高性能混凝土---试验知识

第一部分 高性能砼试验知识

目 录

1高性能砼的定义 1 2高性能砼的原材料 3 2.1水泥 3 2.2粉煤灰 5 2.3细骨料 6 2.4粗骨料 9 2.5外加剂 12 2.6水 14

3高性能砼配合比的选定依据 15

3.1

砼的强度等级

15 3.2砼耐久性设计参数

15 3.3砼中氯离子

20 4砼配合比换算 20

5施工中砼的检测项目及检验批次控制 21 5.1塌落度 21 5.2含气量 21 5.3施工质量控制 21

第一部分 高性能混凝土试验知识

1 高性能混凝土的定义

高性能混凝土一词是从英文High （高级的、高科技的） Performance （履行、演出、行为） Concrete （混凝土）翻译过来的，简称(HPC)。对于高性能混凝土在不同的国家、不同学者依照各自的认识、实践、应用范围和目的的要求的差异，对高性能混凝土有不同的定义和解释。

美国国家标准与技术研究所（NIST ）与美国混凝土协会（ACI ）于1990年5月召开的讨论会上提出：高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制的，便于浇捣，不离析，力学性能稳定，早期强度高，具有韧性和体积稳定性能的耐久性的混凝土，特别适用于高层建筑，桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。

1992年法国Malier Y A 认为：高性能混凝土的特点在于有良好的工作性、高的强度和早期强度、工程经济性高和耐久性，特别适用于桥梁、港工、核反应堆以及高速公路等重要的混凝土建筑结构。 对于不同的工程和应用部门对于高性能混凝土也有不同的要求，会提出不同的性能指标。例如： 1.1 公路工程应满足下列要求 A 水胶比不大于0.35; B 耐久性指数大于80%

C 4h 抗压强度高于17.2Mpa,或24h 抗压强度高于34.5Mpa,或28d 抗压强度高于68.9Mpa 。 1.2 桥梁工程 A 水胶比不大于0.4; B 强度高于41.4Mpa;

C 徐变率低。

1.3 高层建筑应

要求混凝土具有高强度、高弹性模量、轻质、低徐变率、较高的工作性、早期强度与耐久性高的特性，使长期以来的建筑物安全使用期从30~50年提高到100年以上。

1.4 港工工程

要求混凝土具有高耐久性（抗腐蚀、抗冻融循环等）、高抗渗性、体积安定性好、强度与抗冲击疲劳性高。

1.5 重要水工建筑物（包括大体积混凝土工程）

对耐久性与体积稳定性有很高的要求，而对于强度和早期强度要求并不高。水工建筑常要求有很长的安全使用期。在寒冷、干热以及高速水流冲刷等条件下应用的高性能混凝土，尤其需要某些特殊性能。由于水工混凝土的工程量常较大，工作性对均匀性、工程安全性以及施工经济性有极大影响，因此对工作性有较高的要求。

综合以上论点，对高性能混凝土可以提出以下定义

高性能混凝土是一种新型高科技混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求，高性能混凝土对下列性能有重点地予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性。为此，高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比，选用优质原材料，并除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。

高性能混凝土不仅是对传统混凝土的重大突破，而且在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境等方面都具有重要意义，是一种环保型的新型材料，可称为“绿色混凝土”，它将为建筑工程自动化准备条件。

2 高性能混凝土的原材料

高性能混凝土使用和普通混凝土基本相同的原材料（如水泥、砂石），同时必须使用外加剂和矿物细掺料。但是由于高性能的要求和配制特点，原材料原来对普通混凝土影响不明显的因素，对高性能混凝土就可能影响显著，因此又和普通混凝土所用原材料有所不同。

2.1 水泥

一般地，对普通混凝土来说，使用旋窑水泥时，只考虑水泥的强度。高性能混凝土所用水胶比很低，要满足施工工作性能的要求，水泥用量就要大。但为了尽量降低混凝土的内部温升和减小收缩，又应当降低水泥用量。同时，为了使混凝土有足够的弹性模量和体积稳定性，对胶凝材料总量也要加以限制。因此，用于高性能混凝土的水泥的流变性能比强度更重要。

对于铁路客运专线的高性能混凝土所使用的水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或矿粉。有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜使用早强水泥。

水泥的技术要求、检验要求

2、C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.60%。

水泥的检验要求

2.2 粉煤灰

电厂煤粉炉烟道气体收集的粉末称为粉煤灰。按煤分为F类、C类。F类粉煤灰是由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰。C类粉煤灰是由褐煤或次烟煤煅烧收集起来的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10%。不能用于硫酸盐侵蚀环境下的混凝土。粉煤灰按照级别分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。三个级别。

在配制混凝土加入粉煤灰，可降低温升，改善工作性，增进后期强度，并可改善混凝土的内部结构，提高抗腐蚀能力。

对粉煤灰的技术指标要求：

对粉煤灰的检验要求：

2.3 细骨料

细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可用专门机组生产的人工砂。不宜用山砂。不得用海砂。砂不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂务。

除5.00mm和0.63mm筛档外，细骨料的实际颗粒级配与上表中所列的累计筛余百分率相比允许稍有超出分界线，但其总量不应大于5%。

细骨料的粗细程度按细度模数分为粗、中、细3种规格，其细度模数分别为：

粗级 3.7～3.1

中级 3.0～2.3

细级 2.2～1.6

细骨料的颗粒级配（累计筛余百分数）应满足下表的规定。

10～0

配制混凝土时宜优先选用中级细骨料。当采用粗级细骨料时，应提高砂率，并保持足够的水泥或胶凝材料用量，以满足混凝土的和易性；当采用细级细骨料时，宜适当降低砂率。

当所用细骨料的颗粒级配不符合上表的要求时，应采取经试验证明能确保工程质量的技术措施后，方允许使用。

细骨料的坚固性用硫酸钠溶液循环浸泡法检验，试样经5次循环后其重量损失应不超过8%。细骨料的吸水率应不大于2％。