DB51/T 2424-2017 高钛重矿渣桥梁高性能混凝土技术规程

ICS91.100.30

Q13

DB51

四川省地方标准

DB51/T2424—2017

高钛重矿渣桥梁高性能混凝土技术规程

2017-09-19发布2017-10-01实施

四川省质量技术监督局发布

DB51/T2424—2017

目次

前言...............................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3总则..............................................................................1

4术语..............................................................................2

5基本规定..........................................................................4

6原材料............................................................................6

7配合比设计........................................................................9

8施工.............................................................................14

9质量检查与验收...................................................................16

附录A（资料性附录）铁颗粒含量检测方法.............................................18

I

DB51/T2424—2017

前言

根据四川省质量技术监督局川质监函[2016]146号文件的要求，以交通运输部和四川省交通运输厅

联合攻关科技项目“高钛重矿渣集料的桥梁高性能混凝土制备与应用技术研究”的成果为支撑，制订了

《高钛重矿渣桥梁高性能混凝土技术规程》。

本规程主要技术内容包括：总则、术语、基本规定、原材料、配合比设计、施工、质量检查与验收

等内容。

本规程由四川省质量技术监督局审查批准，四川省交通运输厅负责管理，四川省交通运输厅公路规

划勘察设计研究院负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见和建议，请寄送四川省交通运输厅

公路规划勘察设计研究院（地址：成都市武侯横街1号，邮编：610041）。

主编单位：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院

参编单位：武汉理工大学

攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司

西华大学

四川交通职业技术学院

四川川交路桥有限责任公司

主要起草人：牟廷敏丁庆军杨胜利周孝军杨志远宋瑞年范碧琨

康玲孙才志赵艺程汪碧云文凯

II

DB51/T2424—2017

高钛重矿渣桥梁高性能混凝土技术规程

1范围

本规程包括高钛重矿渣桥梁高性能混凝土术语、基本规定、原材料、配合比设计、施工、质量检查

与验收等内容。

本规程适用于高钛重矿渣桥梁高性能混凝土设计、制备、施工、养护、质量检查与验收。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB175通用硅酸盐水泥

GB50119混凝土外加剂应用技术规范

GB50164混凝土质量控制标准

GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准

GB/T50081普通混凝土力学性能试验方法标准

GB/T50082普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准

GB/T50107混凝土强度检验评定标准

GB/T50476混凝土结构耐久性设计规范

JTGD62公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

JTGE30公路工程水泥及水泥混凝土试验规程

JTGE42公路工程集料试验规程

JTG/TF50公路桥涵施工技术规范

JTGF80/1公路工程质量检验评定标准

JGJ63混凝土用水标准

JGJ/T10泵送混凝土施工技术规程

YB/T4178混凝土用高炉重矿渣碎石

DB51/T1995机制砂桥梁高性能混凝土技术规程

DBJT01-64混凝土矿物掺合料应用技术规范

SCGF51桥梁高性能混凝土制备与应用技术指南

3总则

3.1.1为促进和规范高钛重矿渣作为粗、细集料制备高性能混凝土在桥梁等结构工程领域的应用，保

证所制备的高钛重矿渣高性能混凝土符合安全可靠、技术先进、经济合理的要求，制订本规程。

条文说明

1

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本规程是依据交通运输部和四川省交通运输厅联合攻关科技项目“高钛重矿渣集料的桥梁高性能混

凝土制备与应用技术研究”的成果以及工程应用实践制订而成。

3.1.2本规程适用于桥梁等结构工程的高钛重矿渣高性能混凝土设计、制备、施工和检验，建筑结构

工程、隧道工程和道路工程可参照使用。

条文说明

桥梁等结构工程指公路工程中的桥梁、涵洞、挡防结构；建筑结构工程指工业或民用房屋建筑；隧

道工程指隧道衬砌和路面；道路工程指城市道路、机场道路（含机场跑道）。

利用高钛重矿渣轧制的砂、石集料制备的混凝土，已在民用建筑和市政道路工程使用近30年，安全

性与耐久性好。将高钛重矿渣混凝土进行工作性能、力学性能、体积稳定性能与耐久性能提升，用于桥

梁等结构工程建设，既解决了工程建设中砂石集料资源匮乏，又解决了高钛重矿渣堆放占用耕地、污染

环境的问题。

3.1.3高钛重矿渣高性能混凝土的配合比设计，应根据桥梁特点、服役环境的差异和施工要求，选择

原材料的组成，设计混凝土性能，通过试配、调整确定。

条文说明

桥梁特点是指结构不同部位混凝土的使用特点，包括大体积混凝土、水下混凝土、薄壁箱型结构混

凝土、桥面铺装混凝土等；服役环境的差异是指大风、干燥、低温、化学腐蚀等；施工要求是指运距的

长短、是否泵送、浇筑温度等。

3.1.4高钛重矿渣高性能混凝土的制备与施工，针对高钛重矿渣集料特点，应进行外加剂、水泥、矿

物掺合料等原材料适应性试验，并保证高钛重矿渣砂、碎石集料的质量稳定性。

条文说明

高钛重矿渣集料表面多棱角、多孔，吸水量大，需要的浆体量多。因此，外加剂、水泥、矿物掺合

料等原材料需要有良好的适应性；高钛重矿渣砂、碎石集料的级配、颗粒组成、含水率、渣粉含量、细

度模数等影响混凝土的性能，因此，其质量应保持稳定。

3.1.5高钛重矿渣轧制的砂、碎石集料可作为桥台台背、挡墙墙背、涵洞涵背等部位和路基工程的填

筑材料。

条文说明

化学成分与矿物组成分析、蒸压法与水浸法的物理稳定性试验、碱集料活性试验与放射性安全性试

验等研究测试表明，高钛重矿渣轧制的砂、碎石集料性能稳定。

3.1.6应提供高钛重矿渣集料产品化学成分、稳定性和放射性等指标的检验合格证书，应加强进场高

钛重矿渣集料的抽检。

3.1.7高钛重矿渣高性能混凝土的设计、制备、施工、养护与质量验收，除满足本规程外，尚应符合

国家及行业现行有关标准的规定。

4术语

4.1.1高钛重矿渣

钒钛磁铁矿经高炉冶炼生铁时产生的、TiO2含量大于15.0%的熔融矿渣，经空气自然冷却或热泼淋

水冷却后的渣料。

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4.1.2高钛重矿渣集料

用高钛重矿渣按照一定的工艺要求轧制的砂、碎石集料。

4.1.3天然碎石

天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于4.75mm的岩石颗粒

4.1.4高钛重矿渣碎石

经机械破碎、筛分得到公称粒径大于4.75mm的高钛重矿渣颗粒。

4.1.5高钛重矿渣砂

经机械破碎、筛分得到公称粒径小于4.75mm的高钛重矿渣颗粒。

4.1.6渣粉含量

高钛重矿渣砂中公称粒径小于0.075mm，且化学和矿物组成与被加工的高钛重矿渣相同的颗粒称为

渣粉，渣粉占高钛重矿渣砂的质量百分比称为渣粉含量。

4.1.7铁粒含量

高钛重矿渣砂和碎石中金属铁颗粒的含量。

4.1.8高钛重矿渣高性能混凝土

采用水泥、高钛重矿渣砂、高钛重矿渣碎石（或天然碎石）、矿物掺合料、外加剂和水等材料和常

规的生产工艺，制备的具有优异的工作性能、力学性能、耐久性能和体积稳定性能的混凝土。

4.1.9高钛重矿渣桥梁高性能混凝土

应用于桩基、承台、拱座、锚碇、墩柱、索塔、主梁、桥面铺装等桥梁的各个部位，满足各构件特

殊性能要求的高钛重矿渣高性能混凝土。

4.1.10集料饱和含水量

高钛重矿渣集料饱水10h后、颗粒表面无积水状态下的含水量。

4.1.11拌合用水量

高钛重矿渣高性能混凝土拌合时，扣除集料饱和含水量的用水量。

4.1.12粉体材料

高钛重矿渣高性能混凝土组成材料中胶凝材料与渣粉的总称。

4.1.13额定粉体材料用量

所制备的各强度等级混凝土达到良好的工作性能，同时满足设计要求的力学性能、体积稳定性能和

耐久性能时，需要的粉体材料总体用量。

条文说明

3

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以各强度等级混凝土的工作性能为基准，对粉体材料各组分用量进行设计时，各强度等级的混凝土

要达到基本一致的工作性能，粉体材料总用量应为额定值，即额定粉体材料用量。由于原材料性质的变

化、设计要求（强度等级、砂率等）和环境因素的差别等，额定粉体材料用量可在一定范围内取值。

当水泥用量低时，可适当提高矿物掺合料用量的限值和砂率；当水泥用量较高时，宜减少矿物掺合

料的用量和降低砂率，避免导致混凝土过于黏稠或影响体积稳定性和耐久性。额定粉体材料相互间的物

理意义，可用数学模型（4.0.13）表示。

111

++=1（4.0.13）

CFG

式中：C—水泥；

F—粉煤灰、硅灰等矿物掺合料；

G—集料中的渣粉含量。

4.1.14富裕浆体厚度

满足混凝土工作性能所需要的填满集料空隙后，并超量包裹集料表面的浆体厚度。

4.1.15试配配合比

根据原材料性能和混凝土强度等级，结合施工工艺要求，开展混凝土配合比原材料组分选择与用量

计算、反复试配、调整各组分用量，基于标准养护28d强度提供的试验室配合比。

4.1.16施工配合比

以试配配合比的工作性能、力学性能为目标，根据实际集料含水量、砂的细度模数和拌合方式，现

场调整拌合用水量、砂率、外加剂掺量等参数而确定的配合比。

5基本规定

5.1基本规定

5.1.1高钛重矿渣桥梁高性能混凝土的强度等级宜为C10～C70。桥梁施工环境气温低于5℃时，不宜

采用高钛重矿渣桥梁高性能混凝土。

5.1.2高钛重矿渣高性能混凝土的粗集料可以选用高钛重矿渣碎石或天然碎石；采用泵送法输送高钛

重矿渣高性能混凝土时，粗集料宜选用天然碎石。

条文说明

高钛重矿渣集料具有多棱角、多孔特性。利用其制备的混凝土在泵送压力作用下，胶凝浆体进入集

料孔隙中，导致混凝土工作性能降低；当采用高钛重矿渣砂和高钛重矿渣碎石集料时，工作性能降低幅

度较大，易堵管。

5.1.3高钛重矿渣集料应采用均匀喷淋饱水，饱水时间宜大于10h。

5.1.4高钛重矿渣高性能混凝土用于桥梁的上部结构时，其容重应根据设计要求确定。

5.2工作性能

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5.2.1工作性能评价指标一般包括坍落度、扩展度、坍落度经时损失、凝结时间、压力泌水率等。

5.2.2工作性能的评价指标宜满足表5.2.2的要求。

表5.2.2工作性能评价指标

技术要求

项目非泵送

泵送

非现场搅拌站现场搅拌站

坍落度（mm）≥180140～180120～160

扩展度（mm）≥500≥350≥350

坍落度经时损失值（mm/h）≤20≤30≤30

凝结时间（h）满足工程施工时间和早期强度设计要求

压力泌水率10s时的相对压力泌水率S10≤40%，且无分层、离析和粘底

条文说明

商品搅拌站生产的非泵送高钛重矿渣高性能混凝土采用罐车运输时，为便于混凝土拌合物出罐，最

低坍落度取140mm。对于现场搅拌站生产的混凝土，不存在混凝土拌合物出罐和远距离运输的问题，坍

落度满足混凝土浇筑成型工艺要求即可。

5.3力学性能

5.3.1高钛重矿渣高性能混凝土的强度等级应满足设计要求，强度标准值、设计值应符合《公路钢筋

混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62）的规定。

5.3.2高钛重矿渣高性能混凝土的弹性模量应满足相应设计强度等级的要求，且应符合《公路钢筋混

凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62）的规定。

5.4体积稳定性能和耐久性能

5.4.1高钛重矿渣高性能混凝土的干燥收缩率和徐变系数宜满足表5.4.1的要求

表5.4.1干燥收缩率和徐变系数限值

混凝土强度等级C10～C70

28d干燥收缩率（×10-4）≤3.0

360d干燥收缩率（×10-4）≤6.0

360d徐变系数（28d加载）≤2.0

条文说明

试验研究表明高钛重矿渣具有多孔、吸水特点，对硬化混凝土具有自养护作用，在相同水胶比和胶

凝材料用量下，较普通混凝土的干燥收缩率和自收缩率低，具有很好的抗裂性能。

5.4.2抗裂、碳化、抗硫酸盐、抗渗、抗冻和抗氯离子渗透等指标应符合表5.4.2的规定。

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表5.4.2耐久性能技术要求

技术要求

耐久性项目

≥C40＜C40

84d氯离子迁移系数（RCM法）（×10-12m2/s）≤3.0≤5.0

早期抗裂等级≥Ⅱ级

28d碳化深度(mm)≤10

抗硫酸盐等级≥KS120≥KS90

抗渗等级≥P12≥P8

抗冻等级