作性,因此,高性能减水剂是配制高性能混凝土不可缺少的材料。在配制高性能混凝土时,要根据给定的混凝土组成材料,在实验室内进行一些必要的基本试验,以决定使用何种减水剂更适合,高性能减水剂的固体用量,一般为水泥用量的0.8%2%。对于能提高混凝土性能的新型外加剂,应经过专项论证方可应用。4.5矿物掺和料的种类和用量矿物掺和料的种类,常见的有粉煤灰、高炉磨细矿渣和硅灰等。掺加一种或多种矿物掺和19、料,以取代混凝土中的部分水泥。经验证明,用高质量的粉煤灰或矿渣代替部分水泥,不仅可以改善新拌混凝土的工作性、减小水化热,而且还可提高水化水泥浆的微观结构。4.6选择合理的砂率合理的砂率值,主要应根据混凝土的坍落度,黏聚性及保水性要求等特征来确定,由于高性能混凝土的水胶比较小,胶凝材料用量大,水泥浆的黏度大,混凝土拌合物的工作性容易保证,所以,砂率可以适当降低。合理的砂率值,一般应通过试验确定,在进行混凝土配合比设计时,可在36%42%之间选用。4.7高性能混凝土配合比的试配与调整(1) 进行混凝土配合比试配时应采用工程中实际使用的原材料混凝土的搅拌方法宜与生产时使用的方法相同(2) 按计算的配20、合比进行试配时,首先应进行试拌以检查拌合物的性能。当试拌得出的拌合物坍落度或维勃稠度不能满足要求或粘聚性和保水性不好时,应在保证水灰比不变的条件下,相应调整用水量或砂率,直到符合要求为止。然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。(3) 混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比当采用三个不同的配合比时其中一个应为第2条确定的基准配合比,另外两个配合比的水灰比宜较基准配合比分别加、减0.05;用水量应与基准配合比相同,砂率可分别增加和减少1%。(4) 制作混凝土强度试验试件时,应检验混凝土拌合物的坍落度或维勃稠度粘聚性,保水性及拌合物的表观密度,并以此结果作为代表相应配合比的混凝土拌合物的性能521、混凝土施工技术要求5.1施工前准备(1)施工和监理单位应确定并培训专门从事混凝土关键工序施工的操作人员和试验检验人员。(2)应针对设计要求、施工工艺和施工环境等因素的特点,会同设计、监理、咨询各方,共同制定施工全过程的质量控制与保证措施。(3)应制定严密的施工技术方案,特别应制定明确的混凝土养护措施方案。(4)应建立完善的质量保证体系和健全的施工质量检验制度,加强对施工过程每道工序的检验,发现与规定不符的问题应及时纠正,并按规定作好记录。(5)应明确施工质量检验方法。质量检验方法和手段应符合本细则的规定以及xx和地方的相关标准要求,检验结果应真实可靠。(6)应针对不同混凝土结构的特点和施工季节22、环境条件特点进行混凝土试浇筑,验证并完善混凝土的施工工艺,发现问题及时调整。(7)应根据设计要求、工程性质以及施工管理要求,在施工现场建立具有相应资质的试验室。(8)施工前形成的主要施工技术文件至少应包含以下内容:1)混凝土耐久性的施工组织设计。2)混凝土施工质量保证体系及其验证制度。3)混凝土原材料的质量要求及其检验方法。4)落实混凝土配合比设计所提出的特殊要求的具体措施。5)按照混凝土验收标准的要求对施工试件做出的具体规定。6)混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等工序的施工质量控制措施及其检验方法。7)预应力混凝土结构及其连接缝施工的专门操作细则和质量检验方法。8)实体混凝土质量检验评定23、方法。9)设计和施工技术文件未明确的混凝土专项检查的方法、设备及标准。5.2原材料管理(1)原材料进厂(场)后,应对原材料的品种、规格、数量以及质量证明书等进行验收核查,并按有关标准的规定取样和复验。(2)原材料进场(厂)后,应及时建立“原材料管理台帐”,台帐内容包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。“原材料管理台帐”应填写正确、真实、项目齐全,并经监理工程师签认。(4)粗骨料应按要求分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。(5)不同混凝土原材料应有固定的堆放地点和明确的标识,标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和24、进厂(场)日期。原材料堆放时应有堆放分界标识,以免误用。骨料堆场应事先进行硬化处理,并设置必要的排水设施。5.3 混凝土的搅拌(1)搅拌工艺要求采用强制式搅拌机拌制,混凝土原材料应采用电子计量系统进行计量。计量后,建议先向搅拌机投入细骨料、水泥和掺和料,搅拌均匀后,加水并将其搅拌成砂浆,并向搅拌机投入粗骨料,充分搅拌后,再投入外加剂,并搅拌均匀为止。上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间不少于3min。当使用搅拌车运输时,可适当缩短搅拌时间,但不应少于2min。冬季搅拌混凝土前,应先经过热工计算,并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度,混凝土入模温度的相应要求。优先采用加热水的预热25、方法,但水的加热温度不宜高于80。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时,也可先将骨料均匀地进行加热,其加热温度不应高于60。水泥、外加剂及掺和料不得直接加热,可在使用前运入暖棚进行预热。拌合站必须严格掌握混凝土材料配合比,并在搅拌机旁挂牌公布,便于检查。混凝土原材料按重量计的允许偏差,应符合下列规定:水泥、矿物掺合料、外加剂:1;粗、细骨料:2;拌合水:1。(2)搅拌质量控制混凝土拌制是否均匀,混凝土的拌合物质量是否满足设计要求,一般通过检测其工作性来控制。高性能混凝土出机检查的工作性主要是坍落度、含气量、混凝土温度和泌水状况。不合格时,要查找原因,一般的原因可能是称料的误差、水的26、计量不准、骨料含水量测试或计算失误,等等。查不出原因时,可适当追加复合外加剂以弥补坍落度和含气量的不足,不可采取加水的方式增加混凝土的坍落度。 5.4混凝土运输混凝土拌合物运输的基本要求:不产生离析现象,保证规定的坍落度、含气量和在混凝土初凝之前能有充分时间进行浇筑和捣实。(1)冬夏季运输设备应保温隔热处理。(2)运输过程中,严禁添加计量外用水,混凝土运抵现场时,应抽检坍落度。每100m3随机抽检3-5次,检测结果作为现场混凝土拌和物质量的控制标准。(3)当有必要调整混凝土的塌落度时,严禁向运输车内添加计量外用水,而必须在专职技术人员指导下,在卸料前加入外加剂,加入后快速搅拌,外加剂加入量与搅27、拌时间应经试验确定。(4)搅拌运输车到现场应高速旋转20-30s后,再将混凝土拌合物喂入泵车料斗。5.5混凝土浇筑夏季施工应采取以下措施以保持混凝土温度不超过30:(1)对集料及其他组成成分的遮荫、围盖、或冷却;(2)对配料、运送、泵送及其他设备的遮荫或冷却;(3)在浇筑混凝土时,应避免模板和新浇混凝土受阳光直射。与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其他表面,在浇混凝土前应冷却至30以下,其方法有盖以湿麻布、喷雾状水,用保护罩覆盖或其他监理工程师及咨询方认可的方法。冬季施工(1)冬季施工集料必须采取覆盖措施,以免雪水冻结成块。(2)混凝土拌和时,各项材料的温度应满足混凝土拌和所需的温度。必要时28、材料可分别加热,首先应考虑水,然后集料,水泥只能保温而不得加热。材料加热的温度,按公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)第条3款执行。搅拌混凝土时,搅拌时间应较规定延长50%。(3) 混凝土的入模温度宜控制在10-15度。当确定拌和料的拌和温度时,应考虑混凝土拌和时及运输至成型的热量损失。热量损失可按公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)附录J的公式进行计算。(4)对冬季施工的构件必须采取保温、防风措施,以免早期受冻。施工要求(1)浇筑混凝土前,应针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案,包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等;混凝土浇筑过程中,不得无故更改事先29、确定的浇筑方案。(2)混凝土前,应仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度,并指定专人作重复性检查,以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。构件侧面和底面的垫块至少应为4个/m2,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。 (3)混凝土入模前,应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能;只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。(4)混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m;当大于2m时,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出现分层离析现象。(5)混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行,间隙时间不得超过90min,不得随意留置施30、工缝。 (6)混凝土的一次摊铺厚度不宜大于600mm(当采用泵送混凝土时)或400mm(当采用非泵送混凝土时)。浇筑竖向结构的混凝土前,底部应先浇入50100mm厚的水泥砂浆(水灰比略小于混凝土)。(7)炎热季节浇筑混凝土时,应避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射,保证混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过40。应尽可能安排在傍晚而避开炎热的白天浇筑混凝土。尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天,也不在早上浇筑以避免气温升到最高时加剧混凝土内部温升。在相对湿度较小、风速较大的环境下,可采取喷雾、挡风等措施,或在此时避免浇注有较大暴露面积的构件。重要工程浇注时,将定时测定混凝土温度以31、及气温、相对湿度、风速等环境参数,并根据环境参数变化及时调整养护方式 (8)浇筑大体积混凝土结构(或构件最小断面尺寸在800mm以上的结构)前,应根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施,如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。(9)新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土浇筑时的温差不得大于15。(10)当混凝土有抗冻性设计要求时,混凝土的入模含气量应复合配合比设计要求,当抗冻耐久性指数小于80%时其含气量的控制偏差为1.0%,当抗冻耐久性指数不小于80%时其含气量的控制偏差为0.5%。预应力混凝土梁的施工中还要注意:a)采用快速、稳定、连续、可靠的浇灌方式一次灌筑成型。每片梁的灌筑时间不超过6h。32、b)预应力梁体在灌筑混凝土过程中,随机取样制作混凝土强度和弹模试件,其中箱梁应分别从底板、腹板及顶板取样。试件应随梁体或在同条件下振动成型。施工试件随梁养护,28天标准试件按标准养护办理。高性能混凝土的泵送施工应按照JGJ/T10泵送混凝土施工技术规程的规定进行,且应特别注意如下事项:(1)泵送施工应根据施工进度安排,加强组织和调度工作,确保连续均匀供料。(2)在满足泵送工艺要求的前提下,泵送混凝土的坍落度不宜过大,以免高性能混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。当浇注层的高度较大时,尤应控制拌合物的坍落度,并且使用串筒浇筑;泵送下料口应能移动,或固定的间距不宜过大,一般不大于3m。(3)混凝土自33、由倾落高度不宜超过2m;当拌合物较粘稠时,在不出现分层离析的条件下,允许增加倾落高度,但应以4m为限。(4)泵送混凝土时,输送管路起始水平管段长度不应小于15m。除出口处可采用软管外,输送管路的其它部位均不得采用软管。输送管路应用支架、吊具等加以固定,不应与模板和钢筋接触。高温或低温环境下,输送管路应分别用湿帘和保温材料覆盖。(5)向下泵送混凝土时,管路与垂线的夹角不宜小于12,以免引起阻塞。(6)混凝土在搅拌后60min内泵送完毕,一般在1/2初凝时间内入泵,并在初凝前浇注完毕。在交通拥堵和气候炎热等情况下应采取特殊措施防止混凝土坍落度损失过大。(7)混凝土应保持连续泵送,必要时可降低泵送速34、度以维持泵送的连续性。5.6混凝土振捣(1)高性能混凝土浇筑结束后,应迅速振捣均匀密实。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。(2)按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土,应在混凝土浇筑过程中及时将入模的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,一般不宜超过30s,避免过振。(3)预应力混凝土梁宜采用侧振并辅以插入式振捣器振捣的方式振捣。(4)采用插入式振捣器的移动间距,不宜大于作用半径的1倍;振捣器距模板不应大于作用半径的1/2;并应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件;为35、使上下层混凝土结合成整体,振动器应插入下层混凝土50mm。在混凝土终凝前做好原浆抹面压光,增强表面密实度。(5)采用插入式振捣器振捣混凝土时,宜采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置,应首先竖向缓慢将振捣棒拔出,然后再将振捣棒移至新的位置,不得将振捣棒放在拌合物内平拖,也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌合物。(6)在振捣混凝土过程中,应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,以防漏浆。混凝土浇筑完成后,应仔细将混凝土暴露面压实抹平,抹面时严禁洒水。(7)所有混凝土,一经浇筑应立即进行全面的捣实,使之形成密实、均匀的整体,对引气混凝土,振捣棒脉冲的频率应36、不大于6000Hz。5.7混凝土的养护(1)混凝土振捣完成后,应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用蓬布、塑料布等进行覆盖),尽量减少暴露时间,防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前,应卷起覆盖物,搓压表面至少二遍,使之平整后再次覆盖,此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直至混凝土终凝为止。(2)混凝土带模养护期间,应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护。(3)混凝土去除表面覆盖物或拆模后,应采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。也可在混凝土表面处于潮湿状态时,迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹,再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆37、(裹)完好。包覆(裹)期间,包覆(裹)物应完好无损,彼此搭接完整,内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包覆(裹)养护时间。(4)对于不利于包覆(裹)水养的部位,如高墩等应采用喷涂养护液养护,并确保不漏喷。(5)终凝后的持续保湿养护时间宜满足相应要求。 (6)在任意养护时间,淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时,二者间温差不得大于15。(7)混凝土养护期间应注意采取保温措施,防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20(截面较为复杂时,不宜超过15)。(8)大体积混凝土施工前应制定严格38、的养护方案,控制混凝土内外温差满足设计要求。混凝土在冬季和炎热季节拆模后,若天气产生骤然变化时,应采取适当的保温(寒季)隔热(夏季)措施,防止混凝土产生过大的温差应力。(9)混凝土拆模后可能与流动水接触时,应在混凝土与流动的地表水或地下水接触前采取有效保温保湿养护措施养护14d以上,且确保混凝土获得75%以上的设计强度。养护结束后及时回填。 (10)直接与有腐蚀性水体、土体接触的混凝土,应保证混凝土在强度达到设计等级以前不受侵蚀。(11)混凝土养护期间,应对有代表性的结构进行温度监控,定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调39、整养护制度,严格控制混凝土的内外温差满足要求。(12)当昼夜平均气温低于5或最低气温低于3时,应按冬季施工处理。(13)混凝土养护期间,施工和监理单位应各自对混凝土的养护过程作详细记录,并建立严格的岗位责任制。(14)混凝土养护要求表5混凝土潮湿养护的最低期限 大气潮湿(50%RH75%),无风,无阳光直射大气干燥(RH50%),有风,或阳光直射日平均气温湿养护期限日平均气温湿养护期限5102010天7天5天5102014天10天7天预蒸养混凝土构件的养护蒸养混凝土构件(如预制梁)的蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持棚温不低于5,灌筑完6h后方可加温,升温速度不得大于140、0/h,恒温养护期间混凝土内部温度应不超过50,恒温养护时间应根据结构脱模强度要求、配合比情况以及环境条件通过试验确定,降温速度不得大于10/h。箱梁拆模后的自然养护期间,应将梁面予以覆盖,并保水以使混凝土表面保持充分潮湿。当环境相对湿度小于60%时,应保水养护28天,相对湿度为6090%时应保水养护14天以上。当环境温度低于5时,要采取保温保湿措施。在炎热季节,箱梁拆模应采取逐段拆模、边拆边盖、边拆边浇水的工艺措施。预应力混凝土梁拆模时,梁体混凝土芯部与表面温差、混凝土表层与环境温差均不宜大于15,腹板内外侧混凝土温差也不宜大于15。拆模后至初张拉前,应对梁体采取保温措施。气温急剧变化时不宜41、拆模。冬季采用外部热源养护的混凝土,当环境温度低于0时,养护完毕后,应待混凝土冷却至5以下才可拆除模板。拆模后,应进一步采取喷涂养护剂或包裹保温棉被等有效措施保温保湿养护28d以上。5.8拆模(1)模板的拆除时间应根据拆模以后对混凝土的影响来确定。拆模后混凝土不得有能够量测到的挠度或扭动,更不能因拆除支撑或拆模作业使混凝土产生明显的损坏。 (2)混凝土构件的拆模时间一般应根据环境温度以及构件特征等确定。混凝土拆模可根据同条件养护试件的强度进行控制,当设计未提出要求时,应符合下列规定:侧模应在混凝土强度达到2.5MPa以上,且其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆除。(3)拆模时间除需考虑拆模时的42、混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度(由水泥水化热引起)不能过高,以免混凝土接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇注凉水养护。混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。(4)一般情况下,结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20(截面较为复杂时,温差大于15)时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒冷季节,若环境温度低于0时不宜拆模。在炎热和大风干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。6高性能混凝土配合比的验证与检测高性能混凝土的质量检验分施工前验证、施工过程检验、施工后检验三部分。6.1施工前配比验证在正式进行高性能混凝土43、施工前,应对混凝土用水泥、骨料、掺和料、外加剂等主要原材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行进场检查,主要原材料的品质指标应满足前述要求。正式进行高性能混凝土配合比设计,需在咨询方指导下进行,并经咨询方其耐久性指标进行检验,出具合格报告后才能作为正式配合比应用。配合比混凝土耐久性检验试件应在试验室制作,采用自然养护的混凝土配合比试件,应在标准养护条件下养护到规定龄期再进行试验,采用蒸汽养护的混凝土试件应先在与实际蒸养条件相同的养护条件下养护,再在标准养护条件下养护到规定龄期后再进行试验。表6 桥梁结构高性能混凝土的技术要求结构结构部位环境作用等级DRCM(28d龄期) 10-12m2/s电通量44、(56d龄期)c抗冻耐久性指数(%)备注桥梁桩基C12150060承台D8120060墩柱D8120060旱地墩柱D8120070过河段盖梁D8120070主梁E5100060桥面铺装E5100080防撞墙E5100080注:考虑本地区的原材料状况,适当修正了公路桥梁混凝土结构防腐蚀技术规范中DRCM的指标要求。公路规范和xx规范目前都以DRCM作为主要的检测手段,但考虑到一些标段仍在使用电通量测定仪,两个指标均可作为评定依据。DRCM和电通量都属于测定混凝土密实性的指标,两个指标任选其中一种进行检定即可6.2施工过程混凝土质量稳定性检验在高性能混凝土施工过程中,对混凝土用水泥、骨料、外加剂、45、掺和料、拌合水等主要原材料的品质进行型式检验和日常检验,检验结果应满足前述要求。原材和混凝土检验分为自检与抽检。自检按规范的要求进行,抽检由咨询方按要求进行。在高性能混凝土施工的初始阶段,对混凝土的抗冻性、抗渗性以及RCM氯离子扩散系数(或电通量)进行检验,以便对混凝土配合比、施工工艺和施工质量保证措施进行验证,其结果应满足相应要求。当结果不满足要求时,应对施工工艺和施工质量保证措施进行核查,并采取有效措施进行纠正。随后,重新取样对混凝土耐久性指标进行检验。当检验结果仍不满足要求时,须重新选定混凝土配合比,直至满足要求为止。高性能混凝土耐久性检测项目及频率要求见下表:表6-1混凝土耐久性能自检46、与抽检要求检验项目抽检频次自检(氯离子扩散系数和抗冻性)桩基、承台和墩柱、盖梁每个配合比每10000m3混凝土取样检验一次,不足10000m3按10000 m3计现浇和预制箱梁,每个配合比每5000 m3取样一次,不足5000m3按5000 m3计抽检(氯离子扩散系数、电通量及抗冻)按自检频次的20%-30%进行,每组配比至少检定一组在高性能混凝土施工过程中,如更换水泥、外加剂、掺合料等主要原材料的品种及规格,须重新进行混凝土配合比选定试验。如仅更换骨料,并且拟更换骨料的品种、规格和级配与原配合比所用骨料一致,则可直接替换原骨料。否则仍须重新选定配合比。用于进行耐久性抽检的混凝土试件应根据不同47、要求从同一盘或同一车运送的混凝土中取出,并在与工程结构相同的环境条件下成型和养护28天,然后再转入标准养护条件下继续养护28天后再进行试验。6.3施工后结构实体检验高性能混凝土施工完成后,应用肉眼观察实体混凝土结构表面是否存在非外力裂缝。当混凝土表面出现非外力裂缝时,普通混凝土结构裂缝宽度不得大于0.20mm。高性能混凝土施工完成后,对实体混凝土的质量及耐久性进行检测:a)采用回弹法或后装拔出法间接测定结构或构件表层混凝土的抗压强度。测定宜在28天左右的龄期进行,要求测得的强度平均值不低于设计值或规定的数值。当不满足要求时,可使用钻芯取样法进行校核。b)采用便携式混凝土实体表面密实性检测仪器测48、定结构或构件表层的透气性、透水性,要求所测抗渗性指标应不低于要求值。c)采用钢筋保护层厚度检测仪,测定现场混凝土保护层的实际厚度,要求钢筋保护层的实际厚度不低于设计值。当不满足要求时,可将混凝土保护层凿开实测。高性能混凝土施工前检验、施工过程检验、施工后检验各项目的检验结果均满足相应质量要求时,方可对应高性能混凝土的耐久性评定为合格。如检测不合要求,必须采取相应的补救措施,构件强度不符合要求则考虑废除或补强,表面密实性不足或保护层厚度不足,需考虑涂刷硅烷类混凝土保护涂料进行保护。7常见混凝土质量通病及其预防或纠正措施7.1蜂窝7.1.1 表现形式混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间49、形成类似蜂窝状空隙的窟窿。7.1.2 原因分析 1)混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量计量不准,造成砂浆少、石子多;2)混凝土搅拌时间不够,未拌合均匀,和易性差,振捣不密实;3)下料不当或下料过高,未设串筒使石子集中,造成混凝土离析,4)混凝土浇筑未分层,振捣不实,或漏振,或振捣时间不够;5)模板缝隙未堵严,漏浆;6)钢筋较密,使用的石子粒径过大或坍落度过小;7)基础、柱、墙根部未稍加间歇就继续浇筑上层混凝土。 7.1.3 防治措施1)认真设计、严格控制混凝土配合比,经常检查配料是否准确,做到计量准确,混凝土拌合均匀,坍落度适合;2)混凝土下料高度超过2m应设串筒或溜槽;3)浇筑混凝土50、应分层下料,分层振捣,防止漏振;4)模板缝应堵塞严密,浇筑中,应随时检查模板支撑情况以防止漏浆;5)基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇11.5h,沉实后再浇上部混凝土,避免出现“烂脖子”;6)小蜂窝:洗刷干净后,用12或12.5水泥砂浆掺专用胶抹平压实;7)较大蜂窝,凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,冲洗干净后,刷涂界面剂,立模板用高一级细石混凝土仔细填塞捣实,较深蜂窝,如清除困难,可预埋压浆管、排气管,表面抹掺用专用胶的砂浆或混凝土封闭后,压水泥浆进行处理。7.2 麻面7.2.1 表现形式混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点,形成粗糙面,但无钢筋外露现象。7.2.2 原因分析1)模板表面粗糙或粘附水51、泥浆等杂物未清理于净,拆模时混凝土表面被粘坏;2)混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。3)摸板拼缝不严,局部漏浆;4)模板隔离剂涂刷不匀,或局部漏刷或失效混凝土与模板表面粘结造成麻面;5)木模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土的水分被吸去,使混凝土失水过多出现麻面;7.2.3 防治措施1)模板表面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物;2)浇筑混凝土前,模板缝隙,应用不干胶、腻子等堵严;3)浇筑混凝土前,木模板应浇水充分湿润;4)模板隔离剂应选用长效的,涂刷均匀,不得漏刷;5)混凝土应分层均匀振捣密实,至排除气泡为止;6)表面作装饰的,可不处理,表面无装饰的,应在麻面部位浇水充52、分湿润后,用原混凝土配合比的砂浆掺用专用胶后,将麻面抹平压光。7.3 孔洞7.3.1 表现形式混凝土结构内部有尺寸较大的空隙,局部没有混凝土或蜂窝特别大,钢筋局部或全部裸露。7.3.2 原因分析1)在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处,混凝上下料被搁住,未振捣就继续浇筑上层混凝土;2)混凝土离析,砂浆分离,石子成堆,严重跑浆,又未进行振捣。 3)混凝土一次下料过多,过厚,下料过高,振捣器振动不到,形成松散孔洞; 4)混凝土内掉入工具、木块、泥块等杂物,混凝土被卡住。7.3.3 防治措施1)在钢筋密集处及复杂部位,采用细石混凝土浇筑,在模板内充满混凝土,认真分层振捣密实,预留孔洞,应两侧同时下料,53、侧面加开浇筑门,严防漏振;2)砂石中混有的粘土块、模板工具等杂物若掉入混疑土内,应及时清除干净;3)将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除,用压力水冲洗,刷涂界面剂后,用高强度细石混凝土仔细浇筑、捣实。 7.4 露筋7.4.1 表现形式混凝土内部主筋、副筋或箍筋局裸露在结构构件表面。7.4.2 原因分析 1)浇筑混凝土时,钢筋保护层垫块移位、垫块太少或漏放,致使钢筋紧贴模板形成外露; 2)结构构件截面小,钢筋过密,石子卡在钢筋上,使水泥砂浆不能充满钢筋周围,造成露筋; 3)混凝土配合比不当,产生离折,靠模板部位缺浆或模板漏浆。 4)混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振或振捣不实;或振捣棒撞击钢筋54、或施工人员踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋; 5)木模板未浇水湿润吸水粘结或脱模过早,拆模时缺棱、掉角,导致漏筋7.4.3 防治措施 1)浇筑混凝土,应保证钢筋位置和保护层厚度正确,并加强检验查,钢筋密集时,应选用适当粒径的石子,在配合比合格的前提下,保证混凝土有良好的和易性;2)浇筑高度超过2m,应用串筒、或溜槽进行下料,以防止离析;3)模板应充分湿润并认真堵好缝隙;4)混凝土振捣严禁撞击钢筋,操作时,避免踩踏钢筋,如有踩弯或脱扣等及时调直整正;5)保护层混凝土要振捣密实;6)正确掌握脱模时间,防止过早拆模,碰坏棱角。7)表面漏筋,刷洗净后,在表面抹12或12.5水泥砂浆,将允满漏筋部位抹平;55、8)漏筋较深的凿去薄弱混凝上和突出颗粒,洗刷干净后,刷涂界面胶后,用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。7.5 缝隙、夹层7.5.1 表现形式混凝土内存在水平或垂直的松散混疑土夹层。7.5.2 原因分析 1)施工缝或变形缝未经接缝处理、表面水泥薄膜和松动石子未清除,未除去软弱混凝土层并充分湿润就浇筑混凝土; 2)施工缝处锯屑、泥土、砖块等杂物未清除或未清除干净; 3)混疑土浇筑高度过大,未设串简、溜槽,造成混凝土离析; 4)底层交接处未灌接缝砂浆层,接缝处混凝土未很好振捣。7.5.3 防治措施 1)认真按施工验收规范要求处理施工缝及变形缝表面;2)接缝处锯屑、泥土砖块等杂物应清理干净并冲洗干净;56、3)混凝土浇筑高度大于2m应设串筒或溜槽,接缝处浇筑前应先浇50100mm厚原配合比无石子砂浆,以利结合良好,并保证接缝处混凝土振捣密实 4)缝隙夹层不深时,可将松散混凝土凿去,洗刷干净后,用掺用专用胶的1:2或1:2.5水泥砂浆填密实;5)缝隙夹层较深时,应清除松散部分和内部夹杂物,用压力水冲洗干净后,刷涂界面剂,立模板灌细石混凝土或将表面用掺用专用胶的砂浆封闭后进行压浆处理。7.6 缺棱掉角7.6.1 表现形式结构或构件边角处混凝土局部掉落,不规则,棱角有缺陷7.6.2 原因分析 1)木模板未充分浇水湿润或湿润不够,混凝土浇筑后养护不好,造成脱水,强度低,或模板吸水膨胀将边角拉裂,拆模时,57、棱角被粘掉; 2)低温施工过早拆除侧面非承重模板; 3)拆模时,边角受外力或重物撞击,或保护不好,棱角被碰掉; 4)模板未涂刷隔离剂,或涂刷不均。7.6.3 防治措施 1)木模板在浇筑混凝土前应充分湿润,混凝土浇筑后应认真浇水养护,拆除侧面非承重模板时,混凝土应具有1.2Nmm2以上强度;2)拆模时注意保护棱角,避免用力过猛过急;吊运模板,防止撞击棱角,运输时,将成品阳角用草袋、木板等保护好,以免碰损。 3)缺棱掉角,可将该处松散颗粒凿除,冲洗干净充分湿润后,视破损程度用掺用专用胶的12或12.5水泥砂浆抹补齐整,或刷涂界面剂后支模用比原来高一级混凝土捣实补好,认真养护。7.7 表面不平整7.58、7.1 表现形式混凝土表面凹凸不平,或板厚薄不一,表面不平。7.7.2 原因分析 1)混凝土浇筑后,表面仅用铁锹拍拍,未用抹子找平压光,造成表面租糙不平; 2)模板未支承在坚硬土层上,或支承面不足,或支撑松动、泡水,致使新浇筑混凝土早期养护时发生不均匀下沉; 3)混凝土未达到一定强度时,上人操作或运料,使表面出现凹陷不平或印痕7.7.3 防治措施 1)严格按施工规范操作,浇筑混凝土后,应根据水平控制标志或弹线用抹子找平、压光,终凝后浇水养护;2)模板应有足够的强度、刚度和稳定性,应支承在坚实地基上,有足够的支承面积,防止浸水,以保证不发生下沉;3)在浇筑混凝土时,加强检查,凝土强度达到12Nm59、m2以上,方可在已浇结构上走动。7.8 强度不够,混凝土均质性差7.8.1 表现形式同批混凝土试块的抗压强度平均值低于设计要求强度等级。7.8.2 原因分析 1)水泥过期或受潮,活性降低;砂、石集料级配不好,空隙大,含泥量大,杂物多,外加剂使用不当,掺量不准确; 2)混凝土配合比不当,计量不准,施工中随意加水,使水灰比增大; 3)混凝土加料顺序颠倒,搅拌时间不够,拌合不匀; 4)冬期施工,拆模过早或早期受冻; 5)混凝土试块制作未振捣密实,养护管理不善,或养护条件不符合要求,在同条件养护时,早期脱水或受外力砸坏。7.8.3 防治措施 1)水泥应有出厂合格证,新鲜无结块,过期水泥经试验合格才用;60、2)砂、石子粒径、级配、含泥量等应符合要求,严格控制混凝土配合比,保证计量准确,混凝土应按顺序拌制,保证搅拌时间和拌匀;3)防止混凝土早期受冻,冬期施工用普通水泥配制混凝土,始可承受冰冻,按施工规范要求认真制作混凝上试块,并加强对试块的管理和养护。 4)当混凝土强度偏低,可用非破损方法(如回弹仪法,超声波法)来测定结构混凝土实际强度,如仍不能满足要求,可按实际强度校核结构的安全度,通过设计单位研究处理方案,采取相应加固或补强措施,直至拆除处理。附件一 混凝土快速冻融法(一) 本方法适用于测定混凝土试件在水冻水融条件下,以经受的快速冻融循环次数来表示的混凝土抗冻性能。(二) 试验设备应符合下列规61、定:1 试件盒宜采用具有弹性的橡胶材料制作,其内表面底部应有半径为3mm橡胶突起部分,盒内加水后水面应至少高出试件顶面5mm,试件盒横截面尺寸宜为115mm115mm,试件盒长度宜为500mm。2 快速冻融装置应符合现行行业标准混凝土抗冻试验设备JG/T243的规定。除应在测温试件中埋设温度传感器外,尚应在冻融箱内防冻液中心,中心与任何一个对角线的两端分别设有温度传感器。运行时冻融箱内防冻液各点温度的极差不得超过2。3 称量设备的最大量程应为20kg,感量不应超过5g。4 混凝土动弹性模量测定仪应符合本标准第5章的规定。5 温度传感器(包括热电偶、电位差计等)应在-2020范围内测定试件中心温62、度,且测量精度应为0.5。(三) 快速法抗冻试验所采用的试件应符合如下规定:1 快速法抗冻试验应采用尺寸为100mm100mm400mm的棱柱体试件,每组试件应为3块。2 成型试件时,不得采用憎水性脱模剂。3 除制作冻融试验的试件外,尚应制作同样形状、尺寸、且中心埋有温度传感器的测温试件,测温试件应采用防冻液作为冻融介质。测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件。测温试件的温度传感器应埋设在试件中心。温度传感器不应采用钻孔后插入的方式埋设。(四) 快速试验应按照下列步骤进行:1 在标准养护室内或同条件养护的试件应在养护龄期为24d时提前将冻融试验的试件从养护地点取出,随后应将冻融试件放在(263、02)水中浸泡,浸泡时水面应高出试件顶面(2030)mm。在水中浸泡时间应为4d,试件应在28d龄期时开始进行冻融试验。始终在水中养护的试件,当试件养护龄期达到28d时,可直接进行后续试验。对此种情况,应在试验报告中予以说明。2 当试件养护龄期达到28d时应及时取出试件,用湿布擦除表面水分后应对外观尺寸进行测量,试件的外观尺寸应满足第(三)节的要求,并应编号、称量试件初始质量;然后应按附件二的规定测定其横向基频的初始值。3 将试件放入试件盒内,试件应位于试件盒中心,然后将试件盒放入冻融箱内的试件架中,并向试件盒中注入清水。在整个过程中,盒内水位高度应始终保持至少高出试件顶面5mm。4 测温试件64、盒内应放在冻融箱的中心位置。5 冻融循环过程应符合下列规定:1) 每次冻融循环应在(24)h内完成,且用于融化的时间不得少于整个冻融循环时间的1/4;2) 在冷冻和融化过程中,试件中心最低和最高温度应分别控制在(-182)和(52)内。在任意时刻,试件中心温度不得高于7且不得低于-20;3) 每块试件从3降至-16所用的时间不得少于冷冻时间的1/2;每块试件从-16升至3所用的时间不得少于整个融化时间的1/2,试件内外的温差不宜超过28;4) 冷冻和融化之间的转换时间不宜超过10min。6 每隔25次冻融循环宜测量试件的横向基频。测量前应先将试件表面浮渣清洗干净并擦干表面水分,然后应检查其外部65、损伤并称量试件的质量。随后应按附件二规定的方法测量横向基频。测完后,应迅速将试件调头重新装入试件盒内并加入清水,继续试验。试件的测量、称量及外观检查应迅速,待测试件应用湿布覆盖。7 当有试件停止试验被取出时,应另用其他试件填充空位。当试件在冷冻状态下因故中断时,试件应保持在冷冻状态,直至恢复冻融试验为止,并应将故障原因及暂停时间在试验结果中注明。试件在非冷冻状态下发生故障的时间不宜超过两个冻融循环的时间。在整个试验过程中,超过两个冻融循环时间的中断故障次数不得超过两次。8 当冻融循环出现下列情况之一时,可停止试验;1) 达到规定的冻融循环次数;2) 试件的相对动弹性模量下降到60%;3) 试件66、的质量损失率达5%.(五) 试验结果计算及处理应符合下列规定:1 相对动弹性模量应按下式计算:式中:经N次冻融循环后第i个混凝土试件的相对动弹性模量(%),精确至0.1; 经N次冻融循环后第i个混凝土试件的横向基频(Hz); 冻融循环试验前第i个混凝土试件横向基频初始值(Hz);式中:P经N次冻融循环后一组混凝土试件的相对动弹性模量(%)。精确至0.1。相对动弹性模量P应以三个试件试验结果的算术平均值作为测定值。当最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时,应剔除此值,并应取其余两值的算术平均值作为测定值;当最大值和最小值与中间值之差超过中间值的15%时,应取中间值作为测定值。2 单个试件67、的质量损失率应按下式计算:式中:N次冻融循环后第i个混凝土试件的质量损失率(%),精确至0.01;冻融循环试验前第i个混凝土试件的质量(g);N次冻融循环后第i个混凝土试件的质量(g)。3 一组试件的平均质量损失率应按下式计算:式中:N次冻融循环后一组混凝土试件的平均质量损失率(%),精确至0.1。4 每组试件的平均质量损失率应以三个试件的质量损失率试验结果的算术平均值作为测定值。当某个试验结果出现负值,应取0,再取三个试件的平均值。当三个值中的最大值或最小值与中间值之差超过1%时,应剔除此值,并应取其余两值的算术平均值作为测定值;当最大值和最小值中间值之差超过1%时,应取中间值作为测定值。568、 混凝土抗冻等级应以相对动弹性模量下降至不低于60%或者质量损失率不超过5%时的最大冻融循环次数来确定,并用符号F表示。附件二 动弹性模量试验1. 本方法适用于采用共振法测定混凝土的动弹性模量。2. 动弹性模量试验应采用尺寸为100mm100mm400mm的棱柱体试件。3. 试验设备应符合下列规定:1) 共振法混凝土动弹性模量测定仪(又称共振仪)的输出频率可调范围应为(10020000)Hz,输出功率应能使试件产生受迫振动。2) 试件支承体应采用厚度约为20mm的泡沫塑料垫,宜采用表观密度为(1618)kg/m3的聚苯板3) 称量设备的最大量程应为20kg,感量不应超过5g。4. 动弹性模量试69、验应按下列步骤进行:1) 首先应测定试件的质量和尺寸。试件质量应精确至0.01kg,尺寸的测量精确至1mm。2) 测定完试件的质量和尺寸后,应将试件放置在支撑体中心位置,成型面应向上,并应将激振换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中心线的1/2处,接收换能器的测杆轻轻的压在试件长边侧面中线距端面5mm处。在测杆接触试件前,宜在测杆与试件接触面涂一薄层黄油或凡士林作为耦合介质,测杆压力的大小应以不出现噪声为准,采用的动弹性模量测定仪各部件连接和相对位置应符合下如图的规定。图各部件连接和相对位置示意图1振荡器;2频率计;3放大器;4激振换能器;5接收换能器;6放大器;7电表;8示波器;9试件;10试70、件支承体3) 放置好测杆后,应先调整共振仪的激振功率和接收增益旋钮至适当位置,然后变换激振频率,并应注意观察指示电表的指针偏转。当指针偏转为最大时,表示试件达到共振状态,应以这时所显示的共振频率作为试件的基频振动频率。每一测量应重复测读两次以上,当两次练习测值之差不超过两个测值的算术平均值的0.5%,应取这两个测值的算术平均值作为该试件的基频振动频率。4) 当用示波器作显示的仪器时,示波器的图形调成一个正圆时的频率应为共振频率。在测试过程中,当发现两个以上峰值时,应将接收换能器移至距试件端部0.244倍试件长处,当指示电表示值为零时,应将其作为真实的共振峰值。5. 试验结果计算及处理应符合下列71、规定:1) 动弹性模量应按下式计算:式中:混凝土动弹性模量(MPa); 正方形截面试件的边长(mm); 试件的长度(mm); 试件的质量(kg),精确到0.01kg; 试件横向振动时的基频振动频率(Hz)。2) 每组应以3个试件动弹性模量的试验结果的算术平均值作为测定值,计算应精确至100MPa。附件三 抗氯离子渗透试验1 快速氯离子迁移系数法(RCM 法)1.1 本方法适用于以测定氯离子在混凝土中非稳态迁移的迁移系数来确定混凝土抗氯离子渗透性能。1.2 试验所用仪器设备、试剂和溶液应符合下列要求:1 试剂:1)蒸馏水或去离子水。2)氢氧化钠:化学纯。3)氯化钠:化学纯。4)硝酸银:化学纯。572、)氢氧化钙:化学纯。2 仪器设备:1)切割试件的设备应采用水冷式金刚石锯或碳化硅锯。2)真空容器:至少能够容纳3 个试件。3)真空泵:应能保持容器内的气压处于(15)kPa。4)RCM 试验装置:原理如图1 所示。其中有机硅橡胶套:内径/外径为100mm/115mm,长度为150mm。夹具(不锈钢环箍):直径范围为(105115)mm,宽度20mm,不锈钢。阴极试验槽:塑料箱,尺寸为370mm270mm280mm(长宽高)。阴极板:不锈钢板,0.5mm 厚。阳极板:不锈钢网或带孔的不锈钢板,0.5mm 厚。支架:由硬塑料板制成。处于试件和阴极板间的支架头高度应为(1520)mm。RCM试验装置73、还应符合现行行业标准混凝土氯离子测定仪JG/T262的有关规定。5)电源:应能稳定提供060V 的可调节直流电,精度为 0.1V,电流010A。6)电表:精度为 0.1mA。7)温度计或热电偶:精度为 0.2。8)喷雾器:应适合喷洒硝酸银溶液。9)游标卡尺:精度 0.1mm。10)尺子:最小刻度1mm。11)水砂纸:200#600#。12)细锉刀。13)扭矩扳手:20 Nm100 Nm,测量允许误差5。14)电吹风:2000 W。15)黄铜刷可为备用工具。16)真空表或压力计的精度应为665Pa(5mmHg柱),量程应为(013300)Pa(0100Hg柱)。17)抽真空设备可由体积在100074、mL以上的烧杯、真空干燥器、真空泵、分液装置、真空表等组合而成。3 溶液和指示剂:1)溶液:质量浓度为10的NaCl 溶液(阴极溶液)和摩尔浓度为0.3 mol/L 的 NaOH溶液(阳极溶液)。溶液应事先配制,密封保存在温度为2025的环境中。2)显色指示剂:浓度为0.1 mol/L 的 AgNO3 溶液。图1 RCM 快速测量试验装置示意图1阳极板;2阳极溶液;3试件;4阴极溶液;5直流稳压电源;6有机硅橡胶套;7环箍;8阴极板;9支架;10阴极试验槽1.3 RCM 法试验应按下列步骤进行:1 试件制作和加工应符合以下要求:1)以直径100mm1 mm,高度h=50mm2 mm 的圆柱体为75、标准试件。2)试件在试验室制作时,可使用100mm100mm 或100mm200mm 试模。骨料最大粒径不宜大于25mm。试件成型后应立即用塑料薄膜覆盖并移至标准养护室,在(242)h 内拆模,然后浸没于标准养护室的水池中。3)一般情况下,试件应在成型后28d 进行抗氯离子渗透试验,也可根据设计要求,在56d 或84d 进行抗氯离子渗透试验。4)应在抗氯离子渗透试验前7d 加工成标准尺寸的试件。使用100mm100mm 试件时,应从试件中部切取高度(502)mm 圆柱体作为试验用试件,并应将靠近浇筑面的试件端面作为暴露于氯离子溶液中的试验面。使用100mm200mm 试件时,先将试件从正中间切76、成相同尺寸的两部分(100mm100mm),然后从两部分中各切取一个(502)mm 的试件,并应将第一次的切口面作为暴露于氯离子溶液中的试验面。5)试件加工后应采用水砂纸和细锉刀打磨光滑,然后用游标卡尺测量试件的尺寸,读数精确至0.1 mm。6)加工好的试件应继续浸没于水中养护至试验龄期。2 试件准备和安装应符合以下规定:1)试验室温度应控制在2025。2)将试件从养护池中取出来后,应将试件表面的碎屑刷洗干净,擦干试件表面多余的水分。然后采用游标卡尺测量试件的直径和高度,应精确到0.1 mm。当试件面干时,将试件置于真空容器中进行真空处理。应在5 分钟内将真空容器中的绝对压强减少至(15)kP77、a,保持该真空度3h,然后在真空泵仍然运转的情况下,将用蒸馏水配制的饱和氢氧化钙溶液注入容器,溶液高度应保证将试件浸没。试件浸没1h 后恢复常压,再继续浸泡(182)h。3)试件安装在RCM 试验装置前应采用电吹风冷风档吹干,表面应该干净、无油污、灰砂和水珠。4)RCM 试验装置的试验槽在试验前应用室温凉开水冲洗干净。5)将试件装入橡胶套内,置于套的底部(图1)。在与试件齐高(50mm)的橡胶套外侧安装两个环箍(每个箍高20mm),并拧紧环箍(图2)上的螺丝至扭矩(302)Nm,使试件的圆柱侧面处于密封状态。若试件的圆柱曲面具有可能造成液体渗漏的缺陷,则应以密封剂保持其密封性。图2 不锈钢环箍78、6)把装有试件的橡胶套安装到试验槽中,安装好阳极板,然后在橡胶套中注入约300mL 浓度为0.3 mol/L 的NaOH 溶液,使阳极板和试件表面均浸没于溶液中。在阴极试验槽中注入12L 质量浓度为10的NaCl 溶液,直至其液面与橡胶套中的NaOH 溶液的液面齐平。7)将电源的阳极(正极)用导线连至橡胶筒中阳极板,阴极(负极)用导线连至试验槽中的阴极板。3 电迁移试验过程应符合以下规定:1)打开电源,将电压调整到(300.2)V,记录通过每个试件的初始电流。表1 初始电流与试验时间的关系初始电流I30V(用30V)(mA)施加的电压U(调整后)(V)可能的新初电流I0(mA)试验持续时间t(79、h)I0560I010965I0106010I0204810I0156020I0302415I0205025I0352420I0304025I0402430I0403535I0502440I0603040I0602460I0902550I0752490I01202060I08024120I01801560I09024180I03601060I012024I036010I012062)根据施加30V 电压时测量得到的初始电流值所处的范围(见表1 第一列),决定后续试验应施加的电压(见表1 第二列)。根据实际施加的电压,记录新的初始电流。按照新的初始电流值所处的范围(见表1 第三列),确定试验应持80、续的时间(见表1第四列)。3)按照温度计或者电热偶的显示读数记录每一个试件的阳极溶液的初始温度。4)试验结束时,测定阳极溶液的最终温度和最终电流。5)试验结束后应及时排除试验溶液,应用黄铜刷清除清除试验槽中的结垢或沉淀物,并应用引用水和洗涤剂将试验槽和橡胶套冲洗干净,然后用电吹风冷风档吹干。4 氯离子渗透深度测定应按照下述步骤进行:1)试验结束后,应及时断开电源。2)断开电源后,将试件从橡胶套中取出,立即用自来水将试件表面冲洗干净,然后擦去试件表面多余水分。3)试件表面清洗干净后,在压力试验机上沿轴向劈成两个半圆柱体。在劈开的试件表面立即喷涂浓度为0.1 mol/L 的 AgNO3 溶液显色指81、示剂。4)指示剂喷洒约15min 后,应沿试件直径断面将其分成10等分,并应用防水笔描出渗透轮廓线。5)然后应根据观察到明显的颜色变化,应按照图3 所示测量显色分界线离试件底面的距离,精确至0.1mm。图 3 显色分界线位置编号1试件边缘部分;2尺子6)当某一测点被骨料阻挡,可将此测点位置移动到最近未被骨料阻挡的位置进行测量,当某测点数据不能得到,只要总测点多于5个,可忽略此测点。7)当某测点位置有一个明显的缺陷,使该点测量值远大于各测点的平均值,可忽略此测点,但应将这种情况在试验记录和报告中注明。1.4 试验结果计算及处理应按下列方法进行:混凝土的非稳态氯离子迁移系数应按下式进行计算:式中 82、DRCM 混凝土的非稳态氯离子迁移系数,10-12m2/s;U 所用电压的绝对值,(V);T 阳极溶液的初始温度和结束温度的平均值();L 试件厚度(mm),精确到0.1mm;Xd 氯离子渗透深度的平均值(mm),精确到0.1mm;t 试验持续时间(h)。以3个试样的氯离子迁移系数的算术平均值作为该组试件的氯离子迁移系数测定值。当最大值或最小值之一,与中间值之差超过中间值的15%时,剔除此值,取其余两值的平均值作为测定值;当最大值和最小值均超过中间值的15%时,则取中间值作为测定值。2 电通量法2.1 本方法适用于测定以通过混凝土试件的电通量为指标来确定混凝土抗氯离子渗透性能。本方法不适用于掺83、有亚硝酸盐和钢纤维等良导电材料的混凝土抗氯离子渗透试验。2.2 采用的实验装置、试剂和用具应符合下列规定: 1 电通量试验装置应符合图2.2-1的要求,并满足现行行业标准混凝土氯离子电通量测定仪JG/T 261的有关规定。图2.2-1 电通量试验装置示意图1直流稳压电源;2试验槽;3铜电极;4混凝土试件;53.0%NaCl溶液;60.3mol/L NaOH溶液;7标准电阻;8直流数字式电压表;9试件垫圈(硫化橡胶垫或硅橡胶垫)2 仪器设备和化学试剂应符合下列要求:1) 直流稳压电源的电压范围应为(080)V,电流范围应为(010)A。并应能稳定输出60V直流电压,精度应为0.1V。2) 耐热塑84、料或耐热有机玻璃试验槽(图2.2-2)的边长应为150mm,总厚度不应小于51mm。试验槽中心的两个槽直径分别为89mm和112mm。两个槽的深度应分别为41mm和6.4mm。在试验槽的一边应开有直径为10mm的注液孔。3) 紫铜垫板宽度应为(122mm),厚度应为(0.500.05)mm。铜网孔径应为0.95mm(64孔/cm2)或者20目。4) 标准电阻精度应为0.1%;直流数字电流表量程应为(020)A,精度为0.1%。5) 真空泵和真空表应符合本标准第1.2条的要求。6) 真空容器的内径不应小于250mm,并应能至少容纳3个试件。7) 阴极溶液应用化学纯试剂配置的质量浓度为3.0%的N85、aCl溶液。图2.2-2 试验槽示意图(mm) 8) 阳极溶液应用化学纯试剂配制的摩尔浓度为0.3mol/L的NaOH溶液。 9) 密封胶材料应采用硅胶或是树脂等密封材料。 10) 硫化橡胶垫或硅橡胶垫的外径应为100mm、内径应为75mm、厚度应为6mm。 11)切割试件的设备应采用水冷式金刚锯或碳化硅锯。 12)抽真空设备可由烧杯(体积在1000ml以上)、真空干燥器、真空泵、分液装置、真空表等组合而成。 13)温度计的量程应为(0120),精度为0.1。 14) 电吹风的功率应为(10002000)W。2.3 电通量试验应按下列步骤进行: 1 电通量试验应采用直径(1001)mm,高度(86、502)mm的圆柱体试件。试件的制作、养护试验室温度应控制在2025。当试件表面有涂料等附加材料时,应预先去除,且试件内不得含有钢筋等良导电材料。在试件移送试验室前,应避免冻伤或其他物理伤害。 2 普通混凝土电通量试验宜在试件养护到28d 龄期进行,对于掺有矿物掺合料的高性能混凝土,宜在56d 龄期进行试验。应先将养护到规定龄期的试件暴露于空气中至表面干燥,并应以硅胶或树脂密封材料涂刷试件圆柱侧面,还应填补涂层中的孔洞。3 电通量试验前应将试件进行真空饱水。应先将试件放入真空容器中,然后启动真空泵,并应在5 min内将真空容器中的绝对压强减少至(15)kPa,应保持该真空度3h,然后在真空泵仍87、然运转的情况下,注入足够的蒸馏水或者去离子水,直至淹没试件,应在试件浸没1h 后恢复常压,并继续浸泡(182)h。4 在真空饱和水结束后,应从水中取出试件,并抹掉多余水分,且应保持试件所处环境的相对湿度在95以上,应将试件安装于试验槽内,并应采用螺杆将两试验槽和端面装有硫化橡胶垫的试件夹紧。试件安装好以后,应采用蒸馏水或者其他有效方式检查试件和试验槽之间的密封性能。5检查试件和试件槽之间的密封性后,应将质量浓度为3.0的NaCl 溶液和摩尔浓度为0.3mol/L 的NaOH 溶液分别注入试件两侧的试验槽中,注入NaCl 溶液的试验槽内的铜网应连接电源负极,注入NaOH 溶液的试验槽中的铜网应连88、接电源正极。6 在正确连接电源后,应在保持试验槽中充满溶液的情况下接通电源,并应对对上述两铜网施加(600.1)V 直流恒电压,且应记录电流初始读数I0。开始时应每隔5min 记录一次电流值,当电流值变化不大时,可每隔10min记录一次电流值;当电流变化很小时,应每隔30min 记录一次电流值,直至通电6h。7 当采用自动采集数据的测试装置时,记录电流的时间间隔可设定为(510)min。电流测量值精确至0.5mA。试验过程中宜同时监测试验槽中溶液的温度。8 试验结束后,应及时排出试验溶液,并应用凉开水和洗涤剂冲洗试验槽60s以上,然后用蒸馏水洗净并用电吹风用冷风档吹干。9 试验应在(2025)89、的室内进行。2.4试验结果计算及处理应符合下列规定:1 实验过程中或试验结束后,应绘制电流与时间的关系图。应通过将各点数据以光滑曲线连接起来,对曲线作面积积分,或按梯形法进行面积积分,得到试验6h 通过的电通量(C)。2 每个试件的总电通量可采用下列简化公式计算:Q = 900(I0 + 2I30 + 2I60 + 2It + +2I300+2I330 + I360 ) (2.4-1)式中 Q通过试件的总电通量(C);I0初始电流(A),精确到0.001A;It 在时间t(min)的电流(A),精确到0.001A。3 计算得到的通过试件的总电通量应换算成直径为95mm 试件的电通量值。应通过将计算的总电通量乘以一个直径为95mm 的试件和实际试件横截面积的比值来换算,换算可按下式进行:Qs = Qx (95/ x)2 (2.4-2)式中 Qs通过直径为95mm的试件的电通量(C);Qx通过直径为x( mm)的试件的电通量(C);x试件的实际直径(mm)。4 每组应组3个试件电通量的算术平均值作为该组试件的电通量测定值。当某一个电通量值与中值的差值超过中值的15时,应取其余两个试件的电通量的算术平均值作为该组试件的试验结果测定值。当有两个测值与中值的差值都超过中值的15时,应取中值作为该组试件的电通量试验结果测定值。