高性能混凝土特性及施工技术应用探析

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1、高性能混凝土特性及施工技术应用探析摘要：随着现代科学技术和生产的发展，人们对资源、环境、施工、使用性能等要求的不断提高，高性能混凝土也面临着来自使用环境条件恶劣、施工难度大及高耐久性要求方面的挑战。关键词：高性能混凝土；特性；材料选择；配合比；施据统计我国混凝土结构工程中因耐久性影响日趋严重，相关数据表明，大多数工业建筑及露天建筑物在使用20-30年后即需大修处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15-20年，处于复杂环境下的桥梁耐久性与病害状况更为严重。根据2000年全国公路普查到2000年底我国已有各式公路桥梁278809座，公路危桥9597座，每年实际需要维修费用高

2、达40亿元，如何解决混凝土的抗裂性及耐久性已刻不容缓。混凝土工程的发展着眼于耐久安全、节能经济以及适应严酷环境或特种需求性能等方面，在已往混凝土配合比设计几乎只考虑强度等级，而忽视混凝土构件的耐久性、变形性及周边环境因素对混凝土本身的影响，由于设计人员专业知识水平的限制，或岀于保守考虑和对原材料认识方面的不足，配合比设计往往单方水泥用量偏大，拌和后混凝土水化热短期内急剧发生，构件内外部因温差大而产生温度裂缝；或因环境因素的叠加影响及后期养护、维护工作不到位，混凝土构件受氯离子侵蚀引发钢筋锈蚀，导致开裂。而在后期交付使用过程中，荷载的集中释放，使得原有裂缝进一步扩张，

3、维护保养过程痛苦不堪，成本费用较高，裂缝问题成为困扰结构安全的最大隐患。从使用寿命及经济成本方面考量,此类构件往往还未达到设计年限就因安全问题而不得不拆除，社会资源浪费严重。如何解决混凝土在耐久性方面存在的问题呢？本文就高性能混凝土的特性、原材料选择、配合比设计思路及施工注意事项等方面提出了建议仅供大家参考。1高性能混凝土的特性1.1高耐久性和耐腐蚀性能混凝土是一种由多种成分组成的非匀质性材料，如要具备耐久性，就必须使混凝土具备足够的密实性。通常做法是采用较低用水量及水泥用量，水胶比一般低于0.4,—般情形下可掺入粉煤灰约20%.矿渣粉30%来等量或超量替代水泥，同

4、时加入高性能减水剂来降低单方用水量。作用机理:由于矿物掺合料的加入及单方用水量的减少，原混凝土中微结构得以优化，孔隙得以改善并填充致密，由于内部通道载体的密闭或消除，使得水或外界其他一些有害杂质难以浸入，混凝土结构中钢筋锈蚀的几率降低，从而延长混凝土使用寿命，所以高性能混凝土具备高耐久性及耐腐蚀性能。1.2施工性和适用性现代混凝土桥梁工程向大跨度、高荷载发展，预应力混凝土梁体布筋密集，体积庞大，这势必要求混凝土具有良好的工作性能及大流动性，并在远距离运输后保证混凝土坍落度的经时损失，施工过程中不得出现离析分层现象且便于振捣,还要保证混凝土整体浇筑的连续性。普通混凝土

5、拌和物性能很难满足这样近乎苛刻的条件，为解决在实际应用过程中存在的问题，高性能混凝土的概念及应用发展由此而得以推广,因掺入大量的磨细矿渣及粉煤灰，改善了混凝土拌和物的粘聚性和保水性，掺入高性能聚竣酸减水剂后有效分散了混凝土材料当中胶材组分，使得浆体包裹性变强，增加了混凝土自身的流动性及扩展度，便于泵送施工，因矿物掺和料后期活性持续增长，使得构件强度富余量变大而稳定。因此，高性能混凝土被广泛应用于各种重要基础工程，如大型跨海桥梁、码头、堤坝、高层建筑、海底隧道等等。1.3力学韧性及体积稳定性混凝土的体积稳定性直接影响混凝土结构的受力性能,严重者会影响结构的安全。影响体

6、积稳定性的几种主要因素,收缩变形是混凝土的固有特性，减少收缩的主要途径是从减少用水量，减少水泥浆用量，优化砂石级配，降低砂率,提高混凝土的密实度及匀质性等。减少徐变的主要办法有：提高混凝土的强度，减少混凝土中的水泥浆含量，不要过早使混凝土承受荷载等。提高弹性模量的办法有：提高混凝土的强度，采用弹性模量高的集料，改善混凝土的级配，提高混凝土密实度及匀质性。就体积稳定性的而言，目前国际上还没有一个统一标准。一般来讲，要求混凝土的收缩变形小、徐变变形小，弹性模量高，温度膨胀系数尽量与钢筋一致。相关试验表明，高性能混凝土具备这一要求。1.4经济性对于在恶劣环境中使用的基础设

7、施工程，如果采用普通混凝土不仅不能满足设计要求，加上为弥补自身性能方面不足而采取特殊措施，如在混凝土中加入抗渗剂、防腐剂、阻锈剂等等，其成本费用之高可以想象，再考虑后期维护费用与安全使用寿命，高性能混凝土的使用成本将远远低于相同环境中的普通混凝土。2配制高性能混凝土对原材料的技术要求2.1胶凝材料%1水泥除水泥标号外，水泥矿物组成和比表都对高性能混凝土的性能有直接影响。一般来说，配制高性能混凝土所用水泥C3A含量应低于8%,其中游离CaO、MgO和S03等有害成分应尽可能减少。比表面积大的水泥早期强度增长较快，但后期强度发展缓慢，而且水化热大，所以水泥比表面积应