乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要求乌鲁木齐市高性能混凝土相关技术要求一、原材料1.1 水泥1.1.1在一般情况下，配制高性能混凝土必须选用硅酸盐水泥（P.Ⅰ型、P.Ⅱ型）或普通硅酸盐水泥（P.O型），不得使用P.SA、P.SB、P.P、P.F、P.C等种类的水泥。
选用的水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定，且其比表面积应小于380m2/kg。
1.l.2配制C80及其以上强度的高性能混凝土，应选用强度等级不低于52.5MPa的水泥。
1.1.3根据《抗硫酸盐硅酸盐水泥》（GB748-1996）,对混凝土所处环境水中SO42-浓度高于20250mg/L或环境土中SO42-浓度高于30000mg/L的高性能混凝土，宜采用高抗硫酸盐硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的形式或直接使用）中硫铝酸盐水泥（《硫铝酸盐水泥》，GB 20472-2006）的方式解决，其他情况下建议使用普通硅酸盐水泥+辅助胶凝材料的方法解决。
具体配合比需满足本文2.4条的规定。
1.1.4 根据《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》（GB200-2003），对于水化热或绝热温升要求很低的大体积高性能混凝土，可以选用中低热硅酸盐水泥。
1.1.5 由于骨料资源条件所限，不得已使用高碱活性骨料（即《普通混凝土长期性能或耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009碱-骨料反应实验中，当52周的测试龄期内，膨胀率超过0.04%时，或《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006碱活性试验快速法中，当14天膨胀率大于0.20%，引起AAR）时，可选用低碱水泥。
水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。
1.2 骨料1.2.1高性能混凝土采用的细骨料应选择质地坚硬、级配良好的中、粗河砂或人工砂。
其性能指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法标准》（JGJ52-2006）的规定。
1.2.2粗骨料应符合现行行业标准《普通混凝土用石质量及检验方法标准》（JGJ53）的规定。
1.2.3 配制C60以下强度等级高性能混凝土的粗骨料可选用卵石。
1.2.4配制C60以上强度等级高性能混凝土的粗骨料可选用碎卵石或碎石。
粗骨料最大粒径不宜大于20mm,宜采用5-10mm和10-20mm两级配合。
1.2.5 对于长期处于潮湿环境的重要结构混凝土，其所使用的粗细骨料应进行碱活性检验。
进行碱活性检验时，首先应采用岩相法检验碱活性骨料的品质、类型和数量。
当检验出骨料中含有活性二氧化硅时，应采用混凝土棱柱体试验方法，也可用快速砂浆棒法进行碱活性检验；当采用岩相法检验出骨料中含有活性碳酸盐时，应采用岩石柱法进行碱活性检验。
1.3 辅助胶凝材料1.3.1高性能混凝土中的辅助胶凝材料是指超细矿物质掺合料，如硅灰、磨细矿渣粉、Ⅰ级和Ⅱ级粉煤灰、磨细锂渣粉（乌市独有）以及上述两种或多种复合而成的微细粉等。
1.3.2 辅助胶凝材料在高性能混凝土中能够起到微集料填充、二次水化以及改善混凝土水泥石-骨界面过渡区的作用，提高了混凝土的密实度、匀质性、耐久性、强度、适用性等性能。
是不可缺少的功能性材料。
1.3.3辅助胶凝材料的品质是高性能混凝土科学合理地利用这些超细矿物掺合料的重要前提条件。
因此，高性能混凝土中所选用的辅助胶凝材料应符合下列标准质量要求：1、选用粉煤灰应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）标准的Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰技术要求或符合《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736-2002）标准中Ⅰ级、Ⅱ级磨细粉煤灰技术要求；粉煤灰的细度根据乌鲁木齐材料的特点，选取比表面积≥450m2/kg。
2、选用的矿渣粉应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2008）标准中S105和S95技术要求或符合《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18376-2002）标准中Ⅰ级和Ⅱ级磨细矿渣的技术要求；矿渣粉的细度根据乌鲁木齐材料的特点，选取比表面积≥450m2/kg。
3、选用的硅灰应符合《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736-2002）标准中硅灰的技术要求。
4、选用的锂渣粉应参照《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736-2002）标准中Ⅱ级磨细矿渣的技术要求；锂渣粉的细度根据乌鲁木齐材料的特点，选取比表面积≥450m2/kg。
1.3.4 由上述矿渣粉、粉煤灰、硅灰、沸石粉、锂渣粉等掺合料按适当组合比例，经加工而成的复合型辅助胶凝材料，优势互补，改善混凝土性能效果更佳。
但此类产品仍须通过专家论证和产品备案，形成企标后方可应用于高性能混凝土中。
1.3.5辅助胶凝材料在高性能混凝土中的适宜掺量也是科学合理地利用超细矿物质掺合料、改善与提高混凝土耐久性等性能的必要条件。
因此，辅助胶凝材料的适当掺量应依据实际工程项目要求，在进行全面混凝土配合比设计试验研究的基础上确定。
1.3.6工程中选用的辅助胶凝材料的放射性应满足《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）的要求，内、外照射指数均必须≤1.0。
1.4 外加剂1.4.1高性能混凝土必须掺加高效减水剂或高性能减水剂，并应符合《混凝土外加剂》（GB 8076-2008）技术要求，这是实现采用低水胶比，减少用水量、降低混凝土胶凝材料总量又能较多掺加辅助胶凝材料而改善和提高混凝土密实度的有效配制技术措施。
1.4.2所选用的高效减水剂或高性能减水剂的品种与掺量，应该用工程所选用的水泥和辅助胶凝材料，通过减水剂与水泥+辅助胶凝材料的相容性实验确定。
水胶比≤0.30或强度≥C60高强混凝土宜选用高性能减水剂。
当使用高性能减水剂时，应采用混凝土拌合物的方法来选择确定减水剂的品种与掺量。
1.4.3根据需要高性能混凝土也可选用缓凝剂、引气剂、膨胀剂等化学外加剂。
一般应通过混凝土拌合物或相应试件进行试验选择确定。
1.4.4 高性能混凝土中所选用的化学外加剂必须符合《混凝土外加剂》（GB 8076-2008）标准要求。
应用时应遵循《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）的规定。
1.5 混凝土拌合用水标准1.5.1高性能混凝土的拌合和养护用水，必须符合现行行业标准《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-2006）的规定。
二、配合比设计2. 1 一般规定2.1.1高性能混凝土和传统的混凝土一样，都是属于典型实验学科。
其配合比应根据混凝土结构所处环境、设计使用年限和工程要求，进行设计和试验研究，以确保其符合工程施工要求的工作性、结构混凝土设计使用年限的强度和耐久性要求，从而择优选择确定推荐配合比。
2.1.2耐久性设计应考虑混凝土结构所处外部环境中劣化因素的作用，并使结构在设计使用年限内不超过允许劣化状态。
2.2 高性能混凝土强度设计2.2.1当高性能混凝土的强度等级低于C60时，其试配强度应按下式确定：f cu，o≥f cu,k+l. 645σ (2.2.1)式中f cu，o——混凝土试配强度(MPa)；f cu,k ——混凝土强度标准值(MPa)；σ——混凝土强度标准差，当无统计数据时，混凝土强度小于C20时取4，混凝土强度在C25-C45之间时取5，混凝土强度在C50-C55之间时取6。
2.2.2 当高性能混凝土的强度等级≥C60时，其试验强度按下式确定：f cu，o≥1.15f cu,k (2.2.2)式中f cu，o——混凝土试配强度(MPa)；f cu,k ——混凝土立方体抗压强度标准值 (MPa)；2.2.3高性能混凝土的单方用水量不宜大于150kg/m3；胶凝材料总量不宜大于550kg/m3，其中辅助胶凝材料用量不宜大于胶凝材料总量的70%；水胶比不宜超过0.40；砂率（中砂、粗砂时）宜采用38%～55%；高效或高性能减水剂的适宜掺量应根据其与胶凝材料的适应性和坍落度要求确定。
2.3 抗冻耐久性设计2.3.1新疆地处西北属严寒气候，根据国内专家对近50年的温度气象条件统计分析，西北地区年平均冻融循环118次，冻融循环易导致混凝土破坏。
因此，冻融循环是本地区室外混凝土结构的主要病害之一。
对应用而暴露在大气自然环境下的结构混凝土进行抗冻耐久性设计是必不可少的。
按照《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）中严寒冻融环境下混凝土结构的耐久性设计，新疆地区应用的高性能混凝土应依据混凝土结构设计使用年限，水饱和程度及环境水含盐和腐蚀介质不同，在经受300次快速冻融后，其抗冻耐久性指数不低于表2-1的规定值。
区；1、高度饱水指冰冻前长期或频繁接触水或湿润土体，混凝土内高度水饱和；中度饱水指冰冻前偶受水或受潮，混凝土内饱水程度不高。
2、 盐或化学腐蚀下冻融指混凝土受水或受潮后所含水中有盐或化学腐蚀物质时的冻融条件。
2.3.2 混凝土抗冻耐久性指数DF 计算公式如下： DF=300PN 式(2-1) 式中 DF —混凝土的抗冻耐久性指数；N —混凝土试件冻融试验进行至相对弹性模量等于60%时的冻融循环次数；P —取0.6。
（见后文黑体部分）式（2-1）中P 值，即混凝土试件N 次冻融循环的相对动弹模量的计算公式如下：P=f N 2/f 02 ×100% 式(2-2)式中：f N —N 次冻融循环后试件自振频率，Hz ；f 0—冻融循环前试件自振频率，Hz ；在混凝土进行快速冻融试验时，如果出现下列两种情况，应分别计算DF 值：（1）当经300次冻融循环试验，P ＞60%时，将此时的P 实测值和N=300次带入式式(2-1)中计算DF 值。
（2）当冻融循环试验不到300次，P ≤60%或质量损失达到5%时，将P=60%和P 达到60%的实测冻融循环次数N 代入式(2-1)中计算DF 值。
2.3.3 水胶比大小是影响高性能混凝土性能的决定性因素，新疆地区不同抗冻耐久性指数混凝土水胶比最大值可参照表2-2选择。
气剂混凝土的含气量和平均气泡间隔系数应符合表2-3的规定。
含气量从运至施工现场的新拌混凝土中取样用含气量测定仪测量，允许绝对误差为±1%。
测定方法应符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T50080-2002）。
气泡间隔系数为从硬化混凝土中取芯样测得的数值，可按《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）中直线导线法测定。
当抗冻混凝土选择的水胶比＜0.30，且混凝土强度等级＞C60时，可不掺加引气剂。
2.4 抗硫酸盐腐蚀耐久性设计2.4.1 新疆是典型的干旱区，自然环境中的土体和地下水富含硫酸盐。
硫酸盐对硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙（C3S）和铝酸三钙（C3A）两种矿物成分水化产物Ca(OH)2、CAH会产生侵蚀；而我国水泥主要生产和混凝土中普通使用的又都是以硅酸盐水泥熟料为主的通用硅酸盐水泥。