高强混凝土的常见质量问题探讨

【摘 要】由于高强混凝土的性能及其生产、施工等方面的特殊性，对相关的生产企业也提出了更高的要求。本文根据多年的生产实践及有关试验情况提出了高强混凝土的常见质量问题。

【关键词】高强混凝土；质量；问题；探讨

随着建筑技术的不断发展，高强混凝土在建筑工程中的应用越来越广泛。由于高强混凝土的性能及其生产、施工等方面的特殊性，对相关的生产企业也提出了更高的要求。本文根据多年的生产实践及有关试验情况提出了高强混凝土的常见质量问题。

1. 原材料质量不匹配

配制高强混凝土所用原材料应符合下列要求：

（1）水泥。配制高强混凝土的水泥应选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。立窑生产的水泥须经仔细检验其化学成分后方可确定使用与否。从矿物组成上选择，应为C3S高，C3A低，含碱量低的水泥，如果C3S含量变化超过4，烧失量大于0.5，比表面积大于3750cm2/g，要维持稳定的高强度可能成问题。SO3含量应保持最佳值，其变动应限于±0.2之内。

（2）细骨料。配制高强混凝土的细骨料宜选用质地坚硬、级配良好的河砂或人工砂，其细度模数不宜小于2.6含泥量不应大于1.5，配制C70及以上等级混凝土时，细骨料含泥量不应大于1.0，且不容许有泥块存在，必要时应冲洗后使用。细骨料的其他质量指标应符合《普通混凝土用砂质量标准及试验方法》JGJ52的规定。

（3）粗骨料。配制高强混凝土的粗骨料应选用质地坚硬，级配良好的石灰岩，花岗岩、辉绿岩等碎石或碎卵石。骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配制的混凝土强度高20以上。仅当有可靠依据时，方可采用卵石配制。

（4）掺合料。掺合料尽可能减少高强混凝土的水泥用量并外加粉煤灰等矿物掺合料应是配制高强混凝土的重要原则。对不同强度等级的高强混凝土，矿物掺合料的细度和需水量比有不同的要求。

（5）外加剂。配制高强度混凝土必须使用高效减水剂，并根据不同的要求辅以助剂配制，其掺量应根据试验确定。

（6）水。拌制高强混凝土的水，其质量应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-1989的规定。

（7）为防止发生破坏性碱骨料反应，当结构处于潮湿环境且骨料有碱活性时，每m3混凝土拌合物（包括外加剂）的含碱总量（Na2O+0.658k2O）不宜大于3Kg，超过时应采取抑制措施。

（8）为防止钢筋锈蚀，钢筋混凝土中的氯盐含量（以氯离子重量计）不得大于水泥重量的0.2；当结构处于潮湿或有腐蚀性离子的环境时，氯盐含量应小于水泥用量的0.1；对于预应力混凝土，氯盐含量应小于水泥重量的0.06。

2. 用普通混凝土配合比的设计原则确定高强混凝土的配合比

普通混凝土配合比设计方法适用于强度15～40MPa范围的混凝土配合比设计。相对于普通混凝土，高强混凝土配合比的设计更为重要。因为高强混凝土的配合比受许多因素的影响而有很大变化。要求的强度等级、试验龄期、原材料性能及应用的类型等都影响配合比。高强混凝土的配合比设计上，应遵循低水灰比（或水胶比）、低砂率、高骨灰比（或骨胶化）的原则。同时应遵守“先试验，后使用”的原则。《高强混凝土结构技术规程》规定：高强凝土配合比的确定原则如下所列：

（1）高强混凝土的配合比，应根据施工工艺要求的拌合物工作性和结构设计要求的强度，充分考虑施工运输和环境温度等条件进行设计，通过试配并经现场试验确认满足要求后方可正式使用。高强混凝土的配合比应有利于减少温度收缩、干燥收缩、自生收缩引起的体积变形，避免早期开裂。对处于有侵蚀性作用介质环境的结构物，所用高强混凝土的配合比应考虑耐久性的要求。

（2）混凝土的配制强度必须大于设计要求的强度标准值，以满足强度保证率的要求。超出的数值应根据混凝土强度标准差确定。当缺乏可靠的强度统计数据时，C50和C60混凝土的配制强度应不低于强度等级值的1.15倍；C70和C80混凝土的配制强度应不低于强度等级值的1.12倍。

（3）配制高强混凝土所用的水胶比（水与胶结料的重量比）宜采用0.25～0.42。强度等级愈高，水胶比应愈低。

（4）配制C50和C60高强混凝土所用的水泥量不宜大于450Kg/m3，水泥与掺合料的胶结材料总量不宜大于550Kg/m3。配制C70和C80高强混凝土所用的水泥量不宜大于500Kg/m3，水泥与掺合料的胶结材料总量不宜大于600Kg/m3。配制高强混凝土所用高效减水剂的品种和掺量，应通过与水泥的相容性试验（试验方法附在本书中）选定。粉煤灰掺量不宜大于胶结材料总量的30，磨细矿渣不宜大于50，天然沸石岩粉不宜大于10，硅粉不宜大于10。宜使用复合掺合料，其掺量不宜大于胶结材料总量的50。

（5）混凝土的砂率宜为28～34。当采用泵送工艺时，可为34～44。

（6）高效减水剂掺量宜为胶结材料总量的0.4～1.5。为提高拌合物的工作性和减少混凝土坍落度在运输、浇筑过程中的损失，可采用复合缓凝高效减水剂、载体流化剂，或滞水后掺、多次添加等方法。

3. 混凝土拌制措施不力

影响混凝土拌合物的均匀性和稳定性，对硬化后的混凝土质量产生不好的后果。

（1）拌制高强混凝土时不得使用自落式搅拌机。这种搅拌机不但生产效率低，而且难以保证拌合物的匀质要求。获得高强混凝土的一个重要条件是低用水量和低水灰比（水胶比），因而拌制时需准确控制用水量。砂、石中的含水量应及时测定，并按测定值调整用水量和砂、石用量。高强混凝土的配料和拌和应采用自动计量装置，当需要手工操作时，应严格控制拌合物出机时的均匀性和稳定性。

（2）严禁在拌合物出机后加水，必要时可适当添加高效减水剂。

（3）高效减水剂可采用粉剂或水剂，并宜采用后掺法，当采用水剂时，应在混凝土用水量中扣除溶液用水量；当采用粉剂时，应适当延长搅拌时间（不少于30s）。高效减水剂的选择与使用，应有专业人员指导。

（4）拌制高强混凝土，可采用“二次投料法”的搅拌工艺，可以达到提高水泥砂浆与砂子界面粘结强度的目的。采用这种工艺生产的混凝土，国外称作SEC混凝土，即用水泥包裹砂子的混凝土。采用这一工艺配制的混凝土，各龄期强度都得到较大提高，早期强度提高约10，28d强度提高约16～25。混凝土的其他性能也得到改善，坍落度增大约5，含气量减少约9，析水量下降40。

4. 混凝土养护不及时

低水灰比（水胶比）的高强混凝土不泌水，浇筑后如不立即覆盖并养护很易开裂。高强混凝土的水化热偏高，养护不及时又易造成内外温差大，引起的内应力，导致温度裂缝的形成。

（1）高强混凝土浇筑完毕后，必须立即覆盖养护或立即喷洒或涂刷养护剂，以保持混凝土表面湿润，养护日期不少于3d。

（2）为保证混凝土质量，防止混凝土开裂，高强混凝土的入模温度应根据环境状况和结构构件所受的内、外约束程度加以限制。养护期间混凝土的内部最高温度不宜高于75℃，并应采取措施使混凝土内部与表面的温度差小于25℃。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 《高强混凝土应用技术规程》 [M].中国建筑工业出版社， 2012.

[2] 陈肇元.《高强混凝土极其应用》[M].清华大学出版社， 1998.

[3] 成云. 高强度混凝土施工的质量控制措施分析. [J].城市建设理论研究.2011年第20期.