高性能混凝土

摘要:本文主要根据绍高性能混凝土的特性、配备及应用、施工质量的具体对策、施工中常见的问题及解决办法等进行探讨，仅供参考。

关键词：高性能混凝土 配备及应用 常见问题分析 1. 定义

高性能混凝土（high performance concrete,简称hpc）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此，高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。 2. 高性能混凝土的特性

2.1具有一定的强度和高抗渗能力

高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。至于高性能混凝土应达到多高强度,世界各国暂无统一的明确规定。 2.2具有良好的工作性

高性能混凝土具有良好的工作性,在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性,施工时能达到自流平,坍落度经时损失小,具有良好的可泵性。这种优良

的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀,提高施工效率。 2.3使用寿命长

高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。 2.4具有较高的体积稳定性

高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化过程中不开裂,收缩徐变小。硬化后期具有较小的收缩变形,不易产生施工裂缝。 3. 高性能混凝土的配备及应用 3.1高性能混凝土的配备原则

配制的基本原则是:采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。粉煤灰能有效地提高混凝土的抗渗性,显著改善混凝土拌合物的工作性,拌合用水采用无污染、无杂质的饮用纯净水。另外,制备高性能混凝土时,各种原材料的计量应尽量准确。

3.2高性能混凝土的应用范围

目前,高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥。另外,由于高性能混凝土可以显著降低结构的重

量,显著提高受弯构件刚度,在预应力结构中则可施加更高的预应力值,并可利用早强特点提高张拉。并且,高性能混凝土还具有较强的抵抗大气环境作用和化学物质侵蚀的能力以及耐磨能力,可以广泛应用于露天工程或地下工程以及道路桥梁工程当中。 4. 保证高性能混凝土施工质量的具体对策

4.1严格控制高性能混凝土的拌制和运输高性能混凝土拌制前,严格按照施工配合比进行准确计量。在具体的施工配备中,即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备,操作人员也应该认真操作,在其稠度发生波动时,及时加以调整,从根源上确保高性能混凝土的特性。搅拌前严格测定粗细骨料的含水率,及时调整施工配合比。对于高性能混凝土运输设备限定,则应根据具体建筑工程的结构特点和工程量的大小以及道路气候状况等各种因素综合考虑后确定,在运输过程中还要尽可能保持混凝土的均匀性。运输时间应保证混凝土在初凝前浇入模板内并振捣密实。要求道路尽可能平坦且运距尽可能短,最大限度上减少混凝土的转运次数,确保高性能混凝土特性在具体施工中的正常发挥。 4.2高性能混凝土的科学合理浇筑

混凝土的浇筑质量好坏直接关系到具体道路桥梁结构的承载能力和耐久性。浇筑一般包括布料、摊平、捣实、抹面和修整等诸多工序,混凝土浇筑工作十分关键,所浇混凝土必须均匀密实且强度符合施工的具体要求,保证结构构件几何尺寸准确,钢筋和预埋件位置准确,拆摸后混凝土表面平整光洁。同时,还要正确留置施工缝,

采用分层连续浇筑,严格控制所浇混凝土的入模温度。在浇筑过程中,采用插入式高频振捣器按要求振捣密实。加强检查支撑系统的稳定性,浇筑后按照工艺仔细抹面压平,严禁洒水。 4.3保证水化反应的正常进行

此外,保证水化反应的正常进行是保证高性能混凝土高性能的重要工艺措施,温度的高低直接影响水泥水化的速度,而湿度则严重影响水泥水化的能力。因此,要严格控制温度和湿度条件,保证混凝土的水化反应在适宜的环境条件下进行,确保高性能混凝土在施工中的使用功能。

5.混凝土施工中常见的问题及解决办法

hpc一般都掺有高效减水剂，水灰比（水胶比）可以大幅度降低，拌合物具有较好的粘聚性，在运输和浇注过程不易离析，且要比干硬混凝土易于捣实，这是hpc工作性的一些优点。但是事物总是一分为二的——有利必有弊，表现在以下几方面。

5.1因为比较粘，用“普通的”拌合设备就难以搅拌均匀，目前大部分试验室仍使用的立轴强制式（或自落式）搅拌机就更不用说了， 所以需要采用先进的搅拌设备，例如逆流式或行星式搅拌机，否则不得不放大水灰比（水胶比），不仅增加胶凝材料用量，而且获得不了粘聚性良好的拌合物。

5.2因为比较粘稠，用插入式振捣棒捣实时振动作用的衰减会加剧，明显增大了适当振捣的困难——容易出现漏振或过振现象，而且在振捣过程还容易出现局部离析现象——振捣棒拔出时所造成。

5.3在水灰比（水胶比）降低、泌水减少的同时，混凝土表面向外蒸发的水分得不到补充，塑性收缩开裂的现象随之加剧，因此及早开始覆盖和湿养护非常必要。正确的养护方式，是覆盖湿麻袋或其他保湿物品，并不断喷雾，借助水分蒸发以尽量降低混凝土的温峰，防止早期开裂。当环境温度与混凝土温度相差较大时，需要在温度检测表明混凝土达到温峰以后，撤去湿麻袋并铺设塑料膜或其他保温材料，以减小降温阶段其体内外的温差。在混凝土升温阶段覆盖塑料膜或浇水养护，以及盲目延长浇水时间作为“加强养护”的做法，都是错误的，不仅白白浪费大量净水，而且会加剧混凝土的开裂。

6. 高性能混凝土在建筑工程中的设计要点分析

6.1应该根据工程的使用功能与混凝土结构周围环境的具体情况设计混凝土的目标性能。要求混凝土具有全面的高性能是不科学的。这不仅在技术上难以达到，而且也要造成资源上的极大浪费。 6.2采用低水胶比，控制混凝土中的水泥用量。其目的是为了降低混凝土的温升，增强硬化混凝土的体积稳定性能，减少硬化混凝土的收缩裂缝。水胶比较大时，混凝土中会留下较多的毛细孔，增加硬化混凝土的收缩。

7.高性能混凝土在现代工程中的应用

7.1高性能混凝土技术正在世界各地成功地用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造。

7.2高性能混凝土发展的另一领域是高性能轻混凝土，相对于钢

材，普通混凝土的强度/自重比很低，掺有高效减水剂的高强混凝土则大大提高了该比例；用有大量微孔的轻骨料代替部分普通骨料，就能进一步提高这个比例。

7.3采用掺10～15%硅粉甚至更高的混合水泥配制的超塑化混凝土，具有优良的粘附力，因此适用于湿喷的喷射混凝土进行结构修补，这也是高性能混凝土的应用领域之一。 参考文献：

[1]杨彦克、李固华、潘绍伟等 ，建筑材料（第二版），西南交通大学出版社，2010年3月

[2]冯乃谦 顾晴霞 郝挺宇， 混凝土结构的裂缝与对策， 机械工业出版社 ，2008年3月

[3]白静轩、潘伟强，高性能混凝土在建筑工程中的应用分析