1、混凝土新技術一、耐久性混凝土耐久性混凝土是通過對原材料的質量控制和生產工藝的優化，并采用優質礦物微細粉和高效減水劑作為必要組分來生產的具有良好施工性能，滿足結構所要求的各項力學性能，耐久性非常優良的混凝土。1.主要技術內容(1)原材料和配合比的要求1)水膠比（W/B）0.38。2)水泥必須采用符合現行國家標準規定的水泥，如硅酸鹽水泥，普硅硅酸鹽水泥或復合硅酸鹽水泥，不得選用立窯水泥。3)粗骨料的壓碎指標值10，Dmax25mm，采用1525mm和515mm二級配合，飽和吸水率2.0,且無堿活性。4)采用優質礦物微細粉和高效減水劑是高耐久性混凝土的特點。礦物微細粉宜采用硅粉、粉煤灰、磨細礦渣及天

2、然沸石粉等，所用的礦物微細粉應符合國家有關標準，且宜達到優品級。礦物微細粉等量取代水泥的最大量一般為，硅粉10，粉煤灰30，礦渣50，天然沸石粉10，復合微細粉50。5)配合比設計強度應符合以下公式：式中：混凝土配置強度（MPa）；混凝土強度標準值（MPa）；s強度標準差，無統計數據時，商品混凝土可取5.56.5MPa。(2)耐久性設計的要求1)處于常規環境的混凝土結構，滿足所處的環境條件下服役年限提出的要求。如抗碳化耐久性要求式中：W/B水膠比；C鋼筋保護層厚度（cm）；a碳化區分系數，室內1.7，室外1.0；t結構設計使用年限。2)對于處于嚴酷環境的混凝土結構的耐久性，應根據工程所處環境條

3、件，應按混凝土結構耐久性設計規范GB50467進行耐久性設計，考慮的環境劣化因素有:抗凍害耐久性要求：a）根據不同凍害地區確定最大水膠比；b）不同凍害地區的耐久性指數k；c）受除冰鹽凍融循環作用時，應滿足單位剝蝕量的要求；d）處于有凍害環境的,必須摻入引氣劑，引氣量應達到45。抗鹽害的耐久性要求：a)根據不同鹽害環境確定最大水膠比；b）抗Cl-的滲透性、擴散性，應以56d齡期，6h總導電量（庫侖）確定，一般情況下，氯離子滲透性應屬非常低范圍（800庫侖）；c）混凝土表面裂縫寬度符合規范要求。抗硫酸鹽腐蝕的耐久性要求：a）用于硫酸鹽侵蝕較為嚴重的環境，水泥中的C3A5；C3S50；b)根據不同硫

4、酸鹽腐蝕環境，確定最大水膠比；c）膠砂試件的膨脹率0.34。抑制堿骨料反應有害膨脹的要求：a）混凝土中堿含量3.0/m3；b)在含堿環境下，要采用非堿活性骨料。2.技術指標(1)工作性坍落度200mm；擴展度550mm；倒筒時間15s；無離析泌水現象；黏聚性良好；2h坍落度損失小于30%，具有良好的充填模板和鋼筋通過性能。(2)力學性能抗壓強度等級C40；體積穩定高，收縮小，彈性模量與同強度等級的普通混凝土基本相同。(3)耐久性按主要技術內容中的耐久性技術指標控制，結合工程情況也可參照混凝土耐久性檢驗評定標準JGJ/T193中提出的指標進行控制；耐久性試驗方法可采用普通混凝土長期性能和耐久性能

5、試驗方法標準GB/T50082規定的方法，主要有：鹽凍試驗方法；抗氯離子滲透性試驗方法；抗硫酸鹽腐蝕試驗方法；堿含量計算方法；骨料堿活性檢驗方法；骨料堿碳酸鹽反應活性檢驗方法；礦物微細粉抑制堿硅反應效果檢驗方法。也可參考中國工程建設標準化協會標準高性能混凝土應用技術規程CECS207。3.適用范圍高性能高耐久性混凝土適用于各種混凝土結構工程，如港口、海港、碼頭、橋梁及高層、超高層混凝土結構。4.已應用的典型工程杭州灣大橋、山東東營黃河公路大橋、武漢武昌火車站、廣州珠江新城西塔工程、湖南洞庭湖大橋等。二、高強高性能混凝土   本節高強高性能混凝土（簡稱HS-HPC）

6、是強度等級超過C80的HPC，其特點是具有更高的強度和耐久性，用于超高層建筑底層柱和梁，與普通混凝土結構具有相同的配筋率，可以顯著地縮小結構斷面，增大使用面積和空間，并達到更高的耐久性。1.主要技術內容HS-HPC的水膠比28，用水量200kg/m3，膠凝材料用量650700kg/m3，其中水泥用量450500kg/m3，硅粉及礦物微細粉用量150200kg/m3，粗骨料用量900950kg/m3，細骨料用量750800kg/m3，采用聚羧酸高效減水劑或氨基磺酸高效減水劑。HS-HPC用于鋼筋混凝土結構還需要摻入體積含量2.02.5的纖維，如聚丙烯纖維、鋼纖維等。2.技術指標(1）工作性：新拌

7、HS-HPC混凝土的工作性直接影響該混凝土的施工性能。其最主要的特點是粘度大，流動性慢，不利于超高泵送施工。混凝土拌合物的技術指標主要是坍落度、擴展度和倒坍落度筒混凝土流下時間（簡稱倒筒時間），坍落度240mm，擴展度600mm，倒筒時間10s，同時不得有離析泌水現象。(2）HS-HPC的配比設計強度應符合以下公式：(3）HS-HPC應具有更高的耐久性，因其內部結構密實，孔結構更加合理。HS-HPC的抗凍性、碳化等方面的耐久性可以免檢,如按照高性能混凝土應用技術規程CECS207標準檢驗，導電量應在500庫侖以下；為滿足抗硫酸鹽腐蝕性應選擇低C3A含量（5）的水泥；如存在潛在堿骨料反應的情況下

8、，應選擇非堿活性骨料。(4）HS-HPC自收縮及其控制1)自收縮與對策當HS-HPC澆筑成型并處于密閉條件下，到初凝之后，由于水泥繼續水化，吸取毛細管中的水分，使毛細管失水，產生毛細管張力，如果此張力大于該時的混凝土抗拉強度，混凝土將發生開裂，稱之自收縮開裂。水灰比越低，自收縮會越嚴重。一般可以控制粗細骨料的總量不要過低，膠凝材料的總量不要過高；通過摻加鋼纖維可以補償其韌性損失，但在侵蝕環境中，鋼纖維不適用；需要摻入有機纖維，如聚丙烯纖維或其他纖維；采用外摻5飽水超細沸石粉的方法，以及充分地養護等技術措施可以有效的控制HS-HPC的自收縮和自收縮開裂。2)自收縮的測定方法參照普通混凝土長期性能

9、和耐久性能試驗方法標準GB/T50082和中國工程建設標準化協會標準高性能混凝土應用技術規程CECS207進行。HS-HPC的早期開裂、自收縮開裂及長期開裂的總寬度要低于0.2mm。普通混凝土的應變達到3時，其承載能力仍保持一半以上。若HS-HPC的應變也處于3時，實際承載力已近于0，這就意味著在這種情況下，在HS-HPC中只觀察到裂縫形成，然后是迅速的破壞。3.適用范圍適用于對混凝土強度要求較高的結構工程。4.已應用的典型工程國內廣州珠江新城西塔項目工程已大量應用HS-HPC，國外超高層建筑及大跨度橋梁也大量應用了HS-HPC三、自密實混凝土技術1.主要技術內容自密實混凝土(Self-Com

10、pacting Concrete,簡稱SCC),指混凝土拌合物不需要振搗僅依靠自重即能充滿模板、包裹鋼筋并能夠保持不離析和均勻性,達到充分密實和獲得最佳的性能的混凝土,屬于高性能混凝土的一種。自密實混凝土技術主要包括自密實混凝土流動性、填充性、保塑性控制技術；自密實混凝土配合比設計；自密實混凝土早期收縮控制技術。(1)自密實混凝土流動性、填充性、保塑性控制技術自密實混凝土拌合物應具有良好流動性、填充性和保水性。通過骨料的級配控制以及高效減水劑來實現混凝土的高流動性、高填充性。其測試方法主要有U型槽法、L型槽法、倒坍落度筒法等。自密實混凝土工作性的控制技術是一個關鍵。(2)配合比設計自密實混凝土

11、配合比設計與普通混凝土不同，有全計算法、固定砂石法等。配合比設計時，應注意以下幾點：1）單位體積用水量宜為155180kg。2）水膠比根據粉體的種類和摻量有所不同，按體積比宜取0.81.15。3）根據單位體積用水量和水膠比計算得到單位體積粉體量。單位體積粉體量宜為0.160.23。4）自密實混凝土單位體積漿體量宜為0.320.40。(3)自密實混凝土早期收縮由于自密實混凝土水膠比較低、膠凝材料用量較高,使得混凝土早期的收縮較大,尤其是早期的自收縮。主要包括自收縮的收縮機理、計算公式及檢測技術等方面。2.技術指標(1)原材料的技術要求1)膠凝材料水泥選用較穩定的普通硅酸鹽水泥；摻合料是自密實混凝

12、土不可缺少的組成部分之一,一般常用的有粉煤灰、磨細礦渣、硅粉、礦粉等。膠凝材料總量不少于500kg/m3。2)細骨料砂的含泥量和雜質,會使水泥漿與骨料的粘結力下降，需要增加用水量和增加水泥用量，所以砂必須符合規范技術。砂率在45以上，最高可到50。3)粗骨料粗骨料的最大粒徑一般以小于20mm為宜,盡可能選用圓形且不含或少含針、片狀顆粒的骨料。4)外加劑自密實混凝土具備的高流動性、抗離析性、間隙通過性和填充性這四個方面都需要以外加劑的手段來實現。因此對外加劑的主要要求為：與水泥的相容性好；減水率大；緩凝、保塑。(2)工作性技術指標坍落度：Slf250mm；坍落擴展度：Lsf700mm；填充性：G

13、5mm；抗離析性：h7；流動性：Lf700mm；黏聚性：兩h內滿足以上各項指標要求。3.適用范圍自密實混凝土適用于澆筑量大，澆筑深度、高度大的工程結構；配筋密實、結構復雜、薄壁、鋼管混凝土等施工空間受限制的工程結構；工程進度緊、環境噪聲受限制、或普通混凝土不能實現的工程結構。4.已應用的典型工程北京恒基中心過街通道工程、江蘇潤揚長江大橋、廣州珠江新城西塔、蘇通大橋承臺。四、輕骨料混凝土1.主要技術內容輕骨料混凝土（Lightweight aggregate concrete）是指采用輕骨料的混凝土，其表觀密度不大于1900kg/m3。所謂輕骨料是為了減輕混凝土的質量以及提高熱工效果為目的而采用

14、的骨料，其表觀密度要比普通骨料低。人造輕骨料又稱為陶粒。輕骨料混凝土具有輕質、高強、保溫和耐火等特點，并且變形性能良好，彈性模量較低，在一般情況下收縮和徐變也較大。輕骨料混凝土應用于工業與民用建筑及其他工程，可減輕結構自重、節約材料用量、提高構件運輸和吊裝效率、減少地基荷載及改善建筑物功能等。輕骨料混凝土按其在建筑工程中的用途不同，分為保溫輕骨料混凝土、結構保溫輕骨料混凝土和結構輕骨料混凝土。此外，輕骨料混凝土還可以用作耐熱混凝土，代替窯爐內襯。2.技術指標(1)輕骨料（陶粒）性能：粗骨料的級配和最大粒徑：粉煤灰陶粒最大粒徑為20mm；天然輕骨料為40mm；其他陶粒為30mm；不同用途的輕骨料

15、混凝土對骨料級配的要求如表2.4。                                     不同用途的輕骨料的級配        &#

16、160;            表2.4    用途篩孔尺寸/mm最大粒徑51015202530保溫及結構保溫用不小于90070不大于10不宜大于30結構用不小于903070不大于10不宜大于20注：1.不允許含有超過最大粒徑2倍的顆粒；2.采用自然級配時，其空隙率不大于50%。(2)制備技術勻質性控制技術是制備泵送輕骨料混凝土的關鍵，通過控制最大粗骨料粒徑，提高水泥漿體黏度，大摻量粉煤灰可有效提高輕骨料混凝土的均質性，可配制出性能優良

17、的大流態輕骨料混凝土。(3)泵送技術輕骨料混凝土易分層離析，坍落度損失快以及輕骨料在壓力作用下會吸收混凝土中的水分而導致堵泵等問題。因此，1)優選輕骨料是配制良好可泵性輕骨料混凝土的重要環節,2)在滿足強度要求的前提下，大量摻入粉煤灰，以增大膠凝材料用量，增加混凝土拌合物的黏聚性，改善混凝土拌合物流動性和保水性，并能一定程度上防止輕骨料上浮;3)選擇合適的混凝土外加劑；4）混凝土攪拌前，宜將骨料浸濕。3.適用范圍輕骨料混凝土利用其保溫、減輕結構自重等特點，適用于橋梁、高層建筑、大跨度結構等工程。4.已應用的典型工程武漢天河機場新航站樓、武漢世茂錦繡長江2號樓、濟南郵電大廈實驗樓。五、纖維混凝土

18、纖維混凝土是指摻加短鋼纖維或合成纖維作為增強材料的混凝土，鋼纖維的摻入能顯著提高混凝土的抗拉強度、抗彎強度、抗疲勞特性及耐久性；合成纖維的摻入可提高混凝土的韌性，特別是可以阻斷混凝土內部毛細管通道，因而減少混凝土暴露面的水分蒸發，大大減少混凝土塑性裂縫和干縮裂縫。1.主要技術內容(1)原材料1）水泥：鋼纖維混凝土應采用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥；合成纖維混凝土優先采用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥，根據工程需要，選擇其他品種水泥；2）骨料：鋼纖維混凝土不得使用海砂，粗骨料最大粒徑不宜大于鋼纖維長度的2/3；噴射鋼纖維混凝土的骨料最大粒徑不宜大于10mm；3）纖維：纖維的長度、長徑比、表面性狀、截面

19、性能和力學性能等應符合國家有關標準的規定，并根據工程特點和制備混凝土的性能選擇不同的纖維。（2）配合比纖維混凝土的配合比設計應注意以下幾點：1）鋼纖維混凝土中的纖維體積率不宜小于0.35%，當采用抗拉強度不低于1000MPa的高強異形鋼纖維時，鋼纖維體積率不宜小于0.25%；各類工程鋼纖維混凝土的鋼纖維體積率選擇范圍應參照國家與有關標準。控制混凝土早期收縮裂縫的合成纖維體積率宜為0.06%0.12%。2）纖維混凝土的最大膠凝材料用量不宜超過550kg/m3；噴射鋼纖維混凝土的膠凝材料用量不宜小于380kg/m3。(3)混凝土制備纖維混凝土的攪拌應采用強制式攪拌機；宜先將纖維與水泥、礦物摻合料和

20、粗細骨料投入攪拌機干拌60s90s，而后再加水和外加劑攪拌120180s，纖維體積率較高或強度等級不低于C50的纖維混凝土宜取攪拌時間范圍上限。當混凝土中鋼纖維體積率超過1.5%或合成纖維體積率超過0.2%時，宜延長攪拌時間。2.主要技術指標(1)纖維要選擇合適的摻量，合成纖維會使混凝土強度降低，在同時滿足抗裂性能和力學性能的前提下確定摻量，一般積率不超過0.12%。(2)鋼纖維或合成纖維摻量過多時，都會使坍落度損失增加，選擇合適的摻量和調整配合比，使纖維的摻入對混凝土工作性不產生負面的影響；(3)纖維混凝土的軸心抗壓強度、受壓和受拉彈性模量、剪變模量、泊松比、線膨脹系數以及合成纖維軸心抗拉強

21、度標準值和設計值可按混凝土結構設計規范GB50010的規定采用。纖維體積率大于0.15%的合成纖維混凝土的上述指標應經試驗確定。3.適用范圍適用于對抗裂、抗滲、抗沖擊和耐磨有較高要求的工程。4.已應用的典型工程常州大酒店地下車庫工程、湖北巴東長江大橋橋面、廣州白云國際機場、江蘇宜興水利大壩混凝土等。六、混凝土裂縫控制技術混凝土裂縫控制與結構設計、材料選擇、施工工藝等多個環節相關，其中選擇抗裂性較好的混凝土是控制裂縫的重要途徑。本技術主要是從混凝土材料角度出發，通過原材料選擇、配比設計、試驗比選等選擇抗裂性較好的混凝土，并提及施工中需采取的一些技術措施等。1.主要技術內容（1）原材料要求1）水泥

22、必須采用符合現行國家標準規定的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，水泥比表面積宜小于350m2/kg；水泥堿含量應小于0.6%。水泥中不得摻加窯灰。水泥的進場溫度不宜高于60；不應使用溫度大于60的水泥拌制混凝土。2）應采用二級或多級級配粗骨料，粗骨料的堆積密度宜大于1500kg/m3，緊密密度的空隙率宜小于40%。骨料不宜直接露天堆放、暴曬，宜分級堆放，堆場上方宜設罩棚。高溫季節，骨料使用溫度不宜大于28。3）應采用聚羧酸系高性能減水劑，并根據不同季節、不同施工工藝分別選用標準型、緩凝型或防凍型產品。高性能減水劑引入混凝土中的堿含量（以Na2O+0.658K2O計）應小于0.3kg/m3；引入混凝土

23、中的氯離子含量應小于0.02kg/m3；引入混凝土中的硫酸鹽含量（以Na2so4計）應小于0.2kg/m3。4）采用的粉煤灰礦物摻合料，應符合現行國家標準用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596的規定。粉煤灰的級別不應低于級，且粉煤灰的需水量比應不大于100%，燒失量應小于5%。嚴禁采用C類粉煤灰和級以下級別的粉煤灰。5）采用的礦渣粉礦物摻合料，應符合用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉GB/T18046的規定。礦渣粉的比表面積應小于450m2/kg，流動性比應大于95%，28d活性指數不宜小于95%。（2）配合比要求1）混凝土配合比應根據原材料品質、混凝土強度等級、混凝土耐久性以及施工工藝對工作

24、性的要求，通過計算、試配、調整等步驟選定。2）混凝土最小膠凝材料用量不應低于300kg/m3，其中最低水泥用量不應低于220kg/m3配制防水混凝土時最低水泥用量不宜低于260kg/m3。混凝土最大水膠比不應大于0.45。3）單獨采用粉煤灰作為摻合料時，硅酸鹽水泥混凝土中粉煤灰摻量不應超過膠凝材料總量的35%，普通硅酸鹽水泥混凝土中粉煤灰摻量不應超過膠凝材料總量的30%。預應力混凝土中粉煤灰摻量不得超過膠凝材料總量的25%。4）才哦能夠礦渣粉作為摻合料時，應采用礦渣粉和粉煤灰復合技術。混凝土中摻合料總量不應超過膠凝材料總量的50%，礦渣粉摻量不得大于摻合料總量的50%。5）配制的混凝土除滿足抗

25、壓強度、抗滲等級等常規設計指標歪，還應考慮滿足抗裂性指標要求。有條件時，使用溫度應力試驗機進行抗裂混凝土配合比的優選。（3）施工要求1）大體積混凝土施工前，宜對施工階段混凝土澆筑體的溫度、溫度應力及收縮應力進行計算，確定施工階段混凝土澆筑體的溫升峰值，里表溫差及降溫速率的控制指標，制定相應的溫控的技術措施。一般情況下，溫控指標宜不大于下列數值：混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值為40；混凝土澆筑體的里表溫差（不含混凝土收縮的當量溫度）為25；混凝土澆筑體的降溫速率為2.0/d；混凝土澆筑體表面與大氣溫差為20。2）超大體積混凝土施工，應按設計要求留置變形縫，當設計無規定時，宜采用下列方法：后

26、澆帶施工：后澆帶的設置和施工應符合現行國家有關規范的規定；跳倉法施工：底板分段長度不宜大于40m，側墻和頂板分段長度不宜大于16m。跳倉間隔施工的時間不宜小于7d，跳倉接縫處按施工縫的要求設置和處理。3）在高溫季節澆筑混凝土時，混凝土入模溫度應小于30，應避免模板和新澆筑的混凝土直接受陽光照射。混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫均不應超過40。混凝土成型后應及時覆蓋，并應盡可能避開炎熱的白天澆筑混凝土。4）在相對濕度較小、風速較大的環境下澆筑混凝土時，應采取適當擋風措施，防止混凝土失水過快，此時應避免澆筑有較大暴露面積的構建。雨期施工時，必須有防雨措施。5）混凝土養護期間應注意采取

27、保溫措施，防止混凝土表面溫度受環境因素影響（如暴曬、氣溫驟降等）而發生劇烈變化。養護期間混凝土澆筑體的里表溫度不宜超過25、混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜超過20。大體積混凝土施工前應制定嚴格的養護方案，控制混凝土內外溫差滿足設計要求。6）混凝土的拆模時間需考慮拆模時的混凝土強度外，還應考慮到拆模時的混凝土溫度不能過高，以免混凝土接觸空氣時降溫過快而開裂，更不能在此時澆涼水養護。混凝土內部開始降溫以前以及混凝土內部溫度最高時不得拆模。一般情況下，結構或構件混凝土的里表溫差大于25、混凝土表面與大氣溫差大于20時不宜拆模。大風或氣溫急劇變化時不宜拆模。在炎熱和大風干燥季節，應采取逐段拆模、邊拆邊

28、蓋的拆模工藝。2.技術指標工作性、強度、耐久性等滿足設計要求，抗裂性與所使用的試驗方法有很大關系，主要有以下方法：（1）圓環抗裂試驗見混凝土結構耐久性設計與施工指南CCES01附錄A1。（2）平板法見混凝土結構耐久性設計與施工指南CCES01附錄A2。（3）平板誘導試驗見普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準GB/T50082規定的方法9：早期抗裂試驗。3.適用范圍適用于各種混凝土結構工程，如工業與民用建筑、隧道、碼頭、橋梁及高層、超高層混凝土結構等。4.已應用的典型工程北京地鐵、天津地鐵、中央電視臺新辦公樓、紅沿河核電站安全殼、潤揚長江大橋等。七、超高泵送混凝土技術超高泵送混凝土技術一般是

29、指泵送高度超過200m的現代混凝土泵送技術，近年來，隨著經濟和社會發展，泵送高度超過300m的建筑工程越來越多，因而超高泵送混凝土技術已成為超高層建筑施工中的關鍵技術之一。超高泵送混凝土技術是一項綜合技術，包含混凝土制備技術、泵送參數計算、泵送機械選定與調試、泵管布設和過程控制等內容。1.主要技術內容混凝土制備與性能要求（1）原材料的選擇應選擇C2S含量高的水泥，對于提高混凝土的流動性和減少塌落度損失有顯著的效果；粗骨料宜選用連續級配，應控制針片狀含量，而且要考慮最大粒徑與泵送管徑之比；細骨料選用中砂，細砂會使混凝土變得干澀，而粗砂容易使混凝土離析；采用性能優良的礦物摻合料，如礦粉、硅粉和一級

30、粉煤灰等，可使混凝土獲得良好的工作性；外加劑應優先選用減水率高、保塑時間長的聚羧酸型泵送劑，泵送劑應與水泥和摻合料有良好的相容性。（2）混凝土的制備通過優化設計和工藝措施，使制備的混凝土具有較好的和易性，流動性高，雖黏度較小，但無離析泌水現象，因而有較小的流動阻力，易于泵送。（3）泵送設備的選擇和泵管的布設泵送設備的選定應參照混凝土泵送施工技術規程JGJ/T10中規定的技術條件來進行，首先要進行泵送參數的驗算，包括混凝土輸送泵的型號和泵送能力，水平管壓力損失、垂直管壓力損失、特殊管的壓力損失和泵送效率等。（4）泵送施工的過程控制混凝土的性能是能否順利泵送的第一關，應對到場的混凝土進行塌落度、擴展度和含氣量的檢測，如出現不正常情況，及時采取應對措施；泵送過程中，要實時檢查泵車的壓力變化、泵管有無漏水、漏漿情況，連接件的狀況等，發現問題及時處理。2.技術指標（1）混凝土拌合物的工作性良好，無離析泌水，塌落度一般在180200mm，泵送高度超過300m的，塌落度宜