对高强混凝土材料及其施工工艺的探讨

摘　要 ：对高强混凝土的技术特点、组成材料和施工工艺进行探讨，并结合工程实例对控制要点进行了具体的分析和阐述。

关键词 ：高强混凝土；材料；施工工艺　　　　

　　近年来，受工业化、城市化和人口增长对工程建设的需要所驱使，混凝土技术得到了迅速发展。自 20 世纪 90 年代起，通过使用高效减水剂和矿物掺和料 ( 粉煤灰、硅粉等 ) ，大幅度降低了混凝土的水灰比，使混凝土强度大大提高，由此产生了高强混凝土，并在施工中得到越来越广泛的应用。

1 　高强混凝土的技术特点

　　高强混凝土是指用常规的水泥、砂石为原料，使用一般的制作工艺，主要依靠高效减水剂或同时掺入一定数量的矿物材料，使新拌混 凝土具有良好的工作性，在硬化后具有高强性能，强度等级在 C60 ～ C100 之间的水泥混凝土。

与普通混凝土相比，高强混凝土具有以下特点：

(1) 强度高，变形小，适用于大跨、重 载、高耸结构

(2) 耐久性和抗渗、抗冻性好，能承受恶劣环境条件考验

(3) 能减小截面尺寸，大大降低结构自重和提高结构刚度。

高强混凝土的配置技术要求较高，对水泥、砂、石和外掺剂、掺加料均有较严格的要求，且环境温度、拌和工艺、运输、浇筑、养护 等因素对其质量均有影响，施工需有相应的质量管理水平。

2 　高强混凝土配制的材料要求

2. 1 　高效减水剂

　　强度等级超过 C60 的高强混凝土，水灰比已经很低 ( 强度 80MPa 的混凝土水灰比小于 0. 3) 且对强度非常敏感，混凝土流动性和坍落度主要依靠减水剂来调节，所以，高效减水剂的使用对配制高强混凝土有着至关重要的作用，主要有：

(1) 在保证混凝土工作性及水泥用量不变的条件下，可大幅度减少用水量。

(2) 在保证混凝土用水量及水泥用量不变的条件下，可增大混凝土拌和物的流动性。

当前施工中，一般选用非引气性高效减水剂，如国产的 UF 、 KNF 、 FDN 、 SN 、 SM 等，用量一般掌握在水泥用量的 0. 8 % ～ 2. 0 % 左右。

2. 2 　水泥

配制高强混凝土时，水泥用量一般在 450 ─ 550 kg/ m3 之间，水泥中铝酸三钙 [ 3CaO · Al2O3 ] 的含量小于 8 % 为好， 其细度适中即可。配制 C60 等级及以上的高强混凝土，应至少采用普硅 42. 5 号、硅酸盐 42. 5 号水泥或更高标号的水泥配制。

2. 3 　骨料

骨料的性质与混凝土性质密切相关，骨料的强度、孔结构、颗粒形状和尺寸、骨料的弹性模量等都直接影响该混凝土的相关性质。大体上，混凝土强度上限随石料的强度成正比例提高。因此在配制高强混凝土时，对骨料的选择和要求是比较严格的，目前，粗骨料多采用坚固石灰岩 ( 抗压强度 100 ～ 120MPa) 和花岗岩 ( 抗压强度 120 ～ 140MPa) ; 颗粒大小宜选用小粒径骨料，粒度分布应尽可能达到密实填充，这是因为小粒径的粗骨料与水泥浆接触界面相对狭窄，过渡层更窄，其间不易形成大的缺陷。国外一般认为其粒径不宜超过 10 mm ，我国现行规范规定不超过 31. 5 mm ，通常取 20 ～ 25 mm 。细骨料应选用洁净的、颗位接近圆形的天然中粗河砂， 细度模数 2. 6 ～ 3. 2 为好 ; 同时，砂的级配应当好，大于 5 mm 和小于 0. 31 mm 的数量宜少，否则级配较差，使得成型的混凝土强度偏低。 0. 6 mm ，累计筛余大于 70 % ， 0. 315 mm 累计筛余达到 90 % ， 0. 15 mm 累计筛余率达 98 % ，此外，天然砂较人工砂需水量小，对硬化后期混凝土强度的增长有利。

2. 4 　掺合料

在高强混凝土中掺加粉煤灰可提高混凝土拌合物工作度，减少用水量，使混凝土中空隙减小，提高其强度和抗渗性，另外，也可减少混凝土本身的收缩，施工中对粉煤灰要求其烧失量小于 5 % ， Mg 含量小于 5 % ， SO 2 小于 5 % ，掺量一般为水泥重的 10 % ～ 30 % 。 www.Ｅxamda.CoM

2. 5 　拌合水

水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，一般来说 PH > 4 的水即可使用。水的用量有严格限制，一般控制水灰比 (W/ C) 小于 0. 35 ，对强度 80MPa 的混凝土其水灰比小于 0. 3 。