卡塔尔路赛CP1高性能混凝土质量控制

摘要： 从20世纪80年代开始，国内外混凝土结构设计规范中逐渐突出了以耐久性设计为主的高性能混凝土。卡塔尔路赛CP1高性能混凝土质量控制采用的是英国、美国及当地卡塔尔标准，同国内高性能混凝土质量控制有许多不同之处。本文主要从CP1高性能混凝土质量的初步控制、高性能混凝土的质量要求和高性能混凝土的生产控制三个方面，来实施优质高性能混凝土质量控制，供业内同行借鉴参考。

关键词： 路赛CP1；高性能混凝土；质量控制

Abstract: This article from the CP1 high-performance concrete quality control, quality requirements of high performance concrete and high-performance concrete production control three aspects to implement high-quality high-performance concrete quality control for industry peers to learn from the reference.Key words: Road Race CP1 is; high-performance concrete; quality control

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

混凝土应用于土木工程至今约150年间，大量的钢筋混凝土结构由于各种原因而提前失效，达不到预定的服务年限。究其原因，除结构设计的抗力不足和使用荷载的不利变化外，更多的是由于结构的耐久性不足而造成的失效，特别是沿海和近海地区混凝土结构，由于海水环境对混凝土的侵蚀，导致钢筋锈蚀而结构发生过早损坏，丧失了结构的耐久性能，这已经成为实际工程中的重要技术问题。

2 工程概况

卡塔尔路赛CP1项目是路赛开发区永久基础设施第一标段的工程项目，面积约3.0km2；主要工程包括道路及辅助设施21.26km，各种管道265km，66kV变电站4座，11kV变电站25座，高压电缆22.8km，中压电缆96.3km，低压电缆15km，及4座水池和6座泵站,7.5公里公用设施涵洞。高性能混凝土主要用在人井、变电站、水池、泵站和涵洞的底板、侧墙及顶拱等部位，其中人井、变电站、水池、泵站设计强度等级为C40高性能混凝土，涵洞为C45高性能混凝土。高性能混凝土总量约60万m2。该地区的高温沙漠气候以及毗邻沿海，地下水位较高，海水对地下混凝土结构有腐蚀的影响等特点，高性能混凝土的质量控制是提高CP1混凝土工程耐久性的重要措施。

3 高性能混凝土质量的初步控制

高性能混凝土质量的初步控制主要包括原材料的质量控制及高性能混凝土配合比的优化设计。

3.1 原材料的质量控制

3.1.1 水泥

CP1项目高性能混凝土所使用的水泥为普通硅酸盐42.5水泥（简称OPC42.5水泥），按照标书的规定，工程中使用的水泥需从书面批准的制造商处购买，同时应满足表1的质量要求。

拌制混凝土的水泥温度不得超过65℃。运输水泥容器应使用完好无损，干燥密封的袋子或特制散装运输工具，袋装的材料应贮存在干燥，不透风不漏雨的结构中，带有活动地板或合适的筒仓中。在不超过8℃ 温度下，贮存袋装水泥不应多于10袋。拌制混凝土的水泥应流动无结块，当进行质量控制测试时，应遵照给定的相关标准。水泥及胶凝材料中的氯化物及硫酸盐含量不超过混凝土拌合料的要求。水泥运送到现场应清洁，应根据运送货物顺序交付使用，承包商应标明每批货物交付的日期，不同批次交付的水泥应分别贮存，易于理解和识别。任何胶凝材料在现场贮存一个月以上均需再进行测试。如测试结果不符合规范要求，其余所有贮存部分都拒绝使用。

3.1.3 外加剂

所使用的外加剂应遵照英国标准EN934相关条款要求：（1）以最低水胶比例达到和易性以取得持久性、控制和减速设置、减少渗漏及相关可塑沉降裂缝。（2）除指定说明的外加剂之外，若使用其他外加剂须已征得工程师批准，并且已提供其所需信息或测试结果使其满意。（3）不得使用包含氯化物或其他腐蚀剂的掺和剂。（4）如果使用外加剂，结合规范中说明的水泥测试确保能取得指定的强度，并对照未添加掺和物的水泥证明水泥密度并未减小。（5）严格控制施工中使用的掺和物，确保时时使用合适剂量的外加剂。使用的配料设备及混合外加剂方案需经工程师批准。定量配料装置应为透明色，以便操作手能看清外加剂出料量。外加剂质量检测项目及控制要求见表4。

3.1.4水

承包商应自行安排并且取得生产和混凝土养护用淡水供应的许可。用于搅拌，混凝土养护及灰浆的水应遵照英国标准EN1008：必须清洁无有害、沉淀、溶解或悬浮物。在混凝土工程动工前乃至整个施工期内，需不时从预定供水源处，取得水样进行化验分析。如果水样不能通过，承包商应根据批准，更换用水供应商或对现有水源采取改进措施。其质量检测项目及控制要求见表5。

3.1.5 骨料

高性能混凝土所使用的骨料为水洗砂和人工碎石，骨料标准各方面需遵照英国标准BS 882 或英国标准BS 12620。承包商需取得拟采用骨料来源的标准，在使用前，应选择适合骨料和砂石样本进行特定化验。根据英国标准812或等值CEN标准每隔一段时间，进行实验室测试以确保骨料适用。粗细骨料质量检测项目及控制要求见表6、表7、表8、表9。

骨料的运输和贮存：（1）骨料并入料堆之前，应对颗粒形状、密度、粒度以及洁净度进行视觉检查。（2）承包商应提供防止变质、防止污染、减少破碎和分离的骨料贮存仓，不同粒径的骨料应分开贮存。（3）骨料料堆至少2m高，建成层状，每层厚度不超过1m；不分层也可以，但下层应堆成椎体状。如不同等级骨料堆在附近时，应以隔墙分开。（4）料堆建成可回收样式以防分离，将含水率变化降到最低，确保在配料时，砂含水率波动较小。如有必要，可以允许在使用之前，晾干料堆不超过16h。特别需要注意的是，处理水洗料时，应检测其中粒径及含水率在料堆中的变化。（5）处理所有骨料时，应将外露阳光的骨料减至最少；输送机应加盖覆盖物以防风雨，覆盖物应涂成白色。（6）骨料料仓需含有排水设备且定期排料清洁。

3.2 混凝土配合比的设计与质量控制

高性能混凝土是以强度、电通量、渗水性、吸水率、原始表面吸水率及氯离子扩散性等作为设计指标，针对不同的作业环境条件且满足混凝土施工工艺需要，大幅度提高普通混凝土性能的基础上而配制的混凝土。

3.2.1 混凝土配合比设计

卡塔尔路赛CP1高性能混凝土配合比设计，应满足表10中的规定。

3.2.2 混凝土配合比的质量控制

在混凝土浇筑之前，承包商应在35d前得到满足设计强度及其它性能要求的配合比。经确定的配合比不得随意更改；混凝土配合比在使用过程中，应根据混凝土生产质量的动态信息，及时开展混凝土配合比优化和调整的试验工作。当承包商计划购买商品混凝土时，只要其凭证证明其常规生产的混凝土满足设计要求，能使工程师满意则无需进行配合比的调整。

4 混凝土的质量要求和控制

4.1 混凝土拌和物质量要求

高性能混凝土拌合物质量检测应在浇筑现场浇筑前开展，检测频次应覆盖所有混凝土运输车辆，所检项目无法满足质量要求的拌和物不得进行浇筑；高性能混凝土拌和物质量检测项目及控制要求见表11。

4.2 硬化混凝土质量要求

硬化高性能混凝土试验检测项目有：强度、电通量、渗水性、吸水率、原始表面吸水率及氯离子扩散性，所检项目均应在浇筑现场随机抽取样品，强度检测频率为每30m3一组，其它性能检测项目每1500 m3检测一次。硬化高性能混凝土所有检测项目的检测结果应满足表10中的设计技术要求。

4.3 混凝土质量控制

4.3.1 混凝土拌和物的质量控制

混凝土摊铺之前不得在现场二次加水拌和，超塑性材料可加入到混凝土中，但是只能由经批准的试验人员进行添加，同时添加记录应登记详细；在添加超塑性材料掺和物后，混凝土应在卡车中以最大转速至少搅拌两分钟，然后重新进行坍落度试验，若试验结果仍无法满足要求，则此车混凝土应作废料处理。

4.3.2 混凝土强度

随机抽取的混凝土每个样本应制作四个标准立方体试件，在20±2℃的静水中养护，混凝土试块的破型应遵照英国标准EN12390-3进行，四个试块中一个7d龄期的试验结果供参考，28d龄期三个试块的平均值作为强度的评定依据。

5 混凝土质量的生产控制

5.1 计量

高性能混凝土的拌和机械应配备精密称重装置的配料机按质量配料（按体积配料时需征得工程师的允许），搅拌机供水应有计量装置控制且记录用量。在记录工序中，整个生产期间每盘混凝土各组成材料计量偏差应符合表12中的规定，经工程师批准，配料量应根据骨料含水量做变动补偿。

高性能混凝土每一工作班生产前，应对记录设备进行零点校核；计量设备应定期检定，拌和机经中修、大修或迁移位置时，亦进行检定。

5.2 混凝土配料及拌和

混凝土配料及拌和应遵照英国标准5328相关章节要求进行。各种原材料计量精度应满足表12中规定的限差，粗细骨料的用量应考虑含水量，混凝土单位用水量应根据粗细骨料中的游离水及液体外加剂中溶剂含量进行调整。混凝土的拌和强度应遵照批准的施工进度要求，拌和系统应维护保养，确保运行正常；每盘混凝土的配料量不得超过搅拌器的额定量。未经工程师的批准不得使用新的配合比进行浇筑，任何区域的混凝土浇筑，需征得工程师的同意，如果24小时内，未能得到同意混凝土浇筑，应再次申请。混凝土拌和前需提料单，明确混凝土各种原材料的用量，一旦拌和系统或其它原因造成20分钟故障停机，应及时用洁净水清洗拌和设备。

5.3 混凝土运输

CP1高性能混凝土采用具有搅拌能力的混凝土罐车运输，运输车到达现场承包商应记录包含：车辆牌号及拌和站名称，混凝土加水拌和时间，车辆到达浇筑地点的时间，卸料时间和振捣时间，强度等级及各原材料用量，混凝土拌和物检测及样品抽取等相关信息。高性能混凝土拌和物检测应按表11的内容进行检测及控制。

夏季浇筑混凝土为确保混凝土温度满足要求应采取：骨料料堆、水管线路及搅拌器避免阳光直射，加冷水和加冰拌和，浇筑时段控制在一天中＜40℃时或夜间进行浇筑，用水冷却所有滑道、模板及钢筋，有必要时需对浇筑地点进行遮阳，干燥大风天气需提供挡风板防护等措施。

5.4 混凝土浇筑

混凝土的浇筑和振捣应严格按照美国ACL304R和ACL309相关条款执行。混凝土浇筑过程中应确保混凝土拌和物不分离，钢筋、预埋件和模板不发生位移现象。在潮汐带或雨天浇筑混凝土时应采取相应措施；在沙尘暴天气浇筑混凝土时，应对原材料、浇筑设备及模板进行保护。混凝土分层浇筑时，层厚应控制在600mm，每层之间务必振捣密实。大体积混凝土浇筑时，层厚超过600mm时，承包商需采取温控措施，确保混凝土浇筑温度满足要求，混凝土构件最大水化热温差不超过25℃，最大水化热不超过70℃。加水后的混凝土拌和物应在60min内完成卸载，混凝土振捣过程中若在120min内混凝土拌和物坍损较大无法满足浇筑所需的流动性应作废料处理。

采用插入式振捣器进行振捣时，应确保每层混凝土振捣密实及层与层之间接合部位振捣密实。已初凝形成施工缝的混凝土，不得再进行振捣和扰动。混凝土振捣进程中不允许有冷缝的出现。

5.5 混凝土养护

混凝土浇筑后14d期间，应以经批准的荫蔽及防风屏障保护混凝土，避免阳光、干燥风吹、寒冷、雨水及流动水的影响。且在此期间，应采取如下防护措施防止湿度损失，降低混凝土表面与混凝土内部温差的热应力。混凝土完成浇筑后及时铺设聚乙烯材料护板；混凝土终凝后，移除护板，用湿麻布覆盖，注意养护期间的湿度保持；14d后移除麻布，用已经批准的镀铝或白树脂进行养护；针对特殊部位的养护，应报工程师批准。养护用水应为饮用水。

在混凝土浇筑后30d内，应保护混凝土受海水、微咸水、油脂、燃料或其它有害材料的污染。绝缘模板应在混凝土浇筑72h后或混凝土的温度达到峰值后安装到位。

6 结语

掌握卡塔尔路赛CPI项目高性能混凝土质量控制要求及特点，对加强高性能混凝土的生产和施工过程的质量控制，促进技术发展，确保高性能混凝土的质量尤为重要。笔者结合国内高性能混凝土质量控制，参与了CPI项目高性能混凝土质量控制，可对国内高性能混凝土质量控制起到借鉴的作用、对国内同行研究高性能混凝土起到参考作用、对开拓西亚高性能混凝土高端市场起到奠定基础的作用。

【参考文献】

【1】 BS5328、BS8110英国标准，高性能混凝土设计[S].

【2】 ASTM1202美国标准，高性能混凝土结构耐久性[S].

（上接第219页）

5 配置合格管理人才

合理重组院里相应的机关各部门，各部门岗位竞聘上岗，不合格的应下岗处理，只有合理的人才调配，才能发挥其部门真正的作用。应建立综合办公室、工程技术管理部、经营管理部、人力资源部、质量安全部，与公司的科室相对应，充分挖掘人才的积极性，大家群策群力为项目做好技术服务。同时发挥党员先锋模范作用，号召每一个党员，以党员的标准认真做好每一项工作，做到有一点光发一份热，真正为企业作出贡献。

6 结论

这是本人在院里工作几年来的一点点想法，通过参考院里对许多事情的处理，结合测量整合运行中看到、接触到、处理后的几点建议，不知想法是否正确，请各位领导、专家多多提出宝贵的意见，以便我在今后的工作中更好处理和解决。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。