探討高強(qiáng)度混凝土

介紹了高強(qiáng)度混凝土的原材料、配制方法、適用范圍及目前的研究現(xiàn)狀。可以提高對(duì)高強(qiáng)混凝土的認(rèn)識(shí)，值得推廣。

建筑材料的概述

在建筑物中使用的材料統(tǒng)稱(chēng)為建筑材料，也是建筑工程和土木工程中使用的材料的統(tǒng)稱(chēng)。建筑材料主要分為三類(lèi)，分別是裝飾材料、結(jié)構(gòu)材料和某些專(zhuān)用材料。裝飾材料主要是指各種油漆、涂料、鍍層、貼面以及具有特殊效果的玻璃等；結(jié)構(gòu)材料主要是指竹材、木材、石材、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、水泥、混凝土、工程塑料以及復(fù)合材料等；專(zhuān)用材料主要是指用于防潮防水、防腐、防火阻燃、隔音、隔熱保溫以及密封等。

高強(qiáng)度混凝土的概述

混凝土，簡(jiǎn)稱(chēng)為“砼”：是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱(chēng)。近年來(lái)混凝土研究與技術(shù)仍在迅速發(fā)展，其主要發(fā)展方向是高強(qiáng)度混凝土與高性能混凝土，它必將是劃時(shí)代的材料。

高強(qiáng)度混凝土采用高強(qiáng)度水泥、優(yōu)質(zhì)集料、較低水灰比、高效外加劑或同時(shí)外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、硅粉等混合料，通過(guò)常規(guī)工藝生產(chǎn)結(jié)合強(qiáng)烈震動(dòng)密實(shí)作用等方法而獲得高強(qiáng)度的混凝土。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)提升和建筑生產(chǎn)及消費(fèi)市場(chǎng)的活躍，現(xiàn)代高強(qiáng)混凝土因其具有良好工作性能在國(guó)內(nèi)外得到迅速發(fā)展，它壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高、變形小、穩(wěn)定性好、耐久性好，能適應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程對(duì)重載、大跨、高聳和承受惡劣環(huán)境的需要。

高強(qiáng)度混凝土的發(fā)展意義

對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，即發(fā)展高強(qiáng)混凝土，不僅會(huì)促進(jìn)社會(huì)效益，而且有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益和結(jié)構(gòu)效益，它是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)在材料科學(xué)領(lǐng)域的研究水平的重要指標(biāo)。隨著建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越多樣化，有越來(lái)越多的超高、超長(zhǎng)、超大型混凝土構(gòu)筑物，以及在極端環(huán)境下工作的混凝土結(jié)構(gòu)，例如摩天大樓、跨海大橋都已十分普遍。當(dāng)然，這就直接地需要混凝土向高強(qiáng)度發(fā)展。廣泛地應(yīng)用高強(qiáng)混凝土?xí)p少相應(yīng)建筑材料的使用以及改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，例如可以將柱子做得比傳統(tǒng)的更加細(xì)長(zhǎng)。

高強(qiáng)度混凝土的配制

1.原材料的選擇

高強(qiáng)度混凝土破壞時(shí)一般在骨料和分界面上，骨料強(qiáng)度比水泥石與粘結(jié)面的粘結(jié)強(qiáng)度大很多，則骨料先破壞的可能性小，即混凝土的強(qiáng)度主要來(lái)源于水泥石的強(qiáng)度及其與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度，而水泥的強(qiáng)度等級(jí)、水灰比及骨料的性質(zhì)又直接影響水泥石強(qiáng)度與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度及其自身強(qiáng)度，故原材料的選擇需從以上幾方面著重考慮。

（1）水泥強(qiáng)度等級(jí)

水泥是混凝土中的活性組分，水泥的標(biāo)號(hào)高低和礦物構(gòu)成與混凝土的強(qiáng)度密切相關(guān)。高強(qiáng)混凝土的配制應(yīng)選用性能穩(wěn)定、強(qiáng)度等級(jí)為42.5以上的普通水泥或硅酸鹽水泥。，

（2）骨料

高強(qiáng)混凝土宜選用粒徑大于5mm的碎石或碎卵石。在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要求粗骨料的強(qiáng)度要大于硬化后混凝土的強(qiáng)度，粗骨料要求堆積密度大、針片狀少、含泥量少、最大粒徑不超過(guò)31.5mm；細(xì)骨料要求達(dá)到2.6以上的細(xì)度模數(shù)，含泥量低。

（3）混凝土外參劑

高強(qiáng)混凝土需采用低水灰比、高強(qiáng)度水泥及高水泥用量，必然會(huì)增大混凝土黏性，降低其流變性。所以必須使用高效減水劑。研究表明，減水劑的減水率達(dá)到25% ～35%為宜。根據(jù)季節(jié)或氣候不同，高效減水劑或緩凝高效減水劑一般可作為優(yōu)選外摻劑，從而滿(mǎn)足強(qiáng)度要求和施工需要。

（4）外參優(yōu)質(zhì)礦物摻合料

現(xiàn)在應(yīng)用有很多礦物摻合料，如粉煤灰、磨細(xì)礦渣、硅粉、沸石粉等，能增強(qiáng)拌禾口物的黏聚性以及提高混凝土的和易性。其中粉煤灰在混凝土中應(yīng)用多年較為成熟，是一種優(yōu)良的活性摻合料，可以說(shuō)是混凝土的第六組成部分，在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r常作為首選的摻合料。

2.高強(qiáng)度混凝土的配制

普通混凝土的配制步驟一般為配合比的計(jì)算、試配、調(diào)整，配制確定，此法同樣適合于高強(qiáng)度混凝土的配制。配制高強(qiáng)度混凝土所采用的骨料及礦物摻合料和外加劑的摻量、品種，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。

我國(guó)高強(qiáng)度混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，我國(guó)對(duì)高強(qiáng)混凝土的研究和使用都有較大發(fā)展：

（1）根據(jù)引進(jìn)前蘇聯(lián)研究成果，重慶建筑大學(xué)提出以礦渣、堿組分及骨料制備堿礦渣高強(qiáng)度混凝土，是一種重要的技術(shù)措施。

（2）中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院提出采用525，625，725號(hào)的硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥及相應(yīng)的外加劑制備高性能混凝土，是一種重要的技術(shù)措施；

（3）綠色高強(qiáng)混凝土，智能高強(qiáng)混凝土，超高強(qiáng)混凝土是目前高強(qiáng)混凝土的幾個(gè)發(fā)展方向。

結(jié)語(yǔ)

隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和現(xiàn)代科學(xué)的迅速發(fā)展，以及新的技術(shù)設(shè)備的生產(chǎn)和使用，對(duì)混凝土的研究工作逐漸從宏觀步入亞微觀和微觀，從而分析出材料的組分、結(jié)構(gòu)和性能的基本關(guān)系，會(huì)使得高強(qiáng)度混凝土有更高強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì)、更綠色的發(fā)展。

（作者單位：西南科技大學(xué)）

作者簡(jiǎn)介：文琪鑫（1994—），男，四川南充人，西南科技大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)2012級(jí)本科在讀。