高性能混凝土应用技术

中图分类号：TU37 文献标识码： A 文章编号：

高性能混凝土具有更高的强度和耐久性，良好的工作性能和超高的泵送能力，因此配制高性能混凝土时，必须充分了解原材料各组分的性能，相互作用及对混凝土综合性能的影响，才能采用常规材料、常规工艺配制出满足工程技术要求且经济的高性能混凝土。

1、配合比设计原则

（1）高性能混凝土配合比设计应采用试验――计算法，其配制强度确定原则应与普通混凝土相同，即强度保证率为90%。

（2）粗骨料最大粒径不宜大于25mm。这有利于保证混凝土的均匀性，强度和抗氯离子渗透性。

（3）通过试验证明，减水剂与采用的水泥必须匹配。

（4）胶凝材料浆体体积宜为混凝土体积的35%左右。主要为了保证高性能混凝土具有高的尺寸稳定性。

（5）应通过试验确定最佳砂率。

（6）应通过降低水胶比和调整掺合料的掺量，使抗氯离子渗透性和强度指标满足规定要求。

2、原材料选择

（1）水泥的选择

选用的水泥应质量稳定，含碱量低，C3A含量小，强度富余系数大，活性好，标准稠度用水量小，并且原材料色泽均匀一致，强度等级不宜低于42.5普通硅酸盐水泥，保证相邻结构构件使用的水泥为同一批熟料。

（2）石子的选择

石子选用的原则是强度高、连续级配好且同一颜色的碎石，其产地、规格必须一致，含泥量小于1%，大于5mm的泥块含量要小于0.5%，针片状颗粒含量不大于15%，骨料不带杂物。25mm以下连续级配碎石。

（3）砂子的选择

选用中粗砂，细度模数必须在2.3以上，颜色一致，含泥量控制在3%以内，大于5mm的泥块含量小于1%。

（4）掺和料的选择

选用优质的Ⅱ级粉煤灰，掺量控制在胶凝材料总量的35%左右。

（5）外加剂的选择

采用高效减水剂以尽量减少混凝土的水胶比，从而提高混凝土的密实度、强度、抗氯因子渗透性能，能满足混凝土抗渗、抗冻性能要求，且与水泥相适应。

3、配合比设计

提高砼抗渗性和抗化学侵蚀性措施：掺入粉煤灰掺合料，使混凝土的导电量明显降低，抗氯离子渗透性明显提高，可以抵抗温度、湿度、盐害和冻害等混凝土耐久性病害的侵蚀。

提高砼抗碳化措施：碳化速度与混凝土密实度有关，需通过控制砂石级配，掺入磨细掺合料并控制砂率、水胶比等配合比的设计参数，达到提高结构密实度的目的。最终确定砂率42%，水胶比0.34。混凝土胶凝物质的总量≥400Kg/m3,坍落度≥120，抗氯因子渗透性(c)≤1000.

原材料质量的合格和质量稳定性时保证高性能混凝土质量的重要因素。高性能混凝土施工，应建立严格的原材料质量检验制度。

现场按实际操作条件做试验墙，以便确认并优化混凝土配合比及施工工艺。最终以甲方、监理确认的样板墙的配合比作为正式的施工配合比

4.混凝土的拌制

混凝土拌制的目的，除了按设定的配合比达到均匀混合外，还要达到强化、塑化的作用。高性能混凝土由于水胶比较小，同时掺入的掺合料的细度比水泥细，所以，高性能混凝土对单位提及的用水量极为敏感。因此，高性能混凝土拌制时对水泥和外加剂的称量偏差的规定比普通混凝土严格，因此高性能混凝土原材料称量允许偏差见表4―1。

高性能混凝土原材料称量允许偏差表4―1

不同的拌合方式与投料程序，对混凝土拌合的均匀性有较大的影响，高性能混凝土拌合物比较粘稠，为了保证混搅拌均匀，本工程采用性能良好，卧轴式强制搅拌机，搅拌机中不得使用磨损的叶片。高性能混凝土拌合物先以拌合料和细骨料干拌，再加水泥和部分拌合用水，最后加粗骨料、减水剂溶液和余额拌合用水，搅拌时间应比常规混凝土延长40s以上。

5.混凝土的泵送运输：

在开始泵送时，应先用与混凝土同标号的减石子砂浆输送管内壁，然后再送混凝土。用的水泥砂浆要分散布料。同时每次开盘时所拌制的第一批混凝土中的水泥含量应比正常用量提高10%。

6.混凝土的浇筑：

高性能混凝土的工作性的好坏，直接关系道混凝土的密实性、强度和耐久性，高性能混凝土在浇筑时，应不离析、不分层 、并保证施工所要求的稠度。

混凝土的保护层厚度是影响耐久性的重要技术指标，浇筑前应仔细检查模板、钢筋、预埋件、预留孔、保护层垫块等的位置、规格和数量，对于浪溅区构件，保护层厚度不得有负偏差。

高性能混凝土应采用高频振捣至混凝土顶面基本上不冒气泡，当混凝土浇筑至顶面时，宜采用二次振捣及二次抹面。对于流动性大的高性能混凝土，振捣时应注意不能过振，以防止骨料下沉引起的混凝土不均匀现象，混凝土振捣、抹面后，应刮去表面浮浆，确保混凝土的密实性。

7.混凝土养护：

养护质量对确保高性能混凝土质量非常关键，特别是对掺掺合料的高性能混凝土的耐久性影响十分明显。大量实验研究证明，因为掺合料的水化滞后效应，如果养护不够，掺合料不能充分完成水化反映，使高性能混凝土的潜在高性能优势不能充分发挥，从而达不到应有的高耐久性。

高性能混凝土抹面后，应立即覆盖、防止水分散失。终凝后，混凝土顶面应立即开始持续潮湿养护。拆模前12h，应拧松侧模板的紧螺帽，让水顺模板与混凝土脱开面渗下，养护混凝土侧面。整个养护期间，尤其从终凝到拆模的养护初期，应确保混凝土处于有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中。在常温下，应至少养护15d，气温较高时可适当缩短湿养护时间；气温较低时，应适当延长养护时间。

结语

高性能砼的应用，其效果取决于原材料的选择、配合比的优化设计、模板工艺、现场管理等多种因素。随着科学技术的进步，新工艺、新材料不断出现，使得高性能砼的研制及应用空间更加广阔。