目前，國(guó)內(nèi)修建的高速鐵路、客運(yùn)專線都已采用高性能混凝土，高速公路雖然沒(méi)有完全應(yīng)用，但因具有較高的耐久性、工作性、體積穩(wěn)定性及可觀的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的新建高速公路開(kāi)始推廣應(yīng)用。

  《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 （CECS207-2006）對(duì)高性能混凝土定義為： 采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn)，具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求各項(xiàng)力學(xué)性能，具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。

  用常規(guī)的材料和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出合格的、滿足要求的高性能混凝土，混凝土的質(zhì)量控制是關(guān)鍵。高性能混凝土質(zhì)量控制是一個(gè)全過(guò)程的控制，包括配合比設(shè)計(jì)、混凝土拌和、施工控制和后期的混凝土養(yǎng)護(hù)控制。

  高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)

  在滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求的前提下，高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)要特別注意以下幾個(gè)方面：

  1.高性能混凝土的特點(diǎn)是針對(duì)具體應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計(jì)的，項(xiàng)目要根據(jù)自己的工程特點(diǎn)、地區(qū)氣候、環(huán)境特點(diǎn)具體試配。

  因運(yùn)輸費(fèi)用較大影響地材的價(jià)格，所選用的地材在滿足規(guī)范要求的前提下應(yīng)盡量就地取材。

  2.高性能混凝土試配不應(yīng)追求高、早、強(qiáng)，而應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，這對(duì)混凝土的體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性而言，意義重大。

  3.高性能混凝土不是高流動(dòng)性混凝土，其工作性能只要滿足工程特點(diǎn)以及施工工藝要求即可。

  4.高性能混凝土應(yīng)加入足夠的礦物摻合料，可以是一種，也可以是幾種，在滿足強(qiáng)度和施工工藝的前提下，應(yīng)盡量減少水泥的用量和用水量，應(yīng)采用合適的水膠比，以保證混凝土的體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性能。

  高性能混凝土生產(chǎn)

  高性能混凝土的生產(chǎn)階段，應(yīng)注意原材料、混凝土拌和等問(wèn)題。

  原材料原材料在滿足規(guī)范要求的前提下還應(yīng)重點(diǎn)控制以下幾點(diǎn)：

  一是砂石料的含泥量及泥塊含量。

  目前，高性能混凝土所用的高性能外加劑，大部分都是聚羧酸系高性能減水劑。這種外加劑對(duì)砂石料的含泥量和泥塊含量 （主要是泥塊對(duì)外加劑的吸附性）相當(dāng)敏感。

  砂石料的含泥量是影響混凝土坍落度損失的一個(gè)主要原因。因此，高性能混凝土用砂石料，要嚴(yán)格控制含泥量及泥塊含量。

  二是礦物摻合料。

  優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、硅粉、礦粉、石英砂粉等礦物摻合料，具有需水量小、早期活性低、黏聚性好等優(yōu)點(diǎn)，用適量的礦物摻合料替代水泥摻入混凝土中，可明顯提高混凝土的流動(dòng)性、黏聚性，減水泌水離析，降低坍落度損失，從而提高新拌混凝土的工作性能，并可以降低混凝土的溫度應(yīng)力，從而減少由于溫差而引起的開(kāi)裂傾向。

  礦物摻合料的選用和質(zhì)量檢測(cè)，是保證高性能混凝土施工質(zhì)量的一個(gè)重要的因素。另外，選材料階段要充分了解市場(chǎng)是否有足夠的供應(yīng)量，是否能滿足高性能混凝土各項(xiàng)指標(biāo)的要求，對(duì)于在工程所在地區(qū)范圍內(nèi)數(shù)量沒(méi)有保證的礦物摻合料，在配合比設(shè)計(jì)階段盡可能不考慮使用。

  三是水泥。

  目前，國(guó)內(nèi)各地區(qū)的水泥大多都在供應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，往往是許多廠家的水泥生產(chǎn)出來(lái)后沒(méi)有經(jīng)過(guò)足夠的存放期就提前出廠 ，這種水泥到現(xiàn)場(chǎng)后溫度很高，其內(nèi)部的二水石膏已經(jīng)脫水成半水石膏，很容易引起混凝土的工作性能。具體表現(xiàn)為： 混凝土坍落度損失快，混凝土出現(xiàn)急凝或假凝，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生溫度應(yīng)力而開(kāi)裂的現(xiàn)象，給施工控制造成很大的困難。因此，現(xiàn)場(chǎng)每一臺(tái)拌和站至少要有兩個(gè)或以上的存放水泥的儲(chǔ)存罐，依次交替使用，其作用一是保證拌和站的水泥的供應(yīng)量，另外一個(gè)重要目的是存放降溫，保證拌制的混凝土與試配時(shí)的一致性。

  四是外加劑。

  外加劑的均勻性和穩(wěn)定性在保證高性能混凝土質(zhì)量中起著重要作用。選用外加劑時(shí)， 要選用質(zhì)量有保證的大廠家。

  另外，使用前充分?jǐn)嚢杈鶆?，從而保證新拌混凝土穩(wěn)定的工作性。

  拌和控制采用拌和性能好的強(qiáng)制式攪拌機(jī)，準(zhǔn)確計(jì)量，應(yīng)采用科學(xué)的投料順序，確保拌制的混凝土配比準(zhǔn)確、攪拌均勻。

  高性能混凝土大都采用較低的水膠比，混凝土比較黏，高性能混凝土的拌和時(shí)間應(yīng)比普通混凝土適當(dāng)延長(zhǎng) 30 秒左右，以保證拌和物的均勻性。氣溫較低時(shí)，因外加劑和水泥的作用時(shí)間較慢，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的拌和時(shí)間。

  運(yùn)輸過(guò)程中，混凝土運(yùn)輸車(chē)的速度要保證混凝土處于拌和狀態(tài)，混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)澆筑前應(yīng)高速拌和半分鐘左右，以保證高性能混凝土具有良好的均勻性。

  高性能混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工

  施工過(guò)程中如何保證高性能混凝土的施工質(zhì)量，是整個(gè)施工過(guò)程控制的關(guān)鍵所在?；炷连F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，應(yīng)注意分層振搗厚度、振搗時(shí)間、振搗間距、拆模前的養(yǎng)護(hù)、拆模時(shí)間等問(wèn)題。

  分層振搗厚度因?yàn)楦咝阅芑炷了z比比相同標(biāo)號(hào)的普通混凝土要低，又摻入了礦物摻合料，所以高性能混凝土有較好的黏聚性，不利于大氣泡排出。高性能混凝土在施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制分層振搗厚度，每層一般不宜超過(guò) 40cm。振搗過(guò)程中，要做到有序，振點(diǎn)適當(dāng)加密，振搗時(shí)間應(yīng)比普通混凝土的振搗時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。

  振搗時(shí)間從現(xiàn)場(chǎng)的施工情況來(lái)看，無(wú)論是 C30 的立柱、蓋梁混凝土還是 C50 預(yù)制箱梁混凝土，高性能混凝土的振搗時(shí)間比普通混凝土的振搗時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng) 10 至 15 秒左右。這樣，澆筑出的構(gòu)件外觀和內(nèi)在質(zhì)量都能得到保證。

  振搗間距嚴(yán)格控制各振點(diǎn)的間距，在保證混凝土不離析、不泌水的情況下， 應(yīng)該適當(dāng)加密振點(diǎn)， 且在振搗過(guò)程中做到有序、不漏振、不過(guò)振。

  拆模前的養(yǎng)護(hù)一般施工人員是在混凝土澆筑完成混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后直接拆模，不注意混凝土拆模前的養(yǎng)護(hù)，這種情況直接導(dǎo)致拆模后構(gòu)件與大氣的暴露的位置及以下部分混凝土產(chǎn)生麻面。主要原因是 ： 表層混凝土中的水蒸發(fā)而散失，導(dǎo)致混凝土在初凝前產(chǎn)生收縮，在混凝土還沒(méi)有達(dá)到強(qiáng)度的情況下導(dǎo)致模板面脫離、黏模而引起的。北方工程在春秋兩個(gè)季節(jié)表現(xiàn)得尤其嚴(yán)重。如果在混凝土澆筑完成后，及時(shí)用濕潤(rùn)的土工布覆蓋混凝土暴露面，即可避免麻面產(chǎn)生。因此，高性能混凝土拆模前的養(yǎng)護(hù)，也是很重要的環(huán)節(jié)之一。

  拆模時(shí)間高性能混凝土摻入了大量的礦物摻合料，混凝土的初凝時(shí)間會(huì)比同標(biāo)號(hào)的普通混凝土延長(zhǎng)。因此，為保證模板拆除的過(guò)程中不破壞混凝土表面，拆模時(shí)間應(yīng)該適當(dāng)延長(zhǎng)。

  后期養(yǎng)護(hù)

  采用有效的養(yǎng)護(hù)和保護(hù)措施，對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止混凝土收縮開(kāi)裂，混凝土收縮主要是早期干燥失水收縮、后期的自收縮和化學(xué)收縮。早期的收縮由表及里，收縮時(shí)產(chǎn)生收縮裂縫。此時(shí)，混凝土的耐久性直線下降。為防止高性能混凝土出現(xiàn)因干燥收縮產(chǎn)生的有害裂縫，最有效的措施是延長(zhǎng)混凝土后期養(yǎng)護(hù)時(shí)間，這也是能否實(shí)現(xiàn)高性能混凝土的關(guān)鍵因素之一。

編者注：

  水泥企業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)軍混凝土產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，在建筑物結(jié)構(gòu)、壽命越來(lái)越受到重視的今天，水泥企業(yè)發(fā)展混凝土產(chǎn)業(yè)時(shí)，發(fā)展高強(qiáng)、高性能混凝土將成為未來(lái)發(fā)展的重要方向。9月25日，”2014第二屆中國(guó)水泥發(fā)展論壇“將在浙江寧波隆重舉行，現(xiàn)場(chǎng)將掀起高強(qiáng)、高性能混凝土的生產(chǎn)與應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題的熱烈討論，敬請(qǐng)關(guān)注。

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  注：二維碼有效期至2014年9月21日