高性能混凝土应用及质量控制研究

周海亮　雷改娟

【摘要】高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，采用严格的施工工艺，采用优质材料配制，便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。本文主要讨论了高性能混凝土在工程中的应用及质量控制要点。

【关键词】高性能；混凝土；应用；质量控制；

0.引言

近些年来，混凝土在建筑工程中的应用越来越广泛，混凝土的强度不断提高，某些工程根据自身特点需要，在提出高强度的同时，也提出耐久性施工和易性的要求，高性能混凝土随之产生，但在施工中高性能混凝土的质量控制也备受关注，根据从事工程施工多年的经验积累，根据高性能混凝土的特点，提出了在施工过程中应重视的若干问题及质量控制方法。

1.高性能混凝土的应用

由于高性能混凝土具有变形小、刚度大、弹性模量高、稳定性好、抗渗性好、耐久性高、工作寿命长、维修和重建费用少等优点，因此在国内外工程中，高性能混凝土得到了广泛的應用。在工程中，高性能混凝土可以解决以下工程难题：

（1）承载力要求较高

近年来，建筑结构的高度不断增加，因此，底层受压构件要承受越来越大的压力.为了提高构件的承载力而不增加构件截面尺寸，应采用高性能混凝土。高性能混凝土不仅能保证构件的承载力，还能有效减小截面的尺寸，从而不会影响底层的空间要求和使用功能。

（2）耐久性要求较高

防波堤、船坞、码头、采油平台等港口和海洋工程，都要求建筑物能够具有较高的耐久性，以抵抗海水的冲刷和腐蚀。高性能混凝土就具有优良的耐久性，可以保证这些建筑物的正常使用。

（3）耐磨性要求较高

等级较高的混凝土结构路面要求具有较高的耐磨性能，因此，为提高混凝土路面的抗磨损性能，应采用高性能混凝土，并通过对配合比的优化设计，提高路面的耐磨性。

（4）泵送高度要求大

混凝土泵送施工是一种常见的施工方式，随着建筑结构层数的增加，泵送高度越来越大。大量试验表明，高性能混凝土工作性能优异，可大大降低施工难度，使混凝土的一次泵送高度达到300m以上。

（5）钢筋密集、混凝土浇筑困难

有些构件受力复杂或承担的内力较大，因此，配筋很密，混凝土浇筑非常困难。高性能棍凝土的流动性好，可以保证这些构件的顺利施工以及工程的质量。

2.高性能混凝土配合比设计原则及性能。

2.1高性能混凝土配合比的设计原则有

（1）熟悉施工图纸，认真领会设计意图，全面了解设计要求的混凝土应承担的功能，并做好相应的技术信息收集和准备工作，同时，在施工中应对现场进行实地的勘察，收集水文、地质、气象等原始资料。

（2）加强原材料管理。混凝土强度会受到混凝土材料变异的影响，配制C50级高强混凝土，不需要用特殊的材料，但必须对本地区所能得到的所有原材料进行优选。所使用材料一方面应具有较好的性能指标，另一方面还要有稳定的质量，即性能不能有太大的波动。因此，这就要求工作人员严把质量关，不允许不合格的材料进场，在进场材料与原材料不符时要及时汇报，并采取相应措施。

（3）将混凝土的毛细孔填满，以确保混凝土的强度，并增加混凝土的密实性。在混凝土的配比中，加人微米级径的超细活性颗粒，这些颗粒可以在水泥浆中水化，从而能减少和填充混凝土的毛细孔，提高混凝土的强度和密实性。

2.2高性能混凝土的性能

（1）工作性。高性能混凝土可最大限度的保障混凝土的品质，具有良好的工作性能，且施工方便。

（2）安全性。这是配比设计的最基本准则，在满足设计强度的前提下，合理优化配合比，进一步提高混凝土抗裂性、稳定性、抗渗性、耐久性。

（3）经济性。高性能混凝土能够改善混凝土的工作性、提高混凝土的强度和耐久性，从而提高经济效益。此外，高性能混凝土中粉煤灰、矿粉等掺合料的加入节约水泥的用量的同时，还能有效利用电厂、炼钢厂的衍生物。变废为宝，循环利用。

（4）耐久性。《海港工程防腐蚀技术规范》（JTJ270-2000）中要求以水胶比和胶凝材料用量来规范混凝土强度，较传统的通过水灰比和水泥用量控制混凝土的耐久性，使混凝土的耐久性得到了大大的提高。

（5）环保性。正如上文中提到的，高性能混凝土可以充分利用电厂、炼钢厂的衍生物等材料，从而将这些可能污染环境的物质转变为资源，不仅减少了资源的耗费，还保护了环境。

3.高性能混凝土的质量控制

（1）在实际施工期间，一定要对混凝土的质量严格控制，若是出现下列情况，要立即停止施工，对混凝土进行清理。主要包括：混凝土料放置时间过长导致出现混凝土凝固；不同等级的混凝土混合到一起，导致质量无法达标；混凝土振捣不到位，成品密实度有限；混凝土级配出现错误，导致无法正常施工。

（2）振捣方式的质量控制。振捣方式不对可能会造成混凝土的表面浮浆、分层、离析、麻面等质量问题，所以，施工方要根据设计图纸及其施工规范等做好施工方案，并及时向所有操作人员做好技术交底，以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）在施工中应确保埋石的垂直和水平距离，并且不能影响振捣，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和埋石大小，并保证埋石的洁净以及埋石与模板的距离，以确保混凝土的质量。

（4）事先确定施工缝的预留位置。施工中不能随意改变施工缝的位置，同时要处理好施工缝的接搓。当混凝土的强度达到1.2Mpa时，立即清除混凝土表面的水泥浮浆和松动石子，将施工缝处混凝土表面凿毛，用水冲洗干净，将积水清理干净后，首先采用高标号的水泥砂浆对施工缝处的旧混凝土进行表面浇抹，保证新旧混凝土直接达成完美的过渡，随后，将新的混凝土细致的捣实，进而有效保证二者直接达成很好的连接，实现一体化。

（5）二次振捣，多次搓压表面。由于高性能混凝土在拌制过程中掺加了多种外加剂及掺和料，在缓凝过程中，由于周围环境及水泥的水化作用，可能会导致混凝土失水较多，产生收缩裂缝。一般来说，在混凝土初凝前进行二次振捣或多次搓压表面，可以有效防止表层裂纹，并能在一定程度上提高混凝土的强度。

4、结束语

使用高性能混凝土可以节约原材料、降低成本、缩小构件体积、克服肥梁胖柱问题、增大有效使用空间、大大增强结构的抗冻性、耐磨性及耐化学腐蚀性。高性能混凝土从根本上降低了混凝土中氯离子的扩散系数，提高了混凝土的护筋性能，使混凝土的质量达到了耐久性设计的要求，它所具有经济性和环保性应在今后的工程中大力推广。此外，随着建筑结构的巨型化、高耸化和大跨化，推广和应用高性能混凝土也是建筑发展的必然趋势。

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