公路工程與民建用混凝土標(biāo)準(zhǔn)對比分析

蘭聰，盧佳林，陳景，劉東，羅源兵

（中建西部建設(shè)西南有限公司，四川 成都 610052）

0 前言

在我國“一帶一路”的倡導(dǎo)以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展的條件下，建筑行業(yè)為順應(yīng)時(shí)代和現(xiàn)代化建設(shè)的需求，都正處在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的階段。然而，建筑業(yè)與基建行業(yè)所修建的結(jié)構(gòu)功能性具有不同的要求，所涉及的建筑材料要求和指標(biāo)也存在一定的差異。本文從混凝土行業(yè)的角度對比分析公路工程與房建工程所涉及的標(biāo)準(zhǔn)存在哪些差異和特點(diǎn)，為建筑行業(yè)中的混凝土設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供較全面的剖析和建議。

1 原材料對比

1.1 水泥

公路工程與民建工程所用膠凝材料中對水泥的性能指標(biāo)要求均應(yīng)符合我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》；而現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JTG E 30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定了公路工程混凝土所用水泥性能指標(biāo)檢驗(yàn)的試驗(yàn)方法，該標(biāo)準(zhǔn)中涉及的試驗(yàn)方法均參考國標(biāo)要求修訂[1-2]，二者無區(qū)別。表1 為水泥檢測參照的標(biāo)準(zhǔn)列表。

1.2 集料

1.2.1 細(xì)集料

JTG/T F 50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定細(xì)集料需檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括外觀、級配（細(xì)度模數(shù)）、有害物質(zhì)含量及人工砂石粉含量等；特殊工程特殊環(huán)境或重點(diǎn)工程應(yīng)對堅(jiān)固性、有害物質(zhì)含量以及堿活性等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)試驗(yàn)方法應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JTG E 42—2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定[3-4]。公路工程與民建工程對細(xì)集料的定義存在一定的差異，見表2[4-7]。

JTG E 42—2005 標(biāo)準(zhǔn)，對水泥混凝土和瀝青混合料中對集料的測試方法和要求均有規(guī)定，并且是就著盡可能統(tǒng)一的原則進(jìn)行編制，就瀝青混合料涉及的石屑、填料、礦粉、表觀相對密度、毛體積密度、毛體積相對密度、石料磨光值、石料沖擊值、石料磨耗值等概念定義及相關(guān)測試方法均在該標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了規(guī)定[4]。

JTG/T F 50—2011 和 GB/T 14684—2011 中按技術(shù)要求把細(xì)集料分為Ⅰ類、Ⅱ類和 Ⅲ 類，但是具體技術(shù)指標(biāo)略有差異，見表3[3,5]。

表2 公路與民建工程集料檢測方法標(biāo)準(zhǔn)和砂的定義

表3 三類細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)差異

相關(guān)性能指標(biāo)測試中，公路與民建標(biāo)準(zhǔn)在對砂基本性能檢測的差異性見表4。

表4 公路與民建標(biāo)準(zhǔn)砂相關(guān)性能檢測差異性對比

1.2.2 粗集料

JTG/T F 50—2011 規(guī)定橋涵混凝土的粗集料，可采用碎石或卵石，其性能要求應(yīng)滿足堅(jiān)固性、潔凈性、小吸水率以及合理級配和良好粒形；低強(qiáng)度等級混凝土還可采用卵石。在具有腐蝕介質(zhì)如鹽銹蝕環(huán)境嚴(yán)重的環(huán)境中，不宜采用抗?jié)B性較差的巖質(zhì)（如花崗巖、砂巖等）作粗骨料。

除大體積混凝土外，在氯鹽銹蝕環(huán)境嚴(yán)重的環(huán)境下，粗集料的選用其粒徑不宜超過 25mm，并對骨料與混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行了規(guī)定，在滿足上述條件下，其骨料粒徑還不得超過保護(hù)層厚度的 2/3。表5 給出了粗骨料堅(jiān)固性試驗(yàn)結(jié)果[3]。

表5 橋涵混凝土用粗集料的堅(jiān)固性試驗(yàn)

施工前應(yīng)按要求對混凝土所用的骨料進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)，合格后方能采用；若混凝土或鋼筋混凝土工程采用了具有堿活性反應(yīng)的骨料，必須對膠凝體系進(jìn)行驗(yàn)證，采取相應(yīng)的措施預(yù)防堿骨料反應(yīng)的產(chǎn)生。

JTG/T F 50—2011 和 GB/T 14685—2011 中按技術(shù)要求把粗集料分為Ⅰ類 、Ⅱ類和 Ⅲ 類，但是具體技術(shù)指標(biāo)略有差異，見表6[3,6]。

表6 三類粗集料技術(shù)指標(biāo)差異

吊籃法主要用于測試集料表觀密度測試，但是不同粒級骨料取樣量三種方法具有一定的區(qū)別，標(biāo)準(zhǔn) JGJ 52—2006 和 GB/T 14685—2011 中還采用了簡易法。

行標(biāo) JGJ 52—2006 和國標(biāo) GB/T 14685—2011 對含泥量和泥塊含量的檢測方法規(guī)定在水中浸泡 2h 后淘洗，而 JTG E 42—2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》為浸泡 24h。對集料緊密堆積密度的測試方法相同，但測試中對容量筒容積要求不同。對碎石壓碎值測試方法在標(biāo)準(zhǔn) JTG E 42—2005 和 GB/T 14685—2011 中規(guī)定具有較大的差異，詳見表7。

表7 碎石壓碎值檢測和評價(jià)方法比較

1.2.3 水

無專門針對水的交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，JTG/T F 50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中有對水的規(guī)定，均參照J(rèn)GJ 63—2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》[8]。

1.2.4 外加劑

公路工程有 JT/T 523—2004《公路工程混凝土外加劑》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要針對減水劑，且測試指標(biāo)及測試方法均參考國標(biāo)及行標(biāo)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中勻質(zhì)性指標(biāo)存在一定差異，見表8[9-10]。

表8 外加劑檢測出指標(biāo)的差異性對比

1.2.5 摻合料

公路工程混凝土無專門的摻合料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，均參考用于 GB/T 1596—2005、GB/T 18046—2008、GB/T 18736—2002 等標(biāo)準(zhǔn)。針對礦物摻合料，交通部公路科學(xué)研究院出版了《公路工程水泥混凝土外加劑與礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)指南》，不是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[11-13]。

2 配合比設(shè)計(jì)

公路工程中普通混凝土的配合比，可按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JGJ 55 的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)通過試配確定。針對路面混凝土有 JTG D 40—2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》及 JTG/T F 30—2014《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》。

JTG/T F 50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對混凝土的最大水膠比、最小水泥用量及最大氯離子含量提出要求，見表9。

表9 公路混凝土指標(biāo)要求表

在鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中，對外加劑的應(yīng)用應(yīng)注意其組分均不得含氯化鈣、氯化鈉等氯鹽，若各種組成材料的總氯離子含量（折合氯鹽含量）大于上規(guī)定的上限時(shí)，宜在外加劑中采取摻加阻銹劑，或增加混凝土保護(hù)層厚度、提高混凝土密實(shí)度等防腐蝕措施；當(dāng)該混凝土外加劑組分中有引氣劑時(shí)，其混凝土含氣量宜為3.5%～5.5%。

混凝土中堿對其體積穩(wěn)定性具有極大的影響和破壞作用，除應(yīng)對各混凝土組成材料引入的堿含量進(jìn)行控制，并控制混凝土的總堿含量。

表10 公路橋涵混凝土結(jié)構(gòu)堿含量規(guī)定

3 混凝土拌制

公路工程針對混凝土拌制無特定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。JTG/T F 50—2011中有對混凝土拌制的相關(guān)表述，參考了GB/T 14902—2012、GB/T 9142—2000、GB 50164—2011[17-18]。

4 混凝土運(yùn)輸、澆筑及養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)主要在 JTG/T F 50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》及 JTG/T F 30—2014《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》對涉及的混凝土運(yùn)輸、澆筑及養(yǎng)護(hù)提出原則性要求，與民建用混凝土無原則性差異。

5 質(zhì)量檢驗(yàn)

因?yàn)楣坊炷僚c民建混凝土結(jié)構(gòu)不同，涉及的混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不同。JTG/T F 50—2011 要求對混凝土應(yīng)制取試件在溫度 (20±2)℃、濕度大于 95% 條件下28d 的抗壓強(qiáng)度[3,19]，其合格條件也做了四項(xiàng)規(guī)定[19]。

涉及高性能混凝土質(zhì)量除進(jìn)行常規(guī)檢測外，應(yīng)對其耐久性進(jìn)行檢測。耐久性指標(biāo)等級應(yīng)根據(jù)不同要求和處于服役環(huán)境，對混凝土的拌合物及實(shí)體結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行相應(yīng)的檢驗(yàn)。質(zhì)量檢驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定，同時(shí)應(yīng)符合本 JTG/T F 50—2011 的相關(guān)規(guī)定；當(dāng)質(zhì)量檢驗(yàn)評定結(jié)果不合格時(shí)，應(yīng)委托具有相關(guān)資質(zhì)的咨詢機(jī)構(gòu)就其耐久性質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，并應(yīng)按其評價(jià)結(jié)論采取措施進(jìn)行處理，耐久性的質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合特定的五項(xiàng)規(guī)定[2,3,19]。

6 水泥混凝土拌合物試驗(yàn)

JTG E 30—2014 與 GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》中關(guān)于混凝土拌合物的拌合及現(xiàn)場取樣方法，對流態(tài)混凝土拌合物稠度試驗(yàn)方法——坍落度儀法、干硬性混凝土拌合物稠度試驗(yàn)方法——維勃儀法、混凝土拌合物配合比設(shè)計(jì)與分析方法，混凝土拌合物凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)方法等的規(guī)定無差別[2,21]。以上二項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對混凝土性能檢測方法存在細(xì)小差異，詳見表11[2,21]。

JTG E 30—2014 對硬化混凝土的試件制備、抽樣，碾壓混凝土抗彎拉試件的成型制備方法，以及水泥混凝土抗壓強(qiáng)度、圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度、棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度、棱柱體抗壓彈性模量、彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法等進(jìn)行了規(guī)定。

7 特種混凝土

公路標(biāo)準(zhǔn) JTG/T F 50—2011 中對特種混凝土如大體積混凝土、抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土做出了相關(guān)原則性要求，與國標(biāo)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無明顯差異。

8 結(jié)語

經(jīng)以上標(biāo)準(zhǔn)對比分析可見，公路混凝土標(biāo)準(zhǔn)基本參照或引用國標(biāo)和相關(guān)行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修訂而來，相關(guān)原材料、配合比、制備、養(yǎng)護(hù)等方面均同民建混凝土存在較少的細(xì)微差別，因公路混凝土結(jié)構(gòu)、用途差異及服役環(huán)境較為復(fù)雜，對混凝土驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)存在差異，并且對混凝土耐久性提出了更高的要求。

表11 JTG E30 與GB/T 50080—2016 對拌合物試驗(yàn)的方法規(guī)定