摘要：針對高性能混凝土在火電建設(shè)工程中的應(yīng)用研究，設(shè)計配制出C30～C60高性能混凝土，對混凝土力學(xué)性能、抗?jié)B性能、抗凍性能、抗碳化性能、抗氯離子滲透等性能指標(biāo)進(jìn)行試驗測試，優(yōu)化的施工配合比同時滿足了混凝土強(qiáng)度、工作性和耐久性各項技術(shù)指標(biāo)要求，經(jīng)過與普通混凝土的經(jīng)濟(jì)對比，采用高性能混凝土降低了工程造價，課題成果具有較高的推廣應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞：高性能混凝土；耐久性；火電工程；應(yīng)用
混凝土是支撐基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵性材料之一，已發(fā)展成為當(dāng)今最大宗的建筑材料。為優(yōu)化混凝土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，住建部、工信部于2014年發(fā)文《關(guān)于推廣應(yīng)用高性能混凝土的若干意見》，要求到“十三五”末，高性能混凝土在市場得到普遍應(yīng)用。目前，傳統(tǒng)火電建設(shè)工程由于對高性能混凝土認(rèn)識不足、基礎(chǔ)研究及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范滯后，高性能混凝土在火電建設(shè)工程還沒有得到推廣應(yīng)用。為了開展高性能混凝土的應(yīng)用研究，我們在國家電投江西分宜發(fā)電廠2×660MW機(jī)組擴(kuò)建工程成立了課題組，開展項目應(yīng)用研究，并對高性能混凝土的耐久性、工作性等性能進(jìn)行測試。
1配合比設(shè)計思路
1.1按照高性能混凝土的要求進(jìn)行選材，依據(jù)CECS207-2006《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，并參照J(rèn)GJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》的設(shè)計步驟設(shè)計出理論配合比及試配。1.2盡可能的降低單方混凝土的膠材用量，降低混凝土的水化熱和絕熱溫升值，減小混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性，試驗研究出和易性、抗分離性、均勻性好、高耐久性的高性能混凝土配合比。1.3各系列各種試驗組合同時進(jìn)行，對比分析，擇優(yōu)選擇，確定出性能優(yōu)良、混凝土膠材用量少的混凝土 配合比。
2混凝土配合比確定及優(yōu)化
混凝土配合比計算采用重量法，單位用水量按骨料干狀態(tài)為準(zhǔn)計算。對2個以上強(qiáng)度等級指標(biāo)混凝土配合比采用6個水膠比，進(jìn)行強(qiáng)度與膠水比回歸分析，得出不同的強(qiáng)度對應(yīng)的水膠比，再根據(jù)得出不同的水膠比進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)，最后確定需要施工配合比。經(jīng)過6個月混凝土配合比試驗調(diào)整，共制作混凝土抗壓試塊168組，耐久性試驗試塊16組。尋找混凝土拌和物各種性能好的配合比，確定了C30-C60高性能混凝土配合比摻合料摻量：粉煤灰摻量為13%-22%，礦粉摻量為26%-32%。外加劑摻量0.8%，得出最佳混凝土配合比試驗數(shù)據(jù)如表1。根據(jù)試拌結(jié)果建立抗壓強(qiáng)度與水膠比回歸關(guān)系式，通過計算回歸分析，混凝土28d抗壓強(qiáng)度與膠水比關(guān)系式如下：R28配=33.560（C+F+K）/W-28.527r28=0.994
3混凝土配合比的確定
混凝土施工配合比確定要保證混凝土拌合物滿足施工要求，力學(xué)性能滿足結(jié)構(gòu)安全性要求。在此次室內(nèi)試驗成果的基礎(chǔ)上，依據(jù)設(shè)計強(qiáng)度指標(biāo)，考慮到水泥強(qiáng)度波動和原材料性質(zhì)變化，實際混凝土配制強(qiáng)度略高于設(shè)計混凝土配制強(qiáng)度值。根據(jù)膠水比與抗壓強(qiáng)度線性回歸關(guān)系式，計算出與配制強(qiáng)度相應(yīng)的水膠比，并選用略低于計算的水膠比的混凝土配合比。根據(jù)設(shè)計要求及室內(nèi)試驗成果，回歸后得出計算水膠比。泵送及常態(tài)混凝土配制強(qiáng)度及計算水膠比。根據(jù)推薦的水膠比計算出混凝土施工配合比見表2。
4混凝土耐久性試驗
我們通過選擇合適的水泥品種、合適的集料、砂率、水膠比、外加劑來保證混凝土的耐久性。根據(jù)《普通混凝土長期和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50082-2009）相關(guān)規(guī)定，對優(yōu)化后的施工配合比選擇了C25、C30、C35、C50幾個不同水膠比的混凝土養(yǎng)護(hù)28天后送江西省建筑材料建材檢測中心進(jìn)行混凝土碳化及氯離子滲透試驗，送江西省南昌科盛建筑質(zhì)量檢測所進(jìn)行抗?jié)B及抗凍試驗，混凝土耐久性試驗結(jié)果見表3。從試驗結(jié)果可知，優(yōu)化后的高性能混凝土施工配合比抗?jié)B性能、抗凍性能、抗碳化性能、抗氯離子滲透等性能指標(biāo)滿足高性能混凝土耐久性要求。高性能混凝土由于具有較高的密實性和抗?jié)B性，因此，其抗化學(xué)腐蝕性能顯著優(yōu)于普通混凝土。高性能混凝土耐久性能最大限度地延長了混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，降低了工程全壽命周期造價。
5工程現(xiàn)場應(yīng)用施工效果
在試驗室試驗基礎(chǔ)上，我們對選用的原材料按優(yōu)化施工配合比進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，觀察混凝土的工作性及其保持，混凝土澆筑試驗塊的表面狀態(tài)，混凝土早期強(qiáng)度等。現(xiàn)場應(yīng)用效果表明，混凝土和易性良好，工作性能優(yōu)于普通混凝土，能夠很好滿足現(xiàn)場施工要求。混凝土脫模后表面光滑平整，顏色均勻，混凝土整體澆筑后無開裂現(xiàn)象，施工配合比同時滿足了混凝土工作性、強(qiáng)度和耐久性設(shè)計要求。我們對選用的原材料按市場價格和優(yōu)化的高性能混凝土施工配合比計算原材料成本，對比分宜電廠擴(kuò)建工程按單摻粉煤灰配制的普通混凝土配合比成本，高性能混凝土施工配合比成本降低了3%～10%，且強(qiáng)度等級越高，配合比成本降低越多。
6結(jié)論
①本課題通過系統(tǒng)的高性能混凝土試驗研究，采用雙摻技術(shù)確定了優(yōu)化的施工配合比，經(jīng)過對混凝土的各項性能試驗，施工配合比同時滿足了混凝土強(qiáng)度、工作性和耐久性各項技術(shù)指標(biāo)要求，經(jīng)過與普通混凝土的經(jīng)濟(jì)對比，采用高性能混凝土降低了工程造價，課題成果具有較高的推廣應(yīng)用價值。②火電建設(shè)工程結(jié)構(gòu)混凝土與鐵路、橋梁等其它行業(yè)用混凝土結(jié)構(gòu)形式、所處環(huán)境有一定區(qū)別，混凝土除滿足常規(guī)性能外，還要考慮混凝土清水外觀、早期強(qiáng)度等其它性能要求，混凝土配合比可從施工環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式、受力特點、施工措施方面，結(jié)合相關(guān)結(jié)構(gòu)和耐久性設(shè)計規(guī)范進(jìn)行綜合考慮。③合理選用優(yōu)質(zhì)常規(guī)原材料是應(yīng)用高性能混凝土的重要工作。工程實際應(yīng)用過程中應(yīng)對混凝土原材料篩選、配合比設(shè)計以及混凝土耐久性設(shè)計各項工作制訂一套完整、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，為火電建設(shè)工程推廣應(yīng)用高性能混凝土提供有力的技術(shù)保障。
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