高性能混凝土及其養(yǎng)護

高性能混凝土是一種采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn)，具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求的各項力學(xué)性能，具有高耐久性、高和易性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。

高性能混凝土特點

高性能混凝土具有一定的強度和高抗?jié)B能力，但不一定具有高強度，中、低強度亦可。

高性能混凝土具有良好的和易性，混凝土拌合物應(yīng)具有較高的流動性，混凝土在成型過程中不分層、不離析，易充滿模型；泵送混凝土、自密實混凝土還具有良好的可泵性、自密實性能。

高性能混凝土的使用壽命長，對于一些特護工程的特殊部位，控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的不是混凝土的強度，而是耐久性。能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作50~100年以上，是高性能混凝土應(yīng)用的主要目的。

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。

配制高性能混凝土的特點是低水膠比并摻有足夠數(shù)量的礦物細摻合料和高效減水劑，從而使混凝土具有優(yōu)異的技術(shù)特性，但由此也產(chǎn)生了值得重視的性能缺陷：（1）自干燥引起的自收縮；（2）脆性。

高性能混凝土能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求，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。

研制材料

水泥（經(jīng)驗證明：水泥用量較低的高性能混凝土不僅工作性能好，且一般不開裂，后期強度持續(xù)增長，耐久性好），除水泥強度等級外，水泥礦物組成和細度都對高性能混凝土的性能有影響。為確保其高流動性，高強度，高耐久性，水泥必須與所用高效減水劑相容性好，使混凝土拌合物在滿足工作性條件下用水量盡可能低，坍落度損失小。

外加劑（超塑化劑、泵送劑、膨脹防水劑、引起減水劑或早強防凍劑）。在混凝土中加入外加劑一般可達到的目的是：減少水泥用量，還可改善混凝土的和易性能，降低水化熱，增進后期強度，改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性和抗腐蝕能力，抑制堿-骨料反應(yīng)。

微骨料（主要是粉煤灰、礦渣沸石、增強防水劑），砂石和水。與普通混凝土相比，高性能混凝土強度高，用水較少，骨料的性能對混凝土的強度、和易性等將起著極其重要發(fā)熱作用。如摻入粉煤灰可使混凝土的長期性能得到大幅改善，對延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命有重要意義。粗骨料的強度、骨料—水泥漿界面粘接強度對高強混凝土的強度影響很大。對于普通混凝土，適當加大粗骨料的最大粒徑可在同一坍落度下稍許減少水的用量，對混凝土的和易性和強度有利。但對高性能混凝土來說，加大骨料尺寸可使混凝土性能下降。因此，高性能混凝土應(yīng)使用最大粒徑小的混凝土。

砂石和水。砂石要求級配良好。

在原料基礎(chǔ)上，高性能混凝土需按一定的原則進行配合比設(shè)計。為提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，混凝土中宜適量摻加優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、礦渣粉或硅灰等礦物外加劑，其摻量應(yīng)根據(jù)混凝土的性能通過試驗確定。除此之外，化學(xué)外加劑的摻量應(yīng)使混凝土達到規(guī)定的水膠比和工作度，且最高摻量不應(yīng)對混凝土性能（凝結(jié)時間、后期強度等）產(chǎn)生不利影響。

養(yǎng)護方法

高性能混凝土早期強度增長較快,一般3d達到設(shè)計強度的60%，7d達到設(shè)計強度的80%，因而，混凝土早期養(yǎng)護特別重要。通常在混凝土澆筑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14d。不能直接在新澆筑混凝土暴露的表面使用水。為方便，將高性能混凝土的整個養(yǎng)護過程分為2個階段，初期養(yǎng)護和濕養(yǎng)護。初期養(yǎng)護應(yīng)在新拌高性能混凝土澆筑后立即開始，濕養(yǎng)護在混凝土終凝后開始。

1.常規(guī)養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護要注意濕度和溫度2個方面。養(yǎng)護不僅是澆水保濕，還要注意控制混凝土的溫度變化。在濕養(yǎng)護的同時，應(yīng)保證混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度和所接觸的大氣溫度之間不出現(xiàn)過大差異。采取保溫和散熱的綜合措施，可防止溫降和溫差過大。

混凝土的潮濕養(yǎng)護通常采用噴水或保水方法，或用濕砂土，濕麻袋覆蓋。預(yù)制混凝土或寒冷天氣中澆筑的混凝土通常用密封罩內(nèi)送蒸汽的方法保持潮濕。在遮陽防曬條件下進行混凝土潮濕養(yǎng)護，往往比向混凝土外露面灑水養(yǎng)護還有效。密封薄膜養(yǎng)護（不透水塑料薄膜或養(yǎng)護劑形成的薄膜）在水源不足時是很好的保溫養(yǎng)護手段，但應(yīng)注意薄膜密封前混凝土表面必須處于飽水狀態(tài)。

拆除模板或撤除保溫防護后，如表面溫度驟降，混凝土可能會產(chǎn)生龜裂。只有當混凝土任何部位的溫度都處于逐漸下降狀態(tài)時，才能撤除防護。大體積混凝土不能降溫過快，因為當混凝土內(nèi)外存在溫差時，表面驟冷的混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性很大。混凝土采用干熱保溫時，必須補充足夠的水分。

2.炎熱環(huán)境下的養(yǎng)護

同普通混凝土相比，高性能混凝土具有較高的早期強度。但在后期，高性能混凝土強度的發(fā)展類似于普通混凝土。因此，用高的溫度養(yǎng)護高性能混凝土并不理想。根據(jù)構(gòu)件的尺寸，水泥含量，水膠比，環(huán)境條件，炎熱條件下采取如下措施控制養(yǎng)護期混凝土的溫度是必要的：（1）降低混凝土的澆筑溫度；（2）覆蓋有很好隔熱性能的材料；（3）混凝土宜在低溫時段澆筑；（4）對新澆筑混凝土的暴露面進行覆蓋。

3.低溫（負溫）環(huán)境養(yǎng)護

低溫下混凝土采用自然養(yǎng)護時宜使用不透明的塑料薄膜覆蓋或噴灑養(yǎng)護液。在負溫條件下養(yǎng)護時，不得澆水，混凝土澆筑后，應(yīng)立即用塑料薄膜及保溫材料如稻草或干草覆蓋，進行保溫，防止混凝土凍結(jié)。用以玻璃纖維、海綿橡膠、纖維素、礦棉、乙烯泡沫和聚氨脂泡沫材料制成的保溫毯效果更佳。在寒冷氣候條件下，需要額外的熱量才可保持在10℃~15℃，這樣有利養(yǎng)護的溫度，可采用加熱線圈，便攜式的循環(huán)加熱器或蒸汽來提供所需的熱量。

所有情況下，都應(yīng)避免混凝土中水分的損失。