谈“高性能混凝土配制问题与对策”

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1、谈“高性能混凝土配制问题与对策”摘要：介于目前国内原材料的不稳定性，混凝土的配制带来若干问题。本文通过高性能混凝土配制中所遇到的一些问题做探讨与分析，提出相应的对策，与同行商榷！关键词：高性能混凝土;问题;水泥1前言高性能混凝土(HighPerformanceConcrete.HPC)是20世纪80年代末90年代初，以耐久性为首要设计指标，在满足结构功能和施工工艺条件下，采用低水胶比，选用优质原材料，掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂配置而成。高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性.被认为是目前全世界

2、性能最为全面的混凝土，在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越。2配制高性能混凝土原材料传统混凝土配制只有水泥、砂、石、水等四种组分，高性能混凝土配制除水泥、砂、石、水之外，还要再增加高效减水剂和磨细矿物掺合料等六种以上组分。对于高性能混凝土来说，因用于结构功能和施工工艺条件不同，则对其原材料的品质性能应有针对性的选择。2.1水泥细度的影响作用2.1.1水泥细度对高效减水剂相容性的影响当高效减水剂产品一定时，水泥的成分和细度是影响水泥和高效减水剂相容性的主要因素。水泥细度的变化加剧了水泥与高效减水剂的相容性问题。通过不同的水泥

3、细度与高效减水剂相溶性试验，发现随着水泥比表面积增加，与相同高效减水剂的相容性变差.饱和点提高，为减小流动度损失需要增加更大掺量的高效减水剂，导致混凝土中水泥用量的增加。2.1.2水泥细度对强度及耐久性的影响通常认为水泥磨得越细，细颗粒越多，水泥的水化速率越快，早期强度提高越快。但粒径在1m以下的颗粒水化最快，几乎对后期强度没有任何贡献，同时因水化快消耗混凝土内部的水分较快，引起混凝土的白干燥收缩，使混凝土容易产生裂纹。并且由于粗颗粒的减少，减少了稳定体积的未水化颗粒，因而影响到混凝土的长期性能。由于水泥粗颗粒的减少，减少了稳定体积未水化

4、的颗粒，从而也影响到混凝土的抗渗性、抗冻性、抗碳化能力、抗侵蚀性等。2.2外掺料的特性及掺量探讨高强混凝土一般含有较多水泥，因此收缩大，并在硬化时产生更高的温度；现代水泥又因为细度更高而更易开裂。经验说明，最经济有效的解决办法是将混凝土中的部分水泥用粉煤灰或矿渣来替代。含有粉煤灰或矿渣粉的混凝土在砂浆与粗集料的结合区的强度更高，不易发生微裂，因而具有更高的水密性和耐久性及使用寿命。但由于不正确的观念或技术方面的束缚，在外掺料的使用中也会存在一些对混凝土不利因素。2.2.1粉煤灰粉煤灰属于CaO、A1203，SiO2系统，其化学成分以Al2

5、03和SiO2为主，次要成分为CaO和Fe2o3以及少量的MgO和S03，等。由于煤粉高温燃烧，其中主要成分铝、硅形成活性成分，同时粉煤灰的比表面积较大且较为经济，用于混凝土中的粉煤灰比表面积一般在400～500m2／kg之间。粉煤灰的主要作用可以包括以下几方面：(1)填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，使混凝土更为密实，在水泥用量较少的混凝土中尤其显著。(2)对水泥颗粒起物理分散作用，使其分布得更均匀。当混凝土水胶比较低时，水化缓慢的富有水分的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分。(3)粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生

6、火山恢反应，不仅生成具有胶凝性质的产物(与水泥中硅酸盐的水化产物相同).而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用。(4)粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土阂水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。(5)粉煤灰水化时吸收水泥水化后剩余的碱，一是避免活性骨料发生碱一骨料反应，二是粉煤灰慢慢水化使混凝土后期强度持续增长。2.2.2磨细粒化高炉矿渣粉磨细粒化高炉矿渣粉(义称矿渣微粉，矿粉或GGBS，GGBFS)是从炼铁高炉中排出的，以硅酸盐和铝酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后粉磨所得的粉体材料，是优质的混凝土掺合料和

7、水泥混合材，它以独具的自身水化硬化特性以及较高活性成分，足当今世界公认的配制高耐久性混凝土结构的混合材料之一。矿渣粉作为混凝土的外掺料，如单掺矿粉以不超过40％为宜。矿渣粉对拌合用水很敏感，大掺量用于低水胶比时，混凝土粘聚性很高，甚至有扒底(作拌合物试验时有粘钢板)现象，当混凝土坍落度较大(用水量较多时)，混凝土拌合物又会呈泌水现象。2.3外加剂的应用商眭能混凝土应用的外加剂主要是高效减水剂、引气剂和缓凝剂。高效减水剂可以与引气剂、缓凝剂复合便用，也可以单独使用。高性能混凝土应用的外加剂不应含有盐成分的早强剂和防冻剂。高性能混凝土的凝结时

8、间、含气量应根据混凝土等级、灌筑部位、施二工艺、气候条件等因素按需要进行调整。3混凝土的试拌调整当配合l：中各种材料数量确定之后进行试拌，由于掺合料及水泥需水量的差异，以及外加剂的减水率不足等