混凝土质量控制与评定

1、对高性能混凝土的质量控制的探讨对高性能混凝土的质量控制的探讨 姓 名： 指导老师： 学 号： 内容提要 v高性能混凝土的特点 v高性能混凝土原材料的质量控制 v高性能混凝土质量的设计配合比控制 v高性能混凝土质量的施工控制 v高性能混凝土的验收与评定 v小结 1 1 背景背景 人类改变自身生存环境的建设活动的规模一直在扩大中， 但是资源与环境的压力又成为制约发展的瓶颈。高性能混凝土 的出现在一定程度上缓解了这种矛盾，既可减少水泥熟料的使 用，又合理地利用了发电、炼钢等部门产生的大量工业废渣， 同时又提高了混凝土的性能，满足了耐久性的要求。可以说高 性能混凝土是一种生态混凝土，21世纪的混凝土必

2、然是高性能 混凝土。高性能混凝土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。 高性能混凝土：指采用普通原材料、常规施工工艺，通过掺加外 加剂和掺合料配制而成的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能 优良的混凝土。具体是： （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。 2 2 高性能混凝土的特点高性能混凝土的特点

3、高性能混凝土的性能主要有如下几个方面高性能混凝土的性能主要有如下几个方面: (1)拌合物的工作性能：为了在施工时易于操作且能保证质量， 高性能混凝土拌合物应具有良好的工作性。工作性包括填充性、 可泵性、和稳定性(抗泌水和抗离析性)等概念。 (2)高性能混凝土的耐久性：混凝土只要其渗透性低，就有良 好的抵抗水和侵蚀介质浸入的能力。高性能混凝土由于水胶比 低因而具有低渗透性，所以其耐久性好。 (3)高性能混凝土的强度：尽管高性能混凝土的水胶比范围较 窄，但强度范围却很宽。高性能混凝土在原材料和配合比上按 耐久性进行设计，抗压强度仍是检验其质量的重要指标。 3 3 高性能混凝土原材料的质量控制高性能

4、混凝土原材料的质量控制 (1)水泥：除水泥标号外，水泥矿物组成和细度都对高性能混凝土的性能 有影响。一般来说，配制高性能混凝土所用水泥其C3A含量(质量分数)应 低(一般不超过8)，而水泥中游离氧化钙、游离氧化镁和三氧化硫等有 害成分应尽可能的少。高细度水泥早期强度增长很快，但后期强度增长缓 慢，且水化热大所以水泥细度应合适。高性能混凝土由于掺加了外加剂 ，因此水泥必须与所用外加剂相容性好。 (2)水：拌制高性能混凝土的水，其质量应符合混凝土拌和用水标准 JCJ63-89的规定。凡符合饮用水标准的水，即可使用。为防止发生破坏性 碱骨料反应，当结构处于潮湿环境且骨料有碱活性时，每立方米混凝土拌

5、和物(包括外加剂)的总碱含量不宜大于3kg，超过时应采取抑制措施。为 保证骨料质量，采用分级清洁存储、分级运输、分级计量。添购反击式破 碎机、筛分机及洗砂机。 (3)集料：与普通混凝土相比高性能混凝土强度高，用水少，因此 集料的性能对混凝土的强度、工作性等将起到极其重要的作用。 因此在配制高性能混凝土时。应选用合适的集料。比如粗集料的 强度，集料一水泥浆界面粘结强度对高强混凝土的强度影响很大， 因此所用粗集料其强度一般宜为混凝土强度1.52.0倍，或压碎 指标应低于10。 (4)外加剂：配制高性能混凝土的关键之一是选择与水泥相容性好 的外加剂。外加剂与水泥的适应性较好时表现为：新拌混凝土工 作

6、性能得到明显的改善，根据需要能有效控制混凝土凝结时间； 坍落度损失小，混凝土密实性好，各龄期强度有较大。 (5)掺合料：高性能混凝土以耐久性为主要设计指标，普通硅酸 盐水泥混凝土很难满足HPC综合性能要求，因为硅酸盐水泥早期 水化热较大，混凝土坍落度损失大，界面区的CH取向及其抗侵 蚀性能差等弊端是硅酸盐水泥混凝土自身难以克服的问题。而 粉煤灰等掺合料对混凝土工作性、力学性能及混凝土内部组成、 结构的改善，大大提高混凝土的耐久性，克服硅酸盐水泥混凝 土存在的许多潜在的及现实的问题，因而这类能显著改善混凝 上耐久性和工作性的掺合料是配制高性能混凝土必不可少的组 分。配制高性能混凝土时，宜采用优质

7、掺合料。如对于粉煤灰， 一般采用粒径为10Lm的分级灰。 4 4 高性能混凝土质量的设计配合比控制高性能混凝土质量的设计配合比控制 合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定，除满足确定、耐久性要 求和节约原材料外，应该具有施工要求的和易性。因此要实验室设计 合理的配比，必须提供合格的水泥、砂、石。水泥控制强度，砂控制 细度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料达到 合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理 的进行，达到设计和验收标准。 正确按设计配合比施工： 首先要及时测定砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。 其次，要用重量比，不要用体积比。 最后，要及

8、时检查原材料是否与设计用原材料相符，这要求供方 提供两份同样材料，一份提供给实验室，一份给工地，工地收料人员 应按样本收料，如来料与样本不符，应马上向上级汇报，及时更改配 合比(材料不合格不收料除外)。 配合比设计原则 耐久性原则 强度原则 工作性原则经济性原则 配合比设计的基本原则： （1）水灰比法则:根据这一法则确定水灰比，以保证混凝土的 强度和耐久性，对高性能混凝士，由于将矿物掺合料当作胶凝材料 的一部分，因此计算的应该是水胶比。 （2）最大密实度法则:该法则的基本思路是各种材料互相填充 空隙，以达到混凝土密实度最大，换言之就是各种材料的密实体积 总和等于1m3绝对密实的混凝土体积。根据

9、这一法则可确定配合比中 的浆集比与砂率，以确保混凝土的强度，耐久性和经济性。 （3）最小单位用水量法则:根据这一法则可在水胶比一定及原 材料一定的情况下，确定能满足混凝土工作性的最小用水量，这和 普通混凝土中的恒用水量法则相似。 根据上述三大法则，可初步确定混凝土配合比中的水胶比、浆 集比、砂率与最小单位用水量这四个最基本参数，再通过一定的方 法，根据经验和试配确定外加剂和外掺料的用量。 5 5 高性能混凝土质量的施工控制高性能混凝土质量的施工控制 混凝土的搅拌： 高性能混凝土由于水胶比低、粘性大同时又有较高的密实性 要求，故对搅拌机的型式与搅拌工艺有一定的要求。应采用卧轴 强制式搅拌机搅拌。

10、不同的投料顺序与拌和方式对高性能混凝土 拌和物的性能有很大影响，应结合实际情况选用。 混凝土的运输： 混凝土搅拌完毕后应在45小时内送到浇筑地点。从搅拌站 到施工现场的运输，主要应解决坍落度损失问题。这需要搅拌站 和施工现场之间密切配合，使运输速度和浇筑速度相协调。运输 时应尽可能缩短运输的路程和时间，采取有效的保温、防热，防 雨和防风措施。 混凝土的浇注振捣： 由于高性能混凝土的坍落度大、流动性高，对模板的压力增 大，接近于液体压力，因此设计时对侧压力的取值，对模板的选 形、选材都要经过特别的计算，模板的形状和大小、配筋情况、 浇筑速度和高度、凝结速度、环境温度等因素。环境湿度和水化 热对高

11、性能混凝土拌合物的坍落度和强度都有较大的影响。减小 水化热的影响应采取措施降低内外温差：在酷暑期应采取一定的 冷却措施，如降低拌合物温度、浇筑安排在夜间等。混凝土应分 层振捣，分层厚度不大于800mm，振捣时采用插入式高频振捣器， 局部采用插入式和附壁式振捣器共同振捣。振捣时应快插慢拔， 每点振捣时间以混凝土表面呈现浮浆和不再沉落、不再冒气泡为 止，振捣应连续进行。 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

12、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 养护效果高性能混凝土早期强度增长较快，一般3天达到设计强 度的60，7天达到设计强度的80，因此，混凝土早期养护特 别重要。通常在混凝土浇筑完毕后采取以带模养护为主，浇水养 护为辅，使混凝土表面保持湿润，保证其强度正常发展。养护时 间不少于14天。 6 6 高性能混凝土的验收与评定高性能混凝土的验收与评定 高性能混凝土的验收： (1) 工作性：高性能混凝土的工作性主要通过坍落度试验、坍 落度经时损失测定、L形流动试验、可泵性指标测定、外加剂与 水泥的相容性测定等来验

13、收。 (2) 强度：高性能混凝土的强度可按混凝土结构工程施工 及验收规范(GB50204)中规定的方法进行评定，尽量选择统 计方法进行评定。除验收混凝土的强度外还应当查看现场质 量控制记录，包括各项主控性质的质量控制图和质量变化所 采取的措施与结果。对于重要工程，应同时抽取多组标准立 方体试件，分别进行标准养护，密封下同温养护和密封下的 标准温度养护，以对实际结构中的混凝土强度作出明确的评 估。高性能混凝土的强度在28天以后有持续较大的增长。为 了更充分地发挥混凝土的潜力，对于基础、高层建筑低层柱 子等结构，根据其承受全部设计荷载的时间，建议按60天甚 至90天的强度进行验收。 (3) 耐久性

14、：高性能混凝土的核心是耐久性，无论是抗 渗，抗冻，抗腐蚀、抗碳化、抗碱骨料反应等方面都比 普通混凝土高很多。为了保证高性能混凝土的高耐久性 ，中国工程院土木水利与建筑学部提出了混凝土结构 耐久性设计与施工指南。关于耐久性的质量检验， 混凝土结构耐久性设计与施工指南规定，从现场拌合 物中取样需测定含气量、抗冻等级与氯离子侵入性等三 项指标。氯离子侵入性指标可以用气压法测混凝土的渗 透性能也可以按美国ASTMCl202快速电量测定法进行测 定。其他耐久性指标可按现行标准方法进行测定。 高性能混凝土的评定： 对于高性能混凝土的质量评定。目前为止还是参照普通混凝 土的验收评定方法。即按在浇注时留取和按标准养护试件的抗压 强度值进行评定验收。结构强度以现场水养护的试件抗压强度评 定。由于高性能混凝土和普通混凝土在很多方面存在着明显的差 异，因此高性能混凝土的质量评定方法有待进一步的补充和完善 。另一方面，试验室中的混凝土和现场施工的混凝土在施工运输 方式、振捣形式、养护方式、受力方式