現(xiàn)代高性能混凝土的研究與發(fā)展

陶文娟馬玉柱

1.黑龍江農(nóng)墾建工有限公司直屬第三分公司 2.哈爾濱德誠智房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司

現(xiàn)代高性能混凝土的研究與發(fā)展

陶文娟1馬玉柱2

1.黑龍江農(nóng)墾建工有限公司直屬第三分公司 2.哈爾濱德誠智房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司

在當(dāng)前我國大多數(shù)工程項(xiàng)目施工中，高性能混凝土由于有著較高的耐久性，而且其自身強(qiáng)度和穩(wěn)定性都比較高，因此得到了人們的廣泛應(yīng)用。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們也將一些新型的生產(chǎn)工藝應(yīng)用到其中，這就使得高性能混凝土的性能得到了進(jìn)一步的優(yōu)化，使其適用范圍更加的廣泛。本文通過對現(xiàn)代高性能混凝土研究的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹，討論了我國高性能混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀，以供參考。

高性能混凝土；耐久性；穩(wěn)定性；發(fā)展

在工程項(xiàng)目建設(shè)施工中，混凝土作為主要的施工材料已經(jīng)得到人們的廣泛應(yīng)用。但是，由于在不同的工程項(xiàng)目中，其混凝土工程施工的環(huán)境也存在一定的差異，這就使得混凝土澆筑施工中，容易出現(xiàn)許多問題，這就使整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性受到嚴(yán)重的影響。然而，高性能混凝土的應(yīng)用，不僅使得混凝土結(jié)構(gòu)的性能得到很好的增強(qiáng)，還滿足了當(dāng)前工程施工的要求，使得整個(gè)工程施工的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。下面我們就對現(xiàn)代高性能混凝土研究和發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹。

一、高性能混凝土原材料及其選用

1.水泥

在高性能混凝土澆筑施工的過程中，水泥是主要的材料之一。通常情況下，我們都是采用的普通硅酸鹽水泥，來對其進(jìn)行相應(yīng)的施工處理，并且根據(jù)工程施工的實(shí)際情況，來對混凝土的質(zhì)量和使用量進(jìn)行有效的控制，以避免在高性能混凝土施工中，水化熱量過大，而導(dǎo)致整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度受到嚴(yán)重。

2.骨料

在混凝土工程施工中，所采用的骨料有細(xì)集料和粗集料之分。其中細(xì)集料由于自身的質(zhì)地比較堅(jiān)硬，符合普通混凝土施工的相關(guān)要求。而粗集料主要是一些吸水率比較低，級配較好的材料，這些材料是用于高性能混凝土施工，而且施工人員也可以根據(jù)工程施工的實(shí)際情況，來對材料的質(zhì)量進(jìn)行合理的選取。

3.細(xì)摻合料

在高性能混凝土施工的過程中，人們?yōu)榱耸沟谜麄€(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的工作性能得到進(jìn)一步的改善，就像其中摻入適量的活性細(xì)摻合料，從而使得高性能混凝土強(qiáng)度的質(zhì)量得到很好的提升。

4.外加劑

而外加劑的使用，主要是對高性能混凝土起到一個(gè)改性的作用，因此我們在對高性能混凝土進(jìn)行澆筑施工時(shí)，就要根據(jù)工程施工的實(shí)際情況和相關(guān)要求，來對外加劑進(jìn)行選用。

二、配合比設(shè)計(jì)的基本原則和控制要點(diǎn)

1.設(shè)計(jì)思路有很大區(qū)別

在對高性能混凝土配合比方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，技術(shù)人員首先就要根據(jù)工程施工的實(shí)際情況，對混凝土的強(qiáng)度等級進(jìn)行要求，再按照相關(guān)的強(qiáng)度要求，來對水泥的水灰比進(jìn)行計(jì)算。不過我們在對高性能混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，施工人員還要對周圍的外界環(huán)境進(jìn)行考慮，并且在其中加入適當(dāng)?shù)耐饧觿M(jìn)而使得整個(gè)混凝土的強(qiáng)度得到大幅度的提升。

2.膠凝材料用量及粉煤灰所占比例

在進(jìn)行配合比參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應(yīng)處在一個(gè)適宜范圍內(nèi)，不僅有最低限要求，同時(shí)，對于C30及以下混凝土，膠凝材料總量不宜高于400kg/m3，C35～C40不宜高于450kg/m3。鐵路客運(yùn)專線大力提倡使用粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料，與普通硅酸鹽水泥一起作為膠凝材料。

3.含氣量的要求

含氣量的要求也是客運(yùn)專線高性能混凝土與普通混凝土的重要區(qū)別之一。客運(yùn)專線規(guī)定，即使配制非抗凍混凝土?xí)r，含氣量也應(yīng)不小于2%，并且作為施工質(zhì)量控制的必檢項(xiàng)目之一。

4.電通量指標(biāo)

混凝土的電通量主要取決于水膠比，通過大量試驗(yàn)得到規(guī)律，一般水膠比小于0．5時(shí)基本可滿足電通量小于2000的要求，水膠比小于0．45時(shí)基本可滿足電通量小于1500的要求。

三、高性能混凝土的特點(diǎn)

（一）高耐久性能

高性能混凝土的重要特點(diǎn)是具有高耐久性， 而耐久性則取決于抗?jié)B性；抗?jié)B性又與混凝土中的水泥石密實(shí)度和界面結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于高性能混凝土摻加了高效減水劑，其水膠比很低(≤0．38)，水泥全部水化后，混凝土沒有多余的毛細(xì)水，孔隙細(xì)化，最可幾孔徑很小，總孔隙率低；再者高性能混凝土中摻加礦物質(zhì)超細(xì)粉后，混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區(qū)孔隙能得到明顯的降低。

（二）高工作性能

高性能混凝土具有良好的流變學(xué)性能，高流動(dòng)性，不泌水，不離析，能在正常施工條件下保證混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和均勻性，對于某些結(jié)構(gòu)特殊部位(如梁柱接頭等鋼筋密集處)還可采用自流密實(shí)成型混凝土，從而保證該部位的密實(shí)性，這樣可以減輕施工勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約施工能耗。

（三）高強(qiáng)及體積穩(wěn)定性

高性能混凝土的體積穩(wěn)定性表現(xiàn)在其優(yōu)良的抗初期開裂性，低的溫度變形、低徐變及低的自收縮變形。雖然高性能混凝土的水灰比比較低，但是如果將新型高效減水劑和增粘劑一起使用，盡可能地降低單方用水量，防止離析，澆筑振實(shí)后立即用濕布或濕草簾加以覆蓋養(yǎng)護(hù)，避免太陽光照射和風(fēng)吹，防止混凝土的水分蒸發(fā)，這樣高性能混凝土早期開裂就會(huì)得到有效的抑制。高性能混凝土有著良好的物理力學(xué)性能，且具有較高的強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性。

四、高性能混凝土的發(fā)展

(1)高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)在房屋建筑工程上應(yīng)用

高強(qiáng)高性能混凝土是高層建筑底部柱子和剪力墻的理想材料，在美國、加拿大和澳大利亞都有非常成功的應(yīng)用實(shí)例。它不僅在結(jié)構(gòu)造價(jià)上取得了明顯的節(jié)約效果，更重要的是由于柱子尺寸減小，使建筑使用面積增加，并滿足建筑美觀的要求。

(2)高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)在橋梁工程上應(yīng)用

橋梁的發(fā)展正朝著高性能、高強(qiáng)度的方向邁進(jìn)，在我國近些年修建的橋梁中普遍特點(diǎn)主要集中在跨度大、承載能力強(qiáng)這兩方面。跨度增大不僅可以有效節(jié)省建筑資源也符合現(xiàn)在交通發(fā)展需要，跨度大可以有效縮減橋身的受力面積，避免因?yàn)轱L(fēng)和水的危害，但是因?yàn)榭缍仍黾雍蛷?qiáng)度提升，就需要在橋梁建設(shè)過程中應(yīng)用到高強(qiáng)高性能的混凝土，這也為高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展提供了空間，也加大了施工的技術(shù)難度，不過事實(shí)證明應(yīng)用了高強(qiáng)高性能混凝土的橋梁維修和維護(hù)費(fèi)用將普遍大幅度降低，且具有更好的穩(wěn)定性和耐久性，在經(jīng)濟(jì)方面與傳統(tǒng)橋梁相比有了明顯的進(jìn)步。

(3)高強(qiáng)高性能混凝土在制品方面的應(yīng)用

工廠成批生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土制品是高強(qiáng)高性能混凝土應(yīng)用的一個(gè)主要領(lǐng)域之一。除應(yīng)用于橋梁預(yù)制構(gòu)件外，還有預(yù)制管樁、電桿、管道、軌枕、路面板、護(hù)壁、欄桿等。在很多特定環(huán)境中高強(qiáng)高性能混凝土的表現(xiàn)也比傳統(tǒng)混凝土更具有優(yōu)勢，不僅延長了橋梁構(gòu)件的使用壽命，也極大的提高了建設(shè)施工的效率，大大縮短了施工工期、在構(gòu)建運(yùn)輸?shù)倪^程中降低了損耗，節(jié)省了成本。

五、結(jié)束語

總而言之，在當(dāng)前我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過程中，高性能混凝土已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域到其中，這就有效的促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟(jì)的增長。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和管理理念應(yīng)用到其中，這就使得高性能混凝土的使用功能得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

[1]馮乃謙.高性能混凝土的耐久性與超高耐久性混凝土的開發(fā)應(yīng)用[J].混凝土，1998(02)

[2]李淑進(jìn)，萬小梅，趙鐵軍.粉煤灰高性能混凝土[J].混凝土，2000(08)