高性能混凝土施工質(zhì)量的控制

　　第一章      緒論

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)飛速發(fā)展,給混凝土科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來欣欣向榮的景象,各種現(xiàn)代化的大型建筑如雨后春筍,新型混凝土技術(shù)和施工工藝不斷涌現(xiàn),并在工程應(yīng)用中獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。有力地促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展。高性能混凝土技術(shù)與施工工藝正處于探索和研究階段,縱觀其未來其具有廣闊的發(fā)展前景。

　　采用高性能混凝土有很多優(yōu)點(diǎn):(1)可以確保混凝土施工質(zhì)量與耐久性；(2)可以降低工人勞動強(qiáng)度,施工比較安全；(3)可防止施工噪音；(4)可以縮短工期。

　　1.1高性能混凝土的定義

　　高性能混凝土（High Performance Concrete,縮寫為HPC,以下同）這種新型混凝土是在20世紀(jì)80年代末90年代初才出現(xiàn)的。1990年5月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）和美國混凝土協(xié)會（ACI）在美國馬里蘭州蓋瑟斯堡召開的會議上首先正式提出HPC這一名詞的定義。現(xiàn)在對于HPC的定義，不同國家、不同學(xué)者依照各自的認(rèn)識、實(shí)踐、應(yīng)用范圍和目的要求的差異，對HPC有不同的定義和解釋。我國工程院院士吳中偉在綜合這些不同意見的基礎(chǔ)上提出了以下定義：HPC是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土，它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。針對不同用途要求，高性能混凝土對下列性能有重點(diǎn)地予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。為此，高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)是低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，并除水泥、水、集料外，摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。

　　1.2高性能混凝土的國內(nèi)外研究開發(fā)歷史

　　1994年，美國聯(lián)邦政府16個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合提出了一個(gè)在基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)中應(yīng)用高性能混凝土的建議，計(jì)劃未來10年內(nèi)投資2億美元進(jìn)行研究和開發(fā)。1989年加拿大政府提出了建立“高性能混凝土協(xié)作網(wǎng)”的建議，共有7所大學(xué)和2家企業(yè)參與。法國在1986年由政府部門組織國內(nèi)23個(gè)單位(包括政府研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、公司、承包商)進(jìn)行了一項(xiàng)名叫“混凝土新途徑”的研究項(xiàng)目，對高性能混凝土進(jìn)行研究并建造示范工程，這一項(xiàng)目已于1993年完成。1996年法國政府公共工程部和教育與研究部又組織了為期4年的“高性能混凝土2000”的國家研究項(xiàng)目，共40余個(gè)機(jī)構(gòu)參與。挪威皇家科技研究院的科學(xué)與工業(yè)研究基金(SINTEF)持續(xù)資助高強(qiáng)與高性能混凝土的研究，包括1986-1992年的高強(qiáng)混凝土材料研究計(jì)劃，1988-1993年的高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究計(jì)劃（60-115MPa），1988-1992年和1993-1995年有關(guān)高性能輕質(zhì)混凝土及其浮動結(jié)構(gòu)的研究計(jì)劃等。日本建設(shè)省在1988年開展了一項(xiàng)簡稱“新RC”的研究計(jì)劃，主要研究高強(qiáng)與高性能混凝土和鋼筋在建筑工程中的應(yīng)用，這一課題投資較大，在日本國內(nèi)有許多機(jī)構(gòu)參加，取得了系統(tǒng)的研究成果。在瑞典，也有由政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)聯(lián)合資助的高性能混凝土的國家計(jì)劃。

　　我國近兩年來在大力建設(shè)高速鐵路,已經(jīng)建成的武廣客運(yùn)專線等十一條高速鐵路工程設(shè)計(jì)使用年限長達(dá)100年,普通混凝土已不能滿足耐久性要求,因此高性能混凝土在高速鐵路建設(shè)中開始了嘗試性應(yīng)用。因無具體標(biāo)準(zhǔn),我國鐵道部科學(xué)技術(shù)司于2005年發(fā)布了《客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》作為客運(yùn)專線高性能混凝土質(zhì)量的參考依據(jù),技術(shù)條件中對高性能混凝土的技術(shù)指標(biāo)、原材料質(zhì)量都提出了一些要求,成為國內(nèi)工程建設(shè)中第一個(gè)高性能混凝土執(zhí)行依據(jù)。這對我國的鐵路建設(shè)中高性能混凝土的應(yīng)用起到了一定的作用。

　　第二章      高性能混凝土施工質(zhì)量控制的意義

　　混凝土也是一種產(chǎn)品，對于具體的工程，也有一定的質(zhì)量要求。由于混凝土是一種非均質(zhì)的材料，其組成質(zhì)量變化較大，因此全過程質(zhì)量控制對混凝土的使用性能至關(guān)重要?；炷临|(zhì)量控制的最終目標(biāo)是得到質(zhì)量均勻的、體積穩(wěn)定的、耐久的、滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度而且經(jīng)濟(jì)的混凝土。

　　要得到這樣的優(yōu)質(zhì)混凝土，必須使拌和物有良好的工作性能，便于攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗密實(shí)、充滿模型，并且始終均勻。因此，拌和物質(zhì)量控制的目標(biāo)是具有施工條件要求的足夠流動性、體積穩(wěn)定性以及盡可能低的溫度應(yīng)力。

　　對于高性能混凝土拌和物的要求：

　　流動性—坍落度在170mm以上，坍落流動度在430mm以上（不振搗的拌和物坍落度為240～270mm，坍落流動度為550～700mm）；

　　體積穩(wěn)定性—不離析、不泌水，有穩(wěn)定的表觀密度；

　　溫度應(yīng)力—澆筑的混凝土內(nèi)外溫度差不高于25℃，澆筑時(shí)拌和物溫度夏季不高于35℃，冬季不低于12℃。

　　與普通混凝土相比，HPC的生產(chǎn)和施工并不需要特殊的工藝，但是在工藝個(gè)環(huán)節(jié)中普通混凝土不敏感的因素，HPC卻會很敏感，因而需要嚴(yán)格控制和管理。尤其是在工地現(xiàn)場施工時(shí)，包括試配、原材料管理、攪拌、澆筑、振搗成型、拆模養(yǎng)護(hù)等問題，需要做特別強(qiáng)調(diào)。

　　第三章      高性能混凝土的組成、結(jié)構(gòu)及性能

　　如前所述，HPC配制的特點(diǎn)是低水灰比、摻用高效減水劑和礦物細(xì)摻料。因此，HPC在不同尺度上的組成和結(jié)構(gòu)都與混凝土有所不同。

　　3.1高性能混凝土的水泥石微結(jié)構(gòu)

　　按照中心質(zhì)假說，在次中心質(zhì)和次介質(zhì)的尺度上，屬于次中心質(zhì)的未水化水泥熟料顆粒（H粒子）、屬于次介質(zhì)的水泥凝膠（L粒子）和屬于負(fù)中心質(zhì)的毛細(xì)孔組成水泥石。從強(qiáng)度的角度來看，孔隙率一定時(shí)，H/L粒子比值越大，水泥石強(qiáng)度越高；而H/L粒子比達(dá)到最佳值后，水泥石的強(qiáng)度隨H/L粒子的比值的提高而下降；水灰比越低，H/L比值的最佳值越大。水泥在水灰比近似為0.44的水泥漿體中才能完全水化而留下最少的毛細(xì)孔。隨著水灰比的降低，未水化的水泥增多。由此可見，高性能混凝土中增加了很多產(chǎn)生有利效應(yīng)的次中心質(zhì)和大中心質(zhì)。也就是說，高性能混凝土中的H/L粒子比值比普通混凝土的高得多。水灰比很低的高性能混凝土中，水泥石得孔隙率也很低，在一定的H/L粒子比值下，強(qiáng)度隨孔隙率的減小而提高。

　　3.2高性能混凝土的性能

　　與普通混凝土相比，高性能混凝土具有如下獨(dú)特的性能：

　　1.耐久性

　　高性能混凝土的使用壽命長，對于一些特護(hù)工程的特殊部位，控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不是混凝土的強(qiáng)度，而是耐久性。能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠的工作50—100年以上，是高性能混凝土應(yīng)用的主要目的。目前，對于高性能混凝土耐久性的評定沒有統(tǒng)一的指標(biāo)和方法，對其進(jìn)行試驗(yàn)和評價(jià)基本仍沿用普通混凝凝土的方法和指標(biāo)。對于HPC的耐久性的安全使用期限，高性能混凝土可以保證重要建筑在不利環(huán)境中使用100年，在正常環(huán)境中使用200年，在特殊環(huán)境中使用300年。

　　2.工作性

　　高性能混凝土具有良好的工作性，坍落度是評價(jià)混凝土工作性的主要指標(biāo)，反應(yīng)混凝土拌和物在重力作用下的流動和變形能力。高性能混凝土的坍落度控制功能好，但由于其在配制過程中加人了減水劑和礦物質(zhì)超細(xì)粉，在與普通混凝土在坍落度相同的情況下，粘度較大，這使其在泵送過程中需施加更大的壓力。

　　3.力學(xué)性能

　　混凝土的強(qiáng)度有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度等。由于混凝土是一種非均質(zhì)材料，強(qiáng)度受諸多因素的影響，但各種強(qiáng)度之間有一定的關(guān)系，一般可以用抗壓強(qiáng)度的關(guān)系表現(xiàn)。高性能混凝土具有一定的強(qiáng)度和高抗?jié)B能力，但不一定具有高強(qiáng)度，中、低強(qiáng)度亦可。

　　4.體積穩(wěn)定性

　　混凝土的體積穩(wěn)定性是指混凝土在抵抗物理、化學(xué)作用下產(chǎn)生變形的能力。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。

　　5.經(jīng)濟(jì)性

　　HPC較高的強(qiáng)度、良好的耐久性和工藝性都使其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。雖然HPC本身的價(jià)格偏高，但是其優(yōu)異性能使其具有了良好的經(jīng)濟(jì)性。

　　第四章      高性能混凝土施工中質(zhì)量存在的問題分析

　　4.1原材料的質(zhì)量問題

　　材料品質(zhì)優(yōu)良、離散性小，是生產(chǎn)HPC最關(guān)鍵的先決條件。全國各地混凝土原材料的質(zhì)量離散性均較大，粗細(xì)骨料的質(zhì)量差異也大，是混凝土產(chǎn)品中最為薄弱的環(huán)節(jié)，也是混凝土質(zhì)量低劣的主要原因之一。

　　1.水泥

　　目前國產(chǎn)水泥由于執(zhí)行了新修訂的同國際接軌的標(biāo)準(zhǔn)，大廠生產(chǎn)水泥的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國家相比，性能幾乎沒有什么差別。但存在生產(chǎn)控制不夠穩(wěn)定，有一定的質(zhì)量波動，同生產(chǎn)廠不同批次水泥的離散性同樣存在。由于工程建設(shè)需要只是片面追求水泥的早期強(qiáng)度，實(shí)行新標(biāo)準(zhǔn)的水泥細(xì)度過細(xì)，既提高了粉磨耗能，又降低了水泥與外加劑的相容性，加重了HPC早期收縮開裂的趨勢。

　　用于配制HPC所需的水泥，應(yīng)該是堿含量越低越好，含堿量高會造成混凝土的適應(yīng)性變差，影響到HPC的施工質(zhì)量?，F(xiàn)行的水泥標(biāo)準(zhǔn)中，只規(guī)定了硅酸鹽水泥和普通水泥有低堿含量的要求，對于大量生產(chǎn)使用的礦渣水泥，則沒有低堿含量的要求。由于水泥生產(chǎn)企業(yè)對HPC的要求知之甚少，在礦渣水泥的生產(chǎn)中會忽視對含堿量的控制，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)組織生產(chǎn)，導(dǎo)致礦渣水泥中的堿含量會過高。

　　因此，第一，水泥生產(chǎn)過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，嚴(yán)格工序質(zhì)量，穩(wěn)定產(chǎn)品過程，將出廠水泥質(zhì)量離散性降低。第二，水泥生產(chǎn)廠家要了解水泥細(xì)度對HPC質(zhì)量的影響，適當(dāng)降低水泥研磨的細(xì)度。第三，嚴(yán)格控制水泥中的堿含量，即使是生產(chǎn)礦渣水泥、火山灰和粉煤灰水泥，水泥廠也必須嚴(yán)格控制粘土和混合料的堿含量，加大力度降低水泥中的堿含量。同時(shí)集中攪拌混凝土站應(yīng)穩(wěn)定水泥的貨源，盡量采購新型干法水泥，不能采用小立窯生產(chǎn)的水泥。

　　2.細(xì)骨料

　　含泥量、泥塊含量也是影響高性能混凝土各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的重要原因之一，含泥量、泥塊含量過高，不僅能降低混凝土強(qiáng)度，同時(shí)易造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的毛細(xì)通道不能有效的阻止有害物質(zhì)的侵蝕。因此要嚴(yán)格按照檢測項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)和配合比設(shè)計(jì)的要求，對細(xì)骨料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行及時(shí)檢驗(yàn)。

　　3.粗骨料

　　主要是保證級配連續(xù)，特別是控制大粒徑含量不超標(biāo)，大粒徑超標(biāo)將直接影響保護(hù)層外側(cè)混凝土的質(zhì)量，會導(dǎo)致混凝土的表而干裂紋，影響表觀質(zhì)量。良好的級配能增加混凝土強(qiáng)度，因此，宜選用二級配、三級配碎石。

　　4．粉煤灰。粉煤灰的大量使用，對混凝土具有減水、致密、活化、潤滑、填充的作用，它能延緩水泥水化過程中水化粒子的凝聚，減輕坍落度損失。因此它的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)也是影響混凝土質(zhì)量的主要原因之一。燒失量過大，會吸附大量的外加劑，將直接影響混凝土的坍落度和流動度;采用二次加水?dāng)嚢钑r(shí)，就會出現(xiàn)混凝土離析、泌水等現(xiàn)象，造成大量的游離水，影響混凝土的外觀質(zhì)量;粉煤灰質(zhì)量不穩(wěn)定，需水比較大，都能夠?qū)е禄炷猎谑┕み^程中有泌水現(xiàn)象發(fā)生，引起粉煤灰的分布不均，造成混凝土的顏色差異。因此在選用粉煤灰廠家時(shí)，一定要準(zhǔn)確試驗(yàn)以上指標(biāo)，并在過程中及時(shí)檢查檢驗(yàn)。

　　5．外加劑

　　外加劑與水泥相適應(yīng)性、減水率、流動性、含氣量、摻量都將影響混凝土的工作性。因此，在施工過程中一定要對所使用的原材料嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保原材料質(zhì)量的穩(wěn)定，特別是含氣劑的含量，要經(jīng)常抽驗(yàn)。

　　4.2 HPC的生產(chǎn)及施工質(zhì)量

　　1.原材料的計(jì)量

　　高性能混凝土由于其性能的要求，在配制時(shí)對原材料的稱量精度也比普通混凝土有更高的要求。配料是關(guān)系到拌合物和易性和混凝土均勻性的主要環(huán)節(jié)。整個(gè)生產(chǎn)期間每盤混凝土各組成材料計(jì)量結(jié)果的偏差控制要符合如下規(guī)定:

　　水泥與摻合料±1.5%、粗骨料±2.0%、細(xì)骨料±1.5%、水與外加劑±1.0%，并保證量具的精確度，在每一班正式稱量前，對量具設(shè)備進(jìn)行零點(diǎn)校核。粉煤灰高性能混凝土對水泥、砂石和水的控制精度要求高，尤其是對砂石的控制精度要求高，在生產(chǎn)中應(yīng)給予重點(diǎn)保障。

　　且骨料的含水量的變化也將影響水灰比的變化，進(jìn)而影響混凝土的施工質(zhì)量以及性能強(qiáng)度等。雨天的時(shí)候更好注意，并在取原材料的時(shí)候應(yīng)該注意扣除骨料中的用水量。

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　　2.攪拌

　　HPC需要的攪拌時(shí)間一般稍長，在具體生產(chǎn)和施工中要對攪拌進(jìn)行嚴(yán)格控制。攪拌混凝土前，應(yīng)加入與配合比相同水膠比的水泥漿空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，然后將水泥倒掉，使攪拌筒充分潤濕。在加水之前應(yīng)先將干料拌勻30s，然后再加水進(jìn)行攪拌，高效減水劑一般采用同摻法將其溶于水與水一同加入，攪拌時(shí)間應(yīng)不少于2min。對高效減水劑的摻加可采用分次摻加法，做法是在拌合物出機(jī)前摻入一部分高效減水劑，到工地卸料前再加入其余高效減水劑，并在加入高效減水劑后繼續(xù)攪拌至少1min后卸料。分次摻加法有利于減小坍落度損失，尤其適用于混凝土運(yùn)送距離較遠(yuǎn)的工程。

　　3.澆筑

　　根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，混凝土的澆筑對混凝土質(zhì)量的影響很大。首先，澆筑前，必須對欲澆筑混凝土的工作性能進(jìn)行測定，在確保其工作性能時(shí)方能澆筑?；炷涟韬衔锏牟剂希瑧?yīng)盡量垂直落下到澆筑地點(diǎn)中央，盡量避免再次搬動使混凝土產(chǎn)生離析，拌合物自山下落的高度不大于1.5m，以防止在下落過程中拌合物離析?；炷涟韬衔锊豢芍苯勇涞戒摻詈推渌A(yù)理件上以免產(chǎn)生離析。散落在預(yù)理件上的砂漿如果混凝土澆筑時(shí)能夠振動密實(shí)可不必清除。但疏松的干砂漿在澆筑第二層前必須清除掉。鋪設(shè)混凝土應(yīng)盡可能保持大致水平，混凝土分層厚度應(yīng)當(dāng)在振動棒的合理振搗下使上下層結(jié)合成整體，分層厚度控制在30cm。鋪料時(shí)采用人工攤鋪，避免用振動棒搬移混凝土拌合物產(chǎn)生離析;鋪料時(shí)四周高中間低，并將靠近模板的粗集料鏟到中間;混凝土可以等間距的堆積以便易于鋪平混凝土拌合物?；炷翝仓^程要連續(xù)進(jìn)行，盡可能避免中斷，上下層澆筑時(shí)間不能過長所有與混凝土接觸的物件應(yīng)充分潤濕，建議在澆筑前幾個(gè)小時(shí)提前浸濕基礎(chǔ)，也可在澆筑前把結(jié)構(gòu)混凝土的模板和鋼筋潤濕。

　　4.振搗

　　混凝土攪拌完畢后總是含有相當(dāng)數(shù)量的分散在集料空隙中的空氣泡。當(dāng)拌合物布入模板后，又因粘滯性很大而不能在自重下流動，并與模板和鋼筋以及旱先入模的拌合物相接觸，總要留下許多尺寸較人的形狀不規(guī)則的空洞。振動增實(shí)是關(guān)系到工程質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)。

　　混凝土振動方法必須避免粗集料從混凝土中分離出來，個(gè)別集料分離出來不一定有害，但粗集料分離出來聚集成堆則會影響混凝土質(zhì)量。在這種情況下，需要把粗集料重新分散到混凝土中進(jìn)行搗實(shí)，以免產(chǎn)生蜂窩狀空隙和麻面。振搗時(shí)，振動棒應(yīng)等間距地垂直插入，均勻地?fù)v實(shí)全部范圍的混凝土。振動間距一般不大于振動半徑的1.5倍。

　　要做到不漏振，不過振，振動時(shí)間以混凝土停止下沉、不冒氣泡表而平坦、泛漿為止,混凝土表面用木抹搓毛。振搗時(shí)應(yīng)避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其它預(yù)理件。

　　5.拆模

　　拆模通常是混凝土在旱期階段最后的一道工序。一方面較快拆?？墒鼓０逯苻D(zhuǎn)使用率提高，降低建筑造價(jià);但另一方面不能在混凝土結(jié)構(gòu)未達(dá)到足夠強(qiáng)度之前拆模而造成毀壞，導(dǎo)致混凝土面粘模，缺棱掉角。一定要等到混凝土的強(qiáng)度足以承擔(dān)自重和外加施工荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，方能拆模。同時(shí)，混凝土還應(yīng)該具有一定的硬度。以便在拆?；蛘哌M(jìn)行其他施工操作時(shí)，表面不致受到損害。因?yàn)樾掳杷酀{體的強(qiáng)度隨大氣溫度和水分的供給情況而變，所以拆模時(shí)間還是根據(jù)實(shí)測的混凝土強(qiáng)度，不要任意選定為宜。

　　施工過程中要求在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時(shí)，或在澆筑后第5d或以后開始拆模，并選擇天氣晴朗，氣溫較高的時(shí)段進(jìn)行。因?yàn)榇藭r(shí)氣溫變化相對較小，不易導(dǎo)致氣溫相差過人而使混凝土表而產(chǎn)生裂縫，夏季可以在澆筑后第4d或以后開始拆模。如果一天未能完成拆模工作，則在當(dāng)天對拆除部分進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

　　6.養(yǎng)護(hù)

　　養(yǎng)護(hù)指混凝土拌合物經(jīng)密實(shí)成型后，保證水泥能正常完成早期水化反應(yīng)，以使獲得預(yù)定的物理力學(xué)性能和耐久性能所采取的工藝控制措施。養(yǎng)護(hù)是獲得優(yōu)質(zhì)混凝土的關(guān)鍵工藝之一，當(dāng)表層混凝土迅速干燥到相對濕度75%以下，水泥水化停止,混凝土各項(xiàng)性能受到損害。做好混凝土成型壓光和覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，防止混凝土出現(xiàn)裂縫。養(yǎng)護(hù)一般采用草簾或麻袋覆蓋，并經(jīng)常澆水保持濕潤，養(yǎng)護(hù)期視水泥品種和氣溫而定。養(yǎng)護(hù)期在最初三天內(nèi)自天每隔2h澆水一次，夜間至少兩次，以后每晝夜至少澆水四次，干燥和陰雨天適當(dāng)增減。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)需按照大體積混凝土的專項(xiàng)研究確定方案進(jìn)行。

　　4.3水泥和外加劑的適應(yīng)性問題

　　水泥同混凝土外加劑只有共同適應(yīng)才能生產(chǎn)出滿足設(shè)計(jì)的HPC，才能保證工程的質(zhì)量要求。但實(shí)際情況是一些商品混凝土攪拌站和水泥生產(chǎn)廠家并沒有認(rèn)識到這種情況，現(xiàn)在依然以為生產(chǎn)的水泥只要符合標(biāo)準(zhǔn)就可以用來生產(chǎn)HPC，而混凝土外加劑應(yīng)改變配方來適應(yīng)水泥，即單向適應(yīng)。對此水泥生產(chǎn)廠應(yīng)在工藝技術(shù)人員中要求對HPC知識的學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)代混凝土技術(shù)和對水泥產(chǎn)品質(zhì)量的要求，適應(yīng)雙向都能滿足要求的水泥產(chǎn)品。商品混凝土攪拌站和水泥廠建立協(xié)作互利關(guān)系，互相交流及時(shí)了解質(zhì)量信息，共同實(shí)施水泥產(chǎn)品及水泥質(zhì)量能適應(yīng)外加劑的優(yōu)化配方，把HPC應(yīng)用及推廣使用范圍作為共同發(fā)展的目標(biāo)。

　　4.4 不同氣候條件下施工質(zhì)量控制

　　1．冬季混凝土施工質(zhì)量控制

　　首先要根據(jù)工程進(jìn)度、氣溫預(yù)測、施工環(huán)境做出切實(shí)可行的詳細(xì)的冬季技術(shù)施工措施，規(guī)定好測溫孔布置、測溫方案、澆筑方案、拆模條件。認(rèn)真進(jìn)行熱工計(jì)算，采用科學(xué)的保溫措施，保證到場的保溫材料的數(shù)量和質(zhì)量。對冬施的混凝土配合比、外加劑性能、摻量必須提前做好試驗(yàn)報(bào)告。

　　2．夏季混凝土施工質(zhì)量控制

　　對高溫環(huán)境下影響混凝土的因素進(jìn)行預(yù)測分析，提前制定夏季施工技術(shù)方案，落實(shí)方案的執(zhí)行情況。如配合比是否考慮了夏季施工坍落度損失人的措施、溫度控制是否有效等。

　　第五章      高性能混凝土施工質(zhì)量控制的措施與效果

　　5.1工程實(shí)例概括

　　在08年石太客專太原站樞紐改造工程白龍廟小區(qū)聲屏障底座擋墻的施工中采用C50高強(qiáng)混凝土，其成功的應(yīng)用促進(jìn)和推動了高強(qiáng)混凝土的在我項(xiàng)目部的廣泛應(yīng)用。使用高強(qiáng)混凝土，可縮小結(jié)構(gòu)截面、節(jié)約資源、增加了使用面積、利于功能設(shè)計(jì)。高強(qiáng)高性能混凝土在施工中的難點(diǎn)及解決對策：

　　1.施工中的難點(diǎn)：C50高強(qiáng)混凝土在滿足強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上既要滿足泵送要求，又較好地解決配制低水灰比與大流動性之間的矛盾和寒冷天氣坍落度經(jīng)時(shí)損失、易出裂縫等技術(shù)難題。

　　2.解決的對策：施工中考慮氣溫，及混凝土自身散熱的特殊條件并兼顧施工工藝要求，以原材料、配合比(高強(qiáng)、低熱、微膨、早強(qiáng)、流態(tài))、混凝土運(yùn)輸澆灌、混凝土養(yǎng)護(hù)、水化熱動態(tài)監(jiān)控等幾方面作為關(guān)鍵控制點(diǎn)。

　　高強(qiáng)混凝土施工時(shí)一定要提前做好各方面的準(zhǔn)備，一定要組織好混凝土供應(yīng)、泵送及有充足的工作面開展施工，確?；炷吝\(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場及時(shí)泵送澆筑，否則滯留時(shí)間較長，混凝土經(jīng)時(shí)損失較大，可能造成混凝土泵送困難或不能泵送，如現(xiàn)場增添減水緩凝劑，則混凝土質(zhì)量難以控制。

　　(1)不同原材料對混凝土進(jìn)行試配，針對粗細(xì)骨料從外加劑、摻和料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)配合比。

　　(2)水泥優(yōu)先采用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。砂采用中砂、細(xì)度模數(shù)2.1-2.7，含泥量小于1%，石子采用礫石，粒徑0.5－1.5cm，含泥量小于1%。

　　(3)混凝土中采用“雙摻”技術(shù)摻入泵送減水劑、早強(qiáng)劑，在保證強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量和用水量，從而預(yù)防因水泥、用水量過大而產(chǎn)生的混凝土裂縫，并改變混凝土流動性。高效多功能外加劑的應(yīng)用，為高強(qiáng)混凝土的使用提供了有利條件。

　　(4)盡量安排中午澆筑混凝土，最大限度的減少或降低因天氣寒冷造成的水泥、骨料和混凝土輸送、泵送而造成的混凝土經(jīng)時(shí)損失。

　　(5)混凝土及時(shí)振搗，并在初凝前進(jìn)行二次振搗。

　　(6)因不同部位采用不同等級混凝土，每次澆筑前，現(xiàn)場組織交底并掛標(biāo)示牌，避免誤澆筑。

　　(7)現(xiàn)場混凝土調(diào)度由專人指揮，與攪拌站、罐車、泵送等人員保持通信聯(lián)系保證調(diào)度及時(shí)。

　　(8)混凝土澆筑后拆除模板及時(shí)用氈布濕潤養(yǎng)護(hù)，特殊部位覆蓋薄塑料和涂刷養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)。高強(qiáng)混凝土C50抗壓試件8組，達(dá)到了預(yù)期的高強(qiáng)度、高工作度，和在模擬試驗(yàn)條件下所顯示的高耐久性要求，一次澆灌成功，無裂紋，無變形，強(qiáng)度、抗?jié)B性能均能達(dá)到和超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。

　　5.2 高性能混凝土質(zhì)量控制措施

　　(1)混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)分施工前檢驗(yàn)、施工過程檢驗(yàn)、施工后檢驗(yàn)。

　　(2)施工前檢驗(yàn)項(xiàng)目全部合格后才能進(jìn)行施工；施工過程檢驗(yàn)項(xiàng)目出現(xiàn)不合格時(shí)，應(yīng)分析原因，及時(shí)調(diào)整，待合格后方可繼續(xù)施工；施工后檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)和施工前、施工過程檢驗(yàn)項(xiàng)目共同作為質(zhì)量評定和驗(yàn)收的依據(jù)。

　　對混凝土用水泥、骨料、礦物摻合料、外加劑、水等主要原材料的產(chǎn)品合格證及出廠質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行進(jìn)場核查并復(fù)檢。其中，主要原材料品質(zhì)的出廠檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)、施工的相關(guān)要求。

　　按設(shè)計(jì)及施工要求復(fù)檢施工配合比混凝土的拌合物性能，核查配合比試拌過程以及相關(guān)混凝土力學(xué)性能、抗裂性能以及耐久性能試驗(yàn)結(jié)果。其中，混凝土的耐久性應(yīng)由經(jīng)國家、鐵道部認(rèn)可或業(yè)主指定的權(quán)威部門檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

　　(3)施工過程檢驗(yàn)，應(yīng)對混凝土用水泥、骨料、外加劑、礦物摻合料、拌合水等主要原材料的品質(zhì)進(jìn)行口常檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)、施工的相關(guān)要求。

　　A、對混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行口常檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和施工要求。

　　B、對混凝土的耐久性進(jìn)行抽檢，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)的要求。

　　C、在混凝土施工過程中，如更換水泥、外加劑、礦物摻合料等主要原材料的品種及規(guī)格，應(yīng)重新進(jìn)行混凝土配合比選定試驗(yàn)，并對試驗(yàn)配合比混凝土的拌合物性能、力學(xué)性能和耐久性能進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)分別滿足相關(guān)要求。

　　D、對用十施工過程控制或質(zhì)量檢驗(yàn)的混凝土強(qiáng)度和耐久性抽檢試件，應(yīng)從同一盤混凝土或同一車運(yùn)送的混凝土中取出。

　　(4)施工后檢驗(yàn):

　　A、用肉眼或放大鏡觀察實(shí)體結(jié)構(gòu)表面是否存在非外力裂縫。當(dāng)混凝土表面出現(xiàn)非外力裂縫時(shí)，普通混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫最大寬度不得大十0.20mm，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不得出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。

　　5.3 工程效果

　　通過C50高強(qiáng)度混凝土的使用，減少了截面積，從而增加了使用空間，由于體積小，使得結(jié)構(gòu)物更加美觀，另外在冬季施工中提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證了工程質(zhì)量，無裂紋，無變形。

　　第六章      高性能混凝土的前景展望和意義

　　混凝土能否長期作為主要的建筑結(jié)構(gòu)材料,關(guān)鍵在于能否成為綠色材料。因此提出“綠色高性能混凝土”,是高性能混凝土的發(fā)展方向,也是混凝土的未來。提高高性能混凝土的綠色含量,加大其綠色度,更多地?fù)郊庸I(yè)廢渣為主的細(xì)摻料,不僅能節(jié)約水泥熟料,還能改善環(huán)境減少二次污染。目前我國的工藝設(shè)備還不能滿足要求,廢料利用率還比較低。為此我們必須系統(tǒng)地研究廢料的超細(xì)磨工藝和設(shè)備。據(jù)預(yù)測,如果解決了這個(gè)問題,高性能混凝土用廢料代替水泥熟料最多可達(dá)60%～80%,將來的綠色高性能混凝土中,最大的膠凝組分是磨細(xì)工業(yè)廢渣而不是熟料水泥。應(yīng)用大摻量粉煤灰混凝土和大摻量礦渣混凝土發(fā)展HPC是最可行的途徑,因?yàn)樗粌H能夠提高混凝土的品質(zhì),還能有效地降低生產(chǎn)成本。在人們對發(fā)展HPC取得共識的基礎(chǔ)上,注重骨料品質(zhì)的提高,并將大摻量粉煤灰混凝土和大摻量礦渣混凝土恰當(dāng)?shù)赜糜谖覈幕A(chǔ)設(shè)施建設(shè),這不僅有利于混凝土業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)對整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展都會發(fā)揮一定的促進(jìn)作用。

　　高性能混凝土的研究與開發(fā)應(yīng)用,對傳統(tǒng)混凝土技術(shù)性能有了重大的突破,對節(jié)能、工程質(zhì)量、工程經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與勞動保護(hù)等方面都具有重大的意義?？梢灶A(yù)期,高性能混凝土在工程上的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒀杆贁U(kuò)大,并取得更大、更多的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。從目前的研究開發(fā)現(xiàn)狀來看,還值得進(jìn)一步深入研究的內(nèi)容是:礦物細(xì)摻合料的科學(xué)分類和品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其與混凝土外加劑之間的相容性；高性能混凝土多組分復(fù)合材料的復(fù)合化超疊加效應(yīng)；高強(qiáng)度高性能混凝土的韌性等問題。相信在今后研究取得的成就必將使高性能混凝土的性能得到進(jìn)一步的提高和改善。