陳木水

(福建省第一公路工程公司)

1 高性能混凝土的基本特點(diǎn)

1.1 高工作性能

高性能混凝土具有良好的流變學(xué)性能，高流動(dòng)性，不泌水，不離析，能在正常施工條件下保證混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和均勻性。應(yīng)用過程中，對(duì)高性能混凝土的工作性不必只限于坍落度大于180 mm 以上，擴(kuò)展度600 mm 以上的流動(dòng)性限值，只要具有一定的流動(dòng)性，滿足施工所需的和易性、密實(shí)性即可。如在配筋稠密的工程可采用自密實(shí)免振搗的混凝土。而對(duì)一些在一定流動(dòng)度下，就能滿足施工所需的要求，盲目套用坍落度180 mm 以上的指標(biāo)，是不符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則。

1.2 高強(qiáng)度性

在當(dāng)今工程應(yīng)用中，很多人認(rèn)為高強(qiáng)混凝土就是高性能混凝土，其實(shí)“高強(qiáng)混凝土未必就是高性能混凝土，高性能混凝土并不一定是高強(qiáng)混凝土”。如在大量處于嚴(yán)酷環(huán)境中的海中橋墩結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土強(qiáng)度要求并不高(C30左右)，而對(duì)氯離子滲透值、耐久性要求卻很高。因此，不能簡單地用強(qiáng)度等級(jí)來界定高性能混凝土。

1.3 高耐久性能

高性能混凝土的重要特點(diǎn)是具有高耐久性，而耐久性則取決于抗?jié)B性;抗?jié)B性又與混凝土中的水泥石密實(shí)度和界面結(jié)構(gòu)有關(guān)。為此，對(duì)于高性能混凝土的耐久性指標(biāo)，不應(yīng)強(qiáng)調(diào)固定的模式，應(yīng)具有特定使用環(huán)境下的耐久性，適宜的強(qiáng)度和工作性，滿足預(yù)期使用壽命的耐久性要求，最大限度地減少預(yù)期使用年限內(nèi)的維護(hù)修補(bǔ)費(fèi)用，從而達(dá)到發(fā)展的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2 跨海大橋建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 原材料的選用及指標(biāo)

(1)水泥:選用質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5 級(jí)的龍巖三德P.O42.5R 水泥。

(2)粗骨料:選用泉州當(dāng)?shù)啬呈訄錾a(chǎn)的5 ～31.5 mm碎石。

表1 水泥各項(xiàng)指標(biāo)檢測表

表2 粗骨料各項(xiàng)指標(biāo)檢測表

(3)細(xì)骨料:選用泉州當(dāng)?shù)啬成皥錾a(chǎn)的中砂。

表3 細(xì)骨料各項(xiàng)指標(biāo)檢測表

(4)外摻料:選用活性較好的漳州益材II 級(jí)粉煤灰。

表4 粉煤灰各項(xiàng)指標(biāo)檢測表

(5)外加劑:選用廈門科之杰Point－400 緩凝高效減水劑。

表5 減水劑各項(xiàng)指標(biāo)檢測表

(6)水:采用飲用水。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)高性能混凝土的配制技術(shù)途徑和原理，配合比設(shè)計(jì)按以下步驟進(jìn)行:

(1)初步配合比設(shè)計(jì):確定配制強(qiáng)度→計(jì)算比灰比→按耐久性要求校核水灰比→選定單位用量→計(jì)算單位水泥及外摻料的用量→根據(jù)外加劑的性能計(jì)算單位外加劑的用量→確定砂率→計(jì)算粗、細(xì)集料的單位用量。

(2)提出基準(zhǔn)配合比(見表6);

(3)檢驗(yàn)強(qiáng)度、確定試驗(yàn)室配合比。

表6 混凝土配合比 /(kg/m3)

3.3 混凝土的試驗(yàn)成果及其分析

(1)混凝土的試驗(yàn)成果見表7。

表7 混凝土的試驗(yàn)成果

(2)混凝土試驗(yàn)成果的分析

①骨料對(duì)高性能混凝土的影響:試驗(yàn)可知，當(dāng)粗骨料為碎石時(shí)，混凝土的破壞主要是因?yàn)槭颖患袅ζ茐脑斐?，說明此時(shí)混凝土強(qiáng)度主要取決于石子強(qiáng)度。因此如能夠使用強(qiáng)度更高的石子，則混凝土強(qiáng)度可以得到進(jìn)一步提高，另外，這也說明高強(qiáng)度混凝土對(duì)石子的顆粒形狀及表面狀況要求極為嚴(yán)格，生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制石子中針、片狀顆粒及軟弱顆粒含量。

②粉煤灰對(duì)高性能混凝土的影響:在混凝土中摻入一定量的粉煤灰以后，取代了混凝土中的部分水泥和骨料，能夠減少混凝土的用水量，相應(yīng)降低了水灰比，改善了混凝土的和易性，減少了混凝土的泌水率，防止了混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生;同時(shí)能夠提高混凝土的密實(shí)性及抗?jié)B性，并改善混凝土的抗化學(xué)侵蝕性。摻加粉煤灰后還能減少混凝土的水化熱，防止大體積混凝土的開裂。但摻加粉煤灰應(yīng)適量，不宜過多也不余過少，過多會(huì)影響強(qiáng)度，過少就會(huì)失去經(jīng)濟(jì)性的意義。一般在10% ～20%為最佳狀態(tài)。摻加粉煤灰混凝土的凝結(jié)時(shí)間會(huì)較長，因?yàn)榉勖夯业哪Y(jié)時(shí)間相對(duì)較慢，早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長較快。

③減水劑對(duì)高性能混凝土的影響:隨著高效減水劑摻量的增大，混凝土的流動(dòng)性和抗壓強(qiáng)度都能得到較大的提高，但過多摻加高效減水劑，會(huì)影響水泥水化產(chǎn)物的粘結(jié)力的發(fā)揮而推遲強(qiáng)度增長，并導(dǎo)致最終強(qiáng)度的降低。

同時(shí)摻加適量粉煤灰和外加劑就可提高混凝土的密實(shí)性，從而提高它的抗?jié)B性能，就可提高混凝土的抗氯離子性能。而且還可以減少用灰量，降低混凝土的施工成本。

3 結(jié)束語

總之，高性能混凝土在跨海大橋上的應(yīng)用應(yīng)該得到有關(guān)部門的足夠重視，開展有關(guān)提升混凝土耐久性及綜合性能的研究，同時(shí)開展高性能混凝土的研究要緊密的結(jié)合混凝土自身特點(diǎn)和實(shí)際結(jié)構(gòu)物所需的情況開展，也要注重從混凝土的施工工藝等方面的研究控制，從而將高性能混凝土的特性體現(xiàn)出來。

［1］建設(shè)部.普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程(JGJ55－2011)［S］.北京，2011.

［2］建設(shè)部.普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50080－2002)［S］.北京，2002.

［3］趙財(cái)軍.高性能混凝土的研究與發(fā)展現(xiàn)狀［J］.四川建材，2012，169(38):1－2.

［4］代紅雨.公路橋梁施工中高性能混凝土的應(yīng)用［J］.交通世界，2012，19:120－121.

［5］廖平若，等.高性能混凝土的試驗(yàn)研究［J］.中南公路工程，2005，30(1):92－93.

［6］建設(shè)部.普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50081－2002)［S］.北京，2002.

［7］建設(shè)部.粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(JGJ28－86)［S］.北京，1987.