高性能混凝土

1、一、高性能混凝土的定义;高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。二、高性能混凝土性能;1、高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。2、高性能混凝土具有良好的工作性,混凝土拌和物应具有较高的流动性,混凝土在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具

2、有良好的可泵性、自密实性能。3、高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50 100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。4、高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化后期具有较小的收缩变形。概括起来说,高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土,能最大限度地延长混凝土结构的使用年限,降低工程造价。三、高性能混凝土的质量控制摘要:高性能混凝土原材料选择、配合比设计、计量、拌合、运输、浇筑、养护等过程的质量控制。高性能混凝土以耐久性为前提,同时具有良好的工

3、作性能,满足设计要求的力学性能,它有比普通混凝土更为卓越的性能和结构,主要具有以下性能:高强;高的弹性模量;在恶劣的条件下耐久性良好;低渗透性和扩散性;抗化学侵蚀能力;抗冻融破坏;体积稳定性一抗裂性;易密实且不易离析。影响高性能混凝土性能的因素很多,主要从以下几个方面探讨混凝土的质量控制。原材料选择与配合比的设计1、原材料的控制1.1.原材料技术指标必须符合国家标准、行业标准及混凝土耐久性的要求。1.2混凝土拌合物组成材料尽量简单,因材料种类过多会使混凝土拌合物难以控制。1.3粗骨料的选择至关重要,其级配(颗粒大小与分布和颗粒特征(形状、孔隙率、表面特征它会影响混凝土的用水量和皎凝材料用量,从

4、而影响混凝土的耐久性和体积稳定性,同时决定硬化混凝土的力学性能。2、新拌混凝土工作性能的选择2.1 坍落度:根据施IT艺要求选择适宜浇筑的坍落度,高性能混凝土流动性好且不易离析,坍落度设计时不用太小,泵送混凝土一般设计坍落度为160200ram,非泵送混凝土考虑运输坍落度可以选择100150ram,最重要的是要保证运输和浇筑过程中混凝土不得离析。2.2含气量:考虑运输、浇筑过程可能会有大约1%的含气量损失,设计时非引气混凝土含气量控制在3-4%,引气混凝土含气量控制在57%比较适宜,以满足混凝土的人模含气量的技术要求。3、对混凝土力学性能和耐久性能的考虑3.1 根据水胶比和强度的关系计算水胶比

5、;同时要充分考虑施工过程中的要求,如脱模、初张拉等对混凝土强度要求,28天强度未必是最重要的,也许其它龄期的强度控制设计才是最重要的。3.2 根据混凝土所处的环境类别和设计使用年限选择最大水胶比,最小胶凝材料用量;在考虑的使用年限时,耐久性如抗冻性、抗渗性甚至比强度更重要。3.3 初步设计的配合比要根据耐久性的要求校核混凝土总碱含量、氯离了占总的胶凝材料用量酌比例等不超过标准规定的限值。4、配合比的试配与确定4.1 根据结构部位尺寸、钢筋间距、混凝土保护层厚度、泵送管的直径等确定最大骨料尺寸;调整砂率和其它组分的用量,选择可以接受的用水量和水胶比进行试配;最后根据试配的结果选择含气量、坍落度、

6、强度、弹性模量等满足设计要求的同时又较经济的几个配合比进行混凝土耐久性能的检测。4.2 试配时必须采用有代表性的胶凝材料、骨料、外加剂、水,并应考虑到不同季节混凝土性能的差异;特别是高温天气施工对混凝土的不利因素。4.3 充分考虑骨料吸水率对混凝32作性能的影响,吸水率大的骨料会引起新拌混凝土坍落度的额外损失,这时可采用先润湿骨料的办法来检测新拌混凝土的性能。4.4 由于搅拌机的类型可能会引起混凝土含气量的不同,以及泵送过程可能引起坍落度和含气量的损失,在现场施工过程中可能需要调整引气剂的掺量;在正式浇筑混凝土之前最好进行试泵试验已确定泵送口的含气量和坍落度满足设计要求。5、混凝土的计量与搅拌

7、5.1 混凝土搅拌机的计量系统应按规定定期校核,计量设备应在允许的误差范围内准确称量出施工配合比的材料用量,其称量精度满足标准要求。5.2 外加剂的计量应经常进行检查。因为外加剂计量错误,特别是掺量过大,将给新拌混凝土和硬化混凝土带来严重影响。5、3 混凝土必须充分搅拌,直到外观均匀一致,各组分分布均匀,充分搅拌的混凝土从同批拌合物的不同部位取样试验,其密度、含气量、坍落度和粗骨料含量应该是相同的。5、4 搅拌的时间必须符合规定,时间过短会导致混凝土拌合物不均匀,气泡分布差,强度发展不良,早期硬化问题等。6、混凝土的运输与浇筑6、1 避免混凝土运输和浇筑过程中的延迟,以最快的速度完成浇筑,特别

8、是在夏季高温天气下。胶凝材料与水混合后立即开始水化,但前30分钟内硬化较慢;混凝土拌合后1.5小时还能顺利浇筑(除非混凝土温度过高或水泥用量过大,混凝土从开始加水搅拌到浇筑完毕的时间尽量短,防止混凝土过早失去塑性,使混凝土浇筑困难。6、2防止混凝土在运输和浇筑过程的离析,粗骨料的分离将导致混凝土不均匀,含较少粗骨料那部分混凝土收缩大而易开裂且耐磨性差,较多粗骨料那部分混凝土太干硬,使振捣和抹面困难,且易形成蜂窝。6、3 必须杜绝在现场随意加水增加混凝土的流动度,那会严重降低强度和耐久性;特殊情况下通过添_-加外加剂提高工作性,但要注意不能引起含气量增加过大,那同样也会降低混凝土的某些性能。6、

9、4 模板内的残渣应清扫干净,浇筑前期溅在钢筋和模板的松散、干燥的砂浆必须清除,那会影响混凝土的密实程度。6、5 混凝kk.下层浇筑的时间间隔不能太长,特别是在夏季,在浇筑上层混凝土时,下层混凝土必须彻底振捣密实,浇筑速度要快,以便在浇筑上层混凝土时,下层混凝土尚未凝结,防止形成浇筑缝或冷缝。6、6 应经常移动泵送管口,防止砂浆的流动性比粗骨料好而产生离析。6、7 混凝土泌出的水不能汇集在模板的末端、角落或侧面,而应该引出泌水以保证混凝土的抗压强度。6、8 振捣混凝土时,应防止过振引起混凝土的离析;也不能通过振动来水平移动混凝土,那同样会引起离析;振动的时间取决于混凝土的工作性和振捣棒的功率,可

10、通过观察混凝土表面平整状况、砂浆层的外观及大气泡的溢出是否停止来确定,515S的振动可获得足够的密实度。6、9 模板附着振动器只用于那些插入式振捣器不易插入的地方和配筋密集的地方,但要保证连接稳固,否则会引起振动能的损失和混凝土不密实。6、10 过振的后果会引起粗骨料下沉而轻骨料和浆体的上浮,导致混凝土的离析,对高胶凝材料用量和大坍落度的混凝土影响较大;同时会使引气混凝土的气泡过多损失,以及模板较大的变形,混凝土表面泛浆,增加泌水而易产生砂纹。当然也要防止振捣不足出现蜂窝、孔洞、冷接缝、浇筑线等现象。7、混凝土的整修与养护7.1 因为高性能混凝土的水胶比小,加上掺加了较大比例的掺合料用量,混凝

11、土很少泌水,为防止塑性收缩裂缝,混凝土浇筑完毕后及早进行抹面,并在抹面后及时用塑料薄膜覆盖保湿养生;在抹面后最初的几小时最需要保湿养护;注意抹面时不能轻易洒水,这会降低面层混凝土的强度和耐久性。7.2 低水胶比混凝土的养护非常重要,水泥和水混合后水化立即开始,水化程度显著影响混凝土的强度和耐久陛;虽然新拌混凝土中的水比水化需要的水多,但是水份蒸发引起过度失水,会影响水化么应的充分进行;如果没有外来水的补充,其内部相对湿度就低,从而使浆体自身变干,到一定程度时水化就会停止。7.3 因为水胶比低,混凝土的渗透性低,混凝土一旦干燥,水分将很难再次渗透进去,所以混凝土的湿养护时间最好持续到混凝土达到足

12、够的强度,耐久性。湿养护期间要防止两次洒水时间间隔过大引起混凝土表面干燥，因为干 燥交替会使混凝土表面现裂纹甚至开裂。 74 为满足施工工艺要求，?昆凝土有时需要蒸养，以便在较短的时间内 强度达到施工工艺的要求；蒸汽养护制度非常重要，过高的温度过强度各耐久 性均不利；通过控制静停时间、升降温速度、最高恒温蒸汽养护温度可以达到 预定目的。 75 混凝土的温差控制：大体积混凝土的养护，为防止温差过大引起裂缝 并防止混凝土芯部温度过高引起延迟钙矾石的形成，发生热致延缓型膨胀从而 使耐久性下降；整个养护过程控制混凝土的芯部和边缘温差以及混凝土的表面 和环境温度的温差不大于 15(3 同时湿养护时应注意

13、养护水的温度和昆凝土表 面的温差也不大于 15C。 高性能混凝土质量的施工中控制 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。 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

14、缝的概率,保证混凝土的耐久性。 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。 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。 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。 6 、浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防