【摘要】高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC） 由于具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性，被認為是目前全世界性能最為全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特別是在橋梁、高層建筑、海港建筑等工程。本文重點對高性能混凝土的質(zhì)量與施工控制做了探析

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；耐久性；體積穩(wěn)定性 施工質(zhì)量 控制

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，我國的建設(shè)規(guī)模正日益增大，如何保證建筑工程質(zhì)量，日益受到人們的廣泛關(guān)注。高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC） 由于具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性，被認為是目前全世界性能最為全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特別是在橋梁、高層建筑、海港建筑等工程。本人結(jié)合實際對高性能混凝土的質(zhì)量與施工控制做簡要探析。

一、高性能混凝土的性能

高高性能混凝土（High Performance Concrete，HPC）是近20余年發(fā)展起來的一種新型混凝土。與普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下獨特的性能：

1、耐久性。高效減水劑和礦物質(zhì)超細粉的配合使用，能夠有效的減少用水量，減少混凝土內(nèi)部的空隙，能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作50～100年以上。

2、工作性。坍落度是評價混凝土工作性的主要指標(biāo)，HPC的坍落度控制功能好，在振搗的過程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振動時間內(nèi)，下沉距離短，穩(wěn)定性和均勻性好。同時，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且摻入超細粉，基本上無泌水，其水泥漿的粘性大，很少產(chǎn)生離析的現(xiàn)象。

3、在高性能混凝土中摻入礦物超細粉可以填充水泥顆粒之間的空隙，改善界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土的密實度，提高強度。

4、體積穩(wěn)定性。高性能混凝土具有較高的體積穩(wěn)定性，即混凝土在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形。

二、高性能混凝土存在的問題

在高性能混凝土的應(yīng)用過程中也存在一些問題，在高性能混凝土的原材料方面，我國水泥質(zhì)量不穩(wěn)定，離散性大；在骨料方面，粗骨料質(zhì)量低劣，含泥量大，級配較差，細骨料細度模數(shù)不合要求；在外加劑和外摻料的選擇上，尚缺乏充分的適用性的研究。在高性能混凝土的施工過程中，施工人員的技術(shù)水平有限，養(yǎng)護措施不到位，使HPC的密實性和質(zhì)量不穩(wěn)定；在高性能混凝土的耐久性方面，由于高性能混凝土微管中水分的蒸發(fā)與凝聚而產(chǎn)生的收縮，使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，這對HPC的抗碳化、抗凍融循環(huán)作用以及抗氯離子擴散等都是不利的，高性能混凝土的水泥用量高，水灰比低，硬化后長期處于水中時，水分通過微管擴散到內(nèi)部，未水化的水泥粒子進一步水化，產(chǎn)生微膨脹也會使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，為各種有害介質(zhì)滲透提供通道，給氯離子侵入、堿骨料反應(yīng)的發(fā)生和鋼筋銹蝕創(chuàng)造可能；在高性能混凝土的設(shè)計方面，由于高性能混凝土的后期強度增長不及普通混凝土，而且脆性大，需要特別注意。

三、高性能混凝土質(zhì)量與施工控制

1、控制好原材料。（1）細集料。細集料宜選用質(zhì)地堅硬、潔凈、級配良好的天然中、粗河砂，其質(zhì)量要求應(yīng)符合普通混凝土用砂石標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。一般情況下，砂子越粗，混凝土的強度越高。配制C50～C80的混凝土用砂宜選用細度模數(shù)大于2.3的中砂，對于C80～C100的混凝土用砂宜選用細度模數(shù)大于2.6的中砂或粗砂。（2）粗集料。高性能混凝土必須選用強度高、吸水率低、級配良好的粗集料。宜選擇表面粗糙、外形有棱角、針片狀含量低的硬質(zhì)砂巖、石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖碎石，級配符合規(guī)范要求。一般粗集料強度應(yīng)為混凝土強度的115倍～210倍或控制壓碎指標(biāo)值>10﹪。最大粒徑不應(yīng)大于25mm，以10mm～20mm為佳，另外，粗集料還應(yīng)注意集料的粒型、級配和巖石種類，一般采取連續(xù)級配，其中尤以級配良好、表面粗糙的石灰?guī)r碎石為最好。粗集料的線膨脹系數(shù)要盡可能小，這樣能大大減小溫度應(yīng)力，從而提高混凝土的體積穩(wěn)定性。（3）細摻合料?；钚约殦胶狭鲜歉咝阅芑炷帘赜玫慕M成材料。在高性能混凝土中常用的活性細摻合料有硅粉（SF）、磨細礦渣粉（BFS）、粉煤灰（FA）、天然沸石粉（NZ）等。（4）減水劑及緩凝劑。在低水膠比（一般<0.35）一般的情況下，要使混凝土具有較大的坍落度，就必須使用高效減水劑，且其減水率宜在20﹪以上。

2、控制好配合比設(shè)計。（1）改變設(shè)計思路。在以往的配合比設(shè)計方法中，是按混凝土的強度等級要求計算水灰比，而現(xiàn)在則是按耐久性的要求，首先根據(jù)環(huán)境作用等級確定電通量指標(biāo)，由此來選擇水膠比、控制膠凝材料最小用量以及摻和料的比例。（2）確定膠凝材料用量及粉煤灰所占比例。在進行配合比參數(shù)設(shè)計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應(yīng)處在一個適宜范圍內(nèi)，不僅有最低限要求，同時，對于C30及以下混凝土，膠凝材料總量不宜高于400kg/m3，C35～C40不宜高于450kg/m3。粉煤灰的摻量在20%以上時，改善混凝土耐久性的效果較佳，更有研究資料表明，粉煤灰的最大摻量可達到50%左右。（3）滿足含氣量的要求?；炷林羞m量的引氣，不僅能改善抗凍性，同時可顯著減輕混凝土的泌水性，使水在拌合物中的懸浮狀態(tài)更加穩(wěn)定，從而提高混凝土材料的均勻性和穩(wěn)定性。

3、高性能混凝土的施工控制。（1）攪拌?；炷猎牧蠎?yīng)嚴(yán)格按照施工配合比要求進行準(zhǔn)確稱量，稱量最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定（按重量計）：膠凝材料（水泥、摻合料等）±1%；外加劑±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。應(yīng)采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌混凝土，采用電子計量系統(tǒng)計量原材料。攪拌時間不宜少于2min，也不宜超過3min。炎熱季節(jié)或寒冷季節(jié)攪拌混凝土?xí)r，必須采取有效措施控制原材料溫度，以保證混凝土的入模溫度滿足規(guī)定。（2）運輸。應(yīng)采取有效措施，保證混凝土在運輸過程中保持均勻性及各項工作性能指標(biāo)不發(fā)生明顯波動。應(yīng)對運輸設(shè)備采取保溫隔熱措施，防止局部混凝土溫度升高（夏季）或受凍（冬季）。（3）澆筑。①混凝土入模前，應(yīng)采用專用設(shè)備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合設(shè)計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑?；炷恋娜肽囟纫话阋丝刂圃?～30℃②混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m當(dāng)大于2m時，應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土，保證混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。③混凝土的澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進行，間隙時間不得超過90min，不得隨意留置施工縫。④新澆混凝土與鄰接的己硬化混凝土或巖土介質(zhì)間澆筑時的溫差不得大于15℃。

（4）振搗。振搗時應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。采用插入式振搗器振搗混凝土?xí)r，宜采用垂直點振方式振搗。每點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為準(zhǔn)，一般不宜超過30s，避免過振。若需變換振搗棒在混凝土拌合物中的水平位置，應(yīng)首先豎向緩慢將振搗棒拔出，然后再將振搗棒移至新的位置，不得將振搗棒放在拌合物內(nèi)平拖。（5）養(yǎng)護。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養(yǎng)護為主，澆水養(yǎng)護為輔，使混凝土表面保持濕潤。養(yǎng)護時間不少于14天。（6）質(zhì)量檢驗控制。除施工前嚴(yán)格進行原材料質(zhì)量檢查外，在混凝土施工過程中，應(yīng)對混凝土的以下指標(biāo)進行檢查控制：混凝土拌合物：水膠比、坍落度、含氣量、入模溫度、泌水率、勻質(zhì)性。硬化混凝土：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件抗壓強度、同條件養(yǎng)護試件抗壓強度、抗?jié)B性、電通量等。