JTJ 269-1996(条文说明) 水运工程混凝土质量控制标准.pdf
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1、中华人民共和国行业标准水运工程混凝土质量控制标准JTJ 269-96 条文说明制订说明本标准是根据交通部的安排,由交通部第四航务工程局科研所会同交通部第一航务工程局、交通部第三航务工程局、南京水利科学研究院、中交水运规划设计院、河海大学等单位共同编制而成。在编制过程中,对水运工程濡凝土质量现状和有关质量控制问题进行了广泛的调查研究,吸取了生产实践经验和科研成果,并借鉴了国内外有关标准。本标准在完成初稿、征求意见稿、并征求有关单位的意见后,完成了送审稿。本标准编写人员分工如下:第1章潘德强第2章杨松泉第3章潘德强、刘清芹第4章洪定海、卫淑珊第5章黄孝衡、蔡锐华第6章林紫东、卢瑞珍本标准于1994
2、年通过部审,1996年4月发布,1996年10月1日实施。35 36 目次1 总则. . . (37) 3 混凝土质量要求. (38) 3. 1 昆凝土拌合物. (38) 3.2 混凝土强度.(39) 3.3 1昆凝土耐久性设计. . (40) 4 混凝土质量初步控制 . (49) 4.1 组成材料的质量控制.(49) 4.2 11昆凝土配合比的确定与控制.(53) 5 温凝土质量生产控制. (55) 5.1 称量.(55) 5.2 搅拌. . (55) 5.3 运输. . . . . . . . . . . . . (55) 5.4 烧筑前的检查. . . (56) 5.5 挠筑. . .
3、. . . . . . . (56) 5.6 养护. . (57) 6 混凝土质量合格控制. . (58) 6.1 11昆凝土外观质量及尺寸偏差. . (58) 6.2 混凝土强度的合格评定. . (58) 6.3 71昆凝土耐久性的合格检验.(60) 1 ,总JHH mm川1. O. 2 7,昆凝土质量控制包括耐久性设计及施工过程中的初步控制、生产控制和合格控制。通过耐久性设计,确定混凝土的质量指标及选择必要的保护措施,保证渥凝土建筑物的使用寿命F通过对原材料的质量检验与控制、混凝土配合比的确定与控制、生产和施工过程中的检验与控制以及合格性检验与控制,使媲凝土质量符合设计要求。1. O. 4
4、 混凝土质量控制涉及到原材料、混凝土配合比、施工生产工艺、生产设备、检验方法及结构设计等许多方面,故在进行质量控制时,除执行本标准的规定外,尚应执行国家现行有关标准。37 3 混凝土质量要求3. 1 混凝土拌合物3. 1. 1 混凝土拌合物的稠度根据构件尺寸、钢筋密度、捣实设备以及环境条件等因素确定。因此,施工时,若拌合物的稠度小于设计值,则难以保证棍凝土混筑质量,易出现蜂窝、麻面等缺陷。若稠度大于设计值规定范围,说明温凝土拌合物水灰比增大,将导致棍凝土强度降低,并影响?昆凝土耐久性。因此,生产过程中应加强对海凝土拌合物稠度的检验,以利于发现问题,及时采取措施,确保混凝土拌合物的质量。?昆凝土
5、中掺入引气剂,使混凝土拌合物含有许多封闭的微小气泡,可明显地提高海凝土抗冻融能力,其抗冻性与含气量有密切关系,但含气量超过一定范围,会明显地降低温凝土强度。因此,为确保混凝土的强度或抗冻性,应检验惯凝土拌合物的含气量。流动性和大流动性混凝土拌合物的胡落度,通常会随时间迅速降低。降低率与外加剂的品种及掺量、环境气温及温度、水泥品种等有密切关系。因此,为避免混凝土拌合物拥落度损失过大而影响烧筑质量,对流动性和大流动性混凝土拌合物,应根据外界条件的变化检验其明落度损失,以确保烧筑时混凝土拌合物的现落度能满足工艺要求。均匀性差的混凝土,不仅对温凝土强度有明显影响,而且还会影响到混凝土的耐久性。因此,应
6、根据需要对棍凝土拌合物的均匀性进行检测。有温度控制要求的棍凝土,如大体积强凝土,炎热气候条件下或冷天烧筑揭凝土时,为保证混凝土的质量,均应检测海凝土拌合物的温度。3. 1. 2-3. 1. 5 fl昆凝土拌合物的稠度分级标准、检测方法采用现行国家标准的分级标准及检测方法。当要求稠度为一定值时,明落38 度或维勃稠度允许偏差也沿用国标的规定。3. 1. 6 本条参照现行行业标准水运工程混凝土施工规范)(JTJ268)制订。3. 1. 9 t昆凝土拌合物中均匀性与海凝土配合比、组成材料、搅拌设备以及搅拌时间有关。因此,变更时应检测拌合物的均匀性。3. 1. 11 本条参照现行国家标准泪凝土质量控制
7、标准)(GB50164)制订。3.2 混凝土强度3.2.1 根据现行国家标准港口工程结构可靠度设计统一标准(GB50153)温凝土强度分级从原来的标号改为等级,划分等级的依据是立方体强度标准值。确定强度标准值的试件尺寸由原来的边长200mm改为边长150mm立方体;强度保证率的要求提高到95%,简称双改。双改后新的强度等级与原来标号间关系大致为:原来的标号一20新的强度等级-10 即原来设计标号为300拢的温凝土,其强度质量水平相当于新的强度等级为C28的混凝土。不允许将原设计标号为300稼的海凝土,只通过单位换算(由kgf/cm2改为N/mm2),就改称为C30混凝土。考虑到目前港工系统高强
8、度濡凝土的应用已有相当规模,强度等级的上限延伸至C80。设计人员在选定温凝土强度等级时,除考虑荷载作用外,还应综合考虑结构物所处环境和混凝土所处部位,对泪凝土最大水灰比的限制。3.2.3 混凝土生产管理水平的划分原则是z以港工混凝土强度标准差的平均值。(N/mm2)作为中等管理水平的基准,具体分界线的确定如条文说明表3.2.3。39 混疆土生产管理水平的划分原则表3.2.3生产管理水平类别备注优良中等较差现混4二0-0.50土0.50士0.5以0作为中等水平的中线预制=二0-1.0 。0 以。作为中等与较差的分界线0 -1. 0 3.2.4 罐内混凝土强度的变异系数,反映的是-次称量情况下,由
9、于搅拌及取样的不均匀性,试件成型操作、养护、仪器测试等一系列因素构成的强度离散。由于通常每罐只取一组试件,组内只有3个试件,样本太少,不宜用样本标准差S,凹的公式来计算其离散,所以通过t算组内3个试件间的强度极差,用连续15罐或连续积累25罐以上,每罐抽一组试件,共15或25组以上的极差求平均值,再通过系数O.59 来估算罐内强度的标准差,即式(3.2.5-1)和式(3.2.5-2)3.3 混凝土耐久性设计3.3.1 水运工程建筑物经常与水接触或处于潮温环境中,混凝土冻融和钢筋腐蚀破坏比陆上建筑物要严重得多,特别是与海水接触的建筑物则处于更为严重的暴露条件下,由于受海水的物理化学作用、波浪和漂
10、流固态物的撞击以及磨耗等各种有害作用而逐渐破损4其中最为突出的是处于水变区的冻融破坏和浪溅区的钢筋腐蚀破坏,温凝土的耐久性往往成为控制棍凝土质量的主要指标。因此,温凝土除了拌合物的质量和强度要满足设计和施工要求外,尚应根据建筑物所处的环境条件,在建筑物上的部位,按混凝土所要求的抗冻性、抗渗性或防止钢筋腐蚀等耐久性能进行耐久性设计。3.3.2 海水港是按环境对钢筋腐蚀程度分为海上大气、浪溅、水位变动和水下4个区。根据海港工程结构腐蚀调查表明(见条文说明表3.3. 2),钢筋腐蚀损坏最严重的范围是从设计高水位以上1. Om到设计高水位以下0.8m的浪溅区,而水位变动区与海洋大40 气区次之,水下区
11、很少发生腐蚀损坏。为留有适当余地,取设计高水位加1.5m、设计高水位减1.Om、设计低水位减1.0m为其区域分界线。我国有掩护海港码头钢筋混凝土上部结构钢筋腐蚀破坏部位与设计高水位的关系表,见条文说明表3.3.2。钢筋庸蚀损坏范围(以设计高水位为准)表3.3.2地区港口结构型式损坏范围构件管柱、梁、型肋板+0.72-+0.45 板底、型板肋A 桩基、梁、型肋板+1. 0-+0.6 板底华B 桩基、无梁大板土0-0.5板底和桩帽沉箱基础、立柱、梁、型肋板+0.6-+0 梁、型板肋的柱顶C 桩基、框架、梁、板+0.3-0.3 梁底和柱桩基、框架、梁、板+0.8-0.3 板底、梁底和柱顶D 南桩基、
12、梁、型肋板-0.4-0.8 梁、型板肋桩基、梁、裂肋板一0.4-0.8梁、贺型板肋桩基、梁、型肋板一0.1-0.8梁、型板肋华E 桩基、梁、板+0.4-+0.2 边纵梁底、下横梁侧东F 桩基、梁、板+0.9-0.26 纵梁底和板底3.3.5-3.3.6 混凝土保护层对钢筋的防腐蚀极为重要,它有着双重作用。首先,增加它的厚度可明显地推迟腐蚀介质(氯离子到达钢筋表面的时间,其次可增强抵抗钢筋腐蚀造成的胀裂力。因此,为防止海水环境建筑物过早的发生钢筋腐蚀损坏,除了要求濡凝土保护层有良好的质量外(高密实性),尚应规定棍凝土保护层最小厚度值。本标准给出的海水环境钢筋揭凝土和预应力温凝土保护层最小厚度值主
13、要沿用港口工程技术规范)(1987),鉴于近几年我国连云港、北仑港及湛江港新建码头钢筋腐蚀破坏的情况,根据专家的意见,将南方海水环境浪溅区钢筋揭凝土保护层最小厚度值由原60mm改为65mm。国外有关标准规定的漏凝土最小保护层厚度见条文说明表3.3.5041 各国标准规定的最小保护层厚度(mm)表3.3.5混凝土所处部位FIP建议ACI357 BS6235 BS8110 DNV AS1481 (1986) (1989) (1982) (1 985) (1 977) (1 983) 大气区65(90) 65(90) 75 (100) 60(60) 40(80) 75(100) 浪溅区65(90)
14、65(90) 75 (100) 60(60) 50 (100) 75(100) 水下区50(75) 50(75) 60(75) 60(60) 50 (100) 60(75) 注:括号内指预应力混凝土最小保护层厚度。3.3.7 泼水环境受力钢筋保护层最小厚度的规定是参照了现行行业标准水运工程混凝土施工规范)(JTJ268)的规定,将原水上区划分为受水气积聚和不受水气积聚两种,由于受水气积聚比不受水气积聚条件恶劣,因此,保护层最小厚度比不受水气积聚部位增加10mm。3.3.8 钢筋混凝土最大裂缝限值是引自现行行业标准港口工程?昆凝土和钢筋棍凝土设计)(JTJ220-87)的规定。3.3.9 水位变
15、动区海凝土抗冻等级选定标准是按现行行业标准水运工程j昆凝土施工规范)(JTJ268)的规定制订。3.3.11 混凝土抗冻融的能力与其含气量有密切关系,因此有抗冻要求的棍凝土必须掺入适量的引气剂,使拌合物的含气量控制在表3.3.11范围内。国外一些标准对抗冻融海凝土含气量的规定见条文说明表3.3.11。本标准规定有抗凉要求的温凝土拌合物含气量是根据我国港口工程多年的实践经验和参考国外标准制订的。各国对抗冻融il.土含气量的规定表3.3.11标准名称或代号集料最大粒径(mm)含气量范围(%)(FIP海工混凝土结构10 710 设计与施工建议20 5-8 (1986) 40 4-7 (CEB/FIP
16、模式混凝土8 二注6结构规范16 二;.5(1990) 32 关442 续上表标准名称或代号集料最大垃径(mm)含气量范围(%)BSllO英国10 7 20 5 (1985) 40 4 ACI318美国10 6(7.5) (1989) 20 5(6) 40 4.5(5.5) AS1480澳大利亚10 6-10 (1982) 20 4-8 40 3-6 DNV挪威20 二5(1989) 40 二,3注:ACI318括号内的含气量是指混凝土处于严重受冻的环境条件下。3.3.14 混凝土抗渗等级的选定标准是按现行行业标准水运工程漉凝土施工规范)C1TJ268)的规定。3.3.16 影响、混凝土抗冻性
17、、抗渗性和防止钢筋腐蚀的主要因素是它的渗透性,为了获得耐久性良好的濡凝土,y!昆凝土应尽可能密实。为此,除了选择级配良好密实的集料和精心施工保证混凝土充分捣实以及采用适当的养护方法保证水泥充分水化外,水灰比是影响混凝土密实性的最主要因素。因此,为获得耐久性良好的温凝土,必须根据环境条件及海凝土在构筑物中所处部位规定水灰比的最大允许值。对于水运工程,冻融破坏最严重的是水位变动区,其次是浪溅区F钢筋腐蚀破坏最严重的是浪溅区,其次是水位变动区及大气区,水下区由于缺氧,钢筋腐蚀破坏很少发生。本标准规定的水灰比最大允许值主要按港口工程技术规范)(1987)的规定,鉴于近几年连云港、北仑港、湛江港等新建码
18、头钢筋腐蚀破坏的情况,本标准将南方海水环境浪溅区钢筋温凝土的水灰比最大允许值由0.45改为0.40。国外海工混凝土结构主要规范或标准要求的水灰比最大允许值见条文说明表3.3.16043 各国海工il疆土结构水灰比最大允许值表3.3.16混凝土所处部位标准代号或名称大气区浪溅区水下区(FIP海工混凝土结构设计与施工建议)(1986)0.40 0.40 0.45 ACI357 (l989) 0.4 0.4 0.4 AS1480(l98Z) 0.45 o. 45 0.45 DNV(1989) 0.45 0.45 0.45 日本土木学会编混凝土标准规范(1986)0.45 0.45 O. 5 一一一一
19、一一一一-3.3.17 为了保证混凝土有足够的耐久性,国内外大多数规范对最低水泥用量都有具体规定。究其原因可归纳为以下几点。1.单位水泥用量较高的海凝土,温凝土拌合物较均匀,可减少混凝土捣实过程中出现的局部缺陷;2.水泥用量较高的棍凝土,能经常保持钢筋周围有较高的碱度,使钢筋钝化膜不易破坏。本标准规定的海水环境按耐久性要求的最低水泥用量,主要按港口工程技术规范)(1987)的规定,只是对南方水下区钢筋混凝土最低水泥用量由原325kg/m3改为300kg/m3。主要依据是过去我国巳建成的海港工程水下区水泥用量在300kg/旷左右的钢筋渥凝土至今未发现明显的腐蚀破坏。国外海工混凝土结构主要规市或标
20、准要求的最低水泥用量见条文说明表3.3.17。各国海工il.土结构要求的最低水泥用量(kg/m2)表3.3.17. 混凝土所处都位标准代号或名称大气区浪溅区水下区(FIP海工混凝土结构设计与施工建议(1986)360 400 360 44 续上表混凝土所处部位标准代号或名称大气区浪溅区水下区ACI357(1989) 350 350 350 AS1480(1982) 400 400 360 DNV(l989) 300 400 300 日本土木学会编f混凝土标准规范)(1986)330 330 300 3.3.18 水灰比大小和水泥用量大小,不仅影响混凝土的强度,而且是影响?昆凝土耐久性的主要因素
21、。因此,对有耐久性要求的重要工程,特别是处于海水环境中的结构用棍凝土,根据需要检测其拌合物的水灰比和水泥含量。3.3. 19 ,昆凝土拌合物中氯离子最高限值,系指由拌合水、水泥、细骨料的海砂、粗骨料的海砾以及外加剂等各种材料带进氓凝土的氯离子。当氯离子含量在钢筋周围达到某一临界值时,钢筋的钝化膜开始破裂,丧失对钢筋的保护作用,从而引起钢筋锈蚀。因此,对不接触氯盐的淡水环境、混凝土,拌合物中的氯离子含量应小于引起钢筋腐蚀的临界值3对于处于海水环境中的钢筋棍凝土,由于海水中的氯离子还会不断渗入到钢筋周围,因此,对海水环境棍凝土,拌合物中的氯离子含量应尽可能的少;对预应力混凝土结构,由于预应力筋对氯
22、盐腐蚀非常敏感,易发生应力腐蚀,因此,更应严格限制;至于素揭凝土,虽然不存在钢筋腐蚀问题,但氯盐掺量过大按无水氯化钙计,超过水泥重量2%时),混凝土拌合物易产生速凝,此外,氯盐的存在还会促进碱集料反应。因此,为保证混凝土的耐久性,应根据混凝土种类,环境条件等对混凝土拌合物中氧化物总量加以限制。关于引起钢筋腐蚀的氯离子临界值,目前看法尚不一致,大约在占水泥重量的0.35%-1%范围内。港口工程技术规范(1987)对预应力混凝土和钢筋混凝土分别规定棍凝土拌合物中氯盐含量(以氯离子占水泥重量计),不得超过0.06%和0.1%. 国外一些主要规范规定混凝土拌合物中氯离子允许的最高限值如下:一、日本土木
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