刍议高性能混凝土在公路工程施工中的应用
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摘 要：本文通过对高性能混凝土的初步介绍，为以后试配和使用高性能混凝土的工作者提供参考。
关键词：高性能混凝土；工程施工；应用
一.高性能混凝土的性能
高性能混凝土是以耐久性为主要目标进行设计的混凝土，它以优异的耐久性为主要特性，具备良好的工作性、又有优异的力学性能与耐久性，易于浇注、捣实而不离析；能长久保持的力学性能；高早期强度；体积稳定性。混凝土应具备的性能是：在新拌状态有良好的工作性，即高流动性而不离析、不泌水，以便成型均匀、密实；水化硬化早期的沉降收缩和水化收缩小、低温升，硬化过程低干缩，以达到无初始裂缝；硬化后的渗透性低，有高抗外部因素侵蚀能力。
二.高性能混凝土的原材料选择
1.要求
A.水泥。1.配制高性能混凝土宜选用标号不低于32.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其余性能应符合GB175的规定。不宜采用早强水泥。2.水泥比表面积不宜超过350㎡/㎏，碱含量不宜超过0.6%。3.游离氧化钙含量不宜超过1.5%。4.泥熟料中C3A含量应不宜超过8%。
B.细集料。细骨料应选择级配合理、质地均匀的天然中粗河砂。2.度模数宜为2.6～3.2。
C.粗集料。1.粗骨料应选择级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的碎石。也可采用碎卵石和卵石，不宜采用砂岩碎石。2.骨料宜采用二级配石，粗骨料最大粒径不大于31.5mm，且不超过钢筋保护层厚度的2/3，不超过钢筋最小间距的3/4，强度高的混凝土颗粒粒径不大于25mm。3.粗集料的松散堆积密度应大于1500kg/cm3，紧密空隙率宜小于40%，吸水率易小于2%。。
D.粉煤灰等其它掺加料
应选用来源固定、品质稳定、来自固定的产品。产品质量要符合技术条件的要求。
E.水。拌制高性能混凝土的水，其质量应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。凡符合饮用水标准的水，即可使用。
F.外加剂。采用符合《混凝土外加剂》GB/T8076及《混凝土泵送剂》JC473的规定或经部级鉴定的产品，并经检验合格后方可使用。
2.说明
A.水泥：由于高性能混凝土中都掺有高效减水剂，水胶比低于0.4，掺入大量矿物细掺料，都使高性能混凝土不同于普通混凝土的流变性能。B.高性能混凝土对石子的颗粒形状很敏感。针片状含量要小于7%，用于泵送时，要小于5%，以免影响混凝土的抗堵塞性能，要符合泵送要求。C.高性能混凝土对砂石料的级配也比较敏感。因此，在选择砂石料时，要综合考虑材料情况，以所选用的砂石料的空隙率最小为目的。D.在高性能混凝土中，由于水胶比都比较小，特别是低标号混凝土，在水胶比较小时试配更难达到所要求的工作性，更要选择好所采用的各种材料，特别是外加剂的选择。
三.高性能混凝土设计法则
1.胶水比法则：可塑状态混凝土水胶比的大小决定了混凝土的强度，并影响硬化混凝土的耐久性。混凝土的强度与水泥强度成正比，与胶水比成正比。胶水比一经确定，绝不能随意变动。
2.混凝土密实体积法则：混凝土的组成是以石子为骨架，以砂子为填充石子间的空隙，又以浆体填充砂石空隙，并包裹砂石表面，以减少砂石间的摩擦阻力，保证混凝土有足够的流动性。这样，可塑状态混凝土总体积为水、水泥、砂、石的密实体积之和。
3.最小单位加水量或最小胶凝材料用量法则：在灰胶比固定、原材料一定的情况下，使用满足工作性的最小加水量，可得到体积稳定的、经济的混凝土。
4.最小水泥用量法则。
四.高性能混凝土施工工艺
1.混凝土拌合。材料计量必须准确，搅拌必须采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌。
外加剂后掺法：①拌合时先向搅拌机加入细集料、水泥、矿物掺合料和外加剂，搅拌均匀后，在加所需用水量，待砂浆充分搅拌均匀后在投入粗骨料，并继续搅拌至均匀。②拌合时先向搅拌机加入细集料、粗集料、部分拌合水喷淋搅拌均匀后，在加胶凝材料和剩余水及外加剂，并继续搅拌至均匀。每一阶段的搅拌时间不小于30s，总搅拌时间不宜小于2分钟，也不宜超过3分钟。外加剂后掺法有利于发挥外加剂的利用率。
净浆裹石法：用部分胶凝材料以极低的水胶比拌合成净浆和石子进行第一次搅拌，然后在加入砂子，用其余的胶凝材料和正常的水胶比进行第二次拌合。第一次拌合时在砂石料表面形成一层水胶比很低的水泥浆裹层，第二次拌合形成的混凝土中的界面过渡层的Ca（OH）2生成量不再富集，取向性不再出现，空隙率大大减小。
2.浇筑与振捣。混凝土入模前应测定混凝土的温度、坍落度和含气量，混凝土浇筑的自由倾落度不得大于2m，当大于2m时应有辅助器具输送混凝土，保证混凝土不离析。混凝土的浇筑应采用分层连续推进的方法进行，浇筑时间间隙不超过90分钟，不得随意留施工缝。
高性能混凝土流动性较好，易于流平和密实，故不需强力振捣，只需用低频振捣器振捣，且可加大振捣点间距，缩短振捣时间，不得随意加密和漏振，每点的振捣以表面乏浆或不冒泡为准，一般不超过30s，避免过振。但对钢筋间距小而密集等仍需酌情加振捣，避免漏振。
参考文献：
[1] 王江波，姜志威. 高性能混凝土应用与发展概述[J]. 科技创新导报. 2009（21）.
[2] 李铁军，孟云芳. 高性能混凝土的发展与应用前景[J]. 河北建筑工程学院学报. 2009（04）.