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摘要：1、高耐久性混凝土应选用优质水泥和级配良好的优质集料，同时应掺加与水泥相匹配的高效（高性能）减水剂和优质掺合料。高性能混凝土的配合比应根据原材料品质、设计强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，配制具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。高性能混凝土原材料的要求：1）水泥必须采用符合现行国家标准规定的水泥，如硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等，不宜选用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥、水泥比表面积≤350m2/kg。2）粗集料的压碎指标值≤18%，宜采用分级供料的连续级配，吸水率应＜2.0%，且无碱骨料反应危害。
关键词：高耐久性混凝土；掺合料；高效减水剂；引气剂
1 技术内容
高耐久性混凝土应选用优质水泥和级配良好的优质集料，同时应掺加与水泥相匹配的高效（高性能）减水剂和优质掺合料。高性能混凝土的配合比应根据原材品质、设计强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，配制具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。
1.1 原材料技术要求
a、水泥宜选用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥的比表面积≤350m2/kg。
b、细集料应优先选取天然河砂，细骨料级配曲线平滑、含泥、云母符合规范要求，细集料小于0.315mm颗粒不宜小于15%。
c、粗集料宜选用质地均匀坚硬、级配合理、线胀系数小的洁净碎石、粗集料应采用两级配或多级配、吸水率应小于2.0%，且无潜在碱骨料反应危害。压碎指标值≤18%，
d、矿物掺合料采用优质矿物或复合掺合料及高效（高性能）减水剂是配制高耐久性混凝土的特点之一。应选用品质稳定，来料均匀的粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰等。所用的矿物掺合料应符合国家现行有关标准。矿物掺合料等量取代水泥的最大量宜为：硅灰≤10%，单掺粉煤灰≤30%，单掺矿渣粉≤25%。
e、拌合用水应符合国家标准，对环境作用等级为E和F的重要工程，其混凝土材料的拌和用水量不宜高于150kg/m3。
1.2 高性能混凝土配合比技术要求
a、高性能混凝土的配合比设计应根据混凝土结构的要求，确保其施工要求的工作性，以及结构混凝土的耐久性，耐久性设计应针对混凝土结构所处外部环境中劣化因素的作用，使混凝土结构在设计使用年限内不超过容许劣化状态。
b、混凝土的配合比应根据设计要求、使用部位及施工中的输送方式、浇筑和振捣方式等，合理拟定配制混凝土技术要求（包括坍落度及其损失、强度、凝结时间、外观质量、耐久性等），并据此选用原材料（水泥品种、等级；砂的品种、规格；碎石的最大粒径；外加剂品种与技术要求。）
c、对不同强度等级混凝土的胶凝材料总量应进行控制，C40以下不宜大于400kg/m3；C40～C50不宜大于450kg/m3；C60及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m3；配有钢筋的混凝土结构，在不同环境条件下，其最大水胶比和单方混凝土中胶凝材料的最小用量应符合设计要求，设计未要求时应符合表1的规定。
表1 高性能混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3）
d、混凝土中宜适量掺加优质的粉煤灰，磨细矿渣粉。矿物掺合料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%，当混凝土中粉煤灰掺量大于30%时，混凝土的水胶比不得大于0.45，且单方混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量不宜小于240kg/m3。
e、钢筋混凝土中氯离子总含量（包括水泥、矿物掺合料、粗、细集料、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%，预应力混凝土中的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。一般桥涵结构混凝土中各种材料引入的总碱含量不应超过3.0kg/m3。混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定。
f、混凝土配合比设计按下式计算：
fcu，0≥fcu，k+1.645σ
式中fcu，0——混凝土配制强度（MPa）；
fcu，k——混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；
σ——强度标准差，无统计数据时，按照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定取值。
1.3 耐久性设计要求
对处于严寒环境的混凝土结构的耐久性，应根据工程所处环境条件，按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008及《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）进行耐久性设计，考虑的环境恶劣因素及采取措施有：
a、冻融环境耐久性要求：冻融环境下混凝土结构的耐久性设计，应控制混凝土遭受长期冻融循环作用引起的损伤。
冻融环境下的混凝土宜采用引气混凝土，冻融环境作用等级D级及以上的混凝土必须掺用引气剂。
b、氯化物环境耐久性要求：氯化物环境中配筋混凝土结构的耐久性设计，应控制氯离子引起的钢筋锈蚀。
在海水和除冰盐等氯盐环境下，不宜单独采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料配制混凝土，应掺大掺量矿物掺和料，并宜加入少量的硅灰，海水环境下也不宜单独采用抗硫酸盐的硅酸盐水泥配制混凝土。
用于氯盐腐蚀环境中的钢筋混凝土构件，其混凝土28d龄期的氯离子扩散系数DRCM值，宜符合表4的要求。
表4 混凝土中的氯离子扩散系数DRCM（28d龄期，10-12m2/s）
c、化学腐蚀环境耐久性要求：硫酸盐化学腐蚀环境下应选用铝酸三钙低于5%的水泥并适当掺加矿物掺合料，化学腐蚀环境不宜单独采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料，严重化学腐蚀环境下的耐久性混凝土宜通过专门的试验研究确定。
d、抑制碱—骨料反应有害膨胀的要求：对可能发生碱-骨料反应的混凝土，宜采用大掺量矿物掺合料，单掺磨细矿渣的用量占胶凝材料总重as≥50%，单掺粉煤灰af≥40%，单掺火山灰质材料≥30%，并应降低水泥和矿物掺合料中的含碱量和粉煤灰中的游离氧化钙含量。
对骨料无活性且处于干澡环境条件下的混凝土构件，含碱量不应超过3.5 kg/m3，当设计使用年限为100年时，混凝土的含碱量不应超过3.0 kg/m3。
对骨料无活性但处于潮湿环境（相对湿度≥75%）条件下的混凝土结构构件，含碱量不超过3.0 kg/m3。
对于重要工程，应采取抑制碱骨料反应的技术措施。
2 技术指标
2.1 工作性
根据工程特点和施工条件检测其工作性，包括测定坍落度、坍落度经时损失、扩展度；观察有无分层、离析、泌水、评定匀质性；有抗冻性要求的混凝土应测定含气量。按要求留置相应的试块。确保其工作性、和易性满足施工要求，具有良好的充填模板和通过钢筋间隙的性能。
2.2 力学及变形性能
混凝土强度高，体积稳定性好，弹性模量满足设计及规范要求。
2.3 耐久性
对高耐久性混凝土的拌合物，宜进行电通量、抗渗、抗冻性能、气泡间距系数、碱含量、氯离子含量、弹性模量等耐久性指标的检验；对引气混凝土，尚应抽检其含气量。抗渗、抗冻检验的试验方法应符合现行行业标准《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30）的规定，电通量的检验应不大于1000C。抗冻等级不低于F200。
3 结束语
总之，由于掺入高效（高性能）减水剂、引气剂和优质矿物掺合料（如粉煤灰、矿渣粉），使混凝土具有良好的和易性、粘聚性、保水性和优异的耐久性。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范
[2]GB/T50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范
[3]JTG/T B07-01-2006 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范
[4]JTG E30-2005 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程
[5]GB/T50082-2009 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法
[6]JGJ/T193-2009 混凝土耐久性检验评定标准
[7]GB/T50733-2011 预防混凝土碱骨料反应技术规范
[8]JGJ55-2011 普通混凝土配合比设计规程
[9]高性能混凝土实施技术指南（石交建高速公路建设）
作者简介：杨龙彬，女，1971年2月3日出生，中级职称（工程师），中建二局基础设施建设投资有限公司职工，现任路桥分公司平赞项目副总工程师。
论文作者:杨龙彬,余升桦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：混凝土论文; 耐久性论文; 环境论文; 水泥论文; 骨料论文; 矿物论文; 材料论文; 《基层建设》2018年第35期论文;