【正文】 資源有重要意義。配制高性能混凝土的粉煤灰宜用含碳量低、細度低、需水量低的優(yōu)質(zhì)粉煤灰。礦渣是高爐煉鐵排出的熔融礦渣在高溫狀態(tài)下迅速水淬冷卻而成的 ,用于高性能混凝土的磨細礦渣細 度大于水泥 ,能提高混凝土的工作性和耐久性。硅粉是電爐法生產(chǎn)硅鐵合金所排放的煙道灰 ,SiO2含量大于 90﹪ ,平均粒徑約011μ m,比表面積 20000㎡ /kg,借助大劑量高效減水劑和強力攪拌作用 ,可以填充到水泥或其他摻合料的間隙中去 ,并且具有很高的活性 ,在各種摻合料中對混凝土的增強作用最為顯著 ,是國際上制備超高強混凝土最通用的超細活性摻合料。 。 由于高性能混凝土具有較高的強度 ,且一般混凝土拌合物的坍落度較大 (15～ 20 ㎝ 左右 ),在低水膠比 (一般＜ )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。有時為減少混凝土坍落度的損失 ,在減水劑內(nèi)還宜摻有緩凝的成份。此外 ,由于高性能混凝土水膠比低 ,水泥顆粒間距小 ,能進人溶液的離子數(shù)量也少 ,因此減水劑對水泥的適應性表現(xiàn)更為敏感。因大部分高性能混凝土施工時采用泵送 ,故摻減水劑后混凝土拌合物的坍落度損失不能太快太大 ,否則影響泵送。 。 (1)粉煤灰 ,其顆粒多呈球形 ,表面光滑。大量的實踐證明 :摻用粉煤灰的混凝土 ,其長期性能可得到大幅度的改善 ,對延長構(gòu)筑物的使用壽命有重要意義。 (2)硅粉 由非常微小、表面 光滑的玻璃態(tài)球形顆粒組成， 粒徑為 m～ m,是水泥粒徑的1/50～ 1/100,一般比表面積為 18500 ㎡ /kg～ 20000 ㎡ /kg,主要化學成分為二氧化硅 ,其含量在 90%以上。在混凝土中摻加少量硅粉或以硅粉取代部分水泥 ,結(jié)合應用減水劑 ,可使混凝土各方面的物理力學性能都得到顯著提高 ,硅粉的適宜摻量為水泥用量的 5﹪～ 10﹪ 。 （二） 配合比 設計控制要點 在以往的配合比設計方法中，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，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。 為滿足電通量要求和水膠比限值要求，混凝土的強度一般都是超強的。 在進行配合比參數(shù)設計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應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。 使用粉煤灰等礦物摻和料，并不是單純地考慮 6 降低混凝土成本，首先是為了混凝土耐久性的需要，特別是可以有效改善混凝土抵抗化學侵 蝕的能力（包 括氯化物侵蝕、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應等）。 大量研究表明，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。在《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計暫行規(guī)定》中明確規(guī)定，一般情況下，礦物摻和料摻量不宜小于膠凝材料總量的 20%，當大于 30%時，混凝土的水膠比不得大于。 含氣量的要求也是客運專線高性能混凝土與普通混凝土的重要區(qū)別之一。以往工程僅在有抗凍要求時才考慮適當提高混凝土的含氣量，這是對混凝土耐久性的規(guī)律認識不足的表現(xiàn)。實際上，混凝土中 適量的引氣，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。因此，客運專線規(guī)定，即使配制非抗凍混凝土時，含氣量也應不小于 2%，并且作為施工質(zhì)量控制的必檢項目之一。為適當提高混凝土的含氣量，并獲得較佳的減水和保塑效果，可使用新型聚羧酸鹽減水劑。 （三）高性能混凝土的施工控制 。 混凝土原材料應嚴格按照施工配合比要求進行準確稱量 ,稱量最大允許偏差應符合下列規(guī)定 (按重量計 ):膠凝材料 (水泥、摻合料等 )177。 1%；外加劑177。 1%；骨料177。 2%；拌合 用水177。 1%。應采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌， 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)攪拌混凝土時 ,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。 。 應采取有效措施，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不發(fā)生明顯波動。應對運輸設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 )。應采取適當措施防止水分進入運輸容器或蒸發(fā)。 。 (1)混凝土入模前 ,應采用專用設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?5～ 30℃ (2)混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于 2m當大于 2m時 ,應采用滑槽、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 ?？刹捎貌迦胧秸駝影?、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設備振搗混凝土。振搗時應避免碰撞模板、鋼 筋及預埋件。采用插入式振搗器振搗混凝土時 ,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 ,一般不宜超過 30s, 7 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。 。 高性能混凝土早期強度增長較快 ,一般 3天達到設計強度的 60%,7天達到設計強度的 80%,因而 ,混凝土早期養(yǎng)護特別重要。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 。 除施工前嚴格進行原材料質(zhì)量檢查外，在混凝土施工過程中，應對混凝土的以下指標進行檢查控制：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：標準養(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。 四、高性能混凝土 的特點 （一 ）高耐久性能 高性能混凝土的重要特點是具有高耐久性 , 而耐久性則取決于抗?jié)B性 ?？?jié)B性又與混凝土中的水泥石密實度和界面結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于高性能混凝土摻加了高效減水劑 ,其水膠比很低 (≤ 0138),水泥全部水化后 ,混凝土沒有多余的毛細水 ,孔隙細化 ,最可幾孔徑很小 , 總孔隙率低 。再者高性能混凝土中摻加礦物質(zhì)超細粉后 ,混凝土中骨料與水泥石之間的界面過渡區(qū)孔隙能得到明顯的降低 ,而且礦物質(zhì)超細粉的摻加還能改善水泥石的孔結(jié)構(gòu) , 使其≥ 100μ m的孔含量得到明顯減少 ,礦物質(zhì)超細粉的摻加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上這些措施對于混凝土的抗凍融、抗中性化、抗堿 集料反應、抗硫酸鹽腐蝕 ,以及其它酸性和鹽類侵蝕等性能都能得到有效的提高。 （二）高工作性能 高性能混凝土具有良好的流變學性能 , 高流動性 ,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 密實性和均勻性 ,對于某些結(jié)構(gòu)的特殊部位 (如梁柱接頭等鋼筋密集處 )還可采用自流密實成型混凝土 ,從而保證該部位的密實性 ,這樣就可以減輕施工勞動強度 ,節(jié)約施工 能耗。 8 結(jié) 論 探討了高性能混凝土配合比設計的基本要求和技術(shù)途徑，主要從原材料的選擇 、 配合比參數(shù)的合理確定等方面進行了闡述 。 通過摻入礦物微細粉和高性能化學外加劑的技術(shù)途徑來配制高性能混凝土，既可改善混凝土的性能，又能降低生產(chǎn)成本，有利于高性能混凝土的推廣應用 。 文中提出的設計方法具有準確 、 簡捷 、 適用范圍廣及程序化的特點，采用此方 法配制的混凝土具有良好的工作性 、 力學性及耐久性 。 通過對高性能混凝土抗凍性能試驗研究可得出以下結(jié)論 ,混凝土的抗凍性主要與所引入的空氣含量 、 氣泡的質(zhì)量 、 混凝土強度和水膠比等因素密切相關(guān) ， 高性能混凝土的含氣量宜為 2%～ 4%， 這樣配制的混凝土 具有 200次以上的抗凍性能 。 高性能混凝土的抗凍性能與外加劑密切相關(guān) ， 外加劑的摻量存在一個最優(yōu)值 ， 本試驗中最優(yōu)摻量在 %～ %之間 。 隨著我國建筑基礎建設的不斷增強， HPC必將成為新世紀的重要建筑工程材料。 9 參考文獻 [1] 吳中偉 .高性能混凝土 [M].北京 :中國 鐵道 出版社 ,1999. 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