特种混凝土性能特点及应用

摘要：混凝土应用于工程建设中已有170多年的历史，随着混凝土原材料品种不断增多，混凝土制作工艺不断丰富、发展，以及高效外加剂、活性掺加料应用，混凝土得到复合化、高强化、高性能化的发展，特种混凝土应用越来越广泛，在工程建设中地位越来越重要。

关键词：混凝土 ， 性能及特点

Abstract: the concrete application in engineering construction has 170 years of history, with the increasing variety of raw materials of concrete, concrete is unceasingly rich, development process, and efficient admixtures, active mixing charging application, concrete compound, GaoJiangHua, get the development of high performance, special concrete used more and more widely in engineering construction is becoming more and more important.

Keywords: concrete, performance and characteristics

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

高强混凝土性能特点及应用

高强混凝土是以普通水泥、砂石为原料，依靠高效减水剂或同时掺加一定数量的活性矿物掺合料，通过合理配比，硬化后不低于C60的混凝土。

高强混凝土特点：1、质坚硬、抗渗性、抗冻性、抗冲击性优于普通混凝土；2、高强混凝土强度等级高，可减少结构断面、降低钢筋使用量、减轻地基基础负荷，减少投资、节约资源，同时能增加房屋使用面积和有效空间；3、高强混凝土延性比普通混凝土差，高强混凝土中水泥含量高，制作工艺不当易造成裂缝。

高强混凝土抗压性能好，耐久性好（如抗渗性、抗冻性、耐磨性、抗侵蚀性等），因此宜使用于建筑工程尤其是高层建筑、道路工程、桥梁工程、受海水侵蚀工程及受高速冲刷的构筑物等。但高强混凝土配制过程中须注意水泥含量大，混凝土初期水化热高，易导致裂缝而降低抗渗性能的问题，在高强混凝土配制中掺加适量高效减水剂，可降低水泥用量，减少水化热，提高混凝土强度，同时，掺加适量的减水剂、引气剂组成的复合剂提高混凝土强度，节约水泥，效果更佳。掺加一定量的活性细掺料，如Ⅰ级粉煤灰、矿渣微粉、硅粉等，因其活性矿物质主要成分为SiO2，SiO2与混凝土中Ca(OH)2发生反应，形成水化硅酸钙凝胶，能提高混凝土粘结性，减少水泥用量，使混凝土初期水化热降低，减少温度裂缝，提高抗渗性。

二、抗渗混凝土性能特点及应用

抗渗混凝土是通过选用优质原材料、设计合理配比、选择合理集料级配、掺加外加剂达到混凝土内部密度、堵塞混凝土中的毛细管，达到抗渗要求。

抗渗混凝土最大特点是混凝土密实度高、防水性能好、能简化防水构造、节约防水材料，因此常用于地下结构，如高层建筑的基础、贮水池、化粪池、水坝、桥涵基础等工程。按其埋着深度抗渗等级分为P6、P8、P10、P12。

抗渗性在实际应用中，首先通过调整混凝土配比来提高密实度。在保证和易性前提下控制水灰比，降低混凝土收缩，提高水泥用量、砂率及灰砂比，形成足够厚度的砂浆包裹层，阻隔粗骨料表面渗水孔隙；其次使用适量的化学外加剂提高混凝土密度，例如掺加减水剂，既可减少混凝土使用水量，又能是水化反应充分，增加水化产物，使用氯化铁防水剂，可与水化产物中Ca(OH)2生成不溶于水的胶体填裹孔隙，使用引气剂及减水剂组成的复合外加剂，使混凝土中形成分布均匀稳定而封闭的微小气泡，相互独立且不渗水，使水路变得曲折分散、细小，提高抗渗性，还可使用膨胀水泥，提高混凝土密度，提高混凝土抗渗性。

三、轻骨料混凝土

轻骨料混凝土是用轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）水泥，水配制而成的混凝土，通常有粉煤灰陶粒混凝土、膨胀矿渣混凝土等工业废渣混凝土、天然浮石混凝土、膨胀珍珠岩混凝土。

1、轻骨料混凝土性能特点：轻骨料混凝土水泥水化充分，因而耐久性好，与同强度混凝土比较抗渗可达P25，抗冻等级可达F150。2、轻骨料混凝土，结构多孔，表观密度小，绝热性能好，但一般强度较低，有较高的吸水率。使用轻骨料混凝土可降低建筑物自重，降低地基负荷，改善建筑物绝热性能，废物利用，节约资源，环保节能。由于轻骨料混凝土构件自重轻，因而能够减少构件结构尺寸，增加建筑物使用面积，造价相对较低，使用经济环保，因此常用于新建建筑工程、建筑物加层、屋面保温层、桥梁预制构件等。

轻骨料性能有许多优点，但也有一些不利的因素。例如轻骨混凝土的收缩徐变比普通混凝土大，泵送困难。在实际应用中，可以通过改变轻骨混凝土结构来克服轻骨混凝土的不利因素，例如采用高强轻骨混凝土与钢组合结构。通过添加剂来改变混凝土流动性，减少泵送困难。

四、纤维混凝土性能特点

纤维混凝土是以混凝土为基体，通过添加非连续的短纤维或连续性的长纤维，增强形成的水泥复合材料。

纤维混凝土性能特点：纤维混凝土性质取决于纤维自身的性质以及纤维在混凝土基体中的散布混合状态。常使用纤维材料有钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、植物纤维、人造纤维等。掺加某一种纤维或多种纤维可明显改善混凝土性能，纤维混凝土适用于高层建筑楼面、高速公路路面、荷载较大的仓库地面、停车场、贮水池等。

实际应用中，在水泥基体中掺加纤维，可提高混凝土早期强度，防止混凝土早期由于沉降、水化热、干缩产生的内蕴微裂缝扩展，同时能减少混凝土表观裂缝及开裂宽度，增强混凝土抗渗性能，掺加纤维还能改善水泥基体抗冻、抗疲劳性能、耐磨性能、提高耐久性，提高水泥基体耐变形的能力，改善混凝土韧性及抗冲击能力。掺加高弹性模量纤维，可大幅度提高混凝土强度，降低混凝土脆性，减少结构构件截面尺寸，降低自重。

五、碾压混凝土

碾压混凝土是由级配良好的骨料、水泥、外加剂和水制成的干硬性混凝土拌合物，经振动碾压等工艺，达到高密度、高强度的混凝土。

碾压混凝土特点是：1、骨料级配空隙率低、结构骨架稳定，混凝土内部结构密度实、强度高；2、由于碾压混凝土结构密实、稳定性好，抵抗变形能力增强，且因其用水量小，混凝土收缩性小、水泥混凝土中Ca(OH)2含量低、耐久性好。3、碾压混凝土时混凝土流动性要求低，需要起作用的水泥浆量减少，故可节约水泥，降低水热化。

碾压混凝土因其结构密度、强度及耐久性好，适用于混凝土道路工程、机场工程、水利工程、大体积混凝土等工程。

碾压混凝土施工要承受较大压振，故骨料要求有较高的抗压强度，碾压成形后还可能受上层或附近振动的扰动，故混凝土配制常常要加缓凝剂，同时通过加适量的引气剂来改善混凝土的抗渗性和抗冻性，掺加合格的活性材料，改善混凝土的和易性，提高混凝土密实度和耐久性。

六、高性能混凝土性能特点及应用

高性能混凝土是在常规混凝土的基础上，通过选用优质原材料、调整配合比、添加外加剂、增加矿物细掺料、采用现代先进的制作工艺，大幅度提高混凝土某一方面性能或多方面综合性能，配制成许多性能超强的混凝土。

高性能混凝土特点是凸现混凝土高工作性、高强度、高耐久性等性能，在建筑工程、道路工程、长大跨桥梁工程、地下工程、水下工程、构筑物等广泛使用。

在实际应用中，高性能混凝土首先要以耐久性设计优先，而不是以强度设计优先；采用低水胶比，使用高效外加剂，掺加适量的活性矿物细料是提高混凝土耐久性的有效途径；其次要考虑其工作性能，满足特殊需要的某个或某些特殊性能，例如用于水下免振捣、密实不分散的混凝土，用于地下车库耐磨性能的混凝土等；第三，采取不同结构形式配制性能最佳的混凝土，例如碱骨料反应对混凝土性能影响很大，配制钢管混凝土，水很难渗透进入钢管中，碱骨料不遇水就很难发生碱骨料反应，大大提高了混凝土耐久性。

特种混凝土还有许多，如聚合物混凝土、轻集料混凝土、流态混凝土、装饰混凝土、绿色混凝土等。随着我国国家经济发展，建筑业蓬勃发展、政府政策导向，混凝土生产由分散性向集团化发展，混凝土制作工艺也由粗放型向技术型发展，性能突出的混凝土会越来越多，混凝土技术制作工艺会越来越丰富，混凝土行业必将会得到长足发展，特种混凝土的使用必将会促进我国经济建设、为国民生活居住创造条件。