水剂
剂、矿物掺合料
原材料质量要求
原材料的品质指标主要满足 原材料的品质指标应满足工作性、
强度要求
强度、耐久性等要求
配合比控制指标
坍落度、力学性能
粘聚性、保水性、流动性、坍落 度、扩展度、含气量、力学性能、 耐久性能
生产工艺
普通强制式搅拌机
全自计量动搅拌站
施工过程控制特点 质量检测指标
仅对坍落度、凝结时间等进 行控制
耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定 性和经济性。
◆高性能混凝土与普通混凝土的区别与联系
混凝土种类 项目
普通混凝土
高性能混凝土
理念
重视强度，对于不同混凝土，重视耐久性，根据不同环境特点，
规定不同的最低强度。
确定混凝土应具备的性能。
寿命
20～50年左右
100年以上
原材料组成
水泥、砂、石、水、普通减 水泥、砂、石、水、高性能减水
粉煤灰
• 粉煤灰是一种火山灰矿物外加剂，是火力发电 厂燃煤锅炉排出的烟道灰。主要活性成分是硅、 铝质氧化物，由结晶体、玻璃体以及少量未燃 尽的碳粒所组成。
• 混凝土的掺入粉煤灰的四种功效： ①火山灰效应，强度效应：粉煤灰中的活性成分与水泥水化生成 的氢氧化钙反应。 ②形态效应：减水作用。粉煤灰多是圆珠形颗粒，表面光滑，微 珠润滑，且有吸附分散作用。 ③微集料效应：增密作用。粉煤灰粒度分布合理，自身颗粒级配 良好，可填充水泥空隙，增加密实度。 ④稳定效应：益化作用。提高混凝土耐蚀性，提高体积稳定性和 抗裂性，有利于耐久性。
水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均 匀程度。
水泥
• 4、国家标准规定： 凡细度、终凝时间、烧失量、和混合材料掺
加量中任一项不符合规定或强度低于商品标号 规定的指标时，称为不合格品；水泥包装标志 不全的也属不合格品。
凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中 的任一项不合格，称为废品。
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试验室的职责
1、选定料源，主要指地方材料，通过试验，选择符合技术标准要求的料源， 为物资部门选定供货单位提供依据。 2、试样管理第，一包个括试采验集、运输、分类、编号及保管。 3、验收复检，指对已进场的各种材料（包括原材料、成品或半成品材料）按 技术标准或试验规程的规定，分批量进行有关技术性质试验，以决定准予使用 或处理、清退。 4、标准试验，指完成各种混合材料的配合组成设计试验，提出配合比例及相 关控制参数。 5、自检试验，包括配合比例、压实度、强度、施工控制参数、分项或分部工 程中间交工验收试验等。 6、对试验资料进行整理分析，提出分析报告，随时掌握施工质量动态。
Байду номын сангаас
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混凝土的材料组成
胶凝材料：水泥、矿渣粉、粉煤灰、硅灰等 细骨料：河砂、江砂、人工（机制）砂等 粗骨料：卵石、碎石等 水： 外加剂：减水剂、早强剂、缓凝剂、速凝剂 等
水泥
• 优点 • 1、水硬性； • 2、可塑性； • 3、原料广、便宜、质量相对稳定； • 4、生产工艺较简单； • 5、根据不同需要，可配制出不同强度、不
水泥
• 三、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性 检验
影响水泥凝结时间的主要因素有： ①熟料中C3A含量高，石膏掺量不足，使水泥快凝；②水泥的
细度越细，凝结越快；③水灰比越小，凝结时的温度越高，凝结 越快；④混合材料掺量大，将延迟凝结时间。
水泥凝结时间的测定：以标准稠度的水泥净浆，在规定温度 和湿度下，用凝结时间测定仪来测定。 3、体积安定性
混凝土结构所处环境类别的划分
碳化环境（T1 T2 T3） 氯盐环境（L1 L2 L3） 化学侵蚀环境（H1 H2 H3 H4） 冻融破坏环境（D1 D2 D3 D4） 磨蚀环境（M1 M2 M3）
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环境作用等级确定原则
不同种类混凝土的环境条件和作用等级确定原则如下： （1）根据结构种类和所处环境考虑混凝土环境和作用等级。 （2）碳化环境对混凝土的要求最低，当碳化环境与其他环境 条件同时存在时不考虑碳化环境； （3）冻融环境，存在D1时，按D1考虑；存在D1和D2或D2 时，按D2考虑；存在D1、D2和D3或D2和D3时，按D3考虑。 （4）当环境条件中同时存在冻融环境和氯盐环境或化学环境 时，在考虑冻融环境的基础上再考虑氯盐环境或化学环境；
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拌合站试验组承担的检测任务： 所使用的原材料的取样；所使用的砂、石的筛分、含水率的测 定；所生产第的一混个凝试土验、砂浆的施工配合比的出示；生产的过程控 制；试件的取样、制作、养护和抗压强度试验。
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同品种； • 6、耐久性好； • 7、具有同钢筋良好的黏结力。
水泥
水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥， 混合材宜为矿渣或粉煤灰。有耐硫酸盐侵蚀要 求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或 高抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜使用早强水泥。
水泥
水泥检验条件： • 试验室温度为20±2℃，相对湿度不低于
50%；水泥试样、拌和水、仪器和用具 的温度应于试验室一致。 • 湿气养护箱的温度为20±1℃，相对湿度 不低于90%。 • 试件标准养护箱温度应在20±1℃范围内。
• 二、 比表面积是指单位质量水泥颗粒表面积的总和（m2/kg）。 •
水泥
• 三、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性检验 按照GB/T1346—2001进行检验。
1、标准稠度用水量 国家标准规定检验水泥凝结时间和体积安定性时需用“标准稠
度”的水泥净浆。 测定方法：调整水量法测定。
• 2、凝结时间 水泥从加水开始到失去塑性，即从可塑状态发展到固体状态所
混凝土结构耐久性现状
铁路混凝土可能面临的环境条件-磨蚀
化学侵蚀——钢筋锈蚀
耐久性指标包括：
• 抗裂性 • 护筋性 • 耐蚀性 • 抗冻性 • 耐磨性 • 抗碱—骨料反应性
化学侵蚀
四、按耐久性设计的必要性
出路？
出 路 ??
按耐久性 设计 混凝土结构
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京沪高速铁路土建工程一标段项目经理部第二中心试验室
京沪高速铁路土建工程一标段项目经理部试验管理体系框图
中铁十七局京沪高速铁路土建工程一标段 第二中心试验室
胶材室 集料室 砼耐久室 混凝土室
力学室
养护室 样品室 资料室
第一拌合站 试验组
第二拌合站 试验组
京沪高速铁路土建工程一标段项目经理部第二中心试验室
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混凝土室： 8、混凝土配合比及性能：配合比设计选定、塌落度、扩 展度、泌水率、水胶比、含气量、抗渗性、凝结时间、 密度； 第一个试验 9、砂浆配合比及性能：稠度、强度、密度； 10、外加剂：减水率、坍落度保留值、常压泌水率比、压力泌
水率比、含气量、抗压强度比、对钢筋的锈蚀作用；
强度、外观等
对坍落度、坍落度保留值、含气 量、泌水率、凝结时间、水胶比、 入模温度、匀质性进全面行控制
强度、外观、耐久性指标
混凝土如何达到高性能
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高性能混凝土的配制要点
1、选用优质的原材料 2、掺加矿物掺和料：如磨细矿渣粉、粉煤 灰等 3、掺加与胶凝材料适应性好的聚羧酸高效 减水剂 4、低水胶比和限制胶凝材料总量和水泥用 量。
拌合站试验组的检测项目： 1、砂、石：筛分、含水率； 2、粉煤灰第：一个细试度验、烧失量、需水量比、含水率； 3、矿渣粉：比表面积、烧失量、需水量比； 4、混凝土：匀质性、坍落度、扩展度、含气量、泌水率、 密 度、水胶比、抗压强度、温度； 5、砂浆、水泥浆抗压强度。
京沪高速铁路土建工程一标段项目经理部第二中心试验室 第一个试验
根本途径:
1. 增加混凝土的密实性; 2. 增加钢筋的保护层厚度; 3. 防止混凝土开裂; 4. 改善粗骨料与水泥浆体间的薄弱界面和微结构;
5. 阻挡和延缓各种有害物质侵入混凝土内部。
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高性能混凝土
第一个试高验性能混凝土为一种新型高技术混凝土， 是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现 代混凝土技术制作的混凝土，是以耐久性作为设 计的主要指标，针对不同用途的要求，对下列性 能有重点的加以保证：
混凝土结构耐久性设计的基本方法
1.选用满足环境要求的混凝土 2.强化结构构造措施与裂缝控制措施 3.提出与耐久性有关的施工要求 4.严重腐蚀环境条件下采取的防腐蚀附加措施 5.对结构的使用年限进行验算 6.设置必要的结构耐久性无损监测装置 7.提出结构使用阶段的定期维修与检测要求 8.设置必要的检测、维修通道和空间或可更换部件
集料室： 6、细骨料：堆积密度、紧密密度、表观密度、细度模 数、含水率、吸水率、含泥量、泥块含量、坚固性、云母 含量、轻物第质一个含试量验、有机物含量； 7、粗骨料：堆积密度、紧密密度、表观密度、颗粒级 配、岩石抗压强度、含水率、吸水率、紧密空隙率、压碎 指标、坚固性、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量；
需的时间称为凝结时间。分初凝时间和终凝时间。从水泥加水拌 合至水泥浆开始失去塑性的时间称为初凝时间；从水泥加水拌合 至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度的时间称为终凝时间。
水泥的凝结速度直接影响着混凝土的凝结硬化速度。为使混凝 土充分的时间进行搅拌、运输、浇注，水泥的初凝时间不宜过早； 当施工完毕希望混凝土尽快硬化，所以水泥的终凝时间不宜过迟。
矿物掺合料的贡献
• 1.滚珠效应—玻璃球体减小水泥颗粒之间的摩 擦阻力，改善混凝土的和易性。
• 2. 颗粒填充作用—水泥、矿渣、硅灰末水化颗 粒大小差别