1、杭州地鐵工程混凝土耐久性的質量控制王章夫 周堂貴 凌金 周群（浙江華威建材集團有限公司）摘要：地鐵工程結構混凝土處于地下水腐蝕性環境，環境作用等級為C級。為確保地鐵百年工程混凝土耐久性，必須優選原材料，其配合比設計應按混凝土所處環境結構的性能指標進行，正確執行混凝土配合比的符合性是工藝控制的主要目標。整體工程結構的混凝土耐久性，需由工程設計、混凝土供應商和施工單位共同服務完成的。關鍵詞：工程混凝土耐久性；質量控制一、杭州地鐵工程混凝土性能特點要求地鐵工程是我市正在進行的大規模基礎設施工程之一，其工程結構混凝土處于地下水腐蝕性環境，環境作用等級為C級。為確保地鐵百年工程混凝土耐久性，根據設計對象

2、、施工單位已向預拌混凝土供應商提交所需混凝土性能要求的書面文件。性能要求如下：1、氯鹽環境下的配筋混凝土采用大摻量礦物摻合料的低水膠比混凝土，迎土面混凝土為補償收縮防水混凝土。表1 結構各部位混凝土要求結構部位混凝土等級最大水膠比主體結構頂、底板及梁、墻C30S80.400.45主體結構中柱C40/C500.400.362、最大膠凝材料不大于450（400）kg/m3，最小膠凝材料不小于340kg/m3。3、混凝土含氣量3%。4、混凝土凝結時間10小時。5、混凝土抗氯離子侵入性指標：56天電通量小于1200庫侖。工程結構混凝土耐久性指標的提供，是擺在我市預拌混凝土企業面前的一個重大課題，它有助

3、于促進我市混凝土企業加強對混凝土材料耐久性研究，提高混凝土性能水準，也要求我們對混凝土性能的管理轉變只按強度和坍落度兩個指標進行生產供應的傳統思路。混凝土性能要重視混凝土工程對象的需求，更要確保結構混凝土的施工性能和耐久性能的要求。二、地鐵工程耐久性混凝土的配制思路和管理關鍵地鐵工程混凝土結構包括地下、地上兩部分，不同結構部位混凝土所處環境不同，對混凝土材料的耐久性要求不同。因此，選擇針對不同結構部位的混凝土性能要求進行配比設計是考慮的重點。其中，解決的關鍵是盡最大可能降低混凝土的單位用水量，達到設計提出的低水膠比和低漿體用量的要求。將單位用水量作為控制混凝土耐久性質量的一項首要控制手段，貫穿

4、在混凝土生產的各項管理中。由于地鐵主體結構混凝土所處環境、結構的不同，對混凝土材料的耐久性要求也不一樣，因此必須從優選原材料開始。1、優選原材料1.1、水泥：針對目前水泥中加入大量的無可奉告的混合材料，造成水泥與混凝土外加劑相容性差，影響混凝土性能的現狀，將P.52.5水泥列入地鐵混凝土用水泥，確保在配制混凝土性能過程中，可以自主地充分利用現有的技術經驗、資源、設備來選用所需礦物摻合料，盡最大可能發揮礦物摻合料的作用，有效提高混凝土的耐久性能。水泥性能指標見表2。表2 水泥性能指標品種比表面積（m2/kg）CL-1含量（%）安定性標準稠度（%）3天抗壓強度（Mpa）28天抗壓強度（Mpa）P.

5、O42.53700.018合格27.825.448.5P.52.53800.016合格26.134.358.41.2、選擇低需水量比的礦物摻合料，針對不同混凝土所處環境，做好礦物摻合料的品種和摻量范圍的選擇。、礦粉：S95級，性能指標見表3。表3 礦粉性能指標密度（g/cm3）比表面積（m2/kg）流動度比（%）燒失量（%）7天抗壓強度比（%）28天抗壓強度比（%）含水率（%）氯離子含量（%）2.824261000.03789800.02、粉煤灰：優質級灰，性能指標見表4。表4 粉煤灰性能指標細度45um方孔篩篩余（%）需水量比（%）燒失量（%）堿含量（%）氯離子含量（%）5.31011.81

6、.07/1.3、優選外加劑，對LS801-H和LS808兩種高效泵送劑進行試對比，見表5。表5 LS801-H和LS808性能對比名稱減水率（%）28天抗壓強度比（%）收縮率比（%）泌水率比（%）堿含量（%）氯離子含量（%）含氣量（%）LS801-H20.1115125752.00.113.0LS80824.5150125351.00.052.91.4、重視粗細骨料的粒形和級配的合理搭配。本地區粗骨料以顎式破碎機生產為主，這種設備生產的粗骨料針片狀含量大，空隙率大；細骨料由于天然砂資源日趨減少，攪拌站生產以人工砂居多，而人工砂的粒形和級配不好，使混凝土單位用水量增加，滿足不了地鐵工程的需求。因

7、此，進行合理的骨料搭配，在保證混凝土施工性能的前提下最大限度地減少單位用水量，是配制混凝土耐久性的關鍵。表6 細骨料物理性能及用其配制的混凝土的工作性能和強度砂名稱細度模數空隙率（%）用水量（kg/m3）砂率（%）坍落度/擴展度（mm）28天強度（Mpa）人工砂3.54317047離析43.1天然細砂1.94717038175/31043.6人工砂（摻15%細砂）3.34217043200/42041.4人工砂（摻20%細砂）3.24017043210/45042.2人工砂（摻30%細砂）339041.62、耐久性混凝土配合比地鐵主體結構、頂、底板、梁、墻混凝土配比設

8、計的主要目標，采用大摻量礦物摻合料的低水膠比的補償收縮混凝土為主的設計思路，達到降低水化熱，增強混凝土的密實度，提高防水能力。C40、C50主體中柱采用低水膠比、低碳化的耐久性混凝土。2.1、混凝土配合比（試驗室試驗）見表7。表7 混凝土配合比編號強度水膠比砂率%總膠凝材料 kg砂 kg石 kg水 kgS1C300.4444007881002160S2C300.4444007881002160S3C300.48433667741026175S4C400.44423987471031175S5C500.36404586971039165說明：S1、S2水泥是P·O42.5，S3-S5水

9、泥是P.52.5。 2.2、混凝土性能見表8。表8 混凝土性能編號強度坍落度（mm）抗壓強度（MPa）含氣量（%）電通量（庫侖）碳化深度（mm）7d28d60d3d7d14d28dS1C30190/51034.465.965.62.8724/S2C30210/58035.161.971.32.8658/S3C30190/39018.936.646.82.78650.91.16.06.1S4C40190/38024.543.046.92.79660.40.51.84.7S5C50200/39040.562.171.52.97311.51.92.53.32.3、試驗結果依據原材料的控制要求和配比的

10、設計思路，試驗結果表明混凝土能滿足地鐵工程提出的耐久性指標。 三、耐久性混凝土生產供應過程的質量控制耐久性混凝土生產過程控制與傳統預拌混凝土一樣，包括混凝土材料的計量、攪拌、拌合物出廠質量檢驗、運輸、泵送及交貨過程等工序的質量控制。要確?；炷恋哪途眯?，在生產過程控制中，正確執行混凝土配合比的符合性至關重要。因此，必須采取有效措施進行嚴控：1、使用符合混凝土耐久性設計要求的原材料；2、采取有效措施，保護砂石含水率的相對穩定，加強砂石堆場的管理，嚴格分倉進料和使用；3、加強對工藝員工藝控制的抽查，抽查點為：實際砂石含水率與測試含水率誤差1%、實際砂率的控制；4、運輸過程嚴禁在混凝土中隨意加水；5

11、、若遇坍落度小，可采用現場加外加劑的二次流化法進行，供應過程應確保混凝土的連續性；6、要督促施工單位做好新拌混凝土的質量驗收，其中交貨過程的質量控制必須按混凝土耐久性能要求指標進行。四、混凝土在實際工程中的應用混凝土在實際工程中的應用見表9，碳化性能見表10。表9 實際工程中混凝土的各項性能日期強度等級水膠比總膠凝材料（kg）單位用水量（kg）凝結時間28d抗壓強度（Mpa）56d電通量（C）初凝終凝08.3.20C500.3547016515h30min18h50min58.573808.4.11C300.4142617512h25min14h40min37.695108.4.17C300.

12、4142617512h40min15h10min38.584508.4.17C300.4540018014h10min16h10min36.6119808.4.18C300.4540018014h25min16h30min36.6109208.4.18C300.4540018014h30min16h55min36.499608.4.23C300.4439817512h5min14h45min40.9118908.4.24C300.4439817512h30min14h50min40.21153注： P.52.5水泥。表10 C50混凝土的碳化性能日期強度等級水膠比28天抗壓強度（Mpa）碳化深

13、度（mm）3d7d14d28d08.3.20C500.3558.81.93.63.94.3實際工程供應的耐久性混凝土堿含量3.0kg/m3，氯離子電通量1200庫侖，上部結構混凝土碳化值較小，能滿足百年工程耐久性需要。五、混凝土結構耐久性的施工管理整體工程結構的混凝土耐久性，需由工程設計、混凝土供應商和施工單位共同服務并完成。工程設計根據結構所處環境提出所需混凝土的性能要求，在施工前做好施工單位和混凝土供方的質量控制文件的協調。混凝土供應商根據設計所需的混凝土性能，優化原材料，選擇合理的材料配合比、攪拌、運輸工藝，生產供應符合工程需要的新拌混凝土。要確?；炷两Y構的耐久性，作為施工、監理單位，

14、首先要對進場新拌混凝土按工程要求進行工作性能的合格驗收。強調合理的養護方法和養護制度，確保被養護結構的溫濕度。六、耐久性混凝土需政府有關部門的監管和政策扶植地鐵工程為我市百年大型基礎設施工程，其質量關乎百年工程的優劣，對此，杭州市建筑工程質量監督站將通過連網的各攪拌站混凝土質量信息管理系統，加強對地鐵混凝土的材料配比實施計量監控，監控范圍：最大、最小膠凝材料用量，單位拌合用水（即水膠比的控制），為確?；炷僚浔扰c實際生產控制的一致性提供有力的監管依據。對混凝土施工質量的監管，從事后工程質量檢查轉為過程工程質量監管，如澆筑后混凝土的養護檢查，現場抽樣成型試件，每月按批送樣做強度、電通量試驗；加強對工程竣工后的結構耐久性能的檢測等?；炷恋哪途眯阅?，意味著混凝土質量水準的提高，因此，還需要混凝土定額標準的配合。我市的混凝土定額標準，目前只考慮市場原材料價格的波動，沒有考慮工程結構性能所需引起的原材料質量的嚴格要求和水膠比的降低而提高的材料用量。定額的費用支出除考慮上述兩個因素外，還需考慮由于性能的提高其混凝土攪拌時間、養護時間都將延長引起的費用增加。因此，合理的混凝土定額標準對確?；炷聊途眯裕乐沟蛢r競爭起到至關重要的作用。七、結論1、耐久性混凝土必須優選原材料，其配比設計應按混凝土所處環境結構的性能指標進行，正確執行混凝土配合比的符合性是工藝控制的主要目標。2、耐久