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《高性能混凝土应用技术规程》CECS207：2006.pdf

式中Atot 混凝土中的有效碱总含量； A水泥带人的有效碱含量; A2矿物质微粉带人的有效碱含量；

Atat =Ai +A2 +A.

E.0.2取样和试件制备

1骨料选取：将需要检测的骨料破碎成细骨料，并符合表 E.0.2规定的级配要求冲击碾压施工方案，

表E.0.2骨料的级配要求

2水泥选取：选用符合国家标中强度为42.5的硅酸盐水 泥。使用前应剔除水泥中的结块。 3试件制备：试验用砂浆十料应按1份水泥：2.25份符合 级配要求的细骨料来配制。 一次搅拌的砂浆干料量应为水泥440g、细骨料990g，水灰比 0.47，制备25mm×25mm×285mm的试件3个。 在完成一批砂浆搅拌后，应在不超过20min15s的时间内成型

试件。 将砂浆分成大致相等的2层填入模内，每层分别用捣棒捣实， 并沿模具表面振捣，使试件均匀密实，然后用抹刀切除多余的砂 浆。

E.0.3试件养护和测量

将成型后的试件放入标准养护室中标养，24士2h后脱模，测 量初始长度，精确至0.02mm。 将全部试件放入80士2.0℃的水浴中。24h后取出试件，应在 15士5s内完成擦干和测长读数过程。 测完初长后，将试件浸泡在80士1.0℃的1NNaOH溶液中。 试件在浸泡的14d内，至少测长3次。16d时，测量三个试件 的平均膨胀值（精确到0.01%）作为该组材料在给定龄期的膨胀 值，

F. 0. 1 试验目的

F.0.2取样和试件制备

1骨料选取：将需要检测的骨料破碎成粒径4.75～9.5mm。 2，水泥选取：选用符合国家标准中强度为42.5的硅酸盐水 泥，并将其碱含量(Na2O)调至1.5%。： 3试件制备：选用已备好的水泥和骨料，按水泥：骨料二1： 1、水灰比=0.33；制备尺寸40mm×40mm×160mm的试件。 组3条试件使用的材料用量符合表F.0.2的规定。

表F.0.2一组试件各种材料的用

将计量好的材料放入水泥砂浆搅拌机中拌和均匀，然后分成 大致相等的2层填人模内，每层分别用捣棒捣实，并沿试件表面振 捣，使试件均勾密实，然后用抹刀切除多余的混凝土。

将成型好的试件放人标准养护箱中标养。24h后脱模 初始长度 L1。放入温度为 80℃的 1N NaOH 溶液中养护。

在养护龄期1d、3d、7d、14d、21d和30d时分别测长；30 时试件的长度为 L2。

F.0.5结果计算和判定

1根据测得的初长和长，按下式计算膨胀率

5）沸石粉中的碱含量均为非有效碱含量； 6)外加剂中所含的碱均为有效碱含量； 7混凝土试件总碱量应为水泥带入的碱量十外加剂带入的 碱量十掺合料中的有效碱量。 3以配制的胶凝材料代替水泥，按表E.0.2规定的材料用 量配制试件。其他步骤同水泥试件，

1以10%粒径0.15~5.0mm的高活性右英玻璃砂，等量取 代标准砂作为骨料。 2选取符合国家标准的42.5硅酸盐水泥，以NaOH加人水 泥中，调整碱含量达到1.0士0.5%；NaOH与Na?O的质量转换 关系是Na0H%=Na20%X(2X40/62)=1.29Na20。 3选用不同的矿物微细粉取代部分水泥，按水胶比0.47、胶 骨比1：2.25制备25mm×25mm×285mm的试件3条。 4将试件放入标养室中养护，24土3h后脱模，测量初始长 度，然后放入温度38℃、相对湿度100%的养护箱中养护，并分别 测定养护龄期1d、3d、7d、10d和14d时试件的长度。 G.0.3评价标准 1以砂浆棒14d膨胀率衡量各种矿物微细粉抑制ASR膨胀 的效果。 2为对比不同矿物微细粉对ASR的抑制效果，采用膨胀率 的降低程度指标评价。降低程度越大，抑制效果越好。

1为了便于执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”； 反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的： 正面词采用：“可”； 反面词采用：“不可”。 2条文中指定应按其他有关标准执行时，写法为“应符合 要求（或规定）”或“应按··执行”。非必须按所指定标准执行时， 写法为“可参照执行”。

1.0.1、1.0.2这两条主要对制定本规程的目的、适应范围以及与 相应国家标准和行业标准的关系作了规定。高性能混凝士 （HPC）应用技术规程的适用范围与普通混凝土（NC)和高强混凝 土（HSC)基本相同，HPC的制备和施工方法在很多方面也与上述 两种混凝土相同。所以，使用本规程时应注意与相关标准的衔接。 1.0.3当遇与现行标准要求不符的情况，应在试验试配取得可靠 数据的基础上，在采取可靠措施并能确保混凝土质量的条件下，研 究协商解决，

2.0.1高性能混凝土（HPC)应保证混凝土结构所要求的各项力 学性能，且具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性。要满足高性 能混凝土的这些性能要求，关键是按照耐久性的要求设计混凝土。 应根据混凝土结构所处的环境条件，考虑其外部和内部劣化因素 和结构要求的使用年限，进行耐久性设计，保证结构在使用期限内 的性能要求。在高性混凝土的组成材料中，必须含有矿物微细粉 和高效减水剂。 为了获得高耐久性的混凝土，在组成材料方面，HPC常含有 硅粉和其他矿物微细粉，或同时含有2种以上这类材料，而普通混 凝土中仅含一般的矿物质掺合料。其次，HPC粗骨料的最大粒径 一般不大于25mm，以改善骨料与水泥的界面结构，提高界面强 度。较小骨料颗粒的强度比大颗粒强度高，因为消除了岩石破碎 时控制强度的最大裂隙。 矿物微细粉与高效减水剂双掺是HPC组成材料的最大特 点。双掺能够最好地发挥微细粉在HPC中的填充效应，使HPC 具有更好的流动性、强度和耐久性。

效。混凝土结构的耐久性，由混凝土的耐久性和钢筋的耐久性两 部分组成。本规程所述的是有关混凝土耐久性方面。 2.0.4使混凝土结构性能降低的外部环境作用有：大气中的 CO2、SO3、NOx等因素使混凝土产生中性化；海岸地区的氯化物 侵入混凝土使钢筋锈蚀；寒冷地区便混凝土受冻融作用；盐碱地的 酸碱使混凝土腐蚀等

2.0.5混凝士配制时，虫各种材料带入了有害氯离子，当

定数童的会使钢肋蚀：批大的喊活性有科，会引起喊一有科及应： 过高的水灰比，过大的单方混凝土用水量，混凝土的保护层厚度不 够，以及混凝土浇注的缺陷等，均会构成混凝土的劣化内因。 2.0.10矿物微细粉是平均粒径不大于10um的矿物粉体，如粉 某灰、矿渣、硅粉、偏高岭土以及天然沸石粉等。它们在HPC中 起填充作用，可增大流化效应、强度效应和耐久性效应，是HPC 不可缺少的组分。

3.0.1本条规定了HPC必须保证混凝土配合比设计所要求的

3.0.1本条规定了HPC必须保证混凝土配合比设计所要求的 强度等级，保证结构在所处环境条件下的耐久性，使结构在设计使 用期内有足够的承载安全性和满足正常使用功能。 结构的使用期限是根据耐久性设计确定的，要保证混凝士结 构物和混凝土在使用期限内有足够的设计性能。高性能混凝土能 够提供结构设计所需要的强度等级和抵抗环境劣化作用的耐久 性，这两方面是混凝土结构耐久性设计的基础，

配制HPC时对原材料的要求与普通混凝士的要求差别不 大。凡符合普通混凝土有关标准要求的原材料，基本上都能用来 配制HPC，不过HPC对原材料的要求更严格。例如，粗骨料的粒 径不宜大于25mm，并宜采用10~25mm和5~～10mm两级配的粗 骨料。对细骨料无附加的特殊要求。

本节对矿物微细粉的品种、质量要求、检测方法和适宜掺量作 出了规定。HPC的原材料中必须有矿物微细粉，这是一种改善混 凝土结构构造、改善界面、提高性能的重要成分。但是，矿物微细 粉掺量过大会影响混凝土的抗碳化性能和其他性能。例如，硅粉 渗量如超过10%混凝土拌合物的流动性很差，高效减水剂的添加 量增大成本提高，而混凝土的性能改善不大。对于粉煤灰，在国内 现行标准如《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146中规定，在钢 筋混凝土中掺量不大于30%；目前正在制订的《矿物掺合料应用 技术规程》中建议，当W/B大于0.40时，在硅酸盐水泥混凝土中 掺量不大于40%，在普通硅酸盐水泥混凝土中掺量不大于30%： 与本规程规定的掺量一致。其他矿物微细粉掺量均与本规程的 致。偏高岭土超细粉是一种新型矿物微细粉，掺量不大于15%是 根据试验结果确定的。本节中规定的是最大掺量。

化学外加剂主要是指高效减水剂。要求其减水率高，控制 损失功能好，对混凝土耐久性无有害成分。

HPC的配合比设计应满足：施工要求的工作性、结构要求的 力学性能和混凝土结构在所处环境条件下要求的耐久性。 HPC属高耐久性混凝土。参照日本有关规定，高久性混凝 土单方用水量为175kg/m；胶凝材料用量不大于600kg/m3 HPC施工时要求的工作性包括：落度、落度流动值，落度损 失以及流动快慢（反映结构粘度）。调节并保证HPC的工作性： 除了正确选择水泥品种和水泥用量以外，矿物微细粉的品种和数 量对工作性能影响也很大，性能优良的微细粉能增大HPC的流 动性和降低拌合物的粘性。HPC中掺入氨基磺酸系高效减水剂 或聚羧酸高效减水剂能有效降低混凝土单方用水量，增大混凝土 落度，并能控制混凝土落度损失；而蔡系高效减水剂在减水 率、控制册落度损失及耐久性方面，均较前述两大类高效减水剂差 一些。配制HPC宜优于选用氨基磺酸系或聚羧酸系高效减水 剂。

1.645c计算。即试配强度fcu，不小于强度标准值加1.645c（c为 HPC的强度标准差）。 我国混凝土强度的配合比设计，均按现行行业标准《普通混凝士 配合比设计规程》JG55执行。对强度标准值（.fcu.k）保证率是95%。 由于近年来对结构耐久性的要求越来越高，往往由于耐久性 方面的要求，使混凝土抗压强度超过结构因素所需的值。例如英 吉利海峡隧道衬里，按结构要求混凝土的强度设计值为45MPa， 由于设计寿命为120年，混凝土的平均抗压强度提高到63MPa。 又如青马大桥，原来混凝土桥墩的强度按结构设计要求43MPa足 够了，但是按ASTMC1202测定混凝土的导电量达不到要求，后 来在混凝十中加入了8%硅粉，导电量降到1000C以下，满足了要 求。但与此同时，混凝土强度也提高到了63MPa。 因此，对于重要结构除了按强度设计要求考虑混凝土的抗压 强度外，还需要考虑耐久性要求，保证所需要的强度。

5.3抗碳化耐久性设计

凝土碱性降低的因素包括：

5.4抗冻害耐久性设计

5.4.1混凝土在外部劣化因素作用下会产生冻害，其耐久性设计 是根据混凝土结构所处环境条件，按每年冻融次数、最低温度和对 昆凝土作用的水分而确定的。 冻害，是外部水分渗入硬化混凝土的空隙中，受冻时体积膨 张，迫使未受冻结的孔溶液从结冰区向外迁移。孔溶液在可渗透 的水泥浆体结构中移动，必须克服粘滞阻力，因而产生静水压力。 当静水压力超过混凝土的抗拉强度时就会损伤混凝土、开裂、以至 破坏。 这种冻害的发生和进行，主要与以下劣化因素有关： （1）冻结时的最低温度和反复冻融次数： （2）受冻融作用时混凝土的含水程度。混凝土含水程度越高， 受冻害越大；相反，对某种干燥状态的混凝土，即使在受冻温度作 用下，也不会发生冻害。 与冻害有关的设计劣化因素是每年的冻融次数。这与最低温 度和渗透到混凝土中水分的环境条件有关，必须考虑到混凝土结 构所处地区、布局、构件所处位置等。本条中把冻害外部劣化因素 划分为三个地区：严寒地区，如西藏、东北、西北、华北，这些地域的 冬季最低温度可达一16℃以下；寒冷地区，如安徽、山东、河南、湖 北等地，冬季温度为一16～一10℃左右：微冻地区，如湖南、江西、 贵州等地的一些山区，受冻害较轻微。不同地区对混凝土抗冻性

的选择不同。严寒地区混凝土抗冻性应选择冻融循环不小于300 次、耐久性系数不小于0.80；寒冷地区混凝土应根据设计要求的 冻融循环次数选择耐久性系数在0.60～0.80之间；而微冻地区混 凝土可选择耐久性系数小于0.60。各类冻害地区的混凝土均应 满足最大水胶比要求。

5. 4. 4 对受除冰盐冻融作用的混凝土可参考 DIN EN 12

标准草案CF/CDF方法（RILEM)及ASTMC672试验方法等进 行混凝土抗除冰盐冻融试验。混凝土成型后24h脱模，水养6d， 然后转移到温度20℃、相对湿度65%的试验箱中，测定龄期28d、 56d、90d的结果。CDF试验方法规定循环次数为28次剥蚀量 1500g/m（相应剥蚀层厚0.6mm）；此种混凝土具有抗除冰盐破坏 的能力。混凝土抗除冰盐破坏同样取决于W/C、含气量，而且除 硅粉外，其他矿物质微细粉应不掺或少掺，其数量<10%。掺粉煤 灰混凝土的抗除冰盐能力最差。混凝土的抗冻能力还与骨料的性 能有关，因此本规程对粗、细骨料的吸水率作出了规定。

5.5抗盐害耐久性设计

表1受海水作用混凝士划分

有关，故应控制盐害地区混凝土的裂缝宽度。日本建筑学会 久性钢筋混凝土设计施工指南（草案）中规定裂缝宽度控制 0.15mm，本规程规定为c/30，因允许裂缝宽度与保护层厚度有

《磷酸一铵、磷酸二铵中水分的测定》GB/T10209.3一2001的规 定见表3。当水中SO含量达250～500mg/L时，混凝土进入受 腐蚀范围。

JTG 3430—2020公路土工试验规程.pdf表2水中腐蚀性介质评价

表3环境水对混凝士慢蚀性判定

CaMg(CO)2十2MOH=CaCO十Mg(OH)2十M2CO M,CO十Ca(OH)2=2MOH十CaCO

在这方面与普通混凝土相类似，但HPC有其不同的特点，如 混凝土拌合物的水灰比小，结构粘度大，落度损失快，早期自收 缩大等。 HPC施工中要注意使其具有高流动性，落度不小于20cm 且1.0～1.5h内基本上无册落度损失；要注意早期养护，防止在塑 性阶段就发生自收缩开裂。HPC的湿养护时间要比普通混凝土 长。 混凝土的运送时间是指从混凝土由搅拌机卸入运输车开始至 运输车开始卸料为止。

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