高性能混凝土技術(shù)介紹

      1、混凝土裂縫防治技術(shù)

      （1）主要技術(shù)內(nèi)容

      混凝土裂縫已成為混凝土工程質(zhì)量通病，如何防治混凝土裂縫是工程技術(shù)人員迫切希望解決的技術(shù)難題。然而防治混凝土裂縫是一個系統(tǒng)工程，包括設(shè)計、材料、施工中每一個技術(shù)環(huán)節(jié)。本技術(shù)主要是敘述防治裂縫的一些關(guān)鍵技術(shù)，提高混凝土抗裂性能，從而達到防治混凝土裂縫的目的。本技術(shù)的主要內(nèi)容包括：設(shè)計的構(gòu)造措施、混凝土原材料（水泥、摻合料、細骨料、粗骨料）的選擇、混凝土配合比對抗裂性能影響因數(shù)、抗裂混凝土配合比設(shè)計以及抗裂混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計方法以及施工中的一些技術(shù)措施等。

      （2）技術(shù)指標

      對于如何評價混凝土厚材料及混凝土抗裂性能，本技術(shù)提供了相應(yīng)的試驗方法和評價指標，使其具有可操作性。

      （3）適用范圍

      本技術(shù)適用于具有較高抗裂要求的混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、原材料的選擇、抗裂混凝土配合比的設(shè)計和施工以及對混凝土抗裂性能的評價。

      （4）已應(yīng)用的典型工程

      已在試點工程中應(yīng)用，取得良好的效果。并給出具體的工程實例。

      2、自密實混凝土技術(shù)

      （1）主要技術(shù)內(nèi)容

      混凝土在自重的作用下，不采取任何密實成型措施，能充滿整個模腔而不留下任何空隙的勻質(zhì)的混凝土稱之為自密實混凝土。本技術(shù)提供的主要技術(shù)內(nèi)容：對混凝土原材料的技術(shù)要求、自密實混凝土設(shè)計要點即流動性、充填性、抗離析性以及保塑性和自密實混凝土配合比設(shè)計等。

      （2）試驗方法及評價指標

      本技術(shù)給出了相應(yīng)的試驗方法和評價指標，并給出如阿在工地控制自密實混凝土拌合物性能的具體規(guī)定。

      （3）使用范圍

      適用于難以用機械振搗的混凝土的澆筑。由于自密實混凝土細粉含量較大，更應(yīng)重視混凝土抗裂性能。在采取抗裂措施的情況下，自密實混凝土抗裂性能相對較差。不適用于連續(xù)墻、大面積樓板的澆筑。

      （4）工程應(yīng)用實例

      本技術(shù)給出了自密實混凝土在深圳賽格廣場鋼管混凝土應(yīng)用實例。從混凝土原材料的選擇、混凝土配合比設(shè)計、混凝土拌合物驗證性試驗、現(xiàn)場模擬試驗直至現(xiàn)場施工，敘述了自密實混凝土技術(shù)的全過程，并制訂了《自密實混凝土質(zhì)量標準》、《生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》和《施工技術(shù)規(guī)程》以確保自密實混凝土的施工質(zhì)量。

      3、混凝土耐久性技術(shù)

      （1）主要技術(shù)內(nèi)容

      在以往的混凝土配合比設(shè)計中，主要考慮的是強度指標，對耐久性考慮較少。高性能混凝土以高工作性、高強度、高耐久性為特征，區(qū)別于普通混凝土。對于海洋工程、噴灑化冰鹽的公路與橋梁工程、鹽漬地區(qū)的工程，由于氯鹽侵入混凝土導致鋼筋銹蝕，引起混凝土膨脹開裂，嚴重影響了建筑物使用壽命。提高其耐久性的最重要的技術(shù)措施就是采用高抗氯離子滲透性的高性能混凝土，從根本上提高混凝土本身的護筋性能。采用常規(guī)材料、常規(guī)工藝可以在常溫下配制出抗氯離子滲透能力和抗凍融能力都較強的高性能混凝土。配制的關(guān)鍵在于選用與水泥相匹配的高效減水劑，在水膠比不大于0.35的條件下，使用粉煤灰、磨細礦渣粉、硅粉等礦物摻和料替代部分水泥作膠凝材料。這些磨細礦物摻和料在拌制的混凝土中發(fā)揮填充效應(yīng)和火山灰反應(yīng)，使混凝土變得更加致密，從而降低混凝土的滲透性。降低混凝土拌和物的用水量，采用低水膠比是提高混凝土耐久性的關(guān)鍵。

      （2）技術(shù)指標

      抗氯鹽污染高性能混凝土耐久性的檢驗應(yīng)符合現(xiàn)行水運行業(yè)標準《水運工程混凝土質(zhì)量控制標準》JTJ269的有關(guān)規(guī)定，且表征其氯離子滲透性的電通量不應(yīng)大于1000庫侖。我國行業(yè)標準《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》JTJ27 5-2000對海港工程混凝土結(jié)構(gòu)要求的高性能混凝土提出了如下技術(shù)指標：

      對混凝土原材料也提出了相應(yīng)技術(shù)要求。減水劑的減水率不低于20％。摻和料應(yīng)選用細度不小于4000 cm2／g的磨細高爐礦渣、I、II級粉煤灰和硅粉等。細骨料細度模數(shù)在2.6-3.2之間。粗骨料最大粒徑不宜大于25mm。在進行配合比設(shè)計時應(yīng)通過降低水膠比和調(diào)整摻和料的摻量使抗氯離子滲透性指標達到規(guī)定要求。混凝土攪拌應(yīng)采用強制攪拌機，攪拌時間應(yīng)比常規(guī)混凝土廷長4Os以上?；炷聊婧?，應(yīng)立即覆蓋。終凝后，混凝土頂面應(yīng)立即開始持續(xù)潮濕養(yǎng)護，在常溫下，至少養(yǎng)護15d。

      （3）適用范圍

      適用于海洋工程、冬季撒除冰鹽的公路與橋梁工程、鹽漬地區(qū)和距離海洋較近的岸上建筑物等處于氯鹽污染環(huán)境下的建構(gòu)筑物。

      （4）已應(yīng)用的典型工程

      該技術(shù)性價比較高，原材料容易獲得，配制工藝簡單。所以近幾年來已經(jīng)在南北方的各類港口和跨海大橋工程中應(yīng)用。如上海洋山深水港工程、東海大橋、杭州灣大橋、鹽田港集裝箱碼頭、援巴基斯坦瓜達爾碼頭工程等。

      采用抗氯鹽污染的高性能混凝土較普通混凝土的單價提高相當有限，但與其耐久性壽命成倍提高的效果相比，大大降低了建筑物的服務(wù)周期成本，經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著，應(yīng)用前景十分廣闊。

      4、水混凝土技術(shù)

      清水混凝土是指結(jié)構(gòu)混凝土硬化后不再對其表面進行任何裝飾，以混凝土本色直接作為建筑物的外飾面。以清水混凝土作為裝飾面，對美觀、色差、表面氣泡等方面都有很高要求，因此在混凝土配制、生產(chǎn)、施工、養(yǎng)護等方面都應(yīng)采取相應(yīng)的措施。

      （1）　主要技術(shù)內(nèi)容

      ①混凝土配制

      混凝土應(yīng)使用同一種原材料和相同的配合比，混凝土拌合物應(yīng)具有良好的和易性、不離析、不泌水。

      礦物摻合料作為混凝土不可缺少的組分，在考慮摻合料活性的同時，充分利用各種摻合料的不同粒徑，在混凝土內(nèi)部形成緊密充填，增強混凝土的致密性，在外加劑方面應(yīng)進一步重視解決外加劑和水泥的適應(yīng)性，減少混凝土的泌水率，減少混凝土坍落度的經(jīng)時損失。

      除了不同水膠比將導致硬化后混凝土顏色變化外，骨料對外觀的影響也不可忽視，因此同一個視覺面的混凝土工程，應(yīng)采用相同類型的骨料。

      ②混凝土模板

      為了使清水混凝土表面光滑無氣泡，應(yīng)根據(jù)不同強度等級混凝土選用不同材質(zhì)的模板，而脫模劑除了起到脫模作用外，不應(yīng)影響混凝土的外觀。

      ③混凝土施工

      混凝土澆注時，混凝土下料口與澆筑面之間距離不能過大，否則混凝土易離析，振搗時以混凝土表面出漿為宜，同時應(yīng)避免漏振和過振。

      ④混凝土養(yǎng)護
　
      混凝土的養(yǎng)護應(yīng)確保混凝土表面不受污染，充分合理的養(yǎng)護是保證混凝土硬化后表面和內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵。

      （2）技術(shù)指標

      ①混凝土表面無裂縫、無明顯氣泡、無明顯色差、無明蜂窩麻面。
      ②混凝土表面平整、光滑，軸線、體型尺寸準確。
      ③大截面、變截面結(jié)構(gòu)線條規(guī)則，棱角分明。
      ④梁柱接頭通順，無明確槎痕。

      （3）使用范圍

      清水混凝土以其古樸穩(wěn)重、自然、清純的質(zhì)感為建筑物增添了獨特的裝飾效果。一般多用于市政、交通、水利、航空等工程，近年來在住宅建筑上也逐漸被采用。

      （4）已應(yīng)用的典型工程

      ①楊浦和南浦大橋主塔清水混凝土
      ②上海廣播電視塔斜筒體清水混凝土
      ③磁浮列車工程墩身部分清水混凝土
      ④東方明珠電視塔
      ⑤浦東國際機場及首都國際機場新航站樓等。

      5、超高泵送混凝土技術(shù)

      超高泵程混凝土技術(shù)一般是指泵送高度超越2 00m的現(xiàn)代混凝土泵送技術(shù)。

      改革開放以來，高層超高層建筑已達教千座，超高泵程混凝土技術(shù)已成為超高層建筑施工技術(shù)不可缺少的一個方面，并且已成為一種發(fā)展趨勢受到各國工程界的重視。

      （1）主要技術(shù)內(nèi)容

      ①原材料品質(zhì)

      配制超高泵程混凝土，其原材料較一般泵送混凝土有很大的區(qū)別。作為最基本的膠結(jié)材料——水泥，除了用量以外，還應(yīng)充分考慮水泥的流變性，即水泥與高性能減水劑的相容性問題，兩者相容性好才可獲得低用水量大流動性、且坍落度經(jīng)時損失小的效果。對于細集料其品質(zhì)除了應(yīng)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法》（JGJ52）外，對于不同強度等級的混凝土應(yīng)選用不同細度模數(shù)的中砂。而摻合料作為高性能高泵程混凝土的重要組成材料更需從活性、顆粒組成、減水效果、水化熱、泵送性能等諸方面加以平衡選擇。作為外加劑，單一成分的外加劑已不能很好發(fā)揮其作用，而單純以減水為目的外加劑也不能達到超高泵程的混凝土的使用目的，外加劑的多組分復(fù)合，以及針對具體工程配制特定要求的外加劑已成為外加劑生產(chǎn)廠家加強現(xiàn)場服務(wù)的重要方面。

      ②混凝土配制

      超高泵程混凝土的配制同時也要研究新拌混凝土的整體性、流動性與泵送性的相互關(guān)系。要研究混凝土泵送性的直接衡量指標。

      ③泵送設(shè)備

      泵送混凝土離不開混凝土輸送泵，因此高壓力、大排量、耐磨損，適應(yīng)性強的泵送設(shè)備也是必不少的。此外泵送管道的設(shè)計，如何減小阻力，縮短路線也是泵送技術(shù)研究的一個方面。

      （2）技術(shù)指標

      ①混凝土泵送高度>200m。
      ②硬化混凝土性能符合設(shè)計要求。
      ③混凝土擴展度>600mm，倒錐法混凝土下落時間<2OS

      （3）適用范圍

      超高泵程混凝土適用于泵送高度大于200m的各種超高層建筑。

      （4）已應(yīng)用的典型工程

      ①金茂大廈。泵送高度382.5m，一次泵送174m³。
      ②恒隆廣場。泵送高度288m，主樓標準層每層1000多m³混凝土量。

      6、改性瀝青路面施工技術(shù)

      （1）主要技術(shù)內(nèi)容

      ①在配合比設(shè)計方面：使用瀝青混凝土配合比設(shè)計及圖表制作計算機輔助系統(tǒng)，自動計算礦料配合比、生成并調(diào)整級配曲線圖；自動繪制馬歇爾試驗各項指標與瀝青用量的關(guān)系圖，計算最佳瀝青用量；提供砂篩分記錄表和篩分曲線圖。計算速度較人工提高20倍以上。

      ②施工技術(shù)及施工工藝方面：

      A 面層各層結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)該層在使用中要求的性能與作用選擇，路面三層均應(yīng)選用骨架密實結(jié)構(gòu)，不宜選用懸浮結(jié)構(gòu)。

      B 混合料最佳出料溫度、攤鋪溫度、壓實溫度；改性瀝青混合料在運輸、攤鋪、壓實過程中的溫度損失規(guī)律；有效防止在運輸、攤鋪、碾壓過程中的溫度損失的措施，最大限度地控制了攤鋪、碾壓成型過程中的溫度差異造成的壓實度不均勻性；混合料碾壓設(shè)備的合適組合和碾壓控制。

      C 對于改性瀝青SMA路面，改變傳統(tǒng)的碾壓工藝，采用增大壓實功，使混合料在高溫下成型，壓實度高，石料不被壓碎，瑪蹄脂不上浮，表面構(gòu)造深度達到標準高限要求。

      （2）技術(shù)指標

      ①改性瀝青混合料施工過程中工程質(zhì)量控制標準

      （3）適用范圍
　
      適用于高等級公路、廠礦道路、機場跑道等熱拌改性瀝青路面單層、雙層結(jié)構(gòu)的鋪筑施工。

      （4）已應(yīng)用的典型工程

      該技術(shù)已在河北石黃高速辛滄路面三合同（SAC結(jié)構(gòu)表面層），江蘇連徐高速AB-24標、汾灌高速OPQ23標、汾灌高速OPQ21標，徐宿高速21標（改性瀝青SMA結(jié)構(gòu)），浙江抗臺衢高速8標（AK抗滑結(jié)構(gòu)），山西大運高速7標，福建寧德高速B1標（AC結(jié)構(gòu)），京珠高速湖北二合同（Superpave12.5結(jié)構(gòu)）等工程成功應(yīng)用。從2000年起到2003年底，累計修改性瀝青路面267.821km。這些工程都己完工，交工時均為優(yōu)良工程，投入使用后，使用性能得到業(yè)主和社會認可，有良好社會信譽。

      改性瀝青路面施工技術(shù)是由中國路橋集團第一公路工程局研究開發(fā)的，是中國路橋集團重點資助的科技開發(fā)項目。