浅谈高性能混凝土的质量控制
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摘要：随着现代工程建设的需要和科学技术的发展，高性能混凝土的应用越来越广泛，对高性能混凝土进行质量控制，充分发挥混凝土材料的优势，具有十分重要的意义。本文从原材料、减水剂、骨料、配合比等方面探讨了高性能混凝土的质量控制。
关键词：高性能混凝土；高效减水剂；骨料；质量控制
Abstract: With the development of modern engineering construction and science and technology, the application of high performance concrete is more and more widely, to control the quality of high performance concrete, give full play to the advantages of concrete materials, has a very important significance. In this paper, from raw materials, water reducing agent, aggregate, mix proportion and other aspects of the quality control of high performance concrete.
Keywords: high performance concrete; superplasticizer; concrete; quality control
中图分类号：TU528.34文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
前言
高性能混凝土具有高耐久性、良好的工作性、较高的强度以及较好的体积稳定性，由于其性价比高、经济和社会效益显著而越来越受到人们的重视并得到广泛的应用。高性能混凝土以耐久性为前提，同时具有良好的工作性能，满足设计要求的力学性能，它有比普通混凝土更为卓越的性能和结构，主要具有以下性能：①高强；②高的弹性模量；③在恶劣的条件下耐久性良好；④低渗透性和扩散性；⑤抗化学侵蚀能力；⑥抗冻融破坏；⑦体积稳定性一抗裂性；⑧易密实且不易离析。由于混凝土具有适应性好、耐久性高、能够就地取材、经济性好等优点，是现代工程建设中及其重要的一种工程材料。高性能混凝土的出现对建筑业的发展产生了重大影响。近年来随着现代工程建设的需要和科学技术的发展，高性能混凝土的应用越来越广泛，对其进行严格质量控制的重要性也越来越明显。
一、 高性能混凝土的质量控制内容
高性能混凝土的质量控制与普通混凝土的质量控制不同，高性能混凝土在性能上有许多特殊要求，其质量是一个相对综合性能的指标。主要表现在
（1）高性能混凝土对耐久性有较高的要求。
（2）与普通混凝土不同的是高性能混凝土不是以强度作为最重要的评价指标。它是以耐久性为主要设计指标。例如在国外的有的桥梁工程中所使用的混凝土要求具有高的流动性、耐久性和体积稳定性，而对强度的要求为30-40MPa。可见并不一定是以高强为设计指标。
（3）高性能混凝土要求具有良好的工作性，既满足施工所需的流动性又不发生泌水、离析。
对于高性能混凝土的质量控制要从各个环节起，严格控制确保混凝土的质量，发挥材料最佳作用。
二、 高性能混凝土的技术要求
高性能混凝土具有丰富的技术内容，对高性能混凝土有不同的定义和解释， 一般认为高性能混凝土的基本特征是：具有高耐久性和高工作性的混凝土，特点是强度高、弹模高、耐久性好、变形小，可显著改善结构性能，降低结构设计尺寸，节约混凝土的原材料，加快施工进度，提高建筑工程的经济效益，并能适应现代化建筑结构向大跨度、重载、超高层和承受恶劣环境条件的需要。高性能混凝土是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术制成的混凝土。
三、 高性能混凝质量控制
3.1 原材料的质量控制
3.1.1 水泥
水泥的品种、细度、矿物组成及其含量是影响它与高效减水剂相容性的因素。水泥细度增大促进水化速度加快水泥中的含碱量则会加速水泥的早期水化速率，导致需水量增大并加快工作度损失。需水量如果增大，也就制约了混凝土强度的发展，所以要重视选用水泥时考虑高效减水剂相容性带来的影响。水泥是混凝土产生强度的胶凝材料，一般采用标准稠度低、强度等级不低于42.5级硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。同时在选用水泥时除配制普通混凝土所要考虑的因素外，还应注意水泥质量的稳定性，与高效减水剂的相容性的好坏。
3.1.2 掺合料。
用于配制混凝土的活性掺合料有粉煤灰、硅粉、复合型无机超细粉、磨细矿渣等。铁道科学研究院利用粉煤灰作为掺合料研制的粉煤灰混凝土, 其强度达到80-90MPa，塌落度达到18cm以上，以利于用泵送施工。清华大学冯乃谦教授利用硅粉作为掺合料研制出100MPa以上混凝土。掺合料已成为配制高强度与高性能混凝土的重要成份，它是节约水泥用量、降低水化热、提高新拌混凝土的工作性能、减少混凝土收缩裂缝，保证混凝土硬化后的体积稳定。
3.1.3 减水剂
随着高性能混凝土和泵送工艺日益广泛的应用， 要求混凝土具有高强度和高流动性等特征，具有高减水率、低坍落度损失、强保塑性的混凝土外加剂是配制高性能混凝土的关键因素。目前国内用于配制高强度与高性能混凝土的减水剂主要是萘系高效减水剂，减水率一般在15%-20%。为了解决高强混凝土坍落度损失问题，高效减水剂一般与缓凝剂复合使用。配制高性能混凝土时要特别注意控制高效减水剂的适当剂量，在配制混凝土时，高效减水剂的掺量通常接近或等于饱和掺量。在配制工作度大于20cm的混凝土时，如继续增大剂量不仅不能改善工作度或增大减水率，还容易现出明显的泌水、离析现象。产生这种现象的原因， 是过量减水剂的缓凝作用使被分散的水泥颗粒不稳定性增大，产生的沉降导致泌水，使浆体和骨料间的界面粘结力减小乃至破坏， 从而影响混凝土的物理力学性能，并大幅度降低耐久性。所以，在配制混凝土时，需要特别注意控制高效减水剂的适宜剂量。
3.1.4 骨料
粗骨料可采用碎石，其级配和粒形对配制高强度与高性能混凝土有很大影响， 要求含泥量≤1%，级配良好，要求其压碎指标值在5.0%-8.0%范围以内粒径5-20mm的级配最适宜配制混凝土。石子中针片状含量增加和级配不好使混凝土和易性降低。
细骨料可选用细度模数2.7-3.1的中砂，细度模数小的砂会使混凝土更加发粘。必须重视砂中含泥量对混凝土强度性能的影响。砂子含泥量越小，混凝土强度越高。一般规定砂的含泥量不大于2.0%。
3.2 高性能混凝土设计配合比的控制
在原材料确定后，水灰比是决定混凝土强度的主要因素，控制好水灰比是保证混凝土质量的关键。国内外的大量试验研究结果表明配制C50-C60混凝土的水灰比可取0.31-0.35；配制C80-C100混凝土的水灰比可取0.28。配制C50以上混凝土，水泥用量300-470Kg／m3为宜。掺用掺合料后的胶凝材料总量也不超过550Kg／m3。混凝土用水量除水灰比降低而减少外，主要取决于混凝土的要求坍落度及粘性。