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摘要：随着水运工程建设的发展，钢筋混凝土的需求与品种越来越多，由于水工构件常与海水接触，海水对混凝土腐蚀作用很大，长期处于海风、海水等环境下，海工钢筋混凝土就会被破坏。本文从混凝土性能机理方面阐述其在水工防护中的注意事项，从实用的角度对水泥混凝土路面施工中的搅拌和摊铺技术进行了一些探讨。
关键词：水泥；混凝土；搅拌；摊铺；技术合理化
Abstract: With the development of water transport engineering construction, the demand of reinforced concrete with varieties growing number of hydraulic components are often in contact with seawater, seawater corrosion concrete role large, long-term sea breeze, seawater environment, marine reinforced The concrete will be damaged. This article elaborated from the mechanism of concrete performance hydraulic protection considerations, from a practical point of mixing and paving technology in the construction of cement concrete pavement done some research.Keywords: cement; concrete; stirring; paving; technology rationalization
中图分类号： TU528.1文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
前言：
普通混凝土的原材料主要有胶凝材料水泥、砂石骨料、化学外加剂和水。水泥是混凝土的主要胶凝材料，其强度来源于水泥熟料，它是由多种矿物，中间物和少量玻璃相和游离的氧化钙和氧化镁组成。掺入适当的硅灰可以改善混凝土的孔隙级配和孔结构，降低吸水率，硅灰在混凝土中参与反应生成胶凝阻塞孔隙，可提高抗氯离子渗透性，大孔率下降，混凝土更加密实，并且随着龄期的增长，混凝土的抗氯离子渗透性也在不断提高，使其在海水的腐蚀下不至于迅速毁坏。
一、混凝土生产质量控制
水泥混凝土搅拌质量直接影响混凝土的内在质量，从而影响路面的平整度。搅拌混凝土前必须彻底清扫搅拌系统及材料存储、输送、称量系统，以免系统中剩余材料对混凝土性能产生无法预见的影响。开始搅拌前应根据当地的天气变化，测定砂、石材料的含水量，以及搅拌制时的实际用水量，要严格掌握配合比，严格控制有水量。量配的精确度对水泥为±1.5%,砂为±2%,碎石为±3%,水为±1%。每一工班应检查材料量配的精确度至少2次，每半天检查混合料的坍落度2次，拌和时间为1.5~2.0min。下面从混凝土材料、性能方面进行分析：
水泥的质量控制：不得使用立窑水泥，宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，用于高性能混凝土时不宜采用矿渣硅酸盐水泥。
碎石的质量控制：
不得采用活性骨料；
碎石的强度应进行检验并满足表1要求；
碎石进场前应进行检验，进场后应按每周或每批至少检验一次的要求取样试验。检验项目和指标要求见表2；
碎石在运输与贮存时，不得混入影响混凝土质量的有害杂物，并按不同级别分开堆放；堆放场要求底面铺筑混凝土，地面应平整、排水通畅；
夏季应在碎石堆场搭棚遮阳，或采取淋水等措施降低温度；
碎石规格：配制高性能混凝土时不宜大于25mm，普通混凝土不宜大于40mm，同时满足不大于钢筋最小净距的3/4和构件截面最小边尺寸的1/4。
表1：岩石的抗压强度或压碎指标值
表2：粗骨料检验项目和指标要求
注：第6、7项检验，在对石场首次检查合格后，可不再进行日常试验。
砂的质量控制：
不得使用海砂；
所选用的砂应质地坚固、粒径小于5㎜；
砂进场前应进行检验，进场后应按每周或每批至少检验一次的要求取样试验（检验项目和指标要求见表3）；
砂在运输与贮存时，不得混入影响混凝土质量的有害杂物，并按不同级别分开堆放；堆放场要求底面铺筑混凝土，地面应平整、排水通畅；
夏季应在砂堆场搭棚遮阳或采取其它措施降低温度；
宜选用中粗砂配制混凝土。
表3：细骨料检验项目和指标要求
注：第4、5、6项检验，在对砂场首次检查合格后，可不再进行日常试验。
水：
拌和用水应采用供水系統的饮用水。
采用非饮用水或地下水时， PH值不小于4；硫酸盐含量按SO2-4计大于0.22%。
禁止用海水拌和混凝土。
氯离子含量检验不大于200mg/L。
混凝土生产用水应设置水池贮存，水池应遮盖。
外加剂：
凝土外加剂的质量应符合国家现行标准《混凝土外加剂》（GB8076）的规定。使用前应按此标准有关规定进行检测。氯离子含量不大于水泥用量的0.02%。
外加剂出厂时应附有技术文件，包括产品名称、型号、主要特性及成分、适用范围及适宜的掺量、性能检验合格证书、贮存条件及有效期、使用方法、注意事项及出厂日期等。
加剂每批或每2t作为一检验单位进行检验。
外加剂的掺量应通过试验确定。
高性能混凝土应掺加高效减水剂。
掺合料：
混凝土中掺加粒化高炉矿渣粉或粉煤灰等掺合料时，其质量要求稳定并应为有品质检验证书的商品。
掺合料细度不小于4000cm2/g。粉煤灰应为Ⅰ或Ⅱ级。
掺合料的掺料应经试验确定并满足规范规定的掺量规定。
7、混凝土配合比质量控制：
1）混凝土配合比的确定，应使混凝土能达到设计要求的强度等级、耐久性及施工要求。
2）配合比设计时应考虑坍落度损失，以保证混凝土浇筑时的和易性和流动性符合要求；
3）配制高性能混凝土时，坍落度要求≥120mm，强度等级≥C45。
4）混凝土施工配制强度fcu,o应按下式计算：
fcu,o =fcu,k＋1.645б
式中fcu,o——混凝土施工配制强度（Mpa）；
fcu,k——设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa）；
б—工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差（Mpa），先按4.5Mpa考虑。
5）混凝土水灰比的选择应同时满足混凝土强度和耐久性要求。
6）混凝土配合比应按现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）和《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）的规定，通过计算和试配确定。
8、混凝土耐久性要求：
1）处于大气区和水位变动区的构件，水灰比不得大于0.50；不掺外加剂和掺合料时，水泥用量不得低于360㎏/m3。
2）处于浪溅区的构件，水灰比不得大于0.40；不掺外加剂和掺合料时，水泥用量不得低于400㎏/m3。
3）设计要求为高性能的混凝土，水灰比不得大于0.35；不掺外加剂和掺合料时，水泥用量不得低于400㎏/m3。并应进行抗氯离子渗透试验，满足不大于1000C的要求。
4）混凝土拌和物中的氯离子总含量不超过水泥用量的0.10%。
9、搅拌
1）混凝土拌合物的各项指标应与配合比设计吻合。
2）混凝土搅拌时，连续搅拌的最短时间应按设备说明书及试验确定；掺粉煤灰和外加剂时，搅拌时间应延长60s左右；混凝土搅拌时间每一工作班至少应检查2次。
3）混凝土搅拌完毕后，应按下列要求检测拌合物的质量指标。
（A）混凝土拌合物的坍落度和含气量在搅拌地点和浇注地点（当浇注点离搅拌点运输时间超过15min时）分别取样检测，每一工作班对坍落度至少检查2次，含气量至少检查1次。坍落度的允许偏差值应符合下列规定：
（B）混凝土的出料温度应进行检查，满足规范对冷、热天的施工温度规定。
（C）混凝土在出料点和浇注点，均应随机取样制作试件，试件的边长取15㎝。试件留置组数，不得低于下列规定：
a>、抗压、抗折强度试块留置：一次连续浇筑超过1000 m3 时，每200 m3 不少于一组一次；连续浇筑不超过1000 m3 时，每100 m3 不少于一组；每工作班浇筑不足100 m3 时，也不少于一组；
b>、抗冻、抗渗试块留置：每一单位工程、同一抗冻、抗渗等级，不少于三组；
c>、抗氯离子渗透性能试块留置：每一配合比混凝土的取样不少于三组
（D）混凝土拌合物应拌合均匀，颜色一致，不得有离析和明显泌水现象。
（E）混凝土生产管理水平要求：对验收合格的混凝土批定期统计计算其大样本（N≥25）的抗压强度标准差应达到优良标准，即混凝土强度标准差应≤3.5N/mm2（C20-C40）。
10、强度检验
（1）评定混凝土强度的试件，应在20±3℃的水中养护28天。
（2）同一验收批的混凝土应由强度等级相同、配合比和生产工艺基本相同的混凝土组成。预制混凝土构件按每月划分验收批进行验收。
（3）当验收批内的混凝土试件组数n≥5时，混凝土强度的统计数据应同时满足下列两条合格标准：
mcu－scu≥fcu,k
fcu,min≥fcu,k－Cσ0
式中：fcu,k—该验收批混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa）；
mcu—混凝土立方体抗压强度平均值（Mpa）；
scu—混凝土立方体抗压强度的标准差（Mpa），当计算的scu较小时，取σ0－2（Mpa）；
C— 系数，当n≥20时，取1.0；
σ0—标准差的平均水平，对C20~C40混凝土取4.5 （Mpa）
fcu,min—混凝土立方体抗压强度中的最小值（Mpa）。
（4）凝土强度的检测应按现行行业标准《港口工程混凝土試验方法》（JTJ225）的规定进行。
二、混凝土浇筑与养护
1、浇筑施工中为保证质量应采取的措施：（1）在混凝土浇筑前先用淡水冲洗被海水浸没的待浇模板钢筋；（2）乘低潮位浇筑混凝土时,必须采取措施保证浇筑速度大于潮位上涨速度,并保持混凝土在水位以上进行振捣。底层混凝土初凝前不得受海水淹没，并适当推迟拆模时间；（3）如果海域有附着性生物的滋长，施工时必须考虑其对水下混凝土接茬部位质量的影响，实际操作时采取缩短浇筑间隔时间的措施；（4）对于分层浇筑的混凝土，其结合面处应用淡水冲洗，若外露钢筋锈蚀较严重，须进行除锈处理；（5）浇筑过程中应避免产生分层离析现象，混凝土自高处落料时，其自由倾落高度不宜超过2m，对可能发生离析应采用串筒、斜槽、溜管或振动溜管等预控措施；（6）为保证混凝土的密实度，采用高频振捣器振捣至混凝土停止下沉及顶面不冒气泡为止，当混凝土浇至顶部时，宜采用二次振捣二次抹面，刮去浮浆。
2、养护：混凝土抹面后，应立即覆盖，防止风吹日晒失水，在终凝后进行潮湿养护，在常温下确保养护时间在15d以上，气温较高时确保养护时间在12d以上，气温较低时确保养护时间在18d以上。混凝土浇筑完毕后及时用土工布或麻袋加以覆盖，防止或减少风吹日晒造成的混凝土失水过快而产生收缩裂缝，混凝土终凝后，立即进行保湿养护，由于部分梁高度较高，拆模后需在梁的侧面挂土工布遮挡，浇水保湿养护；用淡水养护，混凝土强度未达到2.5Mpa以前，不得在已浇筑的结构上行走运送工具或在架设上层结构的支撑和模板。
关键词：水泥；混凝土；搅拌；摊铺；技术合理化
Abstract: With the development of water transport engineering construction, the demand of reinforced concrete with varieties growing number of hydraulic components are often in contact with seawater, seawater corrosion concrete role large, long-term sea breeze, seawater environment, marine reinforced The concrete will be damaged. This article elaborated from the mechanism of concrete performance hydraulic protection considerations, from a practical point of mixing and paving technology in the construction of cement concrete pavement done some research.Keywords: cement; concrete; stirring; paving; technology rationalization
中图分类号： TU528.1文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
前言：
普通混凝土的原材料主要有胶凝材料水泥、砂石骨料、化学外加剂和水。水泥是混凝土的主要胶凝材料，其强度来源于水泥熟料，它是由多种矿物，中间物和少量玻璃相和游离的氧化钙和氧化镁组成。掺入适当的硅灰可以改善混凝土的孔隙级配和孔结构，降低吸水率，硅灰在混凝土中参与反应生成胶凝阻塞孔隙，可提高抗氯离子渗透性，大孔率下降，混凝土更加密实，并且随着龄期的增长，混凝土的抗氯离子渗透性也在不断提高，使其在海水的腐蚀下不至于迅速毁坏。
一、混凝土生产质量控制
水泥混凝土搅拌质量直接影响混凝土的内在质量，从而影响路面的平整度。搅拌混凝土前必须彻底清扫搅拌系统及材料存储、输送、称量系统，以免系统中剩余材料对混凝土性能产生无法预见的影响。开始搅拌前应根据当地的天气变化，测定砂、石材料的含水量，以及搅拌制时的实际用水量，要严格掌握配合比，严格控制有水量。量配的精确度对水泥为±1.5%,砂为±2%,碎石为±3%,水为±1%。每一工班应检查材料量配的精确度至少2次，每半天检查混合料的坍落度2次，拌和时间为1.5~2.0min。下面从混凝土材料、性能方面进行分析：
水泥的质量控制：不得使用立窑水泥，宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，用于高性能混凝土时不宜采用矿渣硅酸盐水泥。
碎石的质量控制：
不得采用活性骨料；
碎石的强度应进行检验并满足表1要求；
碎石进场前应进行检验，进场后应按每周或每批至少检验一次的要求取样试验。检验项目和指标要求见表2；
碎石在运输与贮存时，不得混入影响混凝土质量的有害杂物，并按不同级别分开堆放；堆放场要求底面铺筑混凝土，地面应平整、排水通畅；
夏季应在碎石堆场搭棚遮阳，或采取淋水等措施降低温度；
碎石规格：配制高性能混凝土时不宜大于25mm，普通混凝土不宜大于40mm，同时满足不大于钢筋最小净距的3/4和构件截面最小边尺寸的1/4。
表1：岩石的抗压强度或压碎指标值
表2：粗骨料检验项目和指标要求
注：第6、7项检验，在对石场首次检查合格后，可不再进行日常试验。
砂的质量控制：
不得使用海砂；
所选用的砂应质地坚固、粒径小于5㎜；
砂进场前应进行检验，进场后应按每周或每批至少检验一次的要求取样试验（检验项目和指标要求见表3）；
砂在运输与贮存时，不得混入影响混凝土质量的有害杂物，并按不同级别分开堆放；堆放场要求底面铺筑混凝土，地面应平整、排水通畅；
夏季应在砂堆场搭棚遮阳或采取其它措施降低温度；
宜选用中粗砂配制混凝土。
表3：细骨料检验项目和指标要求
注：第4、5、6项检验，在对砂场首次检查合格后，可不再进行日常试验。
水：
拌和用水应采用供水系統的饮用水。
采用非饮用水或地下水时， PH值不小于4；硫酸盐含量按SO2-4计大于0.22%。
禁止用海水拌和混凝土。
氯离子含量检验不大于200mg/L。
混凝土生产用水应设置水池贮存，水池应遮盖。
外加剂：
凝土外加剂的质量应符合国家现行标准《混凝土外加剂》（GB8076）的规定。使用前应按此标准有关规定进行检测。氯离子含量不大于水泥用量的0.02%。
外加剂出厂时应附有技术文件，包括产品名称、型号、主要特性及成分、适用范围及适宜的掺量、性能检验合格证书、贮存条件及有效期、使用方法、注意事项及出厂日期等。
加剂每批或每2t作为一检验单位进行检验。
外加剂的掺量应通过试验确定。
高性能混凝土应掺加高效减水剂。
掺合料：
混凝土中掺加粒化高炉矿渣粉或粉煤灰等掺合料时，其质量要求稳定并应为有品质检验证书的商品。
掺合料细度不小于4000cm2/g。粉煤灰应为Ⅰ或Ⅱ级。
掺合料的掺料应经试验确定并满足规范规定的掺量规定。
7、混凝土配合比质量控制：
1）混凝土配合比的确定，应使混凝土能达到设计要求的强度等级、耐久性及施工要求。
2）配合比设计时应考虑坍落度损失，以保证混凝土浇筑时的和易性和流动性符合要求；
3）配制高性能混凝土时，坍落度要求≥120mm，强度等级≥C45。
4）混凝土施工配制强度fcu,o应按下式计算：
fcu,o =fcu,k＋1.645б
式中fcu,o——混凝土施工配制强度（Mpa）；
fcu,k——设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa）；
б—工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差（Mpa），先按4.5Mpa考虑。
5）混凝土水灰比的选择应同时满足混凝土强度和耐久性要求。
6）混凝土配合比应按现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）和《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）的规定，通过计算和试配确定。
8、混凝土耐久性要求：
1）处于大气区和水位变动区的构件，水灰比不得大于0.50；不掺外加剂和掺合料时，水泥用量不得低于360㎏/m3。
2）处于浪溅区的构件，水灰比不得大于0.40；不掺外加剂和掺合料时，水泥用量不得低于400㎏/m3。
3）设计要求为高性能的混凝土，水灰比不得大于0.35；不掺外加剂和掺合料时，水泥用量不得低于400㎏/m3。并应进行抗氯离子渗透试验，满足不大于1000C的要求。
4）混凝土拌和物中的氯离子总含量不超过水泥用量的0.10%。
9、搅拌
1）混凝土拌合物的各项指标应与配合比设计吻合。
2）混凝土搅拌时，连续搅拌的最短时间应按设备说明书及试验确定；掺粉煤灰和外加剂时，搅拌时间应延长60s左右；混凝土搅拌时间每一工作班至少应检查2次。
3）混凝土搅拌完毕后，应按下列要求检测拌合物的质量指标。
（A）混凝土拌合物的坍落度和含气量在搅拌地点和浇注地点（当浇注点离搅拌点运输时间超过15min时）分别取样检测，每一工作班对坍落度至少检查2次，含气量至少检查1次。坍落度的允许偏差值应符合下列规定：
（B）混凝土的出料温度应进行检查，满足规范对冷、热天的施工温度规定。
（C）混凝土在出料点和浇注点，均应随机取样制作试件，试件的边长取15㎝。试件留置组数，不得低于下列规定：
a>、抗压、抗折强度试块留置：一次连续浇筑超过1000 m3 时，每200 m3 不少于一组一次；连续浇筑不超过1000 m3 时，每100 m3 不少于一组；每工作班浇筑不足100 m3 时，也不少于一组；
b>、抗冻、抗渗试块留置：每一单位工程、同一抗冻、抗渗等级，不少于三组；
c>、抗氯离子渗透性能试块留置：每一配合比混凝土的取样不少于三组
（D）混凝土拌合物应拌合均匀，颜色一致，不得有离析和明显泌水现象。
（E）混凝土生产管理水平要求：对验收合格的混凝土批定期统计计算其大样本（N≥25）的抗压强度标准差应达到优良标准，即混凝土强度标准差应≤3.5N/mm2（C20-C40）。
10、强度检验
（1）评定混凝土强度的试件，应在20±3℃的水中养护28天。
（2）同一验收批的混凝土应由强度等级相同、配合比和生产工艺基本相同的混凝土组成。预制混凝土构件按每月划分验收批进行验收。
（3）当验收批内的混凝土试件组数n≥5时，混凝土强度的统计数据应同时满足下列两条合格标准：
mcu－scu≥fcu,k
fcu,min≥fcu,k－Cσ0
式中：fcu,k—该验收批混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa）；
mcu—混凝土立方体抗压强度平均值（Mpa）；
scu—混凝土立方体抗压强度的标准差（Mpa），当计算的scu较小时，取σ0－2（Mpa）；
C— 系数，当n≥20时，取1.0；
σ0—标准差的平均水平，对C20~C40混凝土取4.5 （Mpa）
fcu,min—混凝土立方体抗压强度中的最小值（Mpa）。
（4）凝土强度的检测应按现行行业标准《港口工程混凝土試验方法》（JTJ225）的规定进行。
二、混凝土浇筑与养护
1、浇筑施工中为保证质量应采取的措施：（1）在混凝土浇筑前先用淡水冲洗被海水浸没的待浇模板钢筋；（2）乘低潮位浇筑混凝土时,必须采取措施保证浇筑速度大于潮位上涨速度,并保持混凝土在水位以上进行振捣。底层混凝土初凝前不得受海水淹没，并适当推迟拆模时间；（3）如果海域有附着性生物的滋长，施工时必须考虑其对水下混凝土接茬部位质量的影响，实际操作时采取缩短浇筑间隔时间的措施；（4）对于分层浇筑的混凝土，其结合面处应用淡水冲洗，若外露钢筋锈蚀较严重，须进行除锈处理；（5）浇筑过程中应避免产生分层离析现象，混凝土自高处落料时，其自由倾落高度不宜超过2m，对可能发生离析应采用串筒、斜槽、溜管或振动溜管等预控措施；（6）为保证混凝土的密实度，采用高频振捣器振捣至混凝土停止下沉及顶面不冒气泡为止，当混凝土浇至顶部时，宜采用二次振捣二次抹面，刮去浮浆。
2、养护：混凝土抹面后，应立即覆盖，防止风吹日晒失水，在终凝后进行潮湿养护，在常温下确保养护时间在15d以上，气温较高时确保养护时间在12d以上，气温较低时确保养护时间在18d以上。混凝土浇筑完毕后及时用土工布或麻袋加以覆盖，防止或减少风吹日晒造成的混凝土失水过快而产生收缩裂缝，混凝土终凝后，立即进行保湿养护，由于部分梁高度较高，拆模后需在梁的侧面挂土工布遮挡，浇水保湿养护；用淡水养护，混凝土强度未达到2.5Mpa以前，不得在已浇筑的结构上行走运送工具或在架设上层结构的支撑和模板。