段士常
12022519850829**** 天津
摘要：文中阐述了高强高性能混凝土的特点分析，提出了高性能混凝土的配置,以及生产浇筑过程控制，仅供参考。
关键词：高性能混凝土；配置；材质要求；质量控制
中图分类号：TU528 文献标志码：A
1高强高性能混凝土的特点分析
a.高稳定性、高性能混凝土采用硅酸盐水泥，比普通混凝土更稳定，而且水热反应在初期不强烈，降低了有害裂缝的风险。b .粘度高，过去混凝土实际使用中经常出现沉降缓慢的现象。然而，由于高性能混凝土中添加了矿粉，提高了混凝土的粘度。c .抗压能力强，混凝土往往需要起到一定的承重作用，需要很强的抗压能力才能满足建筑物的承重要求。高性能混凝土在强度等方面有着突出的优势，同时也用矿粉替代了部分水体，促进了高性能混凝土本身的强度和抗压性能得到很好的提高。d、抗冻性好，混凝土经常放置在裸露的环境中。如果没有良好的抗冻性，很容易造成结构稳定性下降。然而，高性能混凝土利用其自身的抗冻特性，使得混凝土在建筑结构中显示出显著的实用价值。此外，高性能混凝土还专门掺入引气剂，通过控制高性能混凝土的渗透性来增强其抗冻性。
2高性能混凝土的配置
2.1粗细骨料的选用
（1）砂石料粒型：粗骨料粒型好，接近于等效颗粒级配合理，针片状颗粒含量要低于 10%，最大粒径宜等于或小于31.5mm。因此石料的加工设备宜有所改进，采用反击破碎或锥式破碎加工工艺及相应的整形设备才能达到好的效果；细骨料尽量选择中砂，泵送混凝土不宜单独使用细砂和粗砂，通过0.315mm筛孔的砂应不少于15%。（2）严格限制集料中的泥块含量及含泥量，《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2018）规定粗骨料泥块含量≤0.2% 。注意控制骨料碱活性、氯含量等指标。
2.2单位用水量的确定
首先确定胶凝材料标准稠度用水量（在此条件下调整混凝土外加剂），胶材化学反应的用水量采用标准稠度用水量的三分之二，粘结用水量以胶凝材料标准稠度用水量的三分之一为基准。以水泥检验时标准砂的用水比例确定混凝土砂的用水比例，以石子表面润湿状态作为石子用水量设计的依据 ，总的用水量应为（胶材需水量）W1（砂湿润用水量）W2（石子润湿用水量）W3三部分组成，高性能减水剂 ( 泵送剂）的合理作用是提高胶凝材料浆体的流动性，调整混凝土的工作性能，而不是用于减水。相同的工作性混凝土用水量取决于外加剂的性能与掺量，还有胶凝材料的需水量比、掺合料的种类、粗细骨料的细度模数、最大粒径等。为了保证混凝土强度不能随意增大单位用水量和水胶比，从保证混凝土的工作性能来讲不应该固定掺量，出于经济考虑不宜超过掺量饱和点。
2.3混合料配合比参数确定
在混凝土配制设计方案中，需要确定的参数如下：水胶比。高性能混凝土的突出优点是其低水胶比，保证了混凝土的强度。一般来说，C50混凝土的水胶比推荐在0.37 ~ 0.33之间；C60混凝土的水胶比推荐为0.34 ~ 0.30；C70混凝土的水胶比推荐范围为0.31 ~ 0.24；C80混凝土的水胶比推荐范围为0.28 ~ 0.24；纸浆收集率。在设计高性能混凝土的应用方案时，应控制好水泥浆体积和骨料体积的比例。根据现有数据分析，当浆体与骨料体积比为35: 65时，制备的混凝土强度和尺寸稳定性最佳。对于混凝土应用中等级较低的混凝土材料，胶凝材料用量较少，因此在设计中应控制好胶凝材料的用量，确保在300kg/m3~550kg/m3范围内；砂率。一般来说，随着砂率的增加，混凝土的粘聚力会增加，但弹性模量会降低。在此基础上，根据骨料级配和泵送要求，进行综合分析，合理确定砂率。高性能混凝土的砂率应根据实际情况确定。
如细砂或细度模数在1.6-2.2范围时，胶凝材料用量小于360kg/m3，砂率为0.38；当细砂或细度模数在1.6~2.2范围内时，胶凝材料用量小于360kg/m3~420kg/m3，砂率为0.36。当细砂或细度模数在1.6~2.2范围内时，胶凝材料用量小于420kg/m3~480kg/m3，砂率为0.34。(4)高效减水剂的用量。在高性能混凝土的设计中，高效减水剂的用量应根据坍落度来确定。一般来说，减水剂的用量在1%~2%范围内时，效果最好。
3生产浇筑过程控制
3.1 生产工艺的控制
（1）测定粗细骨料的含水率，一般情况下含水量每工班抽测 2 次，并按测定结果及时调整混凝土配合比。砂石料应按批次进场，料仓最好一次进满，不可边进边用。规范规定每批不大于600t。（2）高性能混凝土因水胶比低用水量少掺和料多，拌合物粘聚性、保水性好，但浆液粘稠。故铁路标准规定总搅拌时间3min最低不得少于2min。若搅拌时间不够出机时测坍落度达到了要求，则外加剂没有真正全部发挥作用。此种情况拌合物运到工地时坍落度则变大，往往还会出现泌水或离析，在振捣作用下这种现象还有加重的趋势，硬化混凝土还会形成水纹、纱线等影响外观的缺陷。（3）罐车接料前必须将罐内存水放完（这种现象时有发现），否则运到现场就会出现坍落度加大或离析泌水现象,如果水胶比有变化，必将影响混凝土的强度，当罐车到达现场时应高速旋转20~30s后再卸入泵车料斗中。
3.2浇筑工艺的控制
（1）布料厚度斗送混凝土不宜大于40cm，泵送混凝土不宜大于60cm，尤其是隧道二衬混凝土衬砌台车浇筑每排窗口应分别布料，每侧不能只用一排窗口或一个窗口布料，要配足振捣人员和器具，掌握振捣方法避免重复振捣、防止过振，宜确保硬化后的混凝土均匀密实。隧道衬砌拱部冲顶时可将高性能减水剂掺量适当上调、砂率也同步上调1%~2%，适当增大拌合物的流动性，可保持水胶比不变调整为免振自留平混凝土，还应预留足够试件检验比较调整后的混凝土强度变化。（2）加强检查模板支撑的稳定性和接缝密合情况，保证模板的刚度和强度不变型，防止布料振捣过程中到处漏浆，一旦漏浆必然影响到混凝土强度和耐久性能，也会出现外观等质量缺陷。
3.3成品养护和拆模质量控制
（1）桥梁墩台混凝土浇筑后外露面拆模后要及时覆盖。高性能混凝土本身水胶比低、自收缩较大（因为毛细孔细、毛细压力高），必须防止水分蒸发过快，夏天及时补水养生，但不能使用过冷的水来注水养护，养生水温和混凝土表面温度相差不宜大于 15℃ ，混凝土芯部温度与表层温度之差也不宜大于 15℃ ，否则会有开裂的危险。（2）混凝土内部温度最高时及开始降温以前不宜拆模，有大风或气温急剧变化时也不宜过早拆模，在炎热与有风干燥季节宜采用逐段边拆边盖的拆模工艺。环境温度过高或过低及剧烈的温度变化过早拆模均可引起高性能混凝土的表面开裂。
结束语
混凝土质量控制方法很多，如何掌握调配，有许多经验交流，但最终产品质量的好坏还取决于全过程的质量控制，有时优良的质量管理重于技术指导。高性能混凝土不仅具有良好的工作性能、力学性能和耐久性能，还应有良好的外观质量，免振自密实混凝土的推广和应用应是今后混凝土技术发展的方向，关于这一技术目前还有一些负面问题没有很好的解决，尚需进一步研究和攻克。尽管如此混凝土施工合理布料和充分振捣仍是目前乃至今后混凝土浇筑不可或缺的关键工序。只要解决好料源质量与材料进场检验关、配合比设计与应用关、拌合站加工生产关、混凝土浇筑控制关、拆模成品养护关，混凝土达到内实外美、经久耐用的使用目标是能够实现的。
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