高强混凝土在工程中的应用

浅析高强混凝土在工程中的应用

【摘要】随着建筑业的快速发展飞速发展，高强混凝土在工程中的作用日益显著，既提高了混凝土结构的承载力，使结构自重减轻，又改善了混凝土的性能，提高了耐久性，其前景十分广阔。文章对高强混凝土施工质量管理与检测作一分析。

【关键词】高强混凝土；优化配合比；性能检测；质量控制

所谓高性能：是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于c60的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且，高强混凝土一般也具有良好的耐久性。我国己制成c100的混凝土。已有文献报道1），国外在试验室高温、高压的条件下，水泥石的强度达到662mpa（抗压）及64.7mpa（抗拉）。在实际工程中，美国西雅图双联广场泵送混凝土56 d抗压强度达133.5mpa.在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有：（1）合理利用高效减水剂，采用优质骨料、优质水泥，利用优质掺合料，如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主

要技术措施；（2）采用525，625，725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂，这是中国建筑材料科学研究院制备高性能混凝土的主要技术措施；（3）以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土，这是重庆建筑大学在引进前苏联研究成果的基础上提

出的研制高强混凝土的技术措施；（4）交通部天津港湾工程研究所采用复合高效减水剂，用525号水泥320kg/m3，水灰比0.43，和425号水泥480kg/m3，水灰比0.32，在试验室中制成了抗压强度分别为68mpa和65mpa的高强混凝土。采用某些金属矿石粗骨料如赤铁矿石、钛铁矿石等，可以比用普通石料作粗骨料获得强度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。

现结合多年的工作实践，就如何做好c60级以上高强度混凝土的质量管理与检测进行论述。

一、高强混凝土质量控制高强混凝土质量管理的核心在于混凝土的流动性和凝结时间，其早期强度与28天强度主要需做好以下工作：

（一）原材料的选择与应用

1、指定专人定期检查、测定各种原材料和生产状态，特别是对原材料的进料、储存、计量应全方位监控。

2、配制c60级高强混凝土，不需要用特殊的材料，但必须对本地区所能得到的所有原材料进行优选。除有较好的性能指标外，还必须质量稳定，即在一定时期内（至少在施工期内）主要性能没有太大的波动。

3、强度等级在c80或c80以上的混凝土，在水泥水化时不可避免地会在内部形成细微的毛细孔。为确保混凝土强度，必须采取措施将毛细孔填满，以增加混凝土的密实性。因而，需要在砼配比中，加入微米级径增密处理的超细活性颗粒。使其在水泥浆微细空隙中

水化，减少和填充毛细孔，达到增强和增密作用。

4、高强混凝土要求低水灰比，高坍落度，这就需要掺入高性能的外加剂。目前，砼的外加剂品种较多，但高性能复合型外加剂国内尚不多见，故应作对比试验后确定。

（二）混凝土配比方案优选

1、高强混凝土正式生产时应进行试配，选定不同的配比和投料顺序，施行优选方案。

2、试配必须严格模拟实际生产条件，在原材料有变动时应再次试配。

3、搅拌必须均匀，采用强制式搅拌机，较普通砼延长50%搅拌时间。

（三）工时质量控制在试验室配置符合要求的高强混凝土比较容易，而在整个施工过程中，稳定质量水平较为困难。一些在普通情况下不太敏感的因素，在低水灰比情况下会变得相当敏感，这就要求在整个施工过程中必须注意各种条件、因素的变化，并且要根据变化，随时调整配合比和各种工艺参数。主要做好几项工作：

1、严格水灰比控制：骨料的含水量应在用水量中扣除，每天需测定骨料含水量，每次配料时应采用水量自动测定仪连续测定砂子含水量，在任何情况下都不得添加额外水量；

2、探测砼拌和物温度，必要时测定砼水化热，控制温升，延长和保证工作时间；

3、合理安排工艺和工序，计算各阶段所需时间，合理缩短砼从

搅拌到浇捣完毕的时间；

4、所有参与操作人员进行技术交底，完善各项记录文件。

二、高强砼性能检测判断

高强砼的抗压强度重要之处，在于抗压试件的采样材料。

1、砼强度试件的留样。由于高强混凝土变异性增大，强度数值受多种因素的影响，故高强混凝土抗压试件的采样频数应高于普通砼。

2、驻现场技术人员对拌和物性能进行测定，并按规定留取砼强度试件，试件的数量应至少能满足提供早期及28天强度测定所需，每批应不少于6组（每组3块）。

3、由于高强砼水灰比很低，试件内部容易产生较大拉应力，对试件宜采取水中养护并对温度进行控制。抗压强度试验前应在正常自然条件中存放几天后进行，强度测试结果较为稳定。

4、砼强度试件的强度测定。根据实际经验，高强混凝土试件强度测定时应选用标准试件和高刚度承压板试验机，控制匀速加荷，才能保证强度测定的准确性和可靠性。

根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（gb50204—2002）和《混凝土强度检验评定标准》（gbj107）的有关规定对砼强度进行检验评定，但我们认为用非统计方法对混凝土强度进行检验，其不足之处在于平均强度的要求对于高强混凝土偏高，而对最低强度的要求又偏低，应根据实际情况作分析判断。

对于高强混凝土强度，可按《回弹法检测高强混凝土强度技术规

程》（q/jy17— 2000）进行强度测定，并应建立新的地区测强曲线。超声波法、超声回弹综合法等，对高强混凝土进行检测是适用的，但目前尚无可用的测强曲线。

此外，现行抗渗和收缩测定试验，尚不能反映高强混凝土的特点，有待于进一步研究。综上所述，高强混凝土质量管理与检查，与普通砼存在一些差异，应引起足够的重视。混凝土是水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料等多组分构成的一种性能多样化的材料，其性能不仅与组成材料的性能有直接关系，而且还与施工技术、所处环境及维护条件等有关；笔者只是从一个结构工程技术人员的工程施工角度出发，对于所涉及过的研究领域和知之不多的混凝土及其增强材料的发展与应用等方面，作了抛砖引玉的介绍。期望在混凝土结构强度领域内，有更多的专家学者开发出更多新的施工方法，并进而研究将这些材料用于结构工程所需解决的设计方法、施工技术以及维护要求等，以促进我国混凝土结构增强技术的进一步发展。作者简介：

王振华，大专，工程师，主攻施工管理与技术管理。