【正文】 率可以高達(dá) 30% 以上，在水泥用量大或水泥顆粒相對較細(xì)時(shí)，分散作用更為顯著。如內(nèi)蒙古杭美艷 采用 的砂率，摻加 650 ㎡ /kg 的超細(xì)礦渣配制出C80 的高性能混凝土 [7]。 認(rèn)為 [4]，應(yīng)用適當(dāng)?shù)拇旨?，水泥漿 /集料的體積比為 35/65 的條件下，可以制造出尺寸穩(wěn)定性好的高性能混凝土，在粗集料最大粒徑為 12～ 19mm 時(shí)，推薦的砂率為36%～ 39%。 (3).砂率：在水泥漿量一定的情況下，細(xì)集料對混凝土配合比的影響比粗集料更為顯著，重量一定時(shí)，細(xì)集料的表面積比粗集料大得多，所有集料的表面都需要有膠凝材料漿體包裹，因而砂的顆粒級配以及砂率的大小均對漿體的需要量有直接的影響。因而從技術(shù)性能與經(jīng)濟(jì)上考慮，需要摻加輔助膠凝材料，以減少混凝 土的溫升和干縮，提高抗化學(xué)侵蝕的能力，增加密實(shí)度，并降低成本。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， HPC 的膠凝材料總量以不超過 550 kg/m3為宜，并隨混凝土強(qiáng)度等級的下降而減少，但最少不能低于 300 kg/m3。試驗(yàn)證明， HPC 中水泥漿 /集料的體積比宜為 35/65。如陜西鐘佳墻采用 的水膠比，摻加Ⅱ級粉煤灰配制出 C80 的泵送達(dá)流動性混凝土 [6]。有研究表明，硅酸鹽水泥水化時(shí)，結(jié)合水約占水泥重量的 22%，即在目前所用水泥和高效減水劑的條件下，采用普通的拌合、澆筑和養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施，最佳水灰比約為 ?！镀胀ɑ炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 [5]中由于對耐久性有要求，規(guī)定了最大水灰比與最小水泥用量 。 高性能混凝土的配合比參數(shù)主要有水膠比、漿集比、砂率和減水劑用量。 (3).最小單位用水量或最小膠凝材料用量法則：在灰水比固定、原材料一定的情況下，使用滿足工作性的最小加水量（即最小的漿體量），可得到體積穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的混凝土。 (2).混凝土密實(shí)體積法則：可塑狀態(tài)混凝土的總體積為水、水泥（膠凝材料）、砂、石的密實(shí)體積之和。灰水比一經(jīng)確定，不能隨意變動?；炷恋碾娡恐饕Q于水膠比，通過大量試驗(yàn)得到規(guī)律，一般水膠比小于 時(shí)基本可滿足電通量小于 2021 的要求，水膠比小于 時(shí)基本可滿足電通量小于 1500 的要求。以往多是以抗?jié)B性來評價(jià)混凝土的密實(shí)程度，但實(shí)踐證明，抗?jié)B試驗(yàn)只適合于判定較低強(qiáng)度等級混凝土的密實(shí)性，當(dāng)強(qiáng)度等級超過 C30 后，抗?jié)B等級幾乎都能達(dá)到 P20 以上，再往下試驗(yàn) 10 比較困難。 (4).電通量指標(biāo) 該指標(biāo)是客運(yùn)專線對混凝土耐久性最重要、最具體的指標(biāo)。因此，客運(yùn)專線規(guī)定，即使配制非抗凍混凝土?xí)r，含氣量也應(yīng)不小于 2%，并且作為施工質(zhì)量控制的必檢項(xiàng)目之一。以往工程僅在有抗凍要求時(shí)才考慮適當(dāng)提高混凝土的含氣量，這是對混凝土耐久性的規(guī)律認(rèn)識不足的表現(xiàn)。在《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)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(dāng)大于 30%時(shí)，混凝土的水膠比不得大于 。使用粉煤灰等礦物摻和料，并不是單純地考慮降低混凝土成本，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(xué)侵蝕的能力（包括氯化物侵蝕、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應(yīng)等）。 (2).膠凝材料用量及粉煤灰所占比例 在進(jìn)行配合比參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，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(gè)適宜范圍內(nèi)，不僅有最低限要求，同時(shí)，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。 （二）高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì) 1．高性能混凝土配制目標(biāo)和影響因素 (1).設(shè)計(jì)思路有很大區(qū)別 在以往的配合比設(shè)計(jì)方法中，是按混凝土的強(qiáng)度等級要求計(jì)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比表面積和活性 SiO2 含量是硅粉的重要指標(biāo) ,硅粉比表面積越大、活性 SiO2 含量越高 ,硅粉性能越好 ,配制硅粉混凝土需選擇具有良好性能的硅粉。在選擇減水劑時(shí) ,應(yīng)使之與所用的水泥具有相容性 ,否則 ,容易影響混凝土的工作性能。③提高了混凝土的耐久性。硅粉的加入 ,對混凝土的性能的影響主要有 :①改善了新拌混凝土的粘聚性、保水性 ,提高了需水量 。硅粉主要由非常微小、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～ 20210 ㎡ /kg,主要化學(xué)成分為二氧化硅 ,其含量在 90%以上。當(dāng)粉煤灰摻量較低時(shí) ,只會對水泥早期水化熱有影響 ,但對 7d 齡期的水化熱幾乎沒有影響。⑤可減小混凝土溫度開裂的危險(xiǎn) ,同時(shí)由于加快了火山灰反應(yīng) ,還可提高 28d 強(qiáng)度。③粉煤灰和聚集在骨料顆 粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng) ,生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物 ,加強(qiáng)了薄弱的過渡區(qū) ,對改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用 。粉煤灰在混凝土中的主要作用包括以下幾個(gè)方面 :①填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤滑層 ,產(chǎn)生“滾珠潤滑”效應(yīng) 。 (1)粉煤灰 ,粉煤灰是燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細(xì)微粉末 ,又稱“飛灰” (FlyAsh),其顆粒多呈球形 ,表面光滑。因大 部分高性能混凝土施工時(shí)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。有時(shí)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。 。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(xì)礦渣細(xì)度大于水泥 ,能提高混凝土的工作性和耐久性。粉煤灰是火電廠燃煤鍋爐排出 的煙道灰 ,它能有效提高混凝土的抗?jié)B性 ,顯著改善混凝土拌合物的工作性 ,大摻量粉煤灰混凝土還對環(huán)境保護(hù)和節(jié)約資源有重要意義。活性細(xì)摻合料是高性能混凝土必用的組成材料。配制高性能混凝土?xí)r ,摻入活性細(xì)摻合料可以使水泥漿的流動性大為改善 ,空隙得到充分填充 ,使硬化后的水泥石強(qiáng)度有所提高。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。最大粒徑不應(yīng)大于 25mm,以 10mm～ 20mm 為佳 ,這是因?yàn)?,較小粒徑的粗集料 ,其內(nèi)部產(chǎn)生缺陷的幾率減小 ,與砂漿的粘結(jié)面積增大 ,且界面受力較均勻。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。 。砂的粗細(xì)程度對混凝土強(qiáng)度有明顯的影響 ,一般情況下 ,砂子越粗 ,混凝土的強(qiáng)度越高。 三、 高性能混凝土質(zhì)量與施工控制 （一）高性能混凝土原材料及其選用 。更重要的是能改善混凝土中水泥石與集料的界面結(jié)構(gòu)，使混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性與耐久性均得到提高。為使混凝土具有良好的工作性能，高效減水劑除了具有高的減水率外，還應(yīng)具有有效控制塌落度損失的功能。所以配制高性能 混凝土?xí)r，水灰比不應(yīng)大于 。ch 提出的相圖 [4]，當(dāng)水灰比 時(shí)，水泥全部水化后，水泥石中含有水泥 凝膠、凝膠水、毛細(xì)水和空隙。概括起來說，高性能混凝土就是能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求的混凝土，能最大限度地延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，降低工程造價(jià)。前蘇聯(lián)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)用 C110~C137的高性能混凝土替代 C40~C60的混凝土，可以節(jié)約 15%~25%的鋼材和 30%~70%的水泥。高性能混凝土較高的強(qiáng)度、良好的耐久性和工藝性都能使其具有良好的經(jīng)濟(jì)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。在高性能混凝土中摻入礦物超細(xì)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(shí)度，提高強(qiáng)度。 (3).力學(xué)性能。坍落度是評價(jià)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(shí)間內(nèi)，