高强砼的配制原材料的要求施工\养护试验检测质量评定以及有关的解决技术措施应注意的几个问题
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摘要：配制高强砼原材料技术要求；高强配比的几点重要要求；试块的养护及质量控制。
关键词：高强砼 质量控制
概述
混凝土是现代工程结构的主要材料，我国每年混凝土用量约10亿M3，可见混凝土仍将是我国在今后相当长时期的一种重要的工程结构材料，物质是基础，材料是发展，必将对混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以至维护管理起着决定性的作用。高性能混凝土（highperformanceconcerte，HPC）是近年来混凝土材料发展的一个重要方向，所谓高性能：是指混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强度混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且，高强混凝土一般也具有良好的耐久性。高强砼大多用于重要结构，其质量保证对工程结构安全影响重大，稍有不慎，就会出现质量事故，因而高强砼必须要求科学施工和严格控制。例如：新拌砼坍落度经时损失过快，砼拆模后表面裂纹以及高强砼试验检测方法等需要尽快解决。
2.原材料
2.1.水泥。水泥是提供活性，使砼产生强度的胶凝材料，因而高活性的水泥是配制高强砼的必要条件。另外，水泥的品种，细度，可溶盐化学组成化学组成含量以及水泥矿物质组成都对砼的性能，尤其新拌砼工作性产生影响，例如C3A含量增加或水泥细度增大，将增加对高效减水剂的吸附，降低砼的减水率，使坍落度损失增大。
2.2.细骨料。配制高强砼应采用干净的中砂，必须重视砂中含泥量对高强砼性能，尤其是强度性能的影响。现在高强砼一般规定砂的含泥量不大于2.0％，如果砂含泥量能控制在1.5％以下，配制高强砼将会容易的很，因而需专门订立砂子供货合同或在工地对砂增加一次冲洗。另外，细度模数较小的砂会使高强砼更加发粘，应尽量选用细度模数为2.6-3.1的中粗砂。
2.3.粗骨料。石子的级配和粒径对高强砼配制能有很大的影响，用最大粒径31.5mm的石子配制C60泵送砼很困难，最大粒径20.0mm左右的石子最适宜配制高强砼，石子中针片状含量增加和级配的好，会使砼和易性降低。石子中含泥量以及石子本身强度，在配制较高等级的砼时，需要引起重视。
2.4.掺合料。掺合料已是配制高强砼的必须组份，它所起的作用主要是节约水泥用量，降低水化热和提高砼的新拌及硬 化性能。用于配制高强砼的掺合料主要有粉煤灰，硅粉和磨细矿粉等。在配制高强砼时，应优选需水量较低的掺合料。
2.5.外加剂，高效减水剂是配制高强砼的关键成份。目前国内用于配制高强砼主要是萘系高效减水剂，例如：NF、UVFS、FVN等，减水率一般在15％-20％， 为了解决高强砼坍落度损失问题，高效减水剂一般与缓凝剂复配使用。
试配强度和配合比
3.1试配强度。砼的施工配制强度必须超过设计要求的强度标准值以满足强度保证率的需要，标准差确定时，可按高一级强度等级的强度标准值作为施工配制强度。计算出的施工配制强度，首先用于配合比计算，然而更重要的是验证施工配合比能否满足砼结构强度保证率的要求。只有试配试验强度平均值达到或超过施工配制强度的砼配合比，才能用作该强度等级的砼施工配合比。
3.2配合比。配制高强砼水泥用量不能过大，试验结果表明，水泥用量增加到一定值，砼的胶凝强度不再提高，甚至反而降低，还会造成水化热过大等不利影响，配制C50-C60砼，水泥用量为420-500kg/m3为宜。掺用掺合料后的胶凝材料总量一般也不超过550kg/m3。
3.3控制水灰比是保证高强砼强度质量的关键，C50-C60砼水灰比可取0.31-0.35。高强砼用水量除因水灰比降低而减少外，主要取决于砼的坍落度及粘性，配制C50-C60泵送砼每m3砼用水量一般控制在175-190kg/m3。砂率控制在35％-42％。采用优质掺合料时，掺合料的用量可适当增加。如用一级粉煤灰，可掺加到15％-20％。
3.4砼粘度增加和坍落度损失问题。
与普通砼相比，高强砼拌合物很重要的特征就是匀质性好，粘性大和坍落度损失快，这主要是采用了高效减水剂和低水灰比的结果。新拌砼粘性大和坍落度损失快，给泵送施工造成很大困难，影响了高强砼推广应用和强度的进一步提高，就目前砼材料技术水平来说，要彻底解决高强砼粘性和坍落度损失问题还有一定困难。现在一般采用一些综合措施使高强砼粘性和坍落度损失在一定程度上得以改善。首先要选用质量好的水泥、砂、石子和掺合料等原材料，由此在达到同样强度要求条件下，每m3砼能增加5kg用水量，这可以使高强砼的粘性明显降低，坍落度损失也会改善。高效减水剂中复配缓凝剂是当前工程实践中解决坍度损失的主要措施。因为高强砼掺用缓凝组分后，适当抑制高强砼各组分的表面物化活性和化学反应活性，从而降低砼坍落度损失。国内市场供应的木钙，糖柠檬酸等都可选作缓凝组分，但必须针对每种水泥和具体的砼拌合物选配缓凝剂和确定掺量。
适当增加高效减水剂用量和采用滞水后掺法也是施工过程中很实用的一种解决高强砼经时损失的方法。当砂子质量较好时，适当增大砂率和引入少量微气泡，也将有利于降低高强砼的粘滞性，改善可泵性。另外，复配适当保水，保塑组分或高效减水剂合成工艺中采用新措施 都将会在某种程度上使高强砼粘性和坍落度损失速度降低，这还有待进一步研究。
高强砼施工时，须注意防止为单纯降低粘性和增加落度以满足泵送要求，而中途额外加水，使水灰比增大。
高强砼的养护问题必须引起重视，早期要做好保温、保水养护，不得遗漏。高强砼与普通砼不同，一方面，水灰比低，用水量少，早期水化反应用水相对较大，因而很少有多余的水分，任何一点失水都会使砼强度发展受到影响，而且砼表面也会因失水发生干缩裂纹，另一方面，高强砼水泥用量大，水泥活性高，反应速度快，水化热高，体积稍大的砼结构其中心部位水化放热高峰期的温度可达90℃左面，因此高强砼表面保温养护非常重要，表面与中心部位温差以不大于30℃为宜，温差过大就会导致表面温度裂纹。高强砼拆模时间应控制在砼内部温度与外部大气温度接近时为宜，并且拆模后要迅速保水养护7-14d。防止高强砼表面裂纹，对保持高强砼的耐久性能有重要意义。
试验条件及方法
高强砼作为一种新材料，其流动性能，力学性能，体积变形性能以及耐久性能等有不同于普通砼的特征，现在各国试验高强性能的测试方法大多仍采用原来基于中低强度的普通砼建立起来的标准，规范。然而，许多试验研究结果表明，现有的砼性能试验方法在用于高强砼时存在着偏差。例如：用坍落度筒测得的高强砼坍落度就不足以评价高强砼拌合物的可泵性，因为它没有反应出砼的粘滞性。现在试验研究和工程技术人员主要是依靠感官结合坍落度值评定高强砼的工作性。抗压强度是评价砼结构质量的主要指标，抗压强度测定值受试件成型养护条件，试件尺寸，试验机刚度，加荷速度等诸多因素影响，高强砼试压时应采用刚度更高的试验机，抗压试件的养护要更加严格，并应争取模拟结构砼的成型和养护条件。高强砼采用100mm×100mm×100mm立方体试模成型试件比较好。
质量控制和质量评定
6.1质量控制。高强砼必须有严格和完善的质量控制才能保证工程质量，要针对工程专门建立高强砼施工组织班子，明确岗位职责和岗位人员，每个工序都必须安排责任心强的技术人员把关，制定的施工技术方案要科学，严格和具体明确。原材料的品质指标必须分批检验和严格控制。各种计量器具要事先率定，保证配比计量误差控制在允许范围之内，应尽量采用自动化计量，减少人工计量。除特殊要求的自密实砼外，高强砼浇注时应加强振捣，否则不仅影响强度，甚至会出现蜂窝麻面。
另外，高强砼施工时，要建立起一套完善和科学的砼施工质量试验检测体系。试验检测控制点要布置充足无遗漏，方法要准确，能及时反馈质量信息。例如：对新拌砼在出口要测定每盘的坍落度，每一台班测一次湿密度，以便及时掌握砼质量波动情况，一旦砼坍落度明显增大或出现泌水，应迅速追查原因或将该批砼作废。对砼抗强度试件，包括同条件养护试件，应增加制作的组数和养护的龄期，以便及早和更准确了解砼质量情况。
6.2质量评定。对高强砼，目前仍然参照普通砼评定验收办法，即按在浇注时留取和按标准养护试件的抗压强度值进行评定验收。结构强度以现场水养护的试件抗压强度评定。
7. 结论
高强砼在现代工程中的中重要地位，我们要对其加以重视，有足够的意识来研究它。施工中配制高强度混凝土所用砂、石、水泥、掺合料、外加剂均应满足要求，严格按配比计量，控制坍落度，加强养护，避免内外温差过大。