高性能混凝土论文

今天小编在这给大家整理了高性能混凝土论文，本文共13篇，我们一起来看看吧！本文原稿由网友“mamiss001”提供。

篇1：高性能混凝土论文

高性能混凝土论文

前言：

施工缝是指在浇筑钢筋混凝土结构构件过程中，因设计要求或施工需要而暂时留置的缝隙，它不是真实存在的缝隙，它会随着施工的进展或工序的结束而消失。但施工缝的留置又是不可避免的，因此，如何正确留置施工缝和处理因施工缝引起的工程质量问题，保证混凝土结构的安全性，是钢筋混凝土结构施工的重要技术问题。

1 施工缝设置原则

根据《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GBJ50204-）（2011 年版）中的规定：施工缝应设置在剪力较小且便于施工的部位，同时对钢筋混凝土结构中施工缝的设置提出了具体要求。这里对常见的柱、梁、板等钢筋混凝土结构件的内力作简要分析，进而说明施工缝的设置在某种程度上有一定的选择性。

2 施工缝的设置

在施工过程中，因设计、施工技术间歇、天气等因素影响需要设置施工缝的常见构件主要有柱、墙、梁、板、基础等。

2.1 混凝土柱或墙

1）混凝土柱的最大弯矩位于柱的两端，其剪力和轴力沿柱高变化很小或基本无变化，所以施工缝设置在柱两端主要是方便施工，但目前施工中由于各种原因将施工缝设置在柱中段也不应视为质量问题。2）混凝土高柱或高墙往往因建筑功能或装饰方面需要，有的建筑物中独立柱或独立墙高度达到十几米以上，如柱或墙一次浇筑到顶面，既不现实还可能导致混凝土产生离析，同时还会有模板支撑困难、振捣不便等诸多不利因素。因此，只要模板支立、接槎处理符合规范要求，就完全可以在柱中段设置水平施工缝，这种施工缝对高柱或高墙受力没有不利影响。

2.2 混凝土梁、板随着建筑物功能及装饰美观的需要，“高、大、新”的建筑物越来越多，多年来因混凝土梁板两端的剪力或负弯矩最大，在框架梁两端靠柱一侧设施工缝，并未出现任何质量问题；同时由于混凝土浇筑、模板支设、钢筋绑扎、施工操作等问题，使混凝土分成若干段浇筑，因此只要我们对钢筋混凝土构件的内力和抗渗问题有比较正确的认识，施工缝的处理方法科学合理，就不应对施工缝设置作过多的限制。

2.3 混凝土基础

1）当筏板基础较长时，为克服基础沉降差异、温差和水泥干缩等影响，需间隔一定距离浇筑筏板，每段筏板之间还应设置“后浇带”填平补齐，这样在后浇带处就会出现两道垂直的施工缝，同时应对后浇带混凝土浇捣采取必要的.技术措施加以保护。

2）箱形基础及地下室外墙施工缝设置是否合理，不仅关系到结构安全问题，而且还会影响到结构的抗渗防漏。有的施工单位为防止施工缝处成为渗水通路，采取基础底板同壁板或地下室外墙同底板一起浇筑的方法，结果事与愿违。一般是在箱型基础和地下室底板同侧壁外墙相交处往上30～40cm 设一道水平施工缝，缝内再设钢板或橡胶止水带。但是施工缝毕竟是个薄弱部位，能少设缝时尽量少设，同时施工缝的结构及构造处理措施必须周密。

3 加强施工缝质量的处理措施

为了确保钢筋混凝土工程质量，避免因设缝给结构带来隐患，确保施工缝处混凝土力学性能和抗渗性能不变，施工缝应采取以下处理措施。

1）施工间歇时间未超过水泥的初凝时间时，可将新混凝土均匀盖满先浇好的混凝土，然后将振捣工具穿过新混凝土层到达已浇好的混凝土层内5～10 cm，将新老混凝土一并捣实形成整体。

2）施工间歇时间超过水泥的初凝时间时，则必须等待已浇筑的混凝土强度达到1.18 MPa 后方可继续施工。

3）已浇筑的混凝土早已硬化时，新浇筑混凝土前应按照以下步骤处理：

①清除接缝表面的浮浆、薄膜、松散砂石、软弱混凝土层、油污、钢筋上的锈斑等，凿毛接缝表面并使之形成锯齿状，这样可以明显提高接续面粘结强度。

②用清水冲洗旧混凝土表面，使其保持湿润，并在新浇混凝土前先铺一层厚度为1～1.5 cm 的素水泥砂浆（若是水平施工缝，则水泥砂浆厚度宜为2～3cm），再按混凝土浇筑要求浇新混凝土。

③处理方法

a）二次振捣法。在混凝土初凝后、终凝前再次对施工缝附近新浇筑的混凝土二次浇捣消除泌水现象。

b）插粗骨料法。对于一些体积较大的混凝土进行分层分段浇筑时，因表面浮浆多，易造成施工缝处结合差，这是应将提前准备好的长尖型小毛石，均匀插入原混凝土深2/3、外露长1/3，使施工缝处结合更加牢固，以增强其抗剪强度。

c）插粗短钢筋法。在浇筑混凝土时，先在施工缝处均匀插入短粗不一的钢筋，使二次浇筑混凝土时施工缝处混凝土温度及干缩变形受到阻碍和约束，于是提高了施工缝处抗拉、抗剪强度。

d）采用补偿收缩混凝土法。随着微膨胀剂的发展，使得“后浇带”、“加强带”等施工缝的处理应用较多。即在后浇带混凝土中掺入水泥重10% 以上的微膨胀剂（具体掺量根据试配情况确定）配制成补偿收缩混凝土，基本或大部分抵消了混凝土因温度收缩变形对施工缝产生的不利影响，同时还可以通过后浇混凝土的微膨胀，挤实新老混凝土之间的施工缝。

e）钢板网法。当施工缝处配筋较密集、堵头模板无法设置时，可采用钢板网封堵浇筑完毕的混凝土，其作用除能阻挡混凝土流动外，还可以在钢板网处形成均匀的混凝土凸头，会大大提高施工缝处混凝土的粘结力和咬合力。

4混凝土施工缝处理的经验和体会

4.1 合理的时间控制采用冲毛法对施工缝进行处理时，掌握好冲毛时机十分重要。冲毛时需要使用大量的高压水，因此，应避免冲毛水影响混凝土的水化作用。其次，混凝土的凝结时间分为初凝和终凝，初凝作为混凝土浇注时间的控制，终凝则为混凝土抗压强度开始发展的时间。实际上，混凝土达到终凝时，抗压强度也只不过1 MPa 左右。而采用冲毛法时为保证冲毛效果，喷枪的工作压力一般至少为1 MPa。因此，应防止混凝土强度受到高压水的破坏。

4.2 关于浮浆混凝土的浮浆层，形成原因是多方面的。其中，有混凝土配合比设计方面的原因，也有混凝土所用原材料的原因。搅拌后的混凝土混合料可以看成是均匀分布的，但在静止状态或动力作用下，颗粒因重力和浮力作用而下沉或上浮，浮浆的产生可以看成是水泥浆与骨料的分离。若骨料粒径过大，或者水泥浆黏度过小，都容易产生浮浆。因此，要避免浮浆过多，合理的选用混凝土原材料和配合比是很重要的。施工缝为混凝土结构的薄弱部位，若能采取合理有效的技术措施加以处理，就能保障混凝土的施工质量。

5 结语

在实际施工中，施工缝的设置和处理是不可避免的，虽然施工缝的设置位置有一定的选择性和合理性要求，但关键是施工缝应按规范要求处理得当，使混凝土结构形成一个完整体。因此，施工缝应尽量少留，必须留施工缝的结构也应周密合理的设置，施工缝的处理措施更应精心施工。同时对加强现场施工管理，做好技术交底工作，严格按操作规程及施工规范要求施工，确保工程质量。

篇2：混凝土结构耐久性及高性能混凝土论文

混凝土结构耐久性及高性能混凝土论文

摘要：青岛是我国目前海洋工程发展十分迅速的城市之一，无论是高速公路建设还是海湾工程的建设已为世人所瞩目，作为目前青岛在建第二大海湾工程陈家贡湾特大桥位于胶南市琅琊镇的陈家贡海湾，起于陈家贡村西北，止于尹家圈村东北，属滨海地貌，地形比较平坦。全桥总长1811.5米、孔数-孔径为60-30m，为装配式预应力混凝土连续T梁桥。是我国目前在建的较为罕见的大型海洋工程。

关键词：特大桥海工混凝土耐久性浅谈应用

0引言

由于陈家贡湾特大桥处于海水环境，海水环境对于桥梁混凝土结构具有强腐蚀性，按照一级公路桥梁结构1设计基准期和本工程使用年限的要求进行结构耐久性设计，为保证陈家贡湾特大桥混凝土结构的耐久性，本工程采取了以高性能混凝土技术为核心的综合耐久性技术方案。然而我国目前尚没有大型海洋工程超长寿命服役的相关技术规范，高性能混凝土的设计、生产、施工技术在工程中的应用尚为空白，因此结合陈家贡湾特大桥工程的具体要求，研究跨海大桥混凝土结构耐久性策略和高性能混凝土的应用技术极为迫切和重要。

1陈家贡湾特大桥混凝土结构布置和耐久性设计

1.1陈家贡湾特大桥混凝土结构布置陈家贡湾特大桥孔数―孔径（孔―米）为60―30m，为装配式预应力混凝土连续T梁桥，桥梁上部结构：六孔一联、全桥共十联，行车道板与桥面铺装采用剪力钢筋连接；桥梁下部结构：桥墩采用双悬臂预应力薄壁墩，墩柱为主截面3×1.5米的带竖肋矩形截面，基础采用柱式台、桩基础或重力台、扩大基础。混凝土设计强度根据不同部位在C35～C50之间。

1.2陈家贡湾特大桥附近海域气象环境陈家贡湾特大桥地处东亚季风比较发达的黄海之滨，受季风和海洋气候的影响，四季变化比较明显，属南温带湿润季风气候类型：夏季空气湿润，雨量充沛；冬季气候干燥，时长稍寒。多年年平均最低气温为9.1℃、最高气温为15.9℃。最热出现在八月，月平均气温为25℃，最冷出现在一月，月平均气温为-4.5℃。年平均相对湿度为72%，累年全年蒸发量平均为1462.2毫米，其中全年以五月份为最高，累年平均达到180.1毫米，一月最小，仅为54.8毫米，海区全年盐度一般在15.00～34.00‰之间变化，属强混合型海区，海洋环境特征明显。

1.3陈家贡湾特大桥面临的耐久性问题在海洋环境下结构混凝土的腐蚀荷载主要由气候和环境介质侵蚀引起，主要表现形式有钢筋锈蚀、盐类侵蚀、冻融循环、溶蚀、碱-集料反应和冲击磨损等。陈家贡湾特大桥位于东亚季风比较发达的黄海之滨，因为天气较暖，严重的冻融破环和浮冰的冲击磨损可不予考虑；镁盐、硫酸盐等盐类侵蚀和碱骨料反应破坏则可以通过控制混凝土组分来避免；这样钢筋锈蚀破坏就成为最主要的腐蚀荷载。

混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发：

一是海水中Cl-侵蚀;

二是大气中的CO2使混凝土碳化。国内外大量工程调查和科学研究结果表明：海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl-进入混凝土中，并在钢筋表面集聚，促使钢筋产生电化学腐蚀。在陈家贡湾特大桥周边沿海地区调查中亦证实，海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl-渗透速度，混凝土自然碳化速度平均为3mm/。因此，影响陈家贡湾特大桥结构混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度。

2提高海工混凝土耐久性的技术措施

提高海工耐久性混凝土的主要技术措施有：

2.1海工耐久性混凝土其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和聚羧酸高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，高密实、高耐久的混凝土材料。

2.2提高混凝土保护层厚度这是提高海洋工程钢筋混凝土使用寿命的最为直接、简单而且经济有效的方法。但是保护层厚度并不能不受限制的任意增加，当混凝土保护层过薄时，易形成裂缝等缺陷使保护层失去作用，钢筋过早锈蚀，降低结构强度和延性；当保护层厚度过厚时，由于混凝土材料本身的脆性和收缩会导致混凝土保护层出现裂缝反而削弱其对钢筋的保护作用。

2.3混凝土保护涂层完好的混凝土保护涂层具有阻绝腐蚀性介质与混凝土接触粘结的特点，其于砼粘结力不小于1.5Mpa，并且与砼表面的强碱性相适应，延长混凝土和钢筋混凝土的使用寿命。然而大部分涂层本身会在环境的作用下老化，逐渐丧失其功效，一般寿命在5～10年，只能作辅助措施。

2.4阻锈剂阻锈剂通过提高氯离子促使钢筋腐蚀的临界浓度来稳定钢筋表面的氧化物保护膜，其品质对混凝土的主要物理性能、力学性能无不利影响，从而延长钢筋混凝土的使用寿命。但由于其有效用量较大，作为辅助措施较为适宜。

3加强陈家贡湾特大桥结构混凝土耐久性措施

改善混凝土和钢筋混凝土结构耐久性需采取的措施：

①从材质本身的性能出发，提高混凝土材料本身的耐久性能，例如采用高效减水剂和高效活性矿物掺合料。

②找出破坏混凝土耐久性作用的内在因素和外在因素，对主因和次因对症施治，并根据具体情况采取除高性能混凝土以外的补充措施，例如综合防腐措施。采用高性能混凝土是在恶劣的海洋环境下提高结构耐久性的基本措施，然后根据不同构件和部位，尽可能提高钢筋保护层厚度（一般不小于50mm），某些部位还可复合采用保护涂层或阻锈剂等辅助措施，形成以高性能海工混凝土为基础的综合防护策略，有效提高陈家贡湾特大桥混凝土结构的使用寿命。

因此，陈家贡湾特大桥混凝土结构的耐久性基本方案是：首先，混凝土结构耐久性基本措施是采用高性能混凝土，同时依据混凝土构件所处结构部位及使用环境条件，采用必要的补充防腐措施，如掺加钢筋阻锈剂、混凝土外涂保护层等。在保证施工质量和原材料品质的前提下，混凝土结构的耐久性将可以达到设计要求。

对于具体工程而言，耐久性方案的`设计必须考虑当地的实际情况，如原材料的耐久性指标、工艺设备的可行性等，以及混凝土配合比经济上的合理性。也就是说应该采取有针对性的，因地制宜的制定防腐方案。

根据设计院提出的陈家贡湾特大桥主要部位构件的强度等级要求、构件的施工工艺和环境条件，对各部位混凝土结构提出具体的耐久性方案。

4陈家贡湾特大桥高性能混凝土原材料耐久性

4.1试验用原材料及其物理化学性能

4.1.1水泥试验中采用了P.Ⅱ52.5，有关性能参数见下表。

4.1.2高炉磨细矿渣(S95)

高炉磨细矿渣(S95)的有关性能参数见表

4.1.3硅粉

硅粉的有关性能参数见表

4.1.4粗骨料

混凝土配制试验用石为5～25mm连续级配碎石。

4.1.5细骨料

混凝土配制试验用砂检验结果如表

4.1.6减水剂

试验采用HSN-A聚羧酸高性能混凝土减水剂。

4.1.7拌和用水

饮用水。 4.2试验方案和主要试验方法从高性能海工混凝土的基本要求出发，在原材料的优选试验中，以混凝土的坍落度和扩展度评价混凝土的工作性，以抗压强度等评价混凝土的物理力学性能，以混凝土的电通量和氯离子扩散系数(自然扩散法)试验结果评价混凝土的抗氯离子渗透性能，并以耐久性能为首要要求。

试验中所采用的主要试验方法有：

4.2.1坍落度、扩展度混凝土的坍落度、扩展度按《新拌混凝土性能试验方法》GBJ80-85测定。

4.2.2抗压强度混凝土的抗压强度按《普通混凝土力学性能试验方法》GBJ81-85测定。

4.2.3混凝土的抗冻性能试验参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（GBJ82-85）进行。

4.2.4混凝土的电通量和氯离子扩散系数快速试验NEL-PER型混凝土电通量测定仪来评价混凝土抵抗氯离子渗透能力的标准。试验仪器采用北京耐尔NEL-PER型混凝土电通量测定仪。通过在￠95×50mm的混凝土试样两端施加60V的直流电压，通过检测6hrs内流过的电量大小来评价混凝土的渗透性。

用RCM-DH型氯离子扩散系数测定仪测定混凝土氯离子扩散系数的试验方法，RCM法参照DuraCrete非静态电迁移原理制定，定量评价混凝土抵抗氯离子扩散的能力，本方法适用于骨料最大粒径不大于25mm的试验室制作的或者从实体结构取芯获得的混凝土试件。将标准养护28天的混凝土试件浸泡于质量浓度为3.0％的NaCl溶液中至指定龄期后，用混凝土切割机将混凝土试件切割成直径＝100±1mm，高=50±2mm的试件。将试件放入电解槽的夹具中，注入1L0.2mol/LKOH正极溶液与1L含5%NaCl的0.2mol/LKOH负极溶液，用测试机主机电源进行电迁移过程，劈开试件，用0.1mol/LAgNo3溶液测定显色深度，最后用软件计算混凝土试件的氯离子扩散系数。

4.3混凝土配合比设计试验主要研究C40和C50高性能海工混凝土的性能

4.4高性能混凝土性能试验结果及分析混凝土的物理力学性能试验结果，常规耐久性能试验结果

高性能海工混凝土的氯离子扩散系数和抗冻性能;高性能海工混凝土与普通混凝土相比较，具有优良的工作性能、相近的物理力学性能和优异的耐久性能，尤其是其耐海水腐蚀性能，混凝土氯离子扩散系数可小于3.0～1.0E-12m2/s

5海工耐久性混凝土的质量保证措施

5.1影响海工耐久性混凝土质量的因素高性能海工耐久性混凝土一般通常具有较高的胶凝材料用量、低水胶比与掺入大量活性掺合料等配制特点，致使高性能混凝土的硬化特点与内部结构同传统的普通混凝土相比具有很大的差异，随之带来了它的早期体积稳定性差、容易开裂等问题。而混凝土的裂缝正是在使用阶段环境侵蚀性介质侵入的通道，进而削弱其耐久性。

5.2提高海工耐久性混凝土质量措施在试验过程中发现，浇筑的混凝土由于阳光直射温度较高产生温差过大的现象，同时由于海湾地区海风比较强烈也容易造成混凝土表面失水过快，混凝土表面收缩较大而导致混凝土开裂。因此，在实际浇筑混凝土过程中，T梁或其它结构的混凝土浇注完毕后应立即在顶面和四周采取保温保湿措施。对于T梁等大型预制构件，由于预制场地的限制和施工进度要求，采用低温蒸养的方式。

对于现浇混凝土，混凝土成型抹面结硬后立即覆盖土工布，砼初凝后立即进行浇水养护，养护用水为外运淡水,记录每天的温度和风向，避免混凝土干湿交替，拆模前12小时拧松加固螺栓，让水从侧面自然流下养护，侧面拆模不小于48小时。

6结语

根据现场工程环境条件分析，影响陈家贡湾特大桥混凝土结构耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度和混凝土中的碱含量。针对这一具体情况，并考虑当地的实际情况―如原材料中的氯离子和碱含量以及施工工序的可行性等，混凝土配合比经济上合理性。陈家贡湾特大桥工程采取以高性能混凝土技术为核心的综合耐久性施工理念，通过符合工程实际情况和技术水平的施工措施和质量控制措施，确保了高性能混凝土结构耐久性设计的要求。

篇3：高性能混凝土技术的新发展的建筑工程论文

关于高性能混凝土技术的新发展的建筑工程论文

当今世界高性能混凝土的使用越来越广, 高性能混凝土是对传统混凝土技术根本性的革新, 不但有着优良的技术性能、明显的经济效果,而且对于建设环保节约型社会有着重要的现实意义。

1、高性能混凝土提出的背景及涵义

水泥混凝土，是当今世界上用量最大的的人造材料，目前我国混凝土的年用量估计已超过10亿立方米或24亿吨，混凝土为人类物质文明做出了重要贡献。

近代混凝土技术在其应用的百年多的过程中已经有了重要进展，但从总体看，混凝土的原料单纯依靠开采天然资源，性能单纯依靠增加水泥用量的传统指导思想依然没有根本改变。虽混凝土的强度比起过去有了很大提高，但综合性能却未见本质改善。

首先，钢筋混凝土结构设计者往往只对混凝土的强度特别感兴趣，但是，很多实际的钢筋混凝土结构，却由于耐久性不足而发生过早破坏，使设计强度丧失殆尽。据美国资料显示，到为止，美国每年将需60~85亿美元，来消除因耐久而损坏桥梁的缺陷。论文参考。这些教训已促使一些国家规定桥梁等重要基础设施工程的使用寿命必须超过100~1，甚至150年的要求。众多的工程事故及惊人的维修费用使人们意识至对混乱凝土的耐久性应像其力学性质一样予以高度考虑。当代工程结构的跨度、高度和承受的荷载越来越大，所处的环境也更为恶劣，要求混凝土不但要有更好的力学性能，更要有高的抵抗环境和侵蚀的能力，对一些特别结构工程来说，混凝土的耐久性显得更加重要。

其次，混凝土的广泛应用与环境间协调的矛盾日渐突出。混凝土作为现代应用最大的工程材料，必须充分考虑它的使用对生态环境的影响。不论是水泥、砂、石等这些来自天然资源的传统混凝土的原材料对资源的破坏和对生态环境及来自自然景观的严重影响，还有水泥工业所排放的CO2，造成的地球的温室效应，使人们愈来愈认识到无节制的扩大水泥生产和消耗天然资源的做法是难以为继的，混凝土必须走可持续发展的道路，尤其是对中国这样正在从事大规模基础设施建设的发展中国家，如果仍采用传统混凝土技术，（据推测20XX年的水泥年用量将达到8亿吨），我国的自然资源将很难承受这一重负。

混凝土的使用寿命是混凝土与环境协调性的重要指标。提高混凝土的耐久性与长期性能，从而提高混凝土的使用寿命，不但意味着能源及资金的大量节约，同时也意味着可避免结构、构件的过早破坏而带来的环境污染。

过去一般都认为混凝土技术是一种经验性的总结。论文参考。从原材料的选择，配制与工艺都比较简单。但从20世纪70年代末期，混凝土技术已有很大发展，混凝土所达到强度已远远超出了工程所要求的范围，混凝土技术进入了高科技的领域。在原材料方面，高性能减水剂、矿渣，粉煤灰等掺合料等广泛使用，改善和提高了混凝土的技术性能。这些新材料不但高强度，而且使混凝土的性能设计和控制达到了更高的水准，在混凝土施工技术方面，各种搅拌设备、原材料的检验与监测设备、计算机的应用等高新技术，提高了混凝土的生产和控制水平。目前已可以根据新拌混凝土的指标检测，预测混凝土28天强度，混凝土拌合物可以达到高流态，而且在搅拌运输与施工过程中坍落度基本上无损失，泵送后的混凝土可以免振捣自密实。

高性能混凝土一词的出现也不过是近10年来的事，我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上，针对不同用途的要求，对下列性能加以保证：耐久性、施工性、适用性、强度、稳定性和经济性。他认为，高性能混凝土不仅在性能上对传统混凝土有很大突破，在节约资源、能源、改善劳动条件、经济合理等方面，尤其对环境保护有着十分重要的意义。

从特定的含义或狭义理解，至少在现阶段，可以将高性能混凝土定义为以耐久性和可持续发展为基本要求，与传统相比，较低的水泥用量，并以化学外加剂和矿物掺合料作为水泥、水、砂、石之外的必需组分，目前国内外学术界和工程界普遍认为耐久性体现在那些特殊的技术方面，但只有以足够的耐久性做保证和前提，才有高性能的实用价值。

2、高性能混凝土的技术途径

高性能混凝土的技术途径主要从材料选择、配合比设计及拌制工艺等方面着手。

2、1材料选择

（1）水泥

配置高性能混凝土宜选用强度等级不低于42、5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等中低热水泥，对水泥的主要要求：C3A含量不宜超过8%，含碱量不宜超过0、7%，需水量小，细度不宜过高，颗粒级配合理。

（2）矿物掺合料

矿物掺合料能改善胶结材的级配，提高浆体的流动性，减少混凝土拌和物的泌水、离析，提高混凝土抗化学腐蚀性，增加混凝土的密实度。研究和实践表明，大掺量矿物掺合料主要以粉煤灰和磨细矿渣粉为代表。不同种类的矿物掺合料有不同的特性和作用，因此可将不同矿物掺合料复合使用，以取长补短。

（3）高性能混凝土外加剂

对高性能混凝土用化学外加剂的要求是：减水率高（20~35%），保塑性好，能减少坍落度损失，对水泥适应性好，提高抗渗性、耐久性等，能调节混凝土的凝结速度，要按胶结料和外加剂相融的原则和工程要求选用新型高效减水剂和其他组分多元复合而成的高性能，多功能混凝土外加剂。

（4）粗细骨料

配制高性能混凝土的骨料颗粒尺寸必须有良好的级配，这样才能减少用于填充骨料间的空隙的浆体量，减少混凝土收缩而有利于防裂。高性能混凝土应选用粒径较小（最大粒径不宜大于25）的石子，以获得混凝土拌合物良好的'施工性能，并对硬化后强度有利。配制高性能混凝土的细骨料一般要求中、粗砂，我国许多地方只出产细砂，但细砂也可配制出高强高性能混凝土。

2、2配合比设计

为能得到很低的渗透性并使活性矿物掺合料充分发挥强度效应，高性能混凝土水胶比一般低于0.40。高性能混凝土在配合比上的特点是较低的水泥用量，并以大量掺用的优质矿物掺合料和配用的高性能混凝土外加剂作为水泥、水、砂、石之处的必需组分。

建筑工程用的具有良好的流动性和粘聚性的高性能混凝土，一般需有较多的胶结材料和较高的砂率。其用水量宜不大于175kg/m3，胶结,砂率宜在35~45%。具体的配合比必须根据工程的具体条件和要求，通过试验得出，并须经现场试验确认满足要求后，方可正式使用。

2、3拌制工艺

高性能混凝土用水量小，混凝土拌合物组分多，粘性较大，不易拌合均匀，需要采用拌合性能好的强制搅拌设备，适当延长搅拌时间。在制备高性能混凝土时，对多个生产环节均需严格控制，各种原材料计量要准确，通常允许偏差可控制在：水泥和矿物掺合料±1%，粗细骨料±2%，水和化学外加剂±1%，使出机的混凝土拌合物工作稳定，波动小。尤其是使砂石含水率尽量稳定，加强监控力观测，及时调整用水量和砂石用量，调控好混凝土稠度。

3、高性能混凝土的应用和发展前景

在世界范围内，高性能混凝土，包括现代强混凝土已成为土木工程技术中的研究和开发热点。如今，我国已经步入了大规模的基础设施建设的年代，结合我国国情发展高性能混凝土，为建设高质量的工程设施提供性能可靠、经济耐久且符合持续发展要求的建筑材料，比其他的国家来说更为紧迫。论文参考。有关高性能混凝土的设计施工规程和检测方法，我国正在研究编制，高性能混凝土将在发展中不断完善。

高性能混凝土适合预拌生产和机械化施工，我国多数大城市和重点工地，现已具备推广应用的基本条件，推广应用高性能混凝土需要有关部门加以组织、协调、干预，技术经济上的支持，混凝土工业是传统产业，需要用高新技术加以改造和提高。可以断言，高性能混凝土的研发和推广应用必将是我国今后新型混凝土发展的主要方向。

篇4：论高性能混凝土特性及施工应用论文

论高性能混凝土特性及施工应用论文

摘 要:高性能混凝土是一种是以耐久性为主要指标,同时具备高强、高早强、高施工性等优异性能的新型混凝土。应该通过制备的科学性以及提高浇筑、捣实等施工方法和工艺来提高混凝土的高施工性、高强度和体积稳定性,从而提高道路桥梁的使用寿命和整体经济效益。

关键词:道路桥梁;高性能混凝土;高抗渗能力;施工应用

1 高性能混凝土的特性

1.1 具有一定的强度和高抗渗能力

高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。至于高性能混凝土应达到多高强度,世界各国暂无统一的明确规定。

1.2 具有良好的工作性

高性能混凝土具有良好的工作性,在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性,施工时能达到自流平,坍落度经时损失小,具有良好的可泵性。这种优良的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀,提高施工效率。

1.3 使用寿命长

高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作1以上,是高性能混凝土应用的主要目的。

1.4 具有较高的体积稳定性

高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化过程中不开裂,收缩徐变小。硬化后期具有较小的收缩变形,不易产生施工裂缝。

2 高性能混凝土的配备及应用

2.1 高性能混凝土的配备原则

在高性能混凝土按配合比拌制之前,必须对原材料进行检验,尤其要控制好集料,水泥和矿物掺合料的质量,主要的技术指标必须达到施工规范提出的要求。由于高性能混凝土用水量少,水胶比低,拌合时较稠,因此在具体的操作中,应需要采用拌合性能好的搅拌设备。配制的基本原则是:采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。粉煤灰能有效地提高混凝土的抗渗性,显著改善混凝土拌合物的工作性,拌合用水采用无污染、无杂质的饮用纯净水。另外,制备高性能混凝土时,各种原材料的计量应尽量准确。

2.2 高性能混凝土的应用范围

随着材料科学的不断发展,耐久性、养护的`难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标.高性能混凝土具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能,早期强度高,韧性高和体积稳定性好,在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。目前,高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥。另外,由于高性能混凝土可以显著降低结构的重量,显著提高受弯构件刚度,在预应力结构中则可施加更高的预应力值,并可利用早强特点提高张拉。并且,高性能混凝土还具有较强的抵抗大气环境作用和化学物质侵蚀的能力以及耐磨能力,可以广泛应用于露天工程或地下工程以及道路桥梁工程当中。

3 保证高性能混凝土施工质量的具体对策

3.1 严格控制高性能混凝土的拌制和运输高性能混凝土拌制前,严格按照施工配合比进行准确计量。

在具体的施工配备中,即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备,操作人员也应该认真操作,在其稠度发生波动时,及时加以调整,从根源上确保高性能混凝土的特性。搅拌前严格测定粗细骨料的含水率,及时调整施工配合比。对于高性能混凝土运输设备限定,则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后确定,在运输过程中还要尽可能保持混凝土的均匀性。运输时间应保证混凝土在初凝前浇入模板内并振捣密实。要求道路尽可能平坦且运距尽可能短,最大限度上减少混凝土的转运次数,确保高性能混凝土特性在具体施工中的正常发挥。

3.2 高性能混凝土的科学合理浇筑

混凝土的浇筑质量好坏直接关系到具体道路桥梁结构的承载能力和耐久性。浇筑一般包括布料、摊平、捣实、抹面和修整等诸多工序,混凝土浇筑工作十分关键,所浇混凝土必须均匀密实且强度符合施工的具体要求,保证结构构件几何尺寸准确,钢筋和预埋件位置准确,拆摸后混凝土表面平整光洁。同时,还要正确留置施工缝,采用分层连续浇筑,严格控制所浇混凝土的入模温度。在浇筑过程中,采用插入式高频振捣器按要求振捣密实。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。

3.3 保证水化反应的正常进行

此外,保证水化反应的正常进行是保证高性能混凝土高性能的重要工艺措施,温度的高低直接影响水泥水化的速度,而湿度则严重影响水泥水化的能力。因此,要严格控制温度和湿度条件,保证混凝土的水化反应在适宜的环境条件下进行,确保高性能混凝土在施工中的使用功能。

参考文献

[1]@陈益民,贺行洋,李永鑫,等.矿物掺合料研究进展及存在的问题[J].材料导报,,(08).

[2]@陆有军,哈金福.多种掺合料复合配置高强高性能混凝土的试验[J].宁夏工程技术,2006,(03).

[3]@吴建华,蒲心诚,刘芳.大掺量粉煤灰高性能混凝土配制技术[J].重庆大学学报(自然科学版),,(05).

篇5：高性能混凝土在桥梁建设中的应用探讨论文

高性能混凝土在桥梁建设中的应用探讨论文

[摘要]本文介绍了三个方面的内容:一是高性能混凝土产生的背景。二是高性能混凝土的特性。三是高性能混凝土在施工中需注意的问题。

[关键词]高性能混凝土 桥梁建设 应用

高性能混凝土是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命，如香港的青马大桥、加拿大的联盟大桥等，这些跨海大桥的设计使用寿命均在100年以上，而建设部于20世纪90年代组织了对国内混凝土结构的调查，发现大多数工业建筑及露天构筑物在使用25～30年后即需大修，处于有害介质中的建筑物使用寿命仅15～。为了区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。

一、高性能混凝土产生的背景

1.现代科学技术和生产发展的需要。各种超长、超高、超大型混凝土构筑物，以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构工程施工难度大，使用环境恶劣、维修困难，因此要求混凝土不但施工性能要好，尽量在浇筑时不产生缺陷，更要耐久性好，使用寿命长。

2.全世界都面临早年用普通混凝土修建的桥梁等基础设施老化问题严重，需要投入巨额资金进行维修或更新。

3.混凝土作为用量最大的人造材料，它的使用对生态环境的影响巨大。传统混凝土的原材料都来自天然资源，每用1t水泥，大概需要0.6t以上的洁净水，2t砂、3t以上的石子;每生产1 t硅酸盐水泥约需1.5 t石灰石和大量燃煤与电能，并排放1tCO2，而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。为了满足庞大的混凝土用量，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。再者，由于混凝土过早劣化，如何处置费旧工程拆除后的混凝土垃圾也给环境带来威胁。因此，未来的混凝土必须从根本上减少水泥用量，必须更多地利用各种工业废渣作为其原材料;必须充分考虑废弃混凝土的再生利用，未来的混凝土必须是高性能的，尤其是耐久的。耐久和高强都意味着节约资源。高性能混凝土正是在这种背景下产生的。

二、高性能混凝土的特性

与普通混凝土相比，高性能混凝土在组成与配合比方面有如下特点:

1.使用矿物掺合料。高性能混凝土一般都含有矿物掺和料硅粉、粉煤灰或磨细矿渣，经过国内外大型桥梁中的实际应用表明，其中以硅粉提高强度和耐久性的效果最显著。硅粉为高活性、无定性SiO2微小颗粒，粒径是水泥粒径的1/100，可以填充在水泥颗粒之间，同事能将水泥水化产生的Ca(OH)2转化为CSH凝胶(即火山灰反应)，从而大幅度提高混凝土强度和降低混凝土渗透性。在非常恶劣环境中要求混凝土结构具有长寿命，或混凝土强度等级在C80以上，硅粉是高性能混凝土的必要组成部分。优质粉煤灰具有物理减水作用，高细度矿渣具有增强作用。这两种掺和料也都有火山灰反应活性，能够在一定程度上降低混凝土渗透性;但粉煤灰和矿渣会降低混凝土早期强度。同时掺加硅粉和优质粉煤灰或高强度矿渣，可以配置高强同时耐久的混凝土。目前这种水泥+硅粉+粉煤灰或矿渣的三组份胶结材的高性能混凝土正在获得越来越多的应用。

2.低水胶比。只有水胶比低，混凝土的孔隙率或渗透性才可能低，因此低水胶比是保证混凝土高耐久性于较高强度的前提条件之一。目前已形成共识:水胶比低于0.45的混凝土，不可能在严酷环境中具有高耐久性，实际应用的高性能混凝土水胶比常常介于0.25~0.40之间。

3.最大骨料粒径小。高性能混凝土骨料的最大粒径宜在10~20mm。有两个原因，其一;最大粒径较小，则骨料与水泥浆界面应力差较小，一位应力差可能引起裂缝;其二:较小骨料颗粒强度比大颗粒强度高，因为岩石破碎时消除了内部裂隙。

4.高效减水剂与水泥的相容性好。低水胶比和含有硅粉的高性能混凝土除必须使用高效减水剂以外，高效减水剂和水泥之间的相容性还必须好，这样才能保证混凝土拌和物有良好的工作性。经过实际应用已基本了解出现相容性的原因是:高效减水剂与水泥的CaSO4均能与水泥水化速度最快的C3A反应，如果水泥的石膏不能及时释放硫酸根离子与C3A反应，则大量高效减水剂就会被C3A所束缚，高效减水剂就不能发挥应有的减水作用，即出现相容性问题。一般C3A含量高和使用硬石膏的水泥，容易出现与高效减水剂相容性不良的问题。

虽然高性能混凝土具有上述共性，但并不意味高性能混凝土会有标准的组成或配合比，因为每个工程的`原材料和对强度、耐久性的要求都不同，配合比使用中也会根据桥梁的实际需要使用不同类型的水泥、矿物掺和料和化学外加剂。对于预应力混凝土大梁，配合比主要是以强度指标为基础，一般同时能够获得较高耐久性，因为高强混凝土的渗透性较低。相反，现浇桥面板的高性能混凝土配合比则一般以耐久性为基础，同时也规定了混凝土的最小抗压强度。

三、高性能混凝土在实际应用过程中存在的问题

高性能混凝土的突出特点就是掺加矿物掺合料、降低水泥用量、低水胶比、掺用复合外加剂等。的《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-)中，就已经明确提出，水泥用量是指“水泥与矿物掺合料总量”，水灰比就是水胶比。在这之后的《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/T B07-01-2006)中明确提出了各种环境下最小胶凝材料用量，与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-)中的水泥用量基本一致，如表2，同时提出最小水泥用量应不低于240 kg/m3。作为施工人员在实际应用中一定要认真学习规范，灵活运用规范，而不被规范束缚，和普通的混凝土应用区别开来。

四、高性能混凝土在施工中需注意的问题

高性能混凝土的特点是低水胶比、高矿物掺和料、复掺外加剂，这与普通混凝土是不同的，这使得高性能混凝土在施工的质量控制、养护措施都与普通混凝土不同。低水胶比决定于混凝土的粘性变大，在混凝土的运输、浇注、振捣工艺上必须严格控制，有的施工人员为方便施工而掺水，结果强度、耐久性大幅度下降;高矿物掺和料要求混凝土的养护必须到位，普通混凝土早期强度高水化快，对养护不是很敏感，但高性能混凝土则不同，高性能混凝土用水量低，易发生自身收缩而产生裂缝，所以浇筑捣实后，盖上湿布或草帘进行早期养护。保证水化反应的正常进行是保证高性能混凝土高性能的重要工艺措施，在混凝土浇筑完毕后12小时以内，通过湿润养护，使混凝土在良好的条件下进行水化反应。因为掺和料的活性比水泥小得多，对硅粉混凝土，要求潮湿养护14d，而粉煤灰混凝土则要养护21d才能达到预期效果，否则会发生表面掉面、耐磨性差等;复掺外加剂要求混凝土的拌合时间必须要长，外加剂的用量很小，若不保证拌合时间，根本分散不开，均匀性变差，致使外加剂不仅起不到作用，反而使混凝土表面质量下降。

五、结束语

目前，在世界范围内，高性能混凝土的研究和应用正在不断创新发展，而由于高性能混凝土能有效的降低构件的截面尺寸，降低造价，节省材料费用，寿命期延长又能大幅度减少经济开支，因而高性能混凝土是今后桥梁建设中很有发展前途的优质材料。

篇6：预制盾构管片高性能混凝土的研究和应用论文

预制盾构管片高性能混凝土的研究和应用论文

摘要：结合北京地铁预制盾构管片施工，对配制管片高性能混凝土的原材料和配合比进行了优选。试验证明，必须重视对水泥的选择，重点是早期强度、碱含量以及与外加剂的适应性。同时，必须重视对外加剂的选择，使用改性三聚氰胺高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂效果较好。另外，针对市场上石子级配较差的状况，采用“组合级配”方法有效保证了混凝土中集料的级配，提高了新拌混凝土的工作性，保证了管片混凝土的匀质性和耐久性。

关键词：盾构管片；高性能混凝土；质量控制；三聚氰胺高效减水剂；聚羧酸高效减水剂

0 前言

目前地铁施工中大量采用预制盾构管片作为衬砌，管片混凝土必须使用高性能混凝土才能满足各种设计和施工要求。这些基本要求是：①抗压强度设计等级为C50，要求早强，即在蒸汽养护条件下满足12h一次模具周转。②水胶比不大于0.35，混凝土坍落度小于70mm，易于浇注和振捣。③构件几何尺寸偏差要求高，几何尺寸偏差要求小于1mm。④构件外观质量要求高，基本上要求达到清水混凝土的标准，即要求棱角完整无磕碰、外观光亮、颜色均匀一致、表面致密气泡少。⑤由于采用振捣工艺，混凝土必须有良好的触变性，分层、离析和泌水小。⑥体积稳定性好，裂缝少。⑦耐久性要求高，在耐久性指标上明确提出了1耐久性的设计要求。对混凝土抗渗性要求也很高，有的还有耐腐蚀要求。⑧低碱集料反应性等。本文结合几年来生产管片的实际经验，就管片高性能混凝土原材料优选以及配合比设计进行了总结。

1原材料优选

1.1水泥

混凝土裂缝是影响结构耐久性的重要因素。当混凝土发生破坏时，常常归因于养护、集料、掺和料或者质量控制，却很少考虑水泥的影响。这可能是因为同一类型的水泥一旦通过了标准试验就认为它们是一样的。然而事实上，不同厂家生产的同一类型的水泥,在抵抗混凝土开裂的能力方面有很大的差异。因此，高性能混凝土必须重视对水泥的选择。配制不易开裂的管片混凝土应重点考察以下几个方面：

（1）水泥早期强度好，并适合蒸汽养护，要求在低温蒸养条件下（60℃以下）盾构管片10h脱模强度≥20MPa。根据经验,应选择强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

（2）为避免发生碱集料反应，水泥的碱含量应严格控制在0.6%以下。

（3）从经济性和耐久性两方面考虑，应选择与高效减水剂适应性好的水泥。

本文选择北京常用的三种普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5（甲、乙、丙）进行对比试验。其中混凝土脱模强度采用和实际生产一致的混凝土配合比（相同胶凝材料、相同水胶比、相同砂率）进行，试验结果见表1。与外加剂的适应性试验采用聚羧酸系高效减水剂，试验结果见表2。

通过表1和表2试验结果可以看出：

（1）三种水泥均属低碱含量水泥，以丙的碱含量最低。

（2）混凝土脱模强度：丙最高，乙中等，甲最低。

（3）与外加剂适应性：在水泥净浆流动度基本相同的情况下考察外加剂掺量：甲>乙>丙，说明丙与高效减水剂的适应性最好。

综合以上试验结果，丙最适合配制管片高性能混凝土。

1.2掺合料

掺合料是高性能混凝土不可缺少的组分之一,常用的掺合料有磨细矿渣、粉煤灰、硅灰等。众多试验研究结果表明，磨细矿渣可以改善混凝土的和易性、提高混凝土的耐久性，尤其是耐腐蚀性可得到较大幅度的提高。但是，近年来的研究结果也显示，掺加磨细矿渣配制混凝土的体积稳定性越来越引起工程界的重视，磨细矿渣细度越大，混凝土工程早期开裂的越多。如某管片厂采用大掺量磨细矿渣掺和料生产管片，在存放6个月以后，和不掺加磨细矿渣掺和料的管片相比，外弧面裂缝更宽和更深。大量研究高性能混凝土文献资料表明，单独使用优质粉煤灰或者把磨细矿渣和粉煤灰复合使用可减少混凝土收缩，提高体积稳定性[1]。本文根据经验使用Ⅰ级粉煤灰作掺合料取得较好效果。

1.3集料

针对北京及周边地区砂子细度模数普遍在2.5以下的特点，本文将改善混凝土集料级配的重点放在粗集料上。目前北京市售石子存在的最大问题是级配不合格，其中有生产不稳定的.因素，也有生产和存储过程中大小石子分离的问题。本文提出了“组合级配”方法，适当提高粗集料中细料含量，较好解决了细集料细度模数较低和粗集料级配较差的问题。表3为从某山碎石厂购买的5～20mm石子的实际筛分结果。

从表3可以看出，该5～20mm石子中10mm以下粒径偏少，已经明显低于规范的范围。本文采用“组合级配”方法，既简单易行，也不提高成本，取得了较好效果。所谓“组合级配”就是碎石厂根据混凝土企业提供的集料粒径生产2种以上间断级配的石子，由混凝土企业自己混合成满足级配要求的连续级配石子。如盾构管片需要最大集料粒径为20mm石灰岩碎石，我们通过和碎石厂协商，由其提供5～10mm、10～20mm两种级配的石子，在搅拌配料时按照25%的5～10mm碎石和75%的10～20mm碎石的比例混合，满足生产要求，检测结果见表4。

半年来的应用结果表明，采用组合级配方法有如下优点：

（1）克服了北京市场5～20mm石子级配差的缺点，保证了级配稳定。

（2）大大减少了针片状含量，提高了石子质量。

（3）可以根据砂子级配及时调整两种石子的比率，解决了盾构管片浇筑后浮浆过厚的难题。

1.4外加剂的优选

混凝土减水剂要满足低水胶比下流动性及其保持能力，减水率一定要大（一般在20%以上），且坍落度的经时损失要较小，这就要选用高性能高效减水剂。目前北京常用的高效减水剂主要有三类：

第一类是萘系高效减水剂，

第二类是新型改性三聚氰胺系高效减水剂，

第三类是聚羧酸系高效减水剂。

使用这三类高效减水剂配制的管片混凝土，在新拌混凝土工作性、强度稳定性、管片外观质量以及耐久性方面有较大区别。典型外加剂产品性能见表5。和水泥适应性好坏是选择外加剂的一个重要标准。本文采用水泥净浆流动度的方法检测外加剂与水泥的适应性。水泥采用与外加剂适应性较好的丙种水泥。水泥用量300g，固定用水量87g。试验结果见表6。

根据以上水泥净浆试验结果，比较三种减水剂减水率，聚羧酸盐系>改性三聚氰胺系>萘系。一般地，萘系高效减水剂用量为0.7%～1.0%（折固），国内改性三聚氰胺系减水剂掺量为0.45%～0.55%（折固），国外聚羧酸系高效减水剂掺量为0.10%～0.15%（折固）[2]。

聚羧酸系高效减水剂的减水性能明显好于其它两种类型产品，但价格也明显高于其它两类产品。综合考虑减水剂品质、与水泥适应性试验结果以及单方外加剂价格，初步确定使用国内改性三聚氰胺高效减水剂和国外某聚羧酸高效减水剂进行混凝土试配和管片制作，通过混凝土工作性、强度、管片外观等效果进行进一步优选。

2配合比试验和管片性能

2.1配合比设计基本要求

盾构管片高性能混凝土配合比设计的难点在于：较小坍落度的混凝土在浇注时有良好的触变性；振动成型过程中石子基本不下沉，分层离析小；混凝土浇筑后能够尽快失去流动度形成初始结构，易于抹面；早期强度高，满足24h周转两次的要求等。根据经验，配合比主要设计参数应满足如下几条：（1）水胶比控制在0.31～0.33之间。（2）胶凝材料总量不少于400kg/m3。（3）磨细矿渣和粉煤灰总掺量不超过胶凝材料总量的50%，其中磨细矿渣不超过30%。（4）砂率一般控制在36%～40%。

2.2试验室混凝土性能根据第

2.1条混凝土配合比设计原则，经试验最终确定的混凝土配合比及性能试验结果见表7和表8。

2.3 管片性能试验

在室内试验的基础上，用两种外加剂配合比进行了盾构管片生产试验，重点考察生产工艺上的区别和管片成品外观效果，结果如下：

（1）用改性三聚氰胺高效减水剂，混凝土粘聚性和保水性好，没有混凝土离析和泌水现象，尤其是构件外观色泽均匀一致，有光亮感，气泡小且少，满足清水混凝土标准要求。

（2）用聚羧酸盐高效减水剂，混凝土粘聚性和保水性也很好，没有离析和泌水现象，构件外观也能做到色泽均匀一致，但是光亮感稍差，气泡较多。

2.4单方混凝土经济分析

由于两个配比中除减水剂外其它组分用量相同，因此经济分析只考虑单方外加剂成本。使用聚羧酸高效减水剂的1号配比，单方外加剂费用为32.4元。使用改性三聚氰胺高效减水剂的2号配比，单方外加剂费用为27元。

综合考虑新拌混凝土和硬化混凝土性能以及成本等因素，使用改性三聚氰胺高效减水剂的2号配合比进行生产可以取得较好的技术经济效果。

3工程应用

目前北京地铁隧道施工大量采用了盾构法施工技术，仅地铁4#线、5#线和10#线就需要直径6m的钢筋混凝土盾构管片总计约50km。管片混凝土设计强度等级为C50，抗渗设计等级为P10。北京某公司为北京地铁加工盾构管片，到目前为止，使用改性三聚氰胺高效减水剂生产管片约3000环，共计混凝土2万m3，强度均达设计强度的115%以上，混凝土抗渗及管片成品检漏试验完全满足规范要求，管片尺寸完全满足设计要求，外观光亮、颜色均匀一致、表面致密气泡少，外观质量好，受到业主、施工单位、监理单位的一致好评。

4结论

（1）配制管片高性能混凝土必须重视对水泥的选择。应重点考察：①早期强度和低温蒸养条件下（60℃以下）10h脱模强度。②水泥碱含量。③与外加剂的适应性。选择和高效减水剂适应性好的水泥可以取得良好的经济性和耐久性。

（2）通过对萘系、三聚氰胺系和聚羧酸系高效减水剂进行大量对比试验，证明使用改性三聚氰胺高效减水剂配制的混凝土粘聚性和保水性更好，离析和泌水现象少，早期强度增长快，脱模强度高，构件外观色泽均匀一致，有光亮感，气泡少，完全满足高性能混凝土要求。

（3）使用聚羧酸系高效减水剂，除表面气泡较多外，其它性能和使用改性三聚氰胺高效减水剂基本相同，但生产成本较高。

（4）萘系高效减水剂可以配制出力学性能满足要求的混凝土，但混凝土匀质性差，离析泌水，很难达到高性能混凝土的要求。

（5）为了减少混凝土收缩开裂，提高体积稳定性，掺和料宜采用I级粉煤灰，掺量不宜超过胶凝材料总量的20%。

（6）针对北京市场石子级配较差的状况，采用“组合级配”方法可以有效改善混凝土集料级配，提高新拌混凝土工作性，提高管片混凝土匀质性和耐久性。

参考文献：

[1]郭延辉，覃维祖，郭京育.混凝土外加剂及其应用技术.机械工业出版社，2004.

[2]郭延辉，等.聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术.机械工业出版社，.

篇7：高性能混凝土中聚羧酸外加剂的适应性研究论文

1聚羧酸混凝土外加剂的适应性问题

所谓外加剂的适应性是指外加剂在相同的条件下，因水泥不同而造成使用效果有较大的差异、甚至是完全不同的程度。聚羧酸外加剂通过近两年来在铁路建设工程中的大量应用和在高速铁路工程中的试验，证明其适应性相对较差，其混凝土原材料组分、产地等因素的微小变化都会造成新拌混凝土性能出现变化，这一特点与萘系减水剂具有较强适应性和稳定性的特点截然不同。而解决这一问题不能局限在试验各组分之间的搭配和频率的更换材料方面，必须突破旧的思维方式，从发展的、整体的、宏观的角度做深入的探索和研究，才能促进聚羧酸混凝土技术协调发展。

2影响适应性的主要因素及改进措施

2.1外加剂自身因素

2.1.1质量有待提高从聚羧酸外加剂在我国的发展现状看，生产聚羧酸所用的聚乙二醇（统一简称为聚醚）等主要从德国、日本、韩国等国进口；另一主要原材料甲基丙烯酸正处在引进和消化、扩大规模的过程中；其他单体与辅助原材料如进口则材料成本高，而国内生产则产品质量得不到保证；原材料的不确定性使聚羧酸外加剂的质量良莠不齐。再者从生产过程一直是控制聚羧酸生产的难点与重点，酯化产物的质量及其稳定性对于最终减水剂产品的质量及其稳定性的影响很大。“大单体酯化+混合单体聚合”的方法是目前较多的外加剂厂商采用的主要合成方式。许多厂商忽视产品科学合理的“分子结构设计”及外加剂与混凝土的适应性研究。

2.1.2改进的措施①选择先进设备特别是要采用完好无损、质量过关的搪瓷反应釜。②选择质量稳定合格的单体进行合成。③加强合成技术与工艺的研究，设计科学合理的“分子结构”和简便实用的合成技术工艺。④加强反应过程温度等条件的控制，严格控制用水质量。⑤加强生产过程质量控制和出厂质量检验。⑥提高供应商的现场技术服务质量，加强适应性的研究和改进。

2.2 水泥与聚羧酸外加剂的适应性

2.2.1造成适应性差的原因 ①社会原因。目前对外加剂与水泥之间的适应性问题缺乏系统的研究，本来应进行水泥―外加剂―混凝土―高耐久性工程结构的整体性研究，但由于分属不同领域，造成工程技术人员“隔行”。例如，随着高速铁路建设的发展，工程结构设计人员要求设计使用100年以上的混凝土工程结构，提高混凝土的耐久性必须从原材料的质量、混凝土致密性、严格的生产的工艺等方面下工夫，而绝大多数的结构设计人员并不太了解目前聚羧酸外加剂在我国的发展状况和适应性、敏感性问题对混凝土结构造成的危害程度：施工一线的试验检测人员不了解水泥的生产过程和化学组分对外加剂的适应性有哪些方面的'影响，无法要求水泥的生产者采取措施生产高性能混凝土技术要求的低碱、低热水泥：水泥的生产者不了解混凝土技术的进展情况,更不了解迅速发展的聚羧酸外加剂技术和高性能混凝土,只是在利益的驱动下片面追求水泥的早强、超细化。再加之应用我国试验检测外加剂是否合格时，采用基准水泥和工程水泥可能得到不同的结果，因工程水泥与基准水泥在化学成分、掺合料、生产工艺方面都存在较大的差异，即出厂前用基准水泥检测合格的外加剂在现场有可能不满足现场水泥配制的混凝土的技术要求；用基准水泥检测不合格的产品而现场使用时却又可能合格。结果就发生本来具有杰出减水性能的聚羧酸外加剂适应性差、敏感性强、浆体性能损失快等许多难以控制的问题。②技术原因：水泥影响聚羧酸外加剂适应性的因素主要有：a水泥的化学组分；b调凝剂的类型及分子结构形式；c助磨剂、活性混合材料、非活性混合材料和熟料的掺量及类型；d水泥的碱含量；e细度；f使用时的温度等。水泥是一个地域性很强的产品，由于不同地域生产水泥熟料的原材料矿物质组分存在不同程度的差异，而这些矿物质组分中某些组分（C3A、C4AF、C3S、C2S等）微小的变化都可能引起混凝土性能的巨大变化，同时调凝剂石膏结晶形态的不同（吸附能力CaSO4）CaSO4・1/2H2O〉CaSO4・2H2O）、水泥中碱含量（Na2O+0.658K2O）的超标、助磨剂的掺入、细度不断升级、使用前水泥余热较高等都可能影响到外加剂的适应性，都可能引起混凝土坍落度的保留值、流动度、扩散度和粘聚性等发生巨大变化，显然要求聚羧酸外加剂需克服不仅由水泥所造成的如此多的不利因素是不现实的，要确立“外加剂的适应性是一个相互适应过程”的观念，大力开展水泥与聚羧酸外加剂的适应性研究。

2.2.2措施:①改进水泥生产技术，生产低热水泥、低碱水泥、细度级配化水泥、与聚羧酸相适应的高耐久性混凝土水泥。②在实践中加强水泥研究人员化验人员、外加剂供应商技术服务人员和现场试验人员之间的合作与交流，逐步探索聚羧酸与水泥相互适应性的内在因素，不断发展水泥生产技术和改进外加剂合成技术。尽量避免由于水泥组分的不断调整引起外加剂的极不适应，在初施工中，前期水泥的早期强度高后期强度富余量小，为改变这种现状，水泥厂用两个月的时间逐步调整水泥组分比例，严重影响了混凝土拌合物性能，保坍性差，后来在水泥出厂合格证上发现了水泥组分的持续调整，现场试验人员、外加剂供应商技术服务人员和水泥厂的研究人员及时进行了沟通，固定了水泥组分比例和生产水泥用的各种原材料产地，迅速改善了混凝土的拌合物性能。

2.3 其它材料组分对外加剂适应性的影响

2.3.1 原因分析：①经现场试验，骨料中影响聚羧酸外加剂混凝土性能的主要因素为骨料的含泥量，随着含泥量的增加，混凝土的流变性能会成倍的降低，同时骨料中的泥质种类、粉砂粒、石粉对聚羧酸外加剂适应性的影响也很大。②外掺料中影响适应性的主要是外掺料的烧失量和细度，烧失量越大，混凝土的流变性损失越快。③粉煤灰是电厂的副产品，不同的煤质对混凝土的拌合物性能影响也很大。

2.3.2 措施：①选用合格的骨料或对骨料进行清洗。②在一定范围内可通过降低砂率的办法尽量减小含泥量的影响。③在满足技术规范的同时尽可能的选择烧失量小的掺合料。④在选用两种以上的掺合料时，尽量减少造成外加剂适应性差的外掺料地掺量。⑤保持煤源产地的相对稳定也是提高其适应性的一项重要措施。

2.4 工艺性因素对适应性的影响 高性能混凝土初期性能直接影响到硬化后的混凝土的性能及耐久性，特别是含气量；当混凝土经过一段距离的运输和高温环境时，其初期和易性和流变特性发生很大变化，含气量的大量损失，造成混凝土流动性、可泵性的降低和耐久性的急剧下降。合理的投料顺序和适宜的拌合时间也是影响混凝土拌合物性能的重要因素，尤其是冬施期间，应根据相关规定及时调整投料顺序增加拌合时间也是非常必要的。在采用混凝土罐车运输时可在混凝土浇注前10分钟使用二次掺入法，这样不降低混凝土耐久性能并改善流变特性，经济性也是很可取的。

3 结束语

总之，聚羧酸外加剂的适应问题远比萘系减水剂复杂，要解决其适应问题必须在深入研究的同时，运用系统的、发展的眼光看待它的适应性问题，确立外加剂与混凝土各组分之间相互适应的观点和理念，强调水泥技术、外加剂技术与混凝土技术的协调发展，这样才能真正促进高性能混凝土耐久性的提高。

参考文献：

[1]吴仲伟.廉慧珍高性能混凝土[M].北京.中国铁道出版社..

篇8：低强度等级混凝土的高性能化工程应用的探讨论文

低强度等级混凝土的高性能化工程应用的探讨论文

【摘要】

高性能化的混凝土在理解上就是通过高强度的技术进行生产的。其实这样的理解是不全面的，低强度等级的混凝土同样可以进行高性能化的应用。本文介绍了低强度的高性能混凝土的发展现状和相关高性能化工程的应用。低强度混凝土的高性能化对传统的混凝土是一次突破性发展，在环境、经济上也都有很重大的影响。

【关键词】

高性能化;低强度等级;混凝土

1.引言

高强度混凝土微观结构比较密实，但是此类混凝土的优良强度和密实性也会带来脆性大、温度收缩性大等缺点、导致混凝土开裂。基于应用高强度混凝土带来的诸多不利因素，在实际的应用中不要求高强度而是在整体性能上表现良好。结构在某些使用情况下，混凝土只要某方面有很好性能的混凝土就被视为高性能混凝土，这种为特定环境而出现的混凝土应用十分广泛。随着低强度等级的混凝土在应用中逐年增加，高性能化的研究也就越来越重要。

2.高强度混凝土的劣势

(1)高强度混凝土在近几十年的应用较为广泛，但是由于其不具有较好的耐久性故其在高性能场合并没有得到很好的应用。高强混凝土的出现只有几十年，主要是通过降低水胶比来增加其强度。低水胶比造成了混凝土在微观结构上易变脆，在混凝土硬化后其强度会随着时间的推移而变得很差。高强度混凝土建筑在微观上结构致密，与外界的湿度交换较少，结构内部已产生负压而被压缩。

(2)其水胶比的减少也减少了其防火的能力。致密的结构会造成内部的混凝土不能水化，长期吸收外界水分会使体积膨胀。如果混凝土外加剂和混凝土之间的相容性不好，也能降低混凝土的性能。

(3)高强度混凝土性能转脆，强度减弱的严重问题，成为阻碍高强度混凝土成为高性能混凝土的主要原因。实际应用中，钢筋的增加虽然能够改善脆性，但是由于混凝土搅拌技术的不成熟，成效并不明显。这些缺点在应用中会导致很大的经济损失，使得人们明白高性能与高强度不能画上等号。

3.低强度混凝土的高性能化研究现状

在原材料上保证质量，低强度混凝土在通过一系列的优化，生产出性能良好的.混凝土就叫做低强度混凝土的高性能化。使混凝土结构得到改善，提高了强度等级，增强了耐久性。

3.1高性能的定义。

在过去实际工程的使用上，很多时候会通过增加水泥的用量来增加强度，水和水胶的含有量越来越小。虽然强度是得到了增加，但是由于材质劣化以及周围环境的变化对于建筑的侵蚀越来越明显。上个世纪末期增加强度带来的经济损失越来越大，让人们认识到高性能混凝土与高强度混凝土并不能对等。从微观上看高强度混凝土，在硬化过程中未出现毛细孔水，出现了混凝土颗粒不能水化等等情况，混凝土硬化后，其强度等特性与混凝土中氢氧化钙的排列有很大的关系。一定程度上可以这样判断高性能混凝土，耐久性良好的混凝土就属于高性能混凝土，而和强度等级并无较大的直接关系。

3.2研究现状。

(1)高性能混凝土研究应用在我国的起步较晚，近几年才迅速发展，在很多基础建筑工程中高性能化的混凝土成为了主力军。但是对于中低强度混凝土，特别是对于低强度混凝土高性能化的研究起步较晚，所以在高性能化的研究上并无较大的进步。

(2)国内对于低强度混凝土高性能化的研究备受关注，在研究中出现了很多的难题。其中最重要的就是在高性能概念的认知上，虽然研究的高性能混凝土采用的是高强度技术，但是并不能很好将低强度混凝土高性能化。在混凝土的强度设计过程中，水胶比和砂率是主要考虑的因素，不仅要通过相关强度公式来计算，还要考虑环境对于混凝土的各种侵蚀作用，这样才能获得理想的设计。

4.应用工程范围

(1)很多基础设施项目，比如地铁工程，要求其使用年限要长，因此对于混凝土的要求很高。一旦出现问题维修，则要耗费大量的人力物力，而且由于维修造成的地铁使用中断带来很多不便，使维修工作成为非常麻烦的事。所以混凝土的性能在使用之初就要得到充分的保障，耐久性成为必须考虑的问题。

(2)耐久性包括很多方面。就地铁工程而言，若使用的是低强度的混凝土，而混凝土的抗渗等级对于地下工程的要求很高，混凝土在地下特别是在地下水多的地方就特别要考虑渗漏问题，因此在设计上要求抗渗等级保持在P8～P12等级。实际上抗渗等级是地铁工程质量的主要考虑因素，混凝土耐久性就体现在混凝土的抗渗等级上。一旦发生渗漏就易造成混凝土性能降低，混凝土中的钢筋在水渗透后会锈蚀，使工程的使用寿命大大折扣。

(3)从微观上看渗漏，可以认为没有良好密实度的混凝土在水压力大时就容易产生渗漏，可以用抗渗等级来评价混凝土的抵抗压力液体渗漏的能力。还有一个主要的原因就是混凝土的开裂，这是混凝土使用过程中最致命的。在地铁工程的建造工程中混凝土的变形能引起混凝土体积的变化，所以很容易造成混凝土的开裂。控制使用过程中混凝土体积变化成为主要的方法，在选材上也要进行考虑。混凝土一旦发生了开裂现象，就很难通过有效的方法进行定量评价，其形成原因和应用环境是主要的因素。从分析可以看出，地铁工程中需要的是密实度高和体积稳定性好的混凝土，对于强度的要求并不高。

5.高性能化过程

对于高性能的混凝土，虽然在制造工艺上并没有很高的要求，无特别之处，但在选择混合料上要求十分严格。改善低强度混凝土的性能从很大程度上就是靠合理的外掺料，矿物材料是高性能化的必要条件。正确地进行配料可以减少成本投入。地下工程中要求的高密实性不能通过加大水泥的用量来实现，这样虽然可以提高密实度，但是会使体积稳定性降低，且混凝土硬化后水泥体积收缩会产生开裂。提高矿物的掺合量不仅可以提高混凝土的密实度，而且还可以减少水泥的应用成本，不会带来增加密实度而引起的体积不稳定。

5.1矿物掺和料。

(1)由于钢筋和混凝土的接触过渡区狭窄，所以导致了钢筋和混凝土的接触面很薄弱，结合面区域强度和耐久性都比较差。混凝土中的氢氧化钙在结晶后定向排列，形成的多孔结构会导致其界面结合过渡区增大。对于外掺材料，可以加入粉煤灰等矿物材料降低氢氧化钙的沉淀，在结合处可以减少空隙，从而增加了抗渗漏性提高了耐久性。

(2)常用的高性能化的掺和料有很多，其中粉煤灰、矿渣和硅粉应用较多。增加硅粉用量可以提高混凝土强度，但是由于硅粉价格较贵，在实际使用中较少，故主要是使用粉煤灰、矿渣较多，用来增加混凝土的强度。混凝土水化热的效果在增加矿渣量掺后会降低，因此效果不好，所以在很多情况下可以使用粉煤灰来代替矿渣改善混凝土的性能。

(3)混凝土中的相关成分进行的化学反应是活性反应，对于添加有粉煤灰的混凝土中产生的活性反应，主要就是指活性氧化硅、氧化铝的反应和氢氧化钙的生成。粉煤灰产生的物理性能来自其形态效应。粉煤灰的活性玻璃态球状颗粒能改善混凝土的和易性，提高混凝土的密实度，混凝土中的含气量和泌水性都会因此降低。在选择粉煤灰时要注意其形状和成分，其品质主要由它们决定，通过相关的测试来选择活性高、有害成分少的粉煤灰。

5.2混凝土配制。

(1)用水量的减少可以增加高性能混凝土的密实性，但是在耐久性上并不能得到保障。在实际配制混凝土时可以保证胶结材料的用量，水泥要保证不过量使用，增加粉煤灰的量替代水泥的功能，从而降低了温度变化导致的收缩性，不仅要保证混凝土材质的均匀性还要保证其和易性。

(2)混凝土中使用外加剂可以很好地提高流动性，而且不会对混凝土结构造成损害。想要减少混凝土中产生的孔隙可以使用高效减水剂，欧洲国家在很早之前就开始使用，现今成为一种普遍使用的方法。高效减水剂可以在保证水泥用量的同时可以提高混凝土的流动性，对于吸附在一起的水泥有明显的分散作用。比如地铁工程，降低混凝土泌水的有效方法则是使用引气剂，它是一种表面活性剂，使用引气剂后，混凝土在搅拌过程中产生的微气泡就会均匀分布，不仅改善了混凝土内部的孔结构，而且提高了其密实性。这些微气泡在混凝土硬化后存在于混凝土中，显著提高混凝土的抗冻性和抗渗性。

6.结束语

在广泛应用低强度混凝土的今天，要进行其高性能化的研究很有必要，使用外加剂的方法是一种有效的途径。科学的选材，使用合理的外加剂和外掺材料，改进施工工艺，就可以将低强度等级的混凝土进行高性能化。高性能化的应用可以降低成本，提高资源的合理利用，国内外低强度的混凝土使用量还是占有很大的比例，在高性能化研究上尤为重要。

参考文献

[1]冯浩，朱清江.混凝土外加剂工程应用手册[M].中国建筑工业出版社.

[2]吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土[M].中国铁道工业出版社.

[3]莫庭斌.关于地铁工程结构防水的思考[J].地铁科研工作简报第3、4期.

[4]高小建，巴恒静.混凝土结构耐久性与裂缝控制中值得探讨的几个问题[J].混凝土，，11：12～13.

[5]冯乃谦，邢锋.高性能混凝土技术[M].原子能出版社.2001.

[6]缪昌文.高性能混凝土在建筑工程中的应用[J].混凝土与水泥制品.，5：3～4.

篇9：矿物掺合料对高性能混凝土性能的影响建筑工程论文

经济在发展的过程中，各行各业都呈现出巨大的发展潜力。此类现状下，作为经济发展的基础板块建筑业，也得到了较快的发展。建筑工程的快速发展，部分特殊建筑在修建的过程中，对于混凝土的性能要求较高。在此背景下关于矿物掺合料对高性能混凝土的影响，则引起了施工人员以及研究者的注意。

1 矿物掺合料

矿物掺合料根据其与水泥组分的反应特点，整体上分为活性掺合料以及非活性掺合料两类。其中常见的矿物掺合料有：粒化高炉矿渣、沸石粉、粉煤灰、硅灰等。此类矿物掺合料在与水泥混合加水搅拌之后，生成具有胶凝能力的水化产物，促进了混凝土的应用性能。

非活性掺合料例如细石英砂、石灰石。此类掺合料与水泥不产生反应，在水泥混合的过程中加入此类掺合料，能够增强混凝土的硬度以及粘合性，提高了混凝土的使用性能。

2 高性能混凝土

高性能混凝土简称HPC，为当前建筑工程施工中，常用的一类复合型混凝土。此类混凝土相较于常规的混凝土，其在力学性能、耐久度、硬度、稳定性等方面都有较好的提升。

建筑在施工的过程中，要求使用物料需具备一定的稳定性。高性能混凝土在实际应用的过程中，则具备此类特点。当前在高性能混凝土应用实验中显示，季度单位内其干缩值小于0.04%。强度方面高性能混凝土在前期使用中，整体的强度数据较为良好。

3 实验比对

3.1 实验方法与材料

为了直观的表现矿物掺合料对高性能混凝土性能的影响，笔者通过对高性能混凝土加入两种矿物掺合料：粒化高炉矿渣、粉煤灰进行测试。并以未加入矿物掺合料的高性能混凝土进行数据比对，实验中加入矿物掺合料的实样本为9例，未加入矿物掺合料的'实验样本为3例。其中编号1、2、3为未添加矿物掺合料的高性能混凝土。编号4、5、6为添加粒化高炉矿渣的高性能混凝土，编号7、8、9为添加粉煤灰的高性能混凝土。编号10、11、12为双掺粒化高炉矿渣及粉煤灰的高性能混凝土。具体数据如下，具体物理参数如表1、表2为混凝土配比参数、表3混凝土强度参数。

①水泥：采用华润PⅡ42.5R水泥。②矿物掺合料：S95粒化高炉矿渣、Ⅰ级粉煤灰。③减水剂：聚羧酸高效减水剂，减水率大于30%。

3.2 实验结果

实验结果显示，矿物掺合料对高性能混凝土性能的影响较大。实验中分别从四例实验对象的坍落度、以及强度参数进行比对，总计实验时间为90天。

①1、2、3组坍落度分别为180mm、185mm、185mm，和易性比较其他组而言结果一般，28d强度分别达到58.5MPa、60.1MPa、58.9MPa，60d及90d略有增长。②4、5、6针对高性能混凝土加入粒化高炉矿渣，3例实验对象坍落度分别为：185mm、190mm、180mm。和易性与普通高性能混凝土差别不大。其抗压强度28d与普通高性能混凝土比较接近，但60d和90d增长较高，超越普通高性能混凝土1、2、3组。③7、8、9组为加入粉煤灰的高性能混凝土，3例实验对象坍落度分别为：200mm、210mm、200mm。和易性好。其抗压强度第28天略低，但60d和90d接近普通高性能混凝土。④10、11、12为双掺加入粒化高炉矿渣和粉煤灰的高性能混凝土，坍落度分别为：220mm、220mm、220mm。和易性最好，其抗压强度28d接近普通高性能混凝土抗压强度，60d和90d增长比普通高性能混凝土好。

4 结语

通过实验数据显示，针对高性能混凝土针对性的加入部分矿物掺合料，能够有效的提升其和易性以及抗压强度。特别是通过双掺加入粒化高炉矿渣和粉煤灰的高性能混凝土既能够改善和易性等工作性能，同时也能保持砼强度的有效增长。在实际应用的过程中，针对高性能混凝土加入矿物掺合料，具有显著社会效益和经济效益，值得大力推广。

参考文献

[1] 曹水清，王波.矿物掺合料对高性能混凝土性能的影响[J].工程质量，，34（03）：45-49.

篇10：高性能绿色混凝土配合比设计与泵送施工研究论文

摘 要：随着我国建筑业的不断发展，当前建筑工程也对于施工材料提出了更高的要求，而混凝土作为一种最常用的建筑材料，在建筑工程中发挥着非常重要的作用。高性能绿色混凝土当前在建筑工程之中得到了广泛的应用，因其耐久性、工作性能和强度都较好，所以受到了很多施工企业的青睐。但是高性能绿色混凝土对于配合比以及泵送工艺都有着较高的要求，如果配合比设计不合理或者是泵送施工工艺不合理，都将对于高性能绿色混凝土的质量造成严重的影响。所以文章主要就高性能绿色混凝土的配合比设计以及泵送施工进行了相应的研究。

篇11：高性能绿色混凝土配合比设计与泵送施工研究论文

1.1 高性能绿色混凝土配合比设计原则

高性能混凝土是近些年来才出现的一种新型的混凝土，其主要的优点就在于施工性能较为良好，在施工的过程中，不容易出现泌水以及离析的情况，而且相比于普通的混凝土而言，其缓凝效果较好，在对其加以运输的过程中，坍落度损失也较小。虽然高性能绿色混凝土有着诸多的优势，但是这些优势都要依赖于良好的配合比设计，只有有效地对于配合比进行设计，才能够更好地保证高性能绿色混凝土的性能。所以说在对于高性能绿色混凝土配合进行设计的过程中，往往需要遵守以下几个原则：第一，必须要对于原材料引起足够的重视，在选择原材料的过程中，必须要根据实际的需求来对于水泥的种类加以选择，一般来说，高性能绿色混凝土所使用的水泥应该和高效缓凝减水剂具有良好的互容性。第二，在对于骨料进行选择的过程中，对于细骨料而言，必须要对于细骨料的细度有效地加以确定，而粗骨料则应该选用具有连续级配的粒径满足要求的粗骨料；第三，在高性能绿色混凝土配置强度能够得到有效地满足的前提下，应该尽可能地减少对于胶凝材料的使用，而应该保证高性能绿色混凝土的低用水量、低水泥用量和适当的水胶比。

1.2 高性能绿色混凝土配合比设计方法

在进行高性能绿色混凝土配合比设计的过程中，必须要采用正确的配合比设计方法，只有保证方法的合理，才能够更好地保证混凝土的质量。首先必须要注重对于高性能绿色混凝土骨料的选择，在对于骨料进行选择的过程中，必须要通过采集取样检测出所使用的粗骨料的松散堆积密度，一般高性能绿色混凝土所采用的粗骨料的松散堆积密度应该保持在1480Kg/m3左右。比如说高性能绿色混凝土所使用的普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5，那么其水胶比的设计和混凝土的设计强度就有着很大的关系，因此要先计算出高性能绿色混凝土的有效水胶比，在计算出其有效水胶比之后，再依据有效水胶比来对于混凝土的实际水胶比加以计算。

在确定了高性能绿色混凝土的实际水胶比之后，就可以对于最大用水量进行计算，而混凝土的设计强度和其最大单位用水量之间存在着可线性化的关系，依据相关公式就可以对于最大用水量加以计算。在对于高性能绿色混凝土的配合比进行设计的过程中，必须要通过相关的公式进行必要的计算，然后依据计算的结果来对于高性能绿色混凝土的各种组分加以确定，从而保证其质量。

篇12：高性能绿色混凝土配合比设计与泵送施工研究论文

2.1 泵送设备选择

在对于高性能绿色混凝土进行泵送之前，首先必须要对于泵送设备进行合理的选择，泵送设备对于高性能绿色混凝土的施工质量也有着非常重要的影响，而在进行泵送设备选型的过程中，一般需要根据实际的泵送距离来进行选择，对于管道的阻力进行估算，在估算了管道的阻力之后依据所计算压力值初选混凝土泵的型号，然后再依据泵送设备的泵送性能曲线来对于对应的输送量进行查找，如果压力和方量能够满足要求，则确定泵送设备，如果不满足要求，则重新进行选择。

2.2 泵送管路的布置

在完成了泵送设备的选型之后，接下来就需要对于泵送管理进行布置，泵送管路的布置对于高性能绿色混凝土泵送施工的效果也有着非常重要的影响，应注意以下事项：第一，输送管路不能够承受任何来自于外界的.拉力，并且在泵送过程中要保证管道的水平；第二，在进行管路的布置时，应该按照最短距离和最少弯头的原则来进行布置；第三，在布置输送管路的过程中，必须要将管路布置在易于接近的地方，以便于管路的清洁和更换；第四，各个管路之间的连接必须要牢固和稳定，避免在泵送的过程中出现松脱或者摇晃的情况；第五，各个管卡不能够同地面或者是支撑物相接触，必须要留有一定的间隙。

2.3 泵送施工

在进行高性能绿色混凝土泵送施工的过程中，首先必须要有效地对于施工人员进行组织，确保施工人员能够满足泵送施工的需求，在料斗处应该配备一门专门的工人，对于筛框上的大骨料来进行清理。在进行混凝土的泵送时，首先应该开机启动主机，然后再泵水，在泵水之后再泵砂浆，在泵砂浆的过程中，应该先在泵机出口处管路中放入一只海绵球，然后再将砂浆倒入料斗之中，如果管路的长度小于150m，则使用1：1的水泥砂浆，如果管路的长度大于150m，则应该使用2.5： 1的水泥砂浆。

3 结语

高性能绿色混凝土有着很多的优势，但是在对于高性能绿色混凝土加以应用的过程中，必须要注重对其配合比的设计以及泵送施工，只有合理地进行配合比设计，并且严格按照泵送施工工艺流程来进行泵送施工，从而有效地保证高性能绿色混凝土的施工质量。

参考文献

[1] 陆立毅.基于绿色高性能混凝土的性能研究与应用[J].建筑工程技术与设计，（17）：1669.

篇13：高强高性能自密实混凝土的质量控制与施工应用论文

高强高性能自密实混凝土是指强度不低于C60、具有大流动性且不离析、不泌水，无需外力振捣、能够在自重作用下充满模板内空间并密实的混凝土。高强高性能自密实混凝土与普通混凝土相比，有着更多的应用优势，有的工程部位必须使用自密实混凝土才能施工，质量控制与技术难度也比普通混凝土高，在混凝土的生产质量控制及施工过程中存在较大的困难。当前，云南对高强高性能自密实混凝土的研究不多，缺乏可靠的技术参考，不利于其应用优势的充分发挥，所以，便需要加强对高强高性能自密实混凝土的研究，总结一套较为科学的质量控制及施工应用方法。

1.高强高性能自密实混凝土的特点

高强高性能自密实混凝土是混凝土的`一个发展方向，与普通混凝土相比，有着众多优点和施工应用优势。首先，高强高性能混凝土结构强度较高，材料颗粒较小，并且混凝土中添加有减水剂和粘合剂，混凝土具有较强的稳定性。其次，在减水剂的作用下，混凝土的水胶比较低，具有良好的流动性，能够通过自身重力自由下落完成浇筑施工，并且在浇筑过程中不会有离析现象发生。同时，在施工过程中不需要进行振捣操作，不会对钢筋结构造成破坏，可以有效加快施工进度，还不会产生噪音污染，混凝土会均匀、密实的填满整个模板，混凝土凝结之后表面比较光滑，不会出现蜂窝、麻面等质量问题。除此之外，施工混凝土浇筑施工可以采用机械完成，能够节省大量人力，可以有效缩短工期，对环境造成的影响较小，能够减少人工成本及环境治理成本的投入，总工程造价较低。

2.高强高性能自密实混凝土的质量控制

原材料质量以及配合比，是影响高强度高性能自密实混凝土质量的主要因素，所以便需要从这两方面人手，加强对混凝土质量的控制。

目前国内关于自密实混凝土的技术标准有以下3个：JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》，CCES02-2004《自密实混凝土设计与施工指南》，CECS203-2006《自密实混凝土应用技术规程》；高强高性能混凝土标准如下：JGJ，q\"281-2012《高强混凝土应用技术规程》，JGJ/T 385-2015《高性能混凝土评价标准》，CECS 207-2006《高性能混凝土应用技术规程》，GB/T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》。

2.1原材料质量控制

上述标准规定了对原材料的要求，实验检测方法等，但是不同的标准对同一指标可能要求高低不一样，比如细集料含泥量，需要合理的进行选择，宜尽量满足其中的最高要求标准；不同标准对同一项混凝土性能有不同的测试表征方法，宜根据混凝土设计要求和实验室具备的仪器设备进行选择测试表征评价方法，一般可采用比较简单的坍落扩展度（流动性）、T500（粘聚性）、J型环（通过性）及静态沉降柱（抗离析性）来进行表征。

高强高性能自密实混凝土的原材料主要包括水泥、粗骨料、细集料、掺和料和外加剂等。所用原材料质量必须满足现行相关标准要求。首先，在选择水泥的时候，应该优先选择水化热较低的普通硅酸盐水泥，最大限度地降低混凝土在水化硬化过程中释放出的水化热，避免混凝土在凝结硬化过程中产生较大的温度梯度、产生过大温度应力而出现裂缝。选定所用水泥后，应在生产前提前至少3天储备水泥，使水泥温度降低到环境温度或40°：E以下，不得使用刚从水泥厂出厂的热水泥。其次，粗骨料颗粒不宜过大，最大粒径应该严格控制在25mm以下，粗骨料必须选用颗粒级配良好的连续级配，必要时，采用5-10mm和10-25mm两种颗粒级配的粗骨料配制，应先通过试验确定两种粗骨料的最佳比例以保证达到最好的颗粒级配状态，并将骨料中的杂质筛选干净，粗骨料不得有泥块含量，泥含量控制在0.5%以下，严格控制粗骨料针片状颗粒含量不大于5%，粗骨料不得含有风化石子，粗骨料母岩抗压强度不低于80MPa，压碎值指标不得大于8%；然后，应该控制好细集料的细度模数，细度模数2.7-2.8最为合适，控制细度模数的同时，细骨料必须有良好的颗粒级配，严格控制含泥量小于2%。砂石骨料堆场应设置大棚或覆盖，以免太阳暴晒造成物料温度升高。另外，在选择掺和材料的时候，应选用活性指数高、需水量比小、烧失量小的掺合材料，掺合材料宜采用双掺。粒化高炉矿渣微粉宜采用$95级及以上等级，28d活性指数宜大于100%；粉煤灰应采用电厂电收尘而得到I级灰，不得采用磨细粉煤灰，0.045mm负压筛筛余小于12%，烧失量应小于4%，需水量比小于95%。最后，应该利用外加剂将混凝土的水灰比定控制在0.40之内，高强高性能自密实混凝土中常用的外加剂主要是聚羧酸类高效减水剂。聚羧酸减水剂应与所用胶凝材料进行适应性试验后选用，减水剂宜选用高浓低掺的减水剂，减水率不得小于28%；通过试验确定最佳掺量，合理调整缓凝剂用量保证混凝土凝结时间合理正常，应先通过试验确定聚羧酸减水剂各组分的用量，保证混凝土初始坍落度不小于220mm、坍落扩展度不小于600mm，坍落度经时损失满足要求，不得有离析、抓底、泌水、泌浆分层现象，慎用或不用引气剂，严格控制混凝土含气量不大于2%，生产时严格控制掺量。混凝土拌合用水同样应引起高度重视，宜用自来水或可饮用的干净的深井水，不得采用回收污水、含泥的河水，更不得使用受化学污染高含化学物质的污染水。

2.2科学设计配和比

近年来，配合比设计方法不断改进，自密实混凝土更是出现了很多的设计方法，一般有以下几类：第一类直接引用高性能混凝土配合比计算的一些方法，如全计算法或改进全计算法。第二类为根据堆积填充理论模型和级配理论进行设计；第三类为引入参数法建模设计，引人粗骨料系数，细集料系数，掺合料系档冉立模型设计；第四类为固定砂石体积含量的计算方法；第五类是采用正交试验或所谓的析因法；第六类为经验推导法，即以经验数据为基础确定单位粗集料用量、用水量和胶凝材料用量、细集料体积；第七类为基于净浆流变或砂浆流变，或者净浆厚度或砂浆厚度设计的方法。但是无论采用何种方法，均需要不断试配进行调整优化，避免设计和实际脱节。

在确定合格混凝土原材料之后，需要按照JGJ 55等相关规范性文件、工程需要结合技术人员经验就行配合比设计、试拌、调整、再试拌，以确定符合要求的最佳配合比。试配搅拌时应该使用与大生产同类型的卧轴式强制式搅拌机进行机械搅拌，不宜人工搅拌。试配时，依据GB50080要求测试混凝土初始坍落度、坍落扩展度，观测混凝土和易性、包裹性、粘聚性、保水性以及坍落度经时损失、初终凝结时间是否满足要求，观测混凝土是否离析、泌水、分层，观测出机混凝土自流平效果，是否有石子裸露、骨浆分离情况，否则重新调整参数反复试配，直至满足要求。混凝土拌合物性能满足要求后，严格按照GB50081要求制作、养护混凝土试件，检测各龄期混凝土力学性能，包括抗压强度、弹性模量、收缩等。拌合物性能和后期力学性能满足相关标准及工程要求之后才能确定最终理论配合比。一般情况下，粗骨料的体积要小于混凝土体积的36%，单位含量要小于950kg/m3，细集料含量大约集料总量的40%-50%，含水量以160kg/m3最为合适，水胶比控制在0.32±0.03。

3.高强高性能自密实混凝土的施工应用

3.1工程概况

某超高层建筑工程，需要应用C60高强高性能自密实混凝土，施工地点玉溪市。用到的混凝土原材料主要有普通硅酸盐水泥、当地砂石、聚羧酸类高效减水剂、一级粉煤灰等。借鉴以往工程经验，结合工程实际情况及要求，经过多次试配并对混凝土各项性能进行比较之后，确定了最为合适的配比方案，水泥、砂、石子、水、减水剂和粉煤灰的比例为1：1.447：2.340：0.351：0.032：212。

3.2混凝土搅拌

确定合适的配合比之后，严格按照配合比方案进行生产。生产时，及时准确测定砂石骨料含水率，根据含水率换算成生产配合比，严格按照生产配合比投料生产，做好开盘鉴定，确保生产时各材料用量、规格型号、技术要求与试配时一致，当一种或多种原材料与试配时不一致时，不得生产，应重新进行试配。生产时，确保搅拌设备和计量设备满足相关标准要求，确保计量误差满足要求，胶凝材料、水、聚羧酸减水剂单盘计量误差小于1%，单盘骨料计量误差小于2%。搅拌时间的控制是混凝土生产搅拌过程中的尤为注意的问题，因为高强高性能自密实混凝土中所用的外加剂主要是聚羧酸类高效减水剂，与普通混凝土所用的萘系和氨基磺酸系减水剂相比，这种类型的减水剂分子聚合度较高，搅拌充分才能发挥其性能，所以应该适当延长搅拌时间。由于高强自密实混凝土胶凝材料用量大、用水量少、水胶比小，与普通混凝土比较需要延长搅拌时间才能确保混凝土搅拌充分均匀，经多次测试之后，要想保证混凝土质量符合要求，其搅拌时间至少为90s。

3.3混凝土浇筑

在浇筑混凝土之前，首先应该对模板及其支护进行检查，确保模板的刚度与稳定度，保证模板表面光滑润湿，确保模板不漏浆。浇筑过程中应该控制好传输泵的传输速度，避免因空气进入到传输泵中，造成混凝土表面存在气泡。对该工程的混凝土浇筑总量进行计算后，确定每小时浇筑混凝土总量为36m3。混凝土浇筑施工过程中，确保混凝土生产供应和泵送施工持续进行，混凝土生产供应速度应和泵送施工速度高度配合，避免泵送浇筑间歇时间过长造成输送泵堵管和混凝土结构施工冷缝，避免混凝土到达施工现场等待时间过长、坍落度损失而改变混凝土性能。尽最大可能减小泵送管道混凝土出口处与混凝土浇筑面的高程差，避免了混凝土出现沉降、分层现象。混凝土泵送浇筑过程中，严禁向混凝土搅拌运输车或泵车中加水或其它任何物料。

3.4混凝土养护

在完成混凝土浇筑之后，混凝土终凝时，需要及时采取必要的养护措施。因为该工程施工阶段室外温度较低，所以为了加强温度控制，混凝土浇筑完成之后在其表面覆盖了一层毛毡，在起到保温作用的同时，还能减缓混凝土表面热量散发速率，减小混凝土结构内外温差而产生的温度应力。同时，还需要进行洒水养护，根据混凝土凝结时间的长短及天气情况，调整洒水频率，确保混凝土表面不失水长期处于潮湿状态。高强自密实混凝土应延长养护时间和模板拆除时间。

4.结语

超高层建筑工程对混凝土工作性能、强度、有很高的要求，高强高性能自密度混凝土的应用将会变得更加广泛，在超高层建筑和复杂结构中所发挥的作用越来越重要。通过加强对高强高性能自密度混凝土的研究，可以探索更加科学的质量控制及施工应用方法，提高高强高性能自密实混凝土施工质量，充分发挥其应用优势，促进超高层建筑工程质量进一步提高。

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