探讨建筑工程施工中高性能混凝土质量的控制

摘要：混凝土是一种用量很大、历史悠久、而又在蓬勃发展的工程材料。混凝土结构在建筑工程中占有很大的比重，在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对的作用。因此，对高性能混凝土质量的控制显得尤为必要，鉴于此，本文探讨了建筑工程施工中高性能混凝土的原材料选择、配合比设计、拌合、运输、浇筑等环节的控制， 以供参考。

关键词：建筑工程;高性能混凝土;质量;控制

前言

高性能混凝土以耐久性为前提，同时具有良好的工作性能，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：①高强;②高的弹性模量;③在恶劣的条件下耐久性良好;④低渗透性和扩散性;⑤抗化学侵蚀能力;⑥抗冻融破坏;⑦体积稳定性-抗裂性;⑧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。

1、高性能混凝土的原料选择

1.1水泥

高性能混凝土所用水泥应具有较高的强度、良好的流变性能以及与高效减水剂良好的相容性。因此，选择水泥时，应重点其强度等级、水化热、需水量、C3A含量、碱含量等指标进行评定。高性能混凝土所用水泥的强度等级应不低于42.5MPa，以保证混凝土的高强度。为确保其流动性，所用水泥的流变性能更为重要，一般要求选用中热硅酸盐水泥，并宜选择活性较高的，这样其标准稠度用水量较低，能使混凝土在较低水灰比下具有良好的工作性，并可以降低水泥的水化热，提高混凝土的体积稳定性，减少温度裂缝的产生机会。水泥与高效减水剂应具有良好的相容性，特别是在低水胶比的高性能混凝土中，相容性问题就更加突出。水泥与高效减水剂的相容性不好时，不仅会影响高效减水剂的减水率，更重要的是会造成混凝土严重的坍落度损失。影响水泥与高效减水剂相容性的主要因素，对水泥来说是SO3含量同水泥中C3A、细度和碱含量的匹配，所以水泥中C3A含量、碱含量和硫酸盐含量要低，一般碱含量应控制在0.6%以下，C3A含量应控制在8%以下。较低的碱含量，又可以抑制与活性骨料发生碱骨料反应导致混凝土膨胀开裂。

1.2集料

集料分粗集料和细集料两种。其中粗集料：高性能混凝土必须选用强度高、吸水率低、级配良好的粗集料。宜选择表面粗糙、外形有棱角、针片状含量低(不宜大于5%)的硬质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石，级配符合规范要求。由于高性能混凝土要求强度较高，必须使粗集料具有足够高的强度，一般粗集料强度应为混凝土强度的1.5~2.0倍或控制压碎指标值≯10%。最大粒径不应大于25m m，以10~20m m为佳，这是因为，粗集料最大粒径越大，混凝土的强度越低，而较小粒径的粗集料，其内部产生缺陷的几率减小，与砂浆的粘结面积增大，且界面受力较均匀。另外，粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类，一般采取连续级配，控制表观密度≮2.65kg/L，饱和面干吸水率≯1%，其中尤以级配良好、表面粗糙的石灰岩碎石为最好，粗集料的线膨胀系数要尽可能小，这样能大大减小温度应力，从而提高混凝土的体积稳定性。细集料：细集料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂，其质量要求应符合普通混凝土用砂石标准中的规定。砂的粗细程度对混凝土强度有明显的影响，砂子越粗，混凝土的强度越高。配制C60~C80的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.3的中砂，对于C80~C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂。

1.3活性细掺合料

配制高性能混凝土时，掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善，空隙得到充分填充，使硬化后的水泥石强度有所提高。更重要的是，加入活性细掺合料改善了混凝土中水泥石与骨料的界面结构，使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到提高。活性细掺合料是高性能混凝土必用的组成材料。在高性能混凝土中常用的活性细掺合料有粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉、天然沸石粉等。粉煤灰是火电厂燃煤锅炉排出的烟道灰，它能有效提高混凝土的抗渗性，显著改善混凝土拌合物的工作性，大掺量粉煤灰混凝土还对环境保护和节约资源有重要意义。配制高性能混凝土的粉煤灰宜采用比表面积≥785m2/kg、粒径≤10μm、含碳量低、需水量低的优质粉煤灰。矿渣是高炉炼铁排出的熔融矿渣在高温状态下迅速水淬冷却而成的，用于高性能混凝土的磨细矿渣细度大于水泥，能提高混凝土的工作性和耐久性。硅粉是电炉法生产硅铁合金所排放的烟道灰，SiO2含量大于90%，平均粒径约0.1μm，比表面积>20000m 2/kg，借助大剂量高效减水剂和强力搅拌作用，可以填充到水泥或其他掺合料的间隙中去，并且具有很高的活性，在各种掺合料中对混凝土的增强作用最为显著，是国际上制备超高强混凝土最通用的超细活性掺合料。

2、高性能混凝土的计里与搅拌

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

3、高性能混凝土的运输与浇筑

3.1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so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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

3.5、混凝土上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。

3.6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。

3.7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。

3.8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，5一巧S的振动可获得足够的密实度。

3.9模板附着振动器只用于那些插人式振捣器不易插人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。

参考文献

[1]朱清江.高强高性能混凝土[J].中国建材工业出版社,1999.

[2]李崇智,冯乃谦,李永德.现代高性能混凝土的研究和发展[J].建筑技术,2003.

[3]谢广慧.水泥混凝土路面施工及新技术[M].北京：人民交通出版社，2000.

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