關(guān)鍵詞：高強(qiáng)混凝土 技術(shù)特性 

　　 

 

　　在很長的時(shí)期里,人們?yōu)樘岣呋炷�土的�?qiáng)度在不懈地努力。直至20世紀(jì)40年代,正式提出高強(qiáng)混凝土并確立為主攻方向,至今已歷經(jīng)了三個(gè)主要階段。 

 

　　在初始階段,為獲得混凝土的高強(qiáng)度,曾囿于采用高強(qiáng)度水泥與減小水灰比的技術(shù)路線。由于當(dāng)時(shí)尚無減水劑,而是靠增加水泥漿即過量的水泥來獲得低塑性拌和物,或靠強(qiáng)力攪拌、強(qiáng)力振搗來生產(chǎn)干硬性混凝土。如此作法

帶來的種種不利,限制了高強(qiáng)混凝土的推廣應(yīng)用。 

 

 

　　2.1 高強(qiáng)混凝土的組成材料 

 

　　2.1.1 水泥 

 

　　由于高強(qiáng)混凝土需要加入高效外加劑和優(yōu)質(zhì)礦物摻和料,因此應(yīng)選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥的強(qiáng)度等級(jí),按混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不同,應(yīng)盡可能采用高的,一般不能低于42.5級(jí)。所選水泥的質(zhì)量要穩(wěn)定,各項(xiàng)物理

性能和化學(xué)成分應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,并應(yīng)避免有過大波動(dòng)。 

 

　　2.1.2 集料 

 

　　應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好、粒型理想和有害物含量低的集料。粗集料的最大粒徑,對(duì)于C60級(jí)的混凝土不應(yīng)大于31.5mm,對(duì)于大于C60級(jí)的混凝土不應(yīng)大于25mm。粗集料中,針片狀顆粒含量不應(yīng)大于5.0％,含泥量不

應(yīng)大于0.5％,泥塊含量不應(yīng)大于0.2％。其他質(zhì)量超標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 

 

　　2.1.3 外加劑 

 

　　減水劑是高強(qiáng)混凝土的特征組分,宜采用減水率在20％以上的高效減水劑,如聚羧酸鹽類和氨基磺酸鹽類新型高效減水劑。由于復(fù)合型減水劑發(fā)展很快,應(yīng)根據(jù)工程環(huán)境、結(jié)構(gòu)條件及施工方法等要求,選用適宜的品種,如緩

凝高效減水劑,高強(qiáng)混凝土泵送劑等。 

 

　　2.1.4 礦物摻和料 

 

　　優(yōu)質(zhì)的礦物摻和料,已作為高強(qiáng)混凝土的必加組分。具有一定細(xì)度和活性的礦物類摻和料,在加入的新拌混凝土中,能調(diào)整水泥顆粒級(jí)配,起到增密、增塑、減水效果和火山灰效應(yīng),尤其是改善了凝膠體與集料的界面相結(jié)構(gòu),

提高界面的效能。這些都對(duì)混凝土的增強(qiáng)和改性起到重要作用。 

 

　　優(yōu)質(zhì)礦物摻和料的資源豐富,目前已發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品有:磨細(xì)礦渣、磨細(xì)粉煤灰、磨細(xì)天然沸石和硅灰四種。這些專門加工、性能達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品,不同于一般用的摻和料,現(xiàn)已正名為礦物外加劑。 

 

　　加入品種、成分或摻量不同的礦物摻和料,對(duì)混凝土的增強(qiáng)、改性會(huì)有較大差異,應(yīng)按混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和其他性能的要求慎重選擇,并通過試驗(yàn)確定。 

 

　　2.2 高強(qiáng)混凝土配合比特點(diǎn) 

 

　　高強(qiáng)混凝土的配合比與普通混凝土相比,有以下主要特點(diǎn)。 

 

　　2.2.1 水膠比低 

 

　　水膠比是指混凝土的用水量與膠凝材料總用量的質(zhì)量比;其中膠凝材料總用量,是指水泥用量與所加礦物摻和料用量之和。在一般情況下,高強(qiáng)混凝土的水膠比在0.25～0.46之間,是按經(jīng)驗(yàn)選用后通過試配確定。《普通混凝

土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55―2000)中的水灰比公式,已不適合高強(qiáng)混凝土。 

 

　　2.2.2 膠疑材料的用量大 

 

　　高強(qiáng)混凝土的水泥用量一般為340～450kg/m3,而礦物摻和料的用量,因品種和加入意圖不同會(huì)有很大差異,若按加入上述水泥用量的15％估計(jì),已達(dá)到50～70kg/m3。為避免膠凝材料用量過大帶來負(fù)面影響,高強(qiáng)混凝土的

水泥用量不應(yīng)大于550kg/m3;膠凝材料的用量不應(yīng)大于600kg/m3。 

 

　　2.2.3 用水量低 

 

　　為防止高強(qiáng)溫凝土的膠凝材料過量,多采用盡可能低的用水量,一般在120～160kg/m3。應(yīng)根據(jù)混凝土對(duì)流動(dòng)性要求、原材料品種和配制強(qiáng)度等不同,通過試配確定低用水量。 

 

　　2.2.4 要適度加大砂率 

 

　　高強(qiáng)混凝土的膠凝材料用量大,砂率應(yīng)相對(duì)加大,但過大時(shí)會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度及彈性模量,以及加大干縮等。在一般情況下,高強(qiáng)混凝土的砂率在36％～41％之間,應(yīng)根據(jù)確定砂率的諸多要素選取,通過對(duì)比試驗(yàn)得出最佳

值。 

 

　　2.3 高強(qiáng)混凝土的特性 

 

　　相對(duì)普通混凝土而言,高強(qiáng)混凝土具有下列明顯特性。 

 

　　2.3.1 早期強(qiáng)度增進(jìn)快 

 

　　由于高強(qiáng)混凝土的膠凝材料用量較多,水泥的強(qiáng)度等級(jí)較高,以及采用高效減水劑等原故,其強(qiáng)度的增進(jìn)率與普通混凝土相比,早期、中期都較快,而后期則較慢。 

 

　　上述特性,許多對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果得以具體印證。在同樣標(biāo)推養(yǎng)護(hù)條件下,兩種混凝土以各自的28d抗壓強(qiáng)度為基準(zhǔn),測得3d抗壓強(qiáng)度:普通混凝土達(dá)到25%～30%,高強(qiáng)混凝土則可達(dá)到60%～80%;測得7d抗壓強(qiáng)度:普通混凝

土為50%～70%,而高強(qiáng)混凝土可為87%～93%。 

 

　　2.3.2 拉壓比和折壓比降低 

 

　　水泥混凝土的抗拉強(qiáng)度與其抗壓強(qiáng)度之比,稱為拉壓比;而折壓比則指其抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的比值。本來這兩個(gè)比值就很低,但越是提高混凝土的抗壓強(qiáng)度,他們下降得越顯著。 

 

　　高強(qiáng)度混凝土拉(折)壓比下降的原因,是因高強(qiáng)化的措施使水泥石的強(qiáng)度提高,減少了它與集料強(qiáng)度的差距,加之界面相的改善,使得混凝土的脆性加劇。 

 

　　2.3.3 彈性模量略高 

 

　　高強(qiáng)混凝土的彈性模量,比普通混凝土的略高,且隨其強(qiáng)度等級(jí)的提高而加大高出量。大高出量。例如:普通混凝土的彈性模量,C20的取2.55×104MPa、C40的取3.25×104MPa;實(shí)測高強(qiáng)混凝土的彈性模量C60的為

3.82×104MPa、C100的為5.56×104MPa。 

 

　　2.3.4 干縮與徐變 

 

　　混凝土的干縮,是指其進(jìn)入硬化階段,因內(nèi)部水分的散失產(chǎn)生的收縮。徐變則是混凝土受恒定荷載長期作用,產(chǎn)生的隨時(shí)間延長而不斷增加的塑性變形。干縮與徐變,都不利于混凝土的體積穩(wěn)定性,且因膠凝材料的增多而加

大。 

 

　　2.3.5 耐久性提高 

 

　　由于商強(qiáng)混凝土采取了諸多增密措施,其抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性等,都優(yōu)于普通混凝土。 

 

 

　　混凝土結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載等近代化方向迅速發(fā)展,對(duì)混凝土強(qiáng)度提出越來越高的要求。采用高強(qiáng)混凝土,能顯著降低結(jié)構(gòu)的自重,提高承載力,延長耐用年限,又能減少材料用量和改善使用功能。所以,混凝土的高強(qiáng)化

已成為一條重要途徑。