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1、交通运输部公路行业标准制修订项目公路工程抗冻设计与施工技术细则征求意见稿编写组二一三年三月前 言我国季节性冻土分布广泛，约占国土面积的53.5%，遍及全国14个省市自治区。季节性冻土区特殊的气候使得该地区公路工程冻害问题突出，影响了公路工程使用的安全性与耐久性。为适应公路建设发展的需要，保证公路工程建设质量，交通运输部于2012年下达了公路工程抗冻设计与施工技术细则（简称“本细则”）编制任务，吉林省交通运输厅为主编单位，负责本细则的编制工作。本细则编写过程中，编写组对季节性冻土地区存在的公路冻害进行了广泛的调研，全面总结了季节性冻土地区公路工程抗冻方面的相关研究成果，充分吸纳了近年来国内外先进
2、的研究成果和公路建设中成熟和先进的技术，针对抗冻设计与施工方面的突出问题，开展了专题研究工作。在公路工程抗冻设计与施工技术指南的基础上进一步完善，内容有所增加，对季节性冻土地区公路工程抗冻设计与施工做出了全面的规定。 本细则共分8章，主要内容包括：总则、设计资料调查、抗冻水泥混凝土技术要求、路基设计与施工、路面设计与施工、桥涵设计与施工、隧道设计与施工。细则颁布后，各单位在使用过程中，如发现问题或提出意见和建议，请及时与主编单位吉林省交通运输厅联系（地址：长春市解放大路2518号，邮编：130012，电话：0431-85097551，邮箱：jlsjttkjc），以便修订时参考。主编单位：吉林省
3、交通运输厅参编单位：吉林省交通科学研究所 哈尔滨工业大学甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司内蒙古自治区主要起草人：冷曦晨主编等目 录1 总则12 术语、符号22.1 术语22.2 符号33 设计资料调查63.1 一般规定63.2 气象资料63.3 水文地质资料调查83.4 已有工程冻害资料调查94 抗冻水泥混凝土技术要求104.1 一般规定104.2 水泥混凝土的冻融环境等级、抗冻等级及技术要求114.3 原材料技术要求145 路基设计与施工195.1 一般规定195.2 路基抗冻设计指标195.3 土冻胀性分类225.4 路基填料选择235.5 路基压实要求245.6 冰冻条件下路基临界高
4、度255.7 路基防排水设计265.8 涎流冰路段路基设计295.9 路基防护与支档工程305.10 路基施工336 路面设计与施工376.1 一般规定376.2 原材料技术要求386.3 结构层技术要求406.4 沥青面层低温抗裂设计416.5 最小防冻厚度的确定436.6 路面防排水设计456.7 沥青桥面铺装456.8 路面施工467 桥涵设计与施工487.1 一般规定487.2 桥涵基础埋深487.3 桥涵抗冻构造507.4 桥涵抗冻材料527.5 结构抗冻计算537.6 桥涵施工558 隧道设计与施工578.1 一般规定578.2 隧道抗冻设防等级588.3 抗冻保温构造608.4
5、衬砌结构抗冻设计628.5 防排水及消防设计658.6 保温层施工66附录A 气象相关资料69附录B 引气抗冻水泥混凝土配合比设计74附录C T06# 2013 沥青与集料的低温黏结性试验77附录D T07# 2013 沥青混合料抗冻性试验方法79附录E 现场水泥混凝土含气量试验方法（体积密度法）821 总则1.0.1 为适应季节性冻土地区公路建设发展的需要，指导季节性冻土地区公路设计与施工，提高季节性冻土地区公路工程的耐久性，保障公路运营安全，特编制本细则。1.0.2 本细则适用于季节性冻土地区新建、改（扩）建的各级公路工程设计与施工。1.0.3 季节性冻土地区公路工程设计的各个阶段均应重视
6、抗冻设计。在可行性研究阶段，应进行冰冻影响分析评价；在初步设计阶段，应提出具体的抗冻设计方案；在施工图设计阶段，应进行详细的抗冻设计。1.0.4 季节性冻土地区公路工程抗冻设计与施工应遵循以防为主、防治结合的原则，综合考虑公路工程各组成部分之间的抗冻协调性和统一性。1.0.5 季节性冻土地区公路工程抗冻设计与施工应充分借鉴已有工程的冻害情况及防治经验，结合本工程的特点开展抗冻设计与施工。1.0.6 季节性冻土地区公路工程抗冻设计与施工应结合气候特点和公路运营要求，本着因地制宜的原则，采用成熟可靠、经济合理的技术、材料和工艺。新技术、新材料、新结构及新工艺应通过试验工程验证并报主管部门批准方可采
7、用。1.0.7 季节性冻土地区公路工程抗冻设计与施工除应符合本细则外，还应符合国家现行有关标准的规定。2 术语、符号2.1 术语2.1.1 季节性冻土地区Seasonal frost area地表层土冬季冻结，夏季全部融化的土叫季节性冻土，其所在地区叫季节性冻土地区，简称季冻区。2.1.2 冻结指数Freezing index一年内日平均温度中的负温度累计值。日平均温度为每日的2时、8时、14时和20时等4个时刻的气温平均值。2.1.3 大地标准冻深Earth standard frost penetration在空旷野外、地表裸露平坦的不冻胀性黏性土冻深观测站，实测不少于10年的最大冻深的平
8、均值。2.1.4 道路冻深Road frost penetration从路中线（单路幅）或双路幅中央分隔带（双路幅）路面边缘表面到冻结线处不包括冻胀量的冻结厚度。2.1.5 路基冻结深度Subgrade frost penetration 道路冻深与路面厚度的差值。2.1.6 最大冻深线Maximun frost line最大冻深时地基或土基始冻点位的连线。2.1.7 全冻路堤Frost embankment路基填筑高度小于等于路基冻结深度的路堤。2.1.8 非全冻路堤Non-frost embankment路基填筑高度大于路基冻结深度的路堤。2.1.9 路基冻胀值 Frost-heave v
9、alue of subgrade路面横断面宽度内各测点的冻胀量平均值。2.1.10 土的冻胀率Frost-heave value of soil土体的冻胀量与其冻结厚度的比值。2.1.11 防冻垫层Frost protection underlayer按防冻要求所设置的功能层。2.1.12 冻胀力Frost-heaving forces土体冻胀受到约束时产生的作用力。一般以切向冻胀力、法向冻胀力或水平向冻胀力表示。2.1.13 水泥混凝土抗冻等级Frost-resistant grade of cement concrete在标准实验条件下，水泥混凝土抵抗反复冻融破坏能力的分级。2.1.14
10、抗冻水泥混凝土Frost-resistant cement concrete抗冻等级不低于F100的水泥混凝土。2.1.15 水泥混凝土年有害冻融循环次数Annual harmful freeze-thaw cycles of cement concrete一年内当日最低地表温度小于等于-6且最高地表温度大于0的天数。2.2.16 水泥混凝土含气量Air content of cement concrete水泥混凝土浆体或水泥石中的气泡体积与混凝土体积的百分比。2.2.17 围岩冻结深度 Maximun frost depth of tunnel surrounding rock隧道围岩多年最
11、大冻结深度平均值。2.2.18 隧道防冻保温层 Antifreezing insulating layer of tunnel设置于支护与衬砌混凝土之间或衬砌混凝土外表面，起到保温作用的构造层。2.2 符号2.2.1 作用与作用效应作用在基础以上的结构重力基础自重及襟边上的土自重桩（柱）在冻结线以下各土层的摩阻力标准值之和基础周边融化层的摩阻力标准值桩（柱）在冻结线以下各土层的摩阻力标准值基础侧面与融化层的摩阻力标准值对基础的切向冻胀力标准值每根桩（柱）的切向冻胀力标准值路面因路基冻胀产生的应变土的单位面积水平冻胀力融化土层与基础或桩壁的极限摩阻力季节性冻土切向冻胀力标准值2.2.2 抗力与材
12、料土的粘聚力钢筋设计抗拉强度钢筋设计安全系数路面材料冻结时破坏应变土的密度土的摩擦角2.2.3 几何参数融化层中基础的侧面面积路面厚度边坡滑动土体总厚度防冻垫层厚度地下水位波动范围距离冻胀土路基临界高度冰冻条件下地下水分迁移高度冻结线以下各土层的厚度在季节性冻土层中，基础和墩身的平均周长大地标准冻深Zd 设计冻深道路多年最大冻深路基冻胀值路基容许冻胀值2.2.4 系数及参数路基回弹模量设计值路基回弹模量标准值路基竣工验收回弹模量值冻结指数冻融循环条件下路基土强度衰减系数I沥青路面低温裂缝指数抗滑移安全系数冻胀力修正系数标准冻深修正系数S沥青劲度模量值T沥青路面低温设计温度土的含水率起始冻胀含水
13、率土的平均冻胀率土基设计模量折减系数3 设计资料调查3.1 一般规定3.1.1 季节性冻土地区公路工程应根据不同的设计阶段进行沿线气象资料和水文地质资料的收集。3.1.2 可行性研究阶段应充分收集区域气象、地质及水文资料，初步查明公路沿线的工程地质条件、对公路建设规模有影响的工程地质问题及大地冻深，为工程冰冻稳定性评价和抗冻可行性方案提供支撑。3.1.3 初步设计阶段基本查明公路沿线水文地质条件、不良地质分布、地下水和地表水、土质、大地冻深等，为比较不同路线方案结构形式的冰冻稳定性提供依据。3.1.4 施工图设计阶段应查明公路沿线水文地质条件及大地冻深，掌握沿线取土场土的冻胀特性，为工程的抗冻
14、方案详细设计提供基础资料。3.2 气象资料 3.2.1 设计前应收集不少于10年的气象资料，包括冻结指数、大地标准冻深、最冷月平均气温、降雨量、连续7天最高气温的平均值和年最低气温等。对水泥混凝土应收集不少于30年的有害冻融循环次数资料。1 冻结指数也可按式（3.2.1-1）计算。无调查资料时，可查用附录A中图A-01 中国季节性冻土区冻结指数标准等值线图。 （3.2.1-1）式中：F冻结指数（）；ti日平均负温度值（）； n一年中日平均负温度值出现的天数。2 大地标准冻深宜根据调查的气象资料确定，无调查资料时，可参照附录A-02中国季节性冻土标准冻深线图确定。3 水泥混凝土年有害冻融循环次数
15、的平均值应根据不少于30年的气象资料按式（3.2.1-2）计算。当缺乏气象资料时，可参考附录A-03的相近站点确定。 （3.2.1-2）式中：nm水泥混凝土年有害冻融循环次数的平均值（次/年）； ni水泥混凝土每年有害冻融循环次数（次/年，i1n）。条文说明试验证明，混凝土孔隙中水的冰点为-2，并且在5以上冻融时对混凝土的损害很小，故将5称为混凝土的有害冻结温度。实测土壤的表面温度（简称地表温度，即0cm地温）与混凝土表面温度相差约1.0，即混凝土表面的-2和-5相当于地表温度-3、-6。本细则采用有害冻融次数。3.2.2 根据冻结指数将冻土区进行一级区划，分为：重冻区（）、中冻区（）和轻冻区
16、（）。表3.2.2 季节性冻土区划分表冻区划分重冻区（）中冻区（）轻冻区（）冻结指数F（）F 20002000F800800F0条文说明季冻区约占我国国土面积的53.5%，各地区冰冻程度不一，公路路基、路面、桥涵及隧道构造物冻害形式和冻害程度各异。本细则根据公路工程抗冻要求，结合近10年的冻结指数、冻深及潮湿系数调查结果，将冻土区进行了一级区划。冻区划分原则如下：（1）重冻区：当冻结指数为2000时,大地冻深平均为1.51.7m，转换为道路冻深后路基的冻深为1.31.5m。如果路基填料选用冻胀率较小（ 为2%3%）的填料，路基产生的冻胀值为3040mm，刚好满足细则中表3.2.2路基容许总冻胀
17、值的要求。如果冻结指数大于2000，则冻深增加，这时即使路基选用冻胀率较小的填料，路基冻胀值也要大于表4.2.1的容许值，这种情况下必须对路基填料及路面结构进行抗冻设计。并且在冻结指数大于2000的地区，公路上构造物冻害也普遍严重。基于以上原因把冻结指数大于等于2000的地区定义为重冻区。（2）中冻区：当冻结指数为800时，大地冻深平均值为0.91.1m，转换成道路冻深后路基的冻深为0.50.7m，路基填料选择冻胀率较大（ 为5%）的填料，路基产生的冻胀值为2538mm，在表3.2.2容许的范围内。当冻结指数大于800时，冻深增加，选择冻胀率大的填料，路基冻胀值超出允许值，所以当冻结指数200
18、0F800时，只需对路基填料进行选择，控制冻胀率，则能满足路基容许冻胀值的要求，而且冻结指数2000800地区的路面及其他构造物的冻害程度也较冻结指数大于2000地区的轻，所以把冻结指数小于2000，大于等于800的冻土区定义为中冻区。（3）轻冻区：冻结指数小于800的地区，大地冻深为0.40.7m，路基填料即使选择冻胀率稍大（ 为5%6%）的材料，冻胀值也很小。该地区路面及公路构造物在冬季产生的冻害也较轻，所以把冻结指数小于800大于0的地区定义为轻冻区。3.3 水文地质资料调查3.3.1 公路抗冻设计必须认真调查工程的水文地质状况，宜在不同季节分别调查，包括地表水分布、地下水位及波动范围、
19、涎流冰、地下水出露等。3.3.2 对工程所用土质的各项物理性能指标进行勘察测试：1 对地基土和拟用取土场的土进行颗粒分析，试验确定天然含水率、液塑限含水率、天然密度等指标，明确土的类型。2 试验确定土的冻胀特性，对于粒径小于0.075mm含量15%的路基土宜测定平均冻胀率，试验方法见现行公路土工试验规程T 0187-2007。无实测条件时，可按式（3.3.1）计算平均冻胀率： （3.3.1）式中：土的平均冻胀率（%）；调查时土的天然含水率（%）；近10年最大年降水量（mm）；调查年份年降水量（mm）；起始冻胀含水率（%），可取（0.800.84）或参考表3.3.1选用；系数，粘质土、粉质土及粘
20、土质砂取0.25，细粒土质砾、粉土质砂取0.28。表3.3.1 不同土质的起始冻胀含水率 土名粘质土粉质土粘土质砂细粒土质砾、粉土质砂含细粒土质砾（砂）起始冻胀含水率W0（%）12171014911810683.4 已有工程冻害资料调查3.4.1 季节性冻土地区公路工程设计阶段应调查同一区域已有工程的冻害资料和防治经验。3.4.2 调查已有路基的高度、冻胀翻浆病害、地上地下排水设施的使用状况、涎流冰、路床范围的含水量、路基的强度、路堑边坡坡率、路基抗冻措施及防护工程的有效性等。3.4.3 调查沥青路面的冻胀隆起和开裂、路面坑槽、路面沉陷和车辙，调查水泥路面的断板、表面脱皮、角隅破碎，调查融雪剂
21、使用情况、种类等。3.4.4 调查桥梁基础冻胀、融沉、桩基冻拔、翼墙开裂、上部结构冻害、附属设施冻害及防治经验；调查隧道衬砌开裂与破碎、衬砌及吊顶漏水与挂冰、底部积水与结冰、洞口挂冰与热融滑塌、地表截排水沟出水口积水与结冰等冻害防治经验。4 抗冻水泥混凝土技术要求4.1 一般规定4.1.1 季冻区公路工程及沿线设施所用混凝土均应采用抗冻水泥混凝土。4.1.2 抗冻水泥混凝土应采用掺加引气剂或引气减水剂的引气水泥混凝土，有经验时也可采用能够保证抗冻性的其他混凝土。条文说明对于C60或C50以下的水泥混凝土，适当的引气是目前最有效和最经济的提高水泥混凝土抗冻性的措施。引气除可提高混凝土的抗冻性（包
22、括抗盐冻性）、耐腐蚀性等耐久性外，还可提高混凝土的抗弯强度，并有利于混凝土的韧性，但引气对混凝土的弹性模量和徐变具有不利作用。引气对抗压强度高的混凝土影响大，而对于C40以下的混凝土的影响较小，特别是C30以下的混凝土。采用优质引气剂时引入的微小气泡具有一定的减水效果，可以在保证流动性不变的情况下适当减少水胶比，由此可以保证C30及其以下混凝土的抗压强度基本不变（对于贫浆混凝土有时还有提高），干缩变形也基本不变甚至减小。目前的混凝土基本上均掺有大量的活性矿物掺合料，混凝土的后期抗压强度还会有所增加，从而能够减少徐变。目前常用高性能减水剂、高效减水剂、泵送剂、防冻剂、防水剂等外加剂中都含有一定数
23、量的引气剂成分，在混凝土中均具有引气作用，而这些外加剂已经在高强混凝土、泵送混凝土、预应力混凝土等工程中应用多年。如混凝土外加剂（GB 80762008）规定高性能减水剂含气量小于等于6.0%、泵送剂含气量小于等于5.5%、标准型高效减水剂含气量小于等于3.0%，缓凝型高效减水剂含气量小于等于4.5%，而混凝土防冻剂（JC 4752004）则规定含气量大于等于2.5%。现代水泥混凝土一般都掺有大掺量或较大量的活性矿物掺和料，其可使混凝土的后期强度提高相应减少徐变，故含引气成分的外加剂在水泥混凝土中广泛应用。本细则4.2.4中规定C50、C60混凝土的最大含气量分别小于等于5.0%和4.0%。实
24、际上C50、C60在公路工程中主要是用于各种预应力混凝土梁，而这些梁在一般情况下是不会长期接触水或盐水的，故其抗冻等级不会太高，相应地含气量不会太高。4.2 水泥混凝土的冻融环境等级、抗冻等级及技术要求4.2.1 水泥混凝土的冻融环境等级应根据环境条件，按表4.2.1确定。表4.2.1 水泥混凝土的冻融环境等级冻融次数（次/年）无盐环境有盐环境中度饱水高度饱水中度饱水高度饱水50D1D2D3D350120D3D4D5D5121180D4D5D6D6180D5D6D6D7注：1. 中度饱水指冰冻前偶受水或受潮，混凝土内饱水程度不高。高度饱水指冰冻前长期或频繁接触水或润湿土体，混凝土内高度水饱和。
25、2. 无盐或有盐指冻结的水中是否含有氯盐类，包括除冰盐、海水或其他含有氯化物的盐。3. 位于冰冻线以上土中的混凝土构件，其冻融环境等级可根据当地实际情况和经验适当降低。4. 偶尔遭受冻害的饱水混凝土构件或轻度饱水构件，其冻融环境等级可按表4.2.1的规定降低一级或二级，但混凝土抗冻等级不应低于F100。 5. 对于隧道衬砌用喷射水泥混凝土，其受到的冻融循环次数远低于外露表面，故其冻融环境作用等级可表4.2.1的规定降低二级等级或按经验确定，但混凝土抗冻等级不应低于F100。条文说明冻融环境等级与冻融次数、水饱和程度等有关。水泥混凝土的饱水程度与入冬前与入冬后的降水量密切相关，同一构件处于不同的
26、地区时饱水程度可能相差较大。常见公路工程水泥混凝土构件的饱水程度举例见下表。确定水饱和程度时，应根据工程所处地的受冻期间的降水量多少、部位等来确定。公路工程水泥混凝土构件的饱水程度举例冻融条件饱水状态结构构件示例无盐中度饱水受雨雪淋湿的防撞墙、桥墩、外伸梁、栏杆及其底部、伸缩缝、渗漏伸缩缝处的墩柱、盖梁， 路面等高度饱水水中的桥墩、承台、基础构件，受雨雪淋湿防撞墙、栏杆底部、伸缩缝、桥面铺装层，渗漏严重的伸缩缝处的墩柱、盖梁，路面等有盐中度饱水受氯盐作用的桥梁防撞墙、桥墩、桥面铺装层、伸缩缝、渗漏伸缩缝处的墩柱盖梁、受氯盐作用的路面高度饱水受氯盐或海水作用的桥墩、承台、基础构件，受氯盐作用的桥
27、梁防撞墙、桥墩、桥面铺装层、伸缩缝、渗漏严重的伸缩缝处的墩柱、盖梁，受氯盐作用的路面注：中度饱水指冰冻前偶受水或受潮，混凝土内饱水程度不高。高度饱水指冰冻前长期或频繁接触水或润湿土体，混凝土内高度水饱和。4.2.2 抗冻水泥混凝土的抗冻等级分为F450、F400、F350、F300、F250、F200、F150、F100八个等级。公路水泥混凝土材料的抗冻等级按表4.2.2确定。表4.2.2 抗冻水泥混凝土的抗冻等级要求冻融环境等级设计基准期（年）1005030D1F200F150F100D2F250F200F150D3F300F250F200D4F350F300F250D5F400F350F3
28、00D6F450F350F350D7F450F400F400注：1. 水泥抗冻性采用快速冻融试验方法，按JTG E302005中的T 0565进行，但将其中4.7条的第一款改为达到规定的冻融循环次数。2. 设计基准期小于30年的以30年计。条文说明本细则采用抗冻等级，即冻融循环次数表示水泥混凝土的抗冻性，而JTG E302005中T 0565的4.7的第一款为达到300次即停止冻融循环试验，因而本细则将该款改为达到规定的次数。此处冻融试验未使用GB/T 50082-2009，原因是GB/T 50082-2009规定在放置控温传感器的橡胶筒内为防冻液而不是水，由于防冻液的热容小，特别是没有水变冰
29、、冰变水的相变热，导致试件的抗冻性试验结果偏高。4.2.3 引气水泥混凝土的最低强度等级与最大水胶比应满足表4.2.3的要求。表4.2.3 引气水泥混凝土的最低强度等级与最大水胶比抗冻等级设计基准期（年）1005030最低强度等级最大水胶比最低强度等级最大水胶比最低强度等级最大水胶比F100Ca300.55F150Ca350.550.50F200Ca350.500.50Ca35F250Ca400.45Ca400.450.45F300Ca450.40Ca450.40F350F400Ca500.36Ca400.40F450注：1. 如采取表面防水处理等附加措施，可降低大体积混凝土对最低强度等级和最
30、大水胶比的抗冻要求。 2. 表中Ca50表示强度等级为50MPa的引气混凝土，其余类推。4.2.4 引气水泥混凝土的含气量与平均气泡间距系数应满足表4.2.4的要求。表4.2.4 引气水泥混凝土的含气量与平均气泡间距系数要求项目抗冻等级强度等级Ca30Ca40Ca50Ca60设计含气量（%）F1003.53.02.52.5F1504.03.53.02.5F2004.54.03.52.5F2505.04.54.03.0F3005.55.04.03.0F3506.05.04.53.5F4006.55.54.53.5F4506.55.55.03.5气泡间距系数(mm)，F1500.320.370.4
31、10.42F2000.300.350.390.40F2500.280.320.370.39F3000.260.300.350.37F3500.240.280.330.35F4000.220.250.300.33F4500.200.230.280.31注：1.表中含气量对应于粗集料最大粒径为1926.5mm时的数值。当粗集料最大粒径9.516mm时，含气量应较表中数值增加0.5%；当粗集料的最大粒径为31.5mm时，含气量可较表中数值减少0.5%。 2. 混凝土拌合物的含气量应控制在1.0%内。3. 对于现场泵送、高频振捣的混凝土和远距离长时间运输，应检测泵送、振捣过程以及长时间运输所造成的含气
32、量损失，以判断所有引气剂的实用性和适宜掺量。4.2.5 引气水泥混凝土的最小胶凝材料用量与最大胶凝材料用量宜满足表4.2.5的规定。表4.2.5 引气水泥混凝土单位体积的胶凝材料用量强度等级最小用量（kg/m3）最大用量（kg/m3）无盐环境有盐环境Ca30280300400Ca35300320Ca40320340450Ca45340360Ca50360380480Ca55380380500注：1. 表中数据适用于最大集料最大粒径为19mm的情况，集料最大粒径较大时宜适当降低胶凝材料用量，集料最大粒径较小时宜适当增加。2. 对于强度等级达到Ca60的泵送水泥混凝土，胶凝材料最大用量可增大至53
33、0 kg/m3。3. 路面用水泥混凝土的最大胶凝材料用量不应大于420 kg/m3。条文说明适当的胶凝材料用量可以保证混凝土的致密性、抗冻性及其他耐久性，但胶凝材料用量过多会增大混凝土的干缩、徐变，对混凝土的抗裂性、耐久性以及混凝土结构的耐久性均有不利影响。当不能满足最大胶凝材料用量限制时，应采取改善粗细集料的级配、减少针片状集料含量与含泥量，采用高性能减水剂（聚羧酸盐减水剂等）等措施以减少胶凝材料用量。4.2.6 抗冻水泥混凝土的浆集比应满足表4.2.6的规定。表4.2.6 1m3混凝土中最大浆体体积混凝土强度等级C30C45C50C601m3混凝土中最大浆体体积0.320.35条文说明浆集
34、比指1m3混凝土拌合物中浆体体积分数（含引气剂引入的气体体积）与集料体积分数之比。适宜的浆集比是混凝土获得良好的和易性、强度、耐久性的基本保证，但浆集比过大则硬化过程中混凝土的收缩大，易产生微裂纹，对混凝土的抗冻性不利。4.2.7 引气水泥砂浆的强度等级、抗冻性、拌合物含气量与最小胶凝材料用量应满足表4.2.7的规定。表4.2.7 引气水泥砂浆的强度等级、抗冻性、含气量与最小胶凝材料用量环境作用等级最小强度等级抗冻性等级胶凝材料最小用量（kg/m3）含气量（%）无盐环境有盐环境D1、D2Ma10F2002602801012D3Ma15F2502803201012D4、D5Ma20F300340
35、3601012注：1. 此表适用于32.5级的水泥。大于32.5级水泥可在表中数值基础上减少30kg。2. Ma10表示引气水泥砂浆的强度等级为10MPa，其余类推。3. 水泥砂浆的抗冻性试验采用快速冻融试验方法，按照JTG E302005中的水泥混凝土抗冻性试验方法（快冻法）T 0565进行。4.3 原材料技术要求4.3.1 水泥应满足以下规定：1 宜采用旋窑生产的强度等级为42.5及其以上的硅酸盐类水泥。除冬期施工或其他有早强要求的工程外，一般不宜使用R型水泥。火山灰质硅酸盐水泥不应用于水泥混凝土路面。2 硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥的比表面积宜小于350m2/kg，其他水泥的80m方孔
36、筛筛余不宜大于10%且不小于2%。3 氯盐环境与硫酸盐环境中，不得使用掺加石灰岩粉的P硅酸盐水泥和其他通用硅酸盐水泥。氯盐环境中不宜使用抗硫酸盐硅酸盐水泥。4 各种水泥在进入混凝土搅拌机前的温度不宜高于60，对于夏季施工的混凝土路面、桥面铺装层、大体积混凝土等不宜高于50。条文说明石灰岩粉对混凝土的抗盐冻性能不利，此外会在低温下引起碳硫硅钙石腐蚀。抗硫酸盐硅酸盐水泥中的C3A含量少，不利于对氯离子的吸收与固化，对钢筋防锈不利。4.3.2 活性矿物掺合料应满足以下规定：1 混凝土中掺加活性矿物掺合料时，可使用质量合格的硅灰、低钙磨细粉煤灰、磨细矿渣等，粉煤灰烧失量不得大于3.0%。F200及其以
37、上的抗冻混凝土不应使用级粉煤灰。对于氯盐冻融环境与硫酸盐环境，活性矿物掺合料中不得含有石灰岩粉。2 活性矿物掺合料宜2种或2种以上复合使用。硅灰用量不宜超过8%，且掺加硅灰时应掺加高效减水剂。3 活性矿物掺合料的掺量应满足表4.3.2的规定。表4.3.2 活性矿物掺合料的掺量冻融类别水冻盐冻混凝土类别预应力混凝土普通混凝土路面混凝土预应力混凝土普通混凝土路面混凝土矿物掺合料最大掺量（%）303020252515注： 1. 表中掺量对应于强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，对于强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥可放宽5%；对于强度等级为52.5的硅酸盐水泥可放宽10%。 2. 对于大体积混凝土可
38、较表中数值放宽15%。条文说明粉煤灰的烧失量（主要是碳）大于3.0%时不利于引气，会增大拌合用水量以及受冻时混凝土的水饱和程度，从而明显降低混凝土的抗冻性。4.3.3 粗集料应满足以下规定：1 粗集料应采用级或类以上，并满足表4.3.3的规定，且一般情况下最大粒径不宜超过31.5mm。表4.3.3 粗集料的技术要求项目使用环境试验方法水冻盐冻含泥量（%），1.00.5JTG E43中的T 0310泥块含量（%），0.20JTG E43中的T 0310坚固性（%），5JTG E43中的T 0314吸水率（%），1.51.0JTG E43中的T 0308针片状含量（%），15JTG E43中的T
39、0311自然堆积空隙率（%），45JTG E43中的T 0309、T 0308注：1. 设计基准期为100年的针片状含量应小于5%。2. 表中空隙率是指自然堆积状态（松散状态）的空隙率。按T 0309进行试验与计算，但计算时将捣实法测定的堆积密度用自然堆积密度替代。条文说明：集料应采用级或类以上，对于桥梁工程应满足公路桥涵施工技术规范JTG F50-2011中类以上集料的规定；对于路面工程应满足公路水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003中级以上集料的规定。表4.3.3对石子的坚固性要求低于公路桥涵施工技术规范JTG F50-2011中表6.4.2的要求。本表的规定的数值主要参考了水
40、工混凝土耐久性技术规范DL/L 52412010、铁路混凝土结构耐久性设计规范TB 10005-2010、普通混凝土配合比设计规程JGJ 552011的规定以及我们的试验结果。2 对于石灰岩碎石，当用于氯盐冻融环境与硫酸盐环境时，石灰岩粉含量应小于0.5%。重要工程应进行石灰岩低温抗硫酸盐腐蚀试验，验证其可行性。4.3.4 细集料应满足以下规定：1 细集料应采用级或类以上级配合格的中砂，并满足表4.3.4的要求。表4.3.4 细集料的技术要求项目使用环境试验方法水冻盐冻含泥量（%），3.02.0JTG E43中的T 0333泥块含量（%），1.00.5JTG E43中的T 0335云母（%），
41、2.01.0JTG E43中T 0337坚固性（%），8JTG E43中T 0340吸水率（%），天然砂53JTG E43中T 0330机制砂2.0自然堆积状态下的空隙率（%），44JTG E43中T 0331、T 0328注：表中空隙率是指自然堆积状态（松散状态）的空隙率。堆积密度与表观密度试验分别按T 0331、T 0328进行，自然堆积状态下的空隙率按T 0309-3计算，但计算时将捣实法测定的堆积密度用自然堆积密度替代。2 对于石灰岩人工砂，当用于氯盐冻融环境与硫酸盐环境时，石灰岩粉含量应小于1%。重要工程应进行石灰岩低温抗硫酸盐腐蚀试验，验证其可行性。4.3.5 外加剂应满足以下规定
42、：1 抗冻水泥混凝土中应掺加质量合格的引气剂或引气减水剂。应优先选用三萜皂甙、松香热聚物类或改性松香皂类引气剂，不得将烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠类、木质素磺酸盐及其他气泡质量差的表面活性剂作为引气剂使用。2 选用外加剂时，必须进行外加剂与胶凝材料的相容性、和易性、强度、耐久性等试验，确定外加剂的品种、复配组成，并用工程所用原材料进行配合比试验获得外加剂的掺量。3 不宜使用无机盐类早强剂、防冻剂，确有必要使用时，应与引气剂、减水剂等复合使用。不应使用含有碱金属或氯盐的外加剂。条文说明不合格的或质量较差的引气剂在混凝土拌合物中引入的气泡尺寸偏大，且含气量不稳定，混凝土拌合物含气量随时间的损失较大，难
43、以保证的硬化后混凝土的抗冻性。因此，强调使用优质引气剂，且引气剂的掺量是以含气量达到要求的指标来控制的。部分聚羧酸盐减水剂在掺加后，混凝土拌合物的含气量较高，但气泡尺寸大，不能提高混凝土的抗冻性。故应使用消泡剂去除聚羧酸盐减水剂引入的大气泡。外加剂与水泥适应性的好坏直接影响外加剂在混凝土中的作用效果（引气效果即含气量、气泡尺寸、气泡稳定性、减水效果、凝结时间、经时变化等），不同外加剂间也可能存在着相互作用，影响其效用的发挥。集料、活性矿物掺合料中的某些成分（如粘土、碳）也会影响外加剂的效果。故应采用拟用的各种原材料进行外加剂相容性试验，当掺加多种外加剂时应一起与引气进行相容性试验。选出相容性好的外加剂。相同材料，不同季节施工，则外加剂的效果也可能有较大的差异，外加剂的掺量应根据季节做实时调整。常用的无机盐类早强剂、防冻剂对混凝土抗冻性，特别是抗盐冻性能有不利影响。引气混凝土表面的小于
