淺談高性能混凝土的應用(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 量也應不小于2%，并且作為施工質量控制的必檢項目之一。為適當提高混凝土的含氣量，并獲得較佳的減水和保塑效果，可使用新型聚羧酸鹽減水劑。該指標是客運專線對混凝土耐久性最重要、最具體的指標。目前我國尚無電通量試驗的國家標準，鐵路行業電通量試驗方法是以美國ASTMC1202 快速電量測定方法為基礎制定的，其所測指標可以最大程度地區分和評價混凝土的密實度，而密實度正是影響混凝土耐久性最為關鍵的因素。以往多是以抗滲性來評價混凝土的密實程度，但實踐證明，抗滲試驗只適合于判定較低強度等級混凝土的密實性，當強度等級超過C30后，抗滲等級幾乎都能達到P20以上，再往下試驗比較困難。這正是用電通量指標取代抗滲標號作為混凝土耐久性控制的主要原因。混凝土的電通量主要取決于水膠比，通過大量試驗得到規律， 的要求。（三）高性能混凝土的施工控制。混凝土原材料應嚴格按照施工配合比要求進行準確稱量,稱量最大允許偏差應符合下列規定(按重量計):膠凝材料(水泥、摻合料等)177。1%；外加劑177。1%；骨料177。2%；拌合用水177。1%。應采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌混凝土,采用電子計量系統計量原材料。攪拌時間不宜少于2min,也不宜超過3min。炎熱季節或寒冷季節攪拌混凝土時,必須采取有效措施控制原材料溫度,以保證混凝土的入模溫度滿足規定。應采取有效措施，保證混凝土在運輸過程中保持均勻性及各項工作性能指標不發生明顯波動。應對運輸設備采取保溫隔熱措施,防止局部混凝土溫度升高(夏季)或受凍(冬季)。應采取適當措施防止水分進入運輸容器或蒸發。(1)混凝土入模前,應采用專用設備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合設計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑。混凝土的入模溫度一般宜控制在5～30℃(2)混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m當大于2m時,應采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土,保證混凝土不出現分層離析現象。（3）混凝土的澆筑應采用分層連續推移的方式進行,間隙時間不得超過90min,不得隨意留置施工縫。（4）新澆混凝土與鄰接的己硬化混凝土或巖土介質間澆筑時的溫差不得大于15℃。4．振搗。可采用插入式振動棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設備振搗混凝土。振搗時應避免碰撞模板、鋼筋及預埋件。采用插入式振搗器振搗混凝土時,宜采用垂直點振方式振搗。每點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為準,一般不宜超過30s,避免過振。若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置,應首先豎向緩慢將振搗棒拔出,然后再將振搗棒移至新的位置,不得將振搗棒放在拌合物內平拖。高性能混凝土早期強度增長較快,一般3天達到設計強度的60%,7天達到設計強度的80%,因而,混凝土早期養護特別重要。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養護為主,澆水養護為輔,使混凝土表面保持濕潤。養護時間不少于14天。6．質量檢驗控制。除施工前嚴格進行原材料質量檢查外，在混凝土施工過程中，應對混凝土的以下指標進行檢查控制：混凝土拌合物：水膠比、坍落度、含氣量、入模溫度、泌水率、勻質性。硬化混凝土：標準養護試件抗壓強度、同條件養護試件抗壓強度、抗滲性、電通量等。四、高性能混凝土的特點（一）高耐久性能高性能混凝土的重要特點是具有高耐久性, 而耐久性則取決于抗滲性。抗滲性又與混凝土中的水泥石密實度和界面結構有關。由于高性能混凝土摻加了高效減水劑,其水膠比很低(≤0138),水泥全部水化后,混凝土沒有多余的毛細水,孔隙細化,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超細粉后,混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區孔隙能得到明顯的降低,而且礦物質超細粉的摻加還能改善水泥石的孔結構, 使其≥100μm的孔含量得到明顯減少,礦物質超細粉的摻加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上這些措施對于混凝土的抗凍融、抗中性化、抗堿 集料反應、抗硫酸鹽腐蝕,以及其它酸性和鹽類侵蝕等性能都能得到有效的提高。在進行配合比參數設計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應處在一個適宜范圍內，不僅有最低限要求，同時，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。使用粉煤灰等礦物摻和料，并不是單純地考慮降低混凝土成本，首先是為了混凝土耐久性的需要，特別是可以有效改善混凝土抵抗化學侵蝕的能力（包括氯化物侵蝕、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應等）。國內外的大量研究表明，粉煤灰的摻量在20%以上時，改善混凝土耐久性的效果較佳，更有研究資料表明，粉煤灰的最大摻量可達到50%左右。在《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》中明確規定，一般情況下，礦物摻和料摻量不宜小于膠凝材料總量的20%，當大于30%時。含氣量的要求也是客運專線高性能混凝土與普通混凝土的重要區別之一。以往工程僅在有抗凍要求時才考慮適當提高混凝土的含氣量，這是對混凝土耐久性的規律認識不足的表現。實際上，混凝土中適量的引氣，不僅能改善抗凍性，同時可顯著減輕混凝土的泌水性，使水在拌合物中的懸浮狀態更加穩定，從而提高混凝土材料的均勻性和穩定性。因此，客運專線規定，即使配制非抗凍混凝土時，含氣量也應不小于2%，并且作為施工質量控制的必檢項目之一。為適當提高混凝土的含氣量，并獲得較佳的減水和保塑效果，可使用新型聚羧酸鹽減水劑。該指標是客運專線對混凝土耐久性最重要、最具體的指標。目前我國尚無電通量試驗的國家標準，鐵路行業電通量試驗方法是以美國ASTMC1202 快速電量測定方法為基礎制定的，其所測指標可以最大程度地區分和評價混凝土的密實度，而密實度正是影響混凝土耐久性最為關鍵的因素。以往多是以抗滲性來評價混凝土的密實程度，但實踐證明，抗滲試驗只適合于判定較低強度等級混凝土的密實性，當強度等級超過C30后，抗滲等級幾乎都能達到P20以上，再往下試驗比較困難。這正是用電通量指標取代抗滲標號作為混凝土耐久性控制的主要原因。混凝土的電通量主要取決于水膠比，通過大量試驗得到規律， 的要求。（三）高性能混凝土的施工控制。混凝土原材料應嚴格按照施工配合比要求進行準確稱量,稱量最大允許偏差應符合下列規定(按重量計):膠凝材料(水泥、摻合料等)177。1%；外加劑177。1%；骨料177。2%；拌合用水177。1%。應采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌混凝土,采用電子計量系統計量原材料。攪拌時間不宜少于2min,也不宜超過3min。炎熱季節或寒冷季節攪拌混凝土時,必須采取有效措施控制原材料溫度,以保證混凝土的入模溫度滿足規定。應采取有效措施，保證混凝土在運輸過程中保持均勻性及各項工作性能指標不發生明顯波動。應對運輸設備采取保溫隔熱措施,防止局部混凝土溫度升高(夏季)或受凍(冬季)。應采取適當措施防止水分進入運輸容器或蒸發。(1)混凝土入模前,應采用專用設備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合設計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑。混凝土的入模溫度一般宜控制在5～30℃(2)混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m當大于2m時,應采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土,保證混凝土不出現分層離析現象。（3）混凝土的澆筑應采用分層連續推移的方式進行,間隙時間不得超過90min,不得隨意留置施工縫。（4）新澆混凝土與鄰接的己硬化混凝土或巖土介質間澆筑時的溫差不得大于15℃。4．振搗。可采用插入式振動棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設備振搗混凝土。振搗時應避免碰撞模板、鋼筋及預埋件。采用插入式振搗器振搗混凝土時,宜采用垂直點振方式振搗。每點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為準,一般不宜超過30s,避免過振。若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置,應首先豎向緩慢將振搗棒拔出,然后再將振搗棒移至新的位置,不得將振搗棒放在拌合物內平拖。高性能混凝土早期強度增長較快,一般3天達到設計強度的60%,7天達到設計強度的80%,因而,混凝土早期養護特別重要。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養護為主,澆水養護為輔,使混凝土表面保持濕潤。養護時間不少于14天。6．質量檢驗控制。除施工前嚴格進行原材料質量檢查外，在混凝土施工過程中，應對混凝土的以下指標進行檢查控制：混凝土拌合物：水膠比、坍落度、含氣量、入模溫度、泌水率、勻質性。硬化混凝土：標準養護試件抗壓強度、同條件養護試件抗壓強度、抗滲性、電通量等。四、高性能混凝土的特點（一）高耐久性能高性能混凝土的重要特點是具有高耐久性, 而耐久性則取決于抗滲性。抗滲性又與混凝土中的水泥石密實度和界面結構有關。由于高性能混凝土摻加了高效減水劑,其水膠比很低(≤0138),水泥全部水化后,混凝土沒有多余的毛細水,孔隙細化,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超細粉后,混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區孔隙能得到明顯的降低,而且礦物質超細粉的摻加還能改善水泥石的孔結構, 使其≥100μm的孔含量得到明顯減少,礦物質超細粉的摻加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上這些措施對于混凝土的抗凍融、抗中性化、抗堿 集料反應、抗硫酸鹽腐蝕,以及其它酸性和鹽類侵蝕等性能都能得到有效的提高。在進行配合比參數設計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應處在一個適宜范圍內，不僅有最低限要求，同時，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