摘要：文章简述了高性能混凝土的性能，并提出高性能混凝土的施工工艺，以供参考。 关键词：高性能混凝土；施工 Abstract: this paper briefly expounds the performance of the high performance concrete, and put forward the construction process of the high performance concrete, for reference.
Keywords: high performance concrete; construction
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号
高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制，便于浇筑、振捣时不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有长期的力学性能，抗渗性，密实性，水化热，韧性，体积稳定性等性能的耐久的混凝土，特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。
一、高性能混凝土的性能
（一）高性能混凝土结构性能
（1）高耐久性。对混凝土耐久性的要求可从两个方面分析，即自然老化和人为劣化。自然老化是指混凝土在大气、土壤和水中，随着时间的推移发生的性能变化，如气温变化、日晒雨淋、冻融循环、干湿交替等作用使混凝土产生裂缝、剥落、疏松等现象，降低结构安全度；二氧化碳的侵入，使混凝土发生碳化，降低混凝土对钢筋的防锈保护作用；遭受有腐蚀性气体或液体的侵蚀，降低混凝土强度，使混凝土开裂，钢筋被腐蚀等。人为劣化是指混凝土结构在使用过程中，由于生产、生活、管理等方面的原因，使混凝土发生降低使用功能的现象，如磨损、冲刷使混凝土降低了耐久性；疲劳、撞击使混凝土产生裂缝或损伤，降低结构强度；酸、碱、油的腐蚀破坏了混凝土的内在结构，失去或降低混凝土强度；温度、渗透等作用直接损伤了混凝土。
要解决上述耐久性问题，就必须使混凝土密实度高且不产生原生裂缝；硬化后体积稳定而不产生收缩裂缝；同时减少混凝土内部产生侵蚀的组分。高性能混凝土是一种耐久性优异的混凝土，是普通混凝土的3～10倍。混凝土的耐久性主要包括：抗渗性、抗侵蚀性、抗冻性、耐磨性、抗碳化性、抗碱一骨料反应等。
（2）高强度。混凝土强度对结构来说是最基本的性能要求。不同的结构，对混凝土强度要求也不一样，有的结构希望在短期内有较高的强度；有的结构要求有较高的抗压强度与抗剪强度；有的结构需要有较高的抗拉强度；有的结构在28天后才承受荷载，希望后期强度有较大的增长可以利用；有的结构需要抗冲切，抗磨损，抗疲劳强度等等。所以对混凝土的强度也需要有一个全面的了解。在大跨度结构物允许减小断面的构件部位时，应尽量采用强度高的混凝土。资料显示，混凝土强度从C40提高到C80时，造价约增加50％，而承载能力可提高1倍左右。由于具有减小断面、降低结构物自重等优势，高强混凝土目前发展很快。
（4）高工艺性。混凝土的工艺性能是混凝土质量的重要保证。没有好的工艺性能，混凝土就很难达到高强度、高耐久性和高体积稳定性。混凝土的工艺性包括对拌和、运输、浇灌和振实等各道操作工序的要求，在施工过程中不产生离析，质量稳定，施工完成后的混凝土密实、匀质、平整、表面光洁。
综合而言，高性能混凝土即是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，使混凝土结构能提高使用年限，降低工程成本的混凝土。
（2）高体积稳定性。混凝土的体积稳定性直接影响结构的受力性能，严重者会影响结构的安全。混凝土的体积稳定性可分成三类，一类是混凝土在凝结过程中发生的体积变形，总称为收缩变形；另一类是混凝土在承受荷载后发生的体积变形，如弹性变形、徐变变形等；还有一类是混凝土在温度作用下的体积变形，称为温度变形。收缩变形是混凝土的一种固有特性，不均匀收缩会使混凝土产生内应力，产生裂缝，降低混凝土强度和耐久性。减少收缩主要应从减少用水量，减少水泥浆用量，提高混凝土的密实性上解决。
徐变是混凝士的另一个重要特性。混凝土在一个定值荷载作用下，产生随时间增长变形增加的现象称为徐变。徐变变形会改变结构中的内力，有时产生对结构不利的变形，影响结构的安全减少徐变的主要办法有：提高混凝土的强度，降低使用应力，减少混凝土中的水泥浆含量，不要过早使混凝土承受使用荷载等弹性变形是所有结构材料的共同特性，混凝土在受力后产生的弹性变形比较大。要使弹性变形小，就要提高混凝土的弹性模量。提高弹性模量的办法有：提商混凝土的强度，采用弹性模量高的集料，改善混凝土的级配，提高混凝土密实度。温度变形。混凝土的温度变彤分两类，一类是热胀冷缩变形，如受到约束时，使结构发生裂缝，甚至破坏；另一类是混凝土水化是产生的温度应力而引起裂缝。对体积稳定性要求，至今没有统一的标准。一般来说，要求混凝土的收缩变形、徐变变形小，弹性模量高，温度膨胀系数尽量与钢筋一致。
（二）高性能混凝土物理性能
高性能道桥路面混凝土的强度的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能道面混凝土可以显著提高道面的承载能力，延长使用寿命或减薄道面的厚度以降低工程造价。高性能道桥路面混凝土的主要特征是具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在道面的设计使用期限内，混凝土能够正常工作。高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度，为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境，高性能混凝土在道路应用中，其耐久性优点极为突出。高性能混凝土是以耐久性为主要指标，同时要具有高强、高早强、高施工性(高流动、高粘聚性、高可浇注性)等优异性能。
二、高性能混凝土应用的施工工艺
（一）原材料的选择
原材料是混凝土的基本组成部分，材料的变异将影响混凝土的强度，因此收料人员应严把质量关，不合格的材料不得进场。使用检验合格的原材料，不合格品坚决退场不能使用。不同类别不同规格的材料分类分区堆放，并且标示明显。
(1)水泥：除水泥的强度等级外，水泥矿物组成和细度都对高性能混凝土的性能有影响。在选择水泥时不仅要求满足国家标准的相关规定，还要求水泥细度不宜过细，早期强度不宜过高。
(2)掺和料：掺和料对混凝土工作性、力学性能及混凝土内部组成、结构的改善，大大提高了混凝土的耐久性，克服了硅酸盐水泥混凝土存在的许多潜在的及现实的问题，因而这类能显著改善混凝土耐久性和工作性的活性矿物掺和料是配制高性能混凝土必不可少的组分。
(3)外加剂的选用：配制高性能混凝土的关键之一是选择与水泥相容性好的外加剂。外加剂与水泥的适应性较好时表现为：新拌混凝土工作性能得到明显的改善；根据需要能有效控制混凝土凝结时间；坍落度损失小；混凝土密实性好；各龄期强度有较大的提高；混凝土各耐久性指标有较大提高。
(4)对集料的要求：与普通混凝土相比，高性能混凝土强度高，用水较少，集料的性能对混凝土的强度、工作性等起到极其重要的作用。
（二）搅拌设备的选择
因高性能混凝上用水量少。拌合时较稠，水胶比低，因此需要采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时间内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。
（三）高性能混凝土的配制
(1)水胶比：水胶比是决定混凝土强度的主要因素，配合比设计时通常根据设计强度等级、原材料和经验选定水胶比。
(2)用水量和水泥用量：普通水泥中用水量根据坍落度要求、骨料品种、粒径选择。高强度高性能混凝土可参考执行，当由此确定的用水量导致水泥或胶凝材料总用量过大时，可通过调整减水剂品种或掺量来降低用水量或胶凝材料用量。
(3)砂率：对泵送高性能混凝土，砂率选用要求，一般为34％～44％，在满足施工工艺和施工和易性要求时，砂率宜尽量选小些，以降低水泥用量。
(4)高效减水剂：高效减水剂的品种选择原则，除了考虑减水率大小外，尚要考虑对混凝土坍落度损失、保水性和粘聚性的影响，更要考虑对强度、耐久性和收缩的影响。
(5)掺合料：通常根据混凝土性能要求和掺合料品种性能，结合原有试验资料和经验选择并通过试验确定。
（四）高性能混凝土的运输
应根据具体建筑工程的结构特点和工程量的大小以及道路气候状况等各种因素综合考虑确定高性能混凝土的运输设备，保持混凝土的均匀性，保证运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作特性。运输过程中对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高或受冻。严禁在运输过程中向混凝土中加水。减少混凝土的转载次数和运输时间，保证从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间不影响混凝土的各项性能。采用混凝土泵输送混凝土时，应在混凝土搅拌后60min内泵送完毕，且在1／2初凝时间前入泵，在初凝前浇筑完毕；因各种原因导致停泵时间超过15min，每隔4-5min开泵一次，使泵机进行正反转方向的运动，，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。
(五)浇筑
浇筑一般包括布料、摊平、捣实、抹面和修整等诸多工序，混凝土的浇筑质量直接关系到结构的承载能力和耐久性，所浇混凝土必须均匀密实且强度符合施工的具体要求。严格控制所浇混凝土的入模温度、坍落度和含气量等工作性能。浇筑采用分层连续推移的方式进行，泵送混凝土的一次摊铺厚度不易大于600mm，间隙时间不得超过90min随意留置施工缝。在炎热、低温、风速较大的条件下浇筑时应采取相应的措施，保证混凝土的浇筑质量。采用插入式高频振捣棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时避免碰撞模板、钢筋和预埋铁件，不得加密振捣或漏振，且不宜超过30s，避免过加强检查支撑系统的稳定性，浇筑后按照工艺仔细抹面压平，严禁洒水。
(六)高性能混凝土的养护
在浇筑后立即进行湿养护，以保持混凝土硬化发育所需要温度和湿度。养护后在拆除模板的过程中。还须注意：应先拆不承重模板，后拆承重模板；拆除后，应迅速采取措施对混凝土进行养护；如出现漏水渗水现象，还应及时采取衬砌内注浆，并对裂缝进行处理。
参考文献：
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