高性能混凝土质量控制研究
来源:用户上传
作者:
【摘要】高性能混凝土的指标高、控制严，质量控制是一个全面而复杂的问题。本文结合高性能混凝土的技术特点从原材料、配合比设计、施工等环节进行了分析,总结出了配制高性能混凝土应采取的措施和施工过程应注意的问题。【关键词】特点 材料控制 过程控制 养护
1.引言
为规范和强化工程实践与学术研究的发展方向，美国国家标准与技术研究院和美国政协会于1990年召开会议，首次提出了高性能混凝土的概念，并很快被世界各国所接受。现在，美国、加拿大、日本等发达国家都投入很大力量进行高性能混凝土的研究。我国国家自然科学基金会和建设部、铁道部、建材总局也已决定对高性能政的研究进行联合资助，并正式将高性能混凝土研究列立为国家级重点科研项目。高性能政目前已被认作是将对建筑业的发展产生重大影响的新一代建筑材料。
2.高性能混凝土有以下特点：
1）拌合料呈高塑或流态、可泵送、不离析，便于浇筑密实；2）在凝结硬化过程中和硬化后的体积稳定，水化热低，不产生微细裂缝，徐变小；3）有很高的抗渗性。其中高工作性是高性能混凝土必须具备的首要条件，即高流动性、高抗分离性、高间隙通过性、高填充性、高密实性、高稳定性；并同时具备低成本的技术经济合理性。
高性能混凝土虽然有如此优越的工作性能，但由于混凝土表面因环境干燥,自由水分急剧蒸发,塑性收缩裂缝就不可避免了。高性能混凝土胶凝材料总量不得超过600 kg/ m3 ,水泥用量不得超过500 kg/ m3 。虽然有大量的矿物细掺料加入,骨料总量低于普通混凝土,总体收缩就会大一些。同时还应考虑到,由于水泥用量的提高,当结构厚度较大时,在硬化过程中水泥产生的水化热导致混凝土内部温度升高,其尺寸虽然未达到大体积混凝土规定的限度,混凝土的内外温差大时,仍会产生温度应力裂缝。因此，控制高性能混凝土的裂缝就成为高性能混凝土应用的重点。
3.高性能混凝土质量控制：
3.1组成材料控制：
水泥
高性能混凝土所用水泥的强度等级应不低于42.8MPa，以保证混凝土的高强度。为确保其流动性，所用水泥的流变性能更为重要，一般要求选用中热硅酸盐水泥，并宜选择活性较高的，这样其标准稠度用水量较低，能使混凝土在较低水灰比例下具有良好的工作性，并可以降低水泥的水化热，提高混凝土的体积稳定性，减少温度裂缝的产生机会。
粗集料
高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料。宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状颗粒含量低(不宜大于5%)的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石，级配符合规范要求。由于高性能混凝土要求强度较高，就必须使粗集料具有足够高的强度，一般粗集料强度应为混凝土强度的1.5－2.0倍或控制压碎指标值>10%。最大粒径不应大于25mm，以10~20mm 为佳，这是因为，粗集料最大粒径越大，混凝土的强度越低，而较小粒径的粗集料，其内部产生缺陷的几率减小，与砂浆的粘结面积增大，且界面受力较均匀。
粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类，一般采取连续级配[s]，控制表观密度≯2.65kg/L，饱和面干吸水率<1%，其中尤以级配良好、表面粗糙的石灰岩碎石为最好，这可能是因为石灰岩的矿物成分能与水泥浆有较好的结合所致。粗集料的线膨胀系数要尽可能小，这样能大大减小温度应力，从而提高混凝土的体积稳定性。
细集料
细集料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂，其质量要求应符合普通混凝土用砂石标准中的规定。砂的粗细程度对混凝土强度有明显的影响，一般情况下，砂子越粗，混凝土的强度越高。配制C60-C8O的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.3的中砂，对于C80-C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂。
活性掺和料
配制高性能混凝土时，掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善，空隙得到充分填充，使硬化后的水泥石强度有所提高。更重要的是，加入活性细掺合料改善了混凝土中水泥与骨料的界面结构。使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到提高。
外加剂
高性能混凝土用外加剂要满足低水胶比条件下提高混凝土流动性的要求，减水率要大(一般在20%以上)，且坍落度的经时损失要小。这就要选用高效外加剂，主要为高效减水剂、引气减水剂及缓凝剂的复合外加剂，高效外加剂是保证混凝土的高性能不可缺少的组成材料，它不仅可以提高混凝土的流动性、稳定性和减少坍落度，而且能够提高混凝土强度和耐久性。
水
水是混凝土的主要组分之一，水质不纯不仅影响混凝土的凝结硬化，还影响混凝土的强度和耐久性。因此，高性能混凝土用水应符合《混凝土拌和物用水标准》(JGJ63)的要求。
3.2高性能混凝土质量的施工中控制 3.2.1 在施工方案中事先确定施工缝预留位置，不能随意变更，施工缝的接槎处理一般情况下应在混凝土强度达到1.2Mp8以上时，在已硬化的混凝土表面清除水泥浮浆和松动石子，将施工缝处混凝土表面凿毛，并用水冲洗干净，不得积水，再用高标号水泥砂浆浇抹表面后用混凝土细致捣实使新IS混凝土结合密实。 3.2.2 振捣方式的质量控制。施工方要根据设计图纸及其施工规范等做好施工方案，并且及时向所有操作人员做好技术交底，预防因振捣方式不对而造成混凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题，进而尽可能降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率，保证混凝土的耐久性。 3.2.3 二次振捣或多次搓压表面。高强、高性能混凝土在拌制过程中，掺加多种外加剂及掺和料，一般情况下缓凝4小时左右，这段时间已浇混凝土表面因环境及水泥水化作用失水较多，容易产生收缩裂缝，经初凝前二次振捣或多次搓压表面，能有效防止表层裂纹，且通过留置的混凝土试块进行强度试验，强度提高5%左右。 3.2.4 在施工过程中出现下列情况之一应挖出混凝土。不能保证混凝土振捣密实或对水工建筑带来不利影响的级配错误的混凝土料；长时间凝固、超过规定时间的混凝土料；下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料。 3.2.5 在浇筑埋石混凝土的时候应该严格控制施工单位的埋石量、埋石大小并保证埋石洁净以及埋石与模板的距离，杜绝施工单位为了单纯提高埋石率而放弃质量。在施工中努力确保埋石垂直和水平距离，以不影响振捣为原则，提高埋石混凝土质量。 3.2.6 浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。
4 加强高性能混凝土的养护 混凝土养护有两个目的：一是创造使水泥得以充分水化的条件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。混凝土的标准养护条件为温度（20±3）℃，相对湿度保持90％以上，时间28d。在实际工程中一般无法保证标准养护条件，而只能采取措施在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。混凝土养护从大的范围可分为自然养护与加热养护两类。
5结束语
高性能混凝土在我国应用已比较普遍，但在材料和施工技术方面应完善，以此文希望广大混凝土技术人员深入探讨，以进一步提高高性能混凝土的施工质量。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-580422.htm
