在高海拔地区高性能混凝土设计-拌制和质量控制

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1、在高海拔地区高性能混凝土设计拌制和质量控制　　摘要：介绍了高性能混凝土所具有的高强度、刚度、弹性模量和耐久性强等特点,探讨了高海拔地区在道路桥梁高性能混凝土的设计、拌制方法,阐述了施工中的质量控制要点。关键词：高海拔地区；高性能混凝土；设计与制作；施工方法；质量控制；配合比中图分类号：U214文献标识码：A文章编号：1高性能混凝土的特点及应用所谓高性能混凝土（highperformance9concrete）是一种能满足特殊性能和特殊用途的混凝土，即针对不同用途要求，对下列性能有重点地予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、

2、经济性等。其技术措施包括：改变配合比，添加高效添加剂等方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命。尤其在高海拔地区，昼夜温差较大，而道路桥梁工程，如桥梁承台基础均为大体积混凝土，若技术措施不当，混凝土在浇筑后，混凝土易产生裂缝，导致混凝土弹性模量和耐久性强度达不到工程质量要求。因此，仅采用常规材料、普通拌和、常规浇筑和养护等措施是达不到高性能混凝土要求的。高性能混凝土与传统混凝土配合比设计思路不同的是，高性能混凝土把结构物的耐久性作为一个重要技术指标，并在设计与配制中满足混凝土各阶段的不同性

3、能要求。在塑性期，高性能混凝土的工作性能十分优异。在都使用180～170kg/m3拌合水量的情况下，高性能混凝土的坍落度可达240mm以上，而既有良好粘聚性、又不产生泌水的传统混凝土的坍落度也只能达到50～70mm。在使用期，与用水量相同、掺加高效减水剂的传统混凝土相比，高性能混凝土无论是干燥收缩量还是真空失水量均有明显减少，尤其是真空失水量比传统混凝土减少近50%，这表明其孔缝已大大降低，具有很高的抗渗性能，这对提高混凝土结构物的耐久性无疑是非常有效的。此外，高性能混凝土具有很高的早期强度。9高性能混凝土在桥梁中的应用。高性能混凝土广泛

4、用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基。高性能混凝土有广泛的应用性，具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能，早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是：①跨径更长；②主梁间距更大；③构件更薄；④耐久性

5、增强；⑤力学性能加强。2高海拔地区高性能混凝土的设计方法2.1材料选择高性能混凝土的配制要根据高海拔地区工程实际的要求及所处的环境确定原材料的品种与质量。水泥一般要求选用中热硅酸盐水泥，细骨料要求选用中粗河砂，级配良好，表面含水率≯4%。粗骨料要求选用石灰碎石或花岗岩碎石，级配合格，最大粒径不超过20mm，其中粒径为5～13mm、13～20mm的要分别贮存，表面含水率≯1%。添加剂主要为高性能减水剂和加气剂。掺合料可用高炉矿碴、粉煤灰、石灰石粉等。采用上述材料获得高性能、超流动混凝土的关键在于利用减水剂充分激发水泥和混合材的和易性，并需要

6、进行细致的配合比设计和合理的搅拌、制作。2.2配合比设计选择合理配合比参数的主要依据是耐久性、流动性与强度，根据这些要求确定原材料的数量与质量。2.2.1细骨料容积比将细骨料分为粗粒细骨料(粒径≥0.06mm)和微粒细骨料(粒径≯0.069mm)两种。微粒细骨料与水泥等粉质物具有相同的物理性能，设计时将其归入粉质物类。将粗粒细骨料的容积与除去气泡后的砂浆容积(M)之比定义为粗粒细骨容积比Sc/M。从混凝土凝固角度考虑，Sc/M越大越好，但超过某一限度后，细骨料之间将互相直接咬合，引起砂浆，甚至混凝土流动性恶化。经过分析与研究，Sc/M取0

7、.40较为适宜,这样细骨料容积比S/M=0.40/(1-Ksf)。2.2.2水灰比在确定水灰比之前，先要通过试验求出水泥的约束水灰比，这里约束水灰比指与不参加混凝土流动、约束固体粒子(主要为水泥)的水量对应的水灰比，然后适当添加高效减水剂进行坍落试验和砂浆流动度试验。当满足相对坍落面积比为5，坍落度流动相对速度比为0.90～1.1时，相应的水灰比就是所求的值。需要指出的是，高性能混凝土按重量所得的水灰比一般在0.30左右，远比普通混凝土(约为0.50)低。2.2.3含气量在高海拔地区，由于昼夜温差大，宜采用引气混凝土。即在浇筑时必须掺用引

8、气剂，并应满足相应强度等级中最大水胶比和胶凝材料最小用量的要求；对处于其他环境作用等级的混凝土，亦可通过掺加引气剂(含气量≮4%)提高其耐久性。混凝土抗冻性的耐久性指数(DF)9应符合现行行业