C70高性能混凝土的配比設(shè)計(jì)1

1、C70高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)書(shū)課程：混凝土材料技術(shù)系部：材料工程系班級(jí)：環(huán)保1001設(shè)計(jì)：陳威指導(dǎo)老師：馮正良湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院2011 年 12 月 20 日湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院裝飾材料與檢測(cè)技術(shù)專業(yè)建筑材料課程專業(yè)周任務(wù)書(shū)一、專業(yè)班級(jí)：環(huán)保1001二、訓(xùn)練時(shí)間：2011-12年12月19 日一2011年12月23日三、指導(dǎo)教師：馮正良四、訓(xùn)練內(nèi)容：混凝土配比與生產(chǎn)質(zhì)量控制方案設(shè)計(jì)1、選做一種混凝土的配比設(shè)計(jì)抗凍混凝土、抗?jié)B混凝土、大體積混凝土、輕骨料混凝土、加氣混凝土、大 孔混凝土、硅酸鹽混凝土、纖維培強(qiáng)混凝土、聚合物混凝土、自應(yīng)力混凝土、耐 酸混凝土、耐熱（耐火）混凝土、流態(tài)化混凝土、

2、高性能混凝土、泵送混凝土、 道路混凝土等混凝土的配比設(shè)計(jì)要求和施工要求摘要及說(shuō)明。2、對(duì)配比設(shè)計(jì)的混凝土提出生產(chǎn)質(zhì)量控制方案五、訓(xùn)練要求：（1）選題：每個(gè)同學(xué)選做一種混凝土，由指導(dǎo)老師確定。（2）自己選定各種需要的技術(shù)參數(shù)，但要說(shuō)明依據(jù)（3）有資料搜集說(shuō)明和記錄六、紀(jì)律要求：1. 每個(gè)學(xué)生必須端正實(shí)訓(xùn)態(tài)度，認(rèn)真完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。2. 嚴(yán)格請(qǐng)假制度材料工程系指導(dǎo)老師：馮正良日期：2011年12月19日湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院裝飾材料與檢測(cè)專業(yè)建筑材料課程實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)一、實(shí)訓(xùn)資料組成（提交紙質(zhì)和電子稿各一份）：（1）概述（2）所用原材料及選用要求（3）配合比設(shè)計(jì)計(jì)算（4）生產(chǎn)控制方案（5）施工要求（6）搜集

3、的資料目錄和摘要二、實(shí)訓(xùn)資料封面試樣（附件1）三、實(shí)訓(xùn)資料目錄試樣（附件 2）四、資料整理試樣（附件3）五、實(shí)訓(xùn)分組（實(shí)訓(xùn)周開(kāi)始日布置）指導(dǎo)老師：馮正良日期：2011年12月20日不同混凝土簡(jiǎn)介1、大孔混凝土15、鋁酸鹽耐熱混凝土2、泡沫混凝土16、磷酸鹽耐熱混凝土3、輕骨料多孔混凝土17、流態(tài)化混凝土4、灰砂硅酸鹽混凝土18、高性能混凝土5、灰渣硅酸鹽混凝土19、道路混凝土6、鋼纖維混凝土20、防射線混凝土7、玻璃纖維混凝土21、耐堿混凝土&聚丙烯纖維混凝土22、耐油混凝土9、聚合物水泥混凝土23、噴射混凝土10、聚合物浸漬混凝土24、膨脹混凝土11、聚合物膠結(jié)混凝土25、碾壓混凝土12、自

4、應(yīng)力混凝土26、大體積混凝土13、水玻璃耐酸混凝土27、抗凍混凝土14、硅酸鹽水泥耐熱混凝土28、抗?jié)B混凝土要求：控制在600字以內(nèi)，內(nèi)容包括:(1) 定義(2) 主要性能(3) 主要配比設(shè)計(jì)要求(4) 主要使用、施工要求不同混凝土配比設(shè)計(jì)1、道路混凝土 C302、道路混凝土 C403、高性能混凝土 C604、高性能混凝土 C705、輕骨料混凝土 CL106、輕骨料混凝土 CL407、輕骨料混凝土 CL5&赤鐵礦防射線混凝土9、重晶石防射線混凝土10、C70高強(qiáng)混凝土11、C80高強(qiáng)混凝土12、C90高強(qiáng)混凝土13、C30二級(jí)耐堿混凝土23、C30，P10抗?jié)B混凝土24、C20普通大孔混凝土2

5、6、水泥 石灰砂（表觀密度為14、C20硅酸鹽水泥耐熱混凝土（最高溫度1000 C）15、C40泵送混凝土（泵送高度50m）16、C50泵送混凝土（泵送高度70m）17、C60泵送混凝土（泵送高度50m）18、C40大體積混凝土19、C50大體積混凝土20、C20, F150抗凍混凝土21、C30, F100抗凍混凝土22、C25, P8抗?jié)B混凝土25、C10輕骨料大孔混凝土600/m 3加氣混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為 5. 0MP）27、水泥-石灰一一粉煤灰（表觀密度為600/m 3加氣混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為5.0MP）28、水泥-礦渣一一砂（表觀密度為600/m 3加氣混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為 5. 0MP

6、）一 C70高性能混凝土概述 （1 ）二C70高性能混凝土的原料 （1 ）1水泥2骨料3活性超細(xì)粉4高效減水劑三 C70高性能混凝土的性能 （2 ）1力學(xué)性能（1）強(qiáng)度彈性模量2耐久性3收縮性四C70高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì) （3 ）1設(shè)計(jì)計(jì)算2試配與調(diào)整五C70高性能混凝土施工要求 （12）1攪拌2成型3養(yǎng)護(hù)六C70高性能混凝土生產(chǎn)控制要求 （13）1立方體抗壓強(qiáng)度2混凝土收縮性能3 C70高性能混凝土要具有混凝土所要求的各項(xiàng)力七其他（14 ）八結(jié)語(yǔ) （15 ）(15 )九參考文獻(xiàn)C70高性能混凝土的配比設(shè)計(jì)一、C70高性能混凝土的概述高性能混凝土( High Performanee Con

7、crete , HPC是20世紀(jì)80年代末90年代初， 一些發(fā)達(dá)國(guó)家基于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)提出的一種全新概念的混凝土，它以耐久性為首要設(shè)計(jì)指標(biāo)，這種混凝土有可能為基礎(chǔ)設(shè)施工程提供100年以上的使用壽命。 區(qū)別于傳統(tǒng)混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高強(qiáng)度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性， 被認(rèn)為是目前全世界性能最為全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特別是在橋梁、高層建筑、海港建筑等工程中顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性，在工程安全使用期、經(jīng)濟(jì)合理性、環(huán)境條件的適應(yīng)性等方面產(chǎn)生了明顯的效益，因此被各國(guó)學(xué)者所接受，被認(rèn)為是今后混凝土技術(shù)的發(fā)展方向。二、C70高性能混凝土的原材料選用優(yōu)質(zhì)的

8、、符合一定質(zhì)量要求的水泥和骨料，同時(shí)選用合適的高效減水劑和活性超細(xì)粉，是配制高性能混凝土的基本條件，也是必要條件。1. 水泥原則上，配制高性能混凝土應(yīng)盡可能采用鋁酸三鈣含量低、強(qiáng)度高的水泥。但水泥強(qiáng)度的選擇與所采用的減水劑和活性超細(xì)粉的種類、 質(zhì)量和施工工藝有一定的關(guān)系。 一般地，如 果采用較先進(jìn)的施工工藝和選用減水率較大的減水劑以及比表面積較高的活性超細(xì)粉，可以選擇強(qiáng)度低一些的水泥，但水泥的強(qiáng)度等級(jí)最低不得低于42.5Mpa。水泥品種的選擇上，應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。對(duì)于一些體積較大的混凝土工程，應(yīng)選用中低熱水泥。2. 骨料高性能混凝土強(qiáng)度和耐久性提高的主要原因之一是骨料與硬化

9、水泥漿體界面黏結(jié)性能的強(qiáng)化。所以，骨料的性能對(duì)高性能混凝土的影響比對(duì)普通混凝土更大。(1) 粗骨料一一石子最好選用結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬， 強(qiáng)度高的花崗石、大理石、石灰石、輝綠巖、硬質(zhì)砂巖等碎石。石子的最大粒徑應(yīng)比普通混凝土的小一些。但最大粒徑太小又會(huì)影響新拌混凝土的和易性，所以，大多數(shù)研究者的研究認(rèn)為，獅子的最大粒徑贏控制在1020mm之間。(2) 細(xì)骨料一一砂子砂子的細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在 2.63.7之間，有研究者指出，配制的高性能混凝土強(qiáng)度高，砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)盡量取上限。3、活性超細(xì)粉活性超細(xì)粉有：硅灰、稻殼灰、超細(xì)礦渣粉、超細(xì)石灰石粉等。活性超細(xì)粉本身都含有 大量火山灰活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)與水泥水化

10、時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)形成低堿性水化硅酸鈣，即所謂的二次水化反應(yīng)；另外，活性超細(xì)粉的表面積很大，一般控制在600平方米每千克以上，使二次水化反應(yīng)速度加快， 反應(yīng)程度也大大增加， 從而使水泥石中對(duì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性 有不良影響的氫氧化鈣晶體大大減少，對(duì)水泥石性能有利的低堿性水化硅酸鈣大大增加。另外，活性超細(xì)粉的顆粒直徑大多在5um以下，能填充到一般細(xì)骨料和水泥石中混合材粉粒所不能填充的孔隙中，使水泥石中的孔隙進(jìn)一步降低。4、高效減水劑配制高性能混凝土的高效減水劑應(yīng)滿足下列要求：1. 高減水率。減水劑的減水率至少應(yīng)大于20%特別是配制泵送高性能混凝土?xí)r，減水率應(yīng)大于 25%2. 新拌混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失

11、要小。3. 與所使用的水泥相容性好。目前，我國(guó)生產(chǎn)高校減水劑的廠家很多，產(chǎn)品遍及萘系、多羧酸系、三聚氰胺系、氨基磺酸系等，且有了與改性木質(zhì)蘇磺酸鹽系相結(jié)合的復(fù)合型減水劑，這為制備高性能混凝土打下了一定的基礎(chǔ)。但是，我國(guó)生產(chǎn)的普通高效混凝土減水劑還不能同時(shí)具備高性能AE減水劑的性能，因此，在我國(guó)通常將普通高效混凝土減水劑與緩凝劑復(fù)合使用。在實(shí)際工程施工中，將萘磺酸鹽甲醛縮合物與多羥羧酸鹽復(fù)合起來(lái)，基本上可具備與高性能AE減水劑相似的性能。為使粗、細(xì)骨料具有較強(qiáng)的抗分離性，還需加入適量的纖維系類、丙烯酸類、聚丙烯酰酸、發(fā)酵多糖聚合物、改性水下混凝土外加劑等增黏劑，以防止混凝土發(fā)生分離、泌水等 質(zhì)量

12、問(wèn)題。為降低高性能混凝土的收縮，除選好粗細(xì)骨料及膠結(jié)材料、用水量外，也可加入鋁粉、硫鋁酸鹽系、石膏、石灰系膨脹調(diào)節(jié)劑。減水劑對(duì)新拌混凝土工作性的影響，除于減水率等本身的性能有關(guān)外，還與減水劑的 摻量、摻入時(shí)間、水灰比、水泥種類、骨料種類、骨料數(shù)量及砂率等因素有關(guān)。因此在確定 采用何種減水劑時(shí)，最好應(yīng)通過(guò)試配而定。三、高性能混凝土的性能1、力學(xué)性能(1)強(qiáng)度對(duì)高性能混凝土的強(qiáng)度要求尚存在不同的看法，有人認(rèn)為28d抗壓強(qiáng)度50Mps。目前工程中強(qiáng)度大多在 4080Mpa,還有不少工程已成功使用 100Mpa以上的高性能混凝土。 高性 能混凝土抗折強(qiáng)度一般為抗壓強(qiáng)度的 1/101 / 7,與普通混凝

13、土相似。(2 )彈性模量高性能混凝土的彈性模量比普通混凝土高，一般在4X104 Mpa左右，且隨著抗壓強(qiáng)度的提咼而略有提咼。2、耐久性由于高性能混凝土結(jié)構(gòu)致密，孔隙率低，一般為普通混凝土的40%60%大孔少，開(kāi)口孔也少，所以，其抗?jié)B性和抗凍性比普通混凝土明顯提高。 如清華大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)， 水灰 比低于0.3并摻入超細(xì)粉的高性能混您圖的滲透系數(shù)能達(dá) 1012cm/ s數(shù)量級(jí)，還有不少 資料表明，其抗?jié)B等級(jí)可達(dá)到或超過(guò) P30以上。高性能混凝土的高致密性使其具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。另外，由于在制作過(guò)程中摻入較多的活性超細(xì)粉，這些活性超細(xì)粉與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生水化反應(yīng)，生成了低堿性的水化硅

14、酸鈣，降低了混凝土內(nèi)Ca(OH)2的濃度，從而提高了混凝土的抗硫酸鹽侵蝕和抗氯鹽 侵蝕的能力。3、收縮性高性能混凝土由于水泥用量比普通混凝土高，特別是在配制強(qiáng)度等級(jí)較(C80以上)的混凝土，而所用的水泥強(qiáng)度又不是很高的情況下， 水泥用量往往達(dá)到 600 kg/ m3以上，因此， 其化學(xué)收縮比普通混凝土大。 所以，應(yīng)防止化學(xué)收縮對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成的影響。 可以盡量選 用高強(qiáng)度的水泥，使水泥用量降低，也可以選擇適量的砂率，或摻用適宜的活性超細(xì)粉。四、高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)隨著高性能混凝土在各建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外對(duì)其配合比設(shè)計(jì)方法也進(jìn)行了深入研究。工程實(shí)踐充分證明，高性能混凝土在配制后，要同時(shí)滿

15、足符合高性能混凝土的三個(gè)基 本要求：新拌混凝土良好的工作性；硬化混凝土具有較高的強(qiáng)度；硬化混凝土具有高耐久性。1、配合比設(shè)計(jì)的基本原則高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)與普通混凝土的配合比設(shè)計(jì),既有相同之處，也有不同之處。因此，在進(jìn)行高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，主要應(yīng)掌握以下基本原則。（1）高性能混凝土配合比配比設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)原材料的品質(zhì)、混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等 級(jí)、混凝土的耐久性及施工工藝對(duì)其工作性的要求，通過(guò)計(jì)算、試配、調(diào) 整等步驟選定。配制的混凝土必須滿足施工要求、設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性等方 面的要求。（2）高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮混凝土的耐久性要求，然后再根據(jù)施 工工藝對(duì)拌和物的工作性和強(qiáng)度要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，

16、并通過(guò)試配、調(diào)整，確認(rèn) 滿足使用和力學(xué)性能后方可用于正式施工。（3）為提高高性能混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性能和抗裂性能，在混 凝土中可以適量摻和優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、礦渣粉或礦物外加劑，其摻量應(yīng)根據(jù) 混凝土的性能通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。（4）化學(xué)外加劑的摻量應(yīng)使混凝土達(dá)到規(guī)定的水膠比和工作度，且選用的最高 摻量不應(yīng)對(duì)混凝土性能（如凝結(jié)時(shí)間、后期強(qiáng)度等）產(chǎn)生不利的影響。2配合比設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)現(xiàn)代公路工程對(duì)混凝土的要求，高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下基本要求。（一）高耐久性高性能混凝土與普通混凝土有很大區(qū)別，最重要特征是其具有優(yōu)異 的耐久性，在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，首先要保證耐久性要求。因此，必須考慮到抗

17、滲性、抗凍 性、抗化學(xué)侵蝕性、抗碳化性、抗大氣作用性、耐磨性、堿一骨料反應(yīng)、抗干燥收縮的體積 穩(wěn)定性等。以上這些性能受水灰比的影響很大。水灰比愈低，混凝土的密實(shí)度愈高，各方面的性能愈好，體積穩(wěn)定性亦愈強(qiáng)，所以高性能混凝土的水灰比不宜大于0.40。為了提高高性能混凝土的抗化學(xué)侵蝕性和堿一骨料反應(yīng)，提高其強(qiáng)度和密實(shí)度，一般宜摻和適量的超細(xì)活性礦物質(zhì)混合材料。（二）高強(qiáng)度各國(guó)試驗(yàn)證明，混凝土要達(dá)到高耐久性，必須提高混凝土的強(qiáng)度。高強(qiáng)度是高性能混凝土的基本特征，高強(qiáng)混凝土也屬于高性能混凝土的范疇，但高強(qiáng)度并不一定意味著高性能。高性能混凝土與普通混凝土相比，要求抗壓強(qiáng)度的不合格率更低，以滿足現(xiàn)代建筑的基

18、本要求。由于高性能混凝土施工過(guò)程中不確定因素很多，所以，結(jié)構(gòu)混凝土的抗壓強(qiáng)度離散性更大。為確?；炷两Y(jié)構(gòu)的安全，必須按國(guó)家有關(guān)規(guī)定控制不合格率。我國(guó)施工規(guī)范規(guī)定：普通混凝土的強(qiáng)度等級(jí)保證率為 95%即不合格率應(yīng)控制在 5姬下； 對(duì)于高性能混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)保證率為 97.5%，即不合格率應(yīng)控制在 2.5%以下，其概率t w -1.960。（三）高工作性在一般情況下，對(duì)新拌混凝土施工性能可用工作性進(jìn)行評(píng)價(jià)，即混凝土拌和物在運(yùn)輸、澆筑以及成型中不分離、易于操作的程度，這是新拌混凝土的一項(xiàng)綜合性能。它不僅關(guān)系到施工的難易和速度，而且關(guān)系到工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。坍落度是表示新拌混凝土流動(dòng)性大小的指標(biāo)。在

19、施工操作中，坍落度越大，流動(dòng)性越好，則混凝土拌和物的工作性越好。但是，混凝土的坍落度過(guò)大， 一般單位用水量也增大， 容易產(chǎn)生離析，勻質(zhì)性變差。因此，在施工操作允許的條件下，應(yīng)盡可能降低坍落度。根據(jù)目前 的施工水平和條件，高性能混凝土的坍落度控制在1822cm為宜。（四）經(jīng)濟(jì)性重視混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)需要著重考慮的一個(gè)問(wèn)題，它關(guān)系到工程的造價(jià)高低。在高 性能混凝土的組成材料中，水泥和高性能減水劑的價(jià)格最貴，高性能減水劑的用量又取決 于水泥的用量。因此，在滿足工程對(duì)混凝土質(zhì)量要求的前提下，單位體積混凝土中水泥的 用量愈少愈經(jīng)濟(jì)。眾多工程實(shí)踐證明，水泥用量多少不僅是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，而且還具有技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)

20、。例如，對(duì)于大體積混凝土，水泥用量較少，可以減少由于水化熱過(guò)大而引起裂縫；在結(jié)構(gòu)用混凝土中，水泥用量如果過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致干縮增大和開(kāi)裂。3. 配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的幾個(gè)方面（一）水泥漿與骨料比對(duì)給定的水泥漿：骨料體積比為35: 65，通過(guò)使用合適的粗骨料，可以獲得足夠尺寸穩(wěn)定的高性能混凝土（如干燥收縮及徐變、彈性性能等）。（二）強(qiáng)度等級(jí)高強(qiáng)度并不一定意味著高性能，也不是高性能混凝土的唯一指標(biāo)，但抗壓強(qiáng)度可作為高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。為方便混凝土配合比的計(jì)算，可將60120Mpa以上的混凝土劃分為幾個(gè)等級(jí)，以便根據(jù)工程需要而選擇。（三）用水量根據(jù)各國(guó)配制高性能混凝土的經(jīng)驗(yàn)證明，高性能混

21、凝土中的用水量與混凝土的抗壓強(qiáng)度通常成反比關(guān)系，通過(guò)這一關(guān)系不僅可用于配合比設(shè)計(jì)的重要參考，而且可用于預(yù)測(cè)和控制混凝土的強(qiáng)度。（四）水泥用量在高性能混凝土中，水泥漿體積與骨料體積比大約為35: 65比較適宜。在新拌水泥漿中，含有未水化的水泥顆粒、水及空氣，混凝土雖然經(jīng)過(guò)強(qiáng)力攪拌，即使在不摻和任何引氣 劑的情況下，混凝土中也含有大約2%的空氣。對(duì)于一定體積的水泥漿（35% ,如果已知水和空氣的體積，則可以計(jì)算出水泥的體積和水泥的用量。當(dāng)混凝土有凍融耐久性要求引氣時(shí)，對(duì)于設(shè)定的較大引氣體積（5%6%）,也可以計(jì)算出水泥的用量。（五）減水劑的種類與用量普通減水劑達(dá)不到高性能混凝土所要求的減水程度及工

22、作性，因此，超速化劑（即高效減水劑）是配制高性能混凝土不可缺少的材料。常用的主要有萘系減水劑和三聚氰胺系減水劑。在配制高性能混凝土?xí)r，要根據(jù)給定的混凝土組成材料，在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行一些必要的基本試驗(yàn)，以決定使用何種減水劑更加適合。超塑化劑的固體用量， 一般為水泥用量的0.8%2%對(duì)第一次摻和料建議使用1%由于超塑化劑價(jià)格較高，為獲得給定水泥漿滿意的流變性，又不產(chǎn)生過(guò)大的緩凝，應(yīng)進(jìn)行多次試驗(yàn)確定最佳用量。（六）礦物摻和物的種類礦物摻和量的種類， 簡(jiǎn)單的方法可分為：不摻和任何礦物摻和料、摻加單一或多種礦物摻和料和摻加凝聚硅灰代替部分礦物摻和料三種情況。1. 單獨(dú)使用硅酸鹽水泥， 不摻和任何礦物摻和料。

23、 這種情況較少，只有在建議的高性能混凝土強(qiáng)度范圍內(nèi)，絕對(duì)不允許摻和礦物摻和料時(shí)才出現(xiàn)。因?yàn)椴粎⒓尤魏蔚V物摻和料，將不會(huì)得到混凝土相應(yīng)的許多重要技術(shù)性能，如降低水化熱、增加耐腐蝕性、提高工作性。2. 摻和一種或多種礦物摻和料，以取代混凝土中的部分水泥。經(jīng)驗(yàn)證明，用高質(zhì)量的 粉煤灰或礦渣代替 25%勺水泥，不僅可改善新拌混凝土的工作性、減小水化熱，而且還可提 高充分水化水泥漿的微觀結(jié)構(gòu)。因此，在進(jìn)行高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，可假設(shè)水泥與選用礦物摻和料的體積比為75: 25。3. 摻和凝聚硅灰取代部分礦物摻和料，即用凝聚硅灰取代部分粉煤灰或礦渣，所產(chǎn)生的效果會(huì)更好。例如，不摻和25%勺優(yōu)質(zhì)粉煤灰，而

24、用 10%勺凝聚硅灰和15%勺粉煤灰同時(shí)摻入。（七）粗細(xì)骨料的比例根據(jù)試驗(yàn)證明，高性能混凝土中骨料體積的最佳比例為65%粗、細(xì)骨料分別所占的比例，通常取決于骨料的級(jí)配與形狀，水泥漿的流變性及混凝土所要求達(dá)到的工作性。由于高性能混凝土的水泥漿體含量相對(duì)較大，通常細(xì)骨料的體積用量不宜超過(guò)骨料總量的40%因此，假設(shè)第一次拌和粗細(xì)骨料的體積比為3: 2。（八）高標(biāo)號(hào)混凝土的裂縫問(wèn)題從理論上講，高強(qiáng)混凝土耐久性能高，強(qiáng)度和耐久性并不矛盾。然而，高標(biāo)號(hào)混凝土強(qiáng)度的提高必將使單位混凝土的水泥用量增加及水泥漿量增加，這不僅使混凝土的水化熱和收縮增加，而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成的速率大于抗拉強(qiáng)度的增長(zhǎng)速率，即高強(qiáng)混凝土彈

25、性模量的增長(zhǎng)大于抗拉強(qiáng)度的增長(zhǎng)，比一般混凝土要快，因此， 高強(qiáng)混凝土的早期抗裂性比一般的混凝土要差，強(qiáng)度提高的同時(shí)，彈性模量也隨之有更大的增長(zhǎng)。 在相同的收縮應(yīng)變下，內(nèi)部則產(chǎn)生更大的拉應(yīng)力。從混凝土技術(shù)的發(fā)展角度來(lái)講，大體積高強(qiáng)混凝土的運(yùn)用無(wú)疑是技術(shù)進(jìn)步，但所帶來(lái)的增加混凝土裂縫的可能性也不容忽視。（九）強(qiáng)度與溫控措施、施工工藝混凝土 W/C只有0.220.25，幾乎全部為泵送施工的混凝土。要滿足規(guī)定溫控要求， 必須降低水泥等膠凝材料的用量，這和要求混凝土高強(qiáng)度相矛盾；既要混凝土強(qiáng)度高， 又需要混凝土溫升低。依靠增加水泥、硅粉的用量來(lái)提高泵送混凝土強(qiáng)度，這將增加混凝土的溫升，可能造成裂縫的增加

26、，從而影響結(jié)構(gòu)安全與耐久性。根據(jù)相關(guān)資料測(cè)算，按每11kg/m3的膠材料產(chǎn)生I C的混凝土升溫計(jì)算，按拌和樓常年加冰、加冷水（即使在冬季也在拌和混凝土?xí)r加冰）的前提下，新拌混凝土機(jī)口最低溫度為 100C,最高溫度可達(dá)到53.60C，實(shí)測(cè)出機(jī)溫度為10C 17C。實(shí)測(cè)混凝土最高溫升為50 C60 C。如采取加大硅粉用量提高混凝土強(qiáng)度，則黏度高的混凝土在洞內(nèi)長(zhǎng)距離泵送施工更加困難，使趕工形勢(shì)下施工效率大大降低，且硅粉的供應(yīng)也成問(wèn)題。工程師批準(zhǔn)承包商超常規(guī)地（現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)DL/T5055-1996水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范中規(guī)定粉煤灰摻量小于 15% ）在混凝土中摻加了水泥用量20%左右的粉煤灰和 5

27、%8%的硅粉。冷卻混凝土中用一種或數(shù)種組分來(lái)降低澆筑溫度，減小最高溫度與最終溫度的溫差，是常采用的方法。在許多情況下，人們把冷卻法作為根本性的控制措施，而只在關(guān)鍵部位輔以強(qiáng)制冷卻。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、具體使用和控制效果較好， 代價(jià)也相對(duì)低些。缺點(diǎn)是：在控制最高溫升的全過(guò)程中，所擁有的溫控時(shí)間有限。(十)適宜的混凝土設(shè)計(jì)齡期原設(shè)計(jì)指標(biāo)為28天C70。據(jù)對(duì)C70級(jí)混凝土千組以上強(qiáng)度資料統(tǒng)計(jì)，28天強(qiáng)度平均值為71.1MPa, 90天齡期平均強(qiáng)度 80.4MPa,增長(zhǎng)率13.1 %。小浪底工程混凝土為粉煤灰混 凝土，長(zhǎng)齡期才能發(fā)揮其火山灰活性的作用產(chǎn)生后期強(qiáng)度。特別是考慮到抑制混凝土堿活性骨料反應(yīng)，摻用

28、粉煤灰成了必要手段。故C70混凝土齡期定為90天齡期達(dá)到70MPa更為合理表1 A級(jí)混凝土檢測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì)強(qiáng)度(MPa齡期(d)統(tǒng)計(jì)組數(shù)平均值(MPa標(biāo)準(zhǔn)差(MPa離差系數(shù)評(píng)價(jià)保證率(%652849171.17.020.10-80.770904078046.910.09優(yōu)良93.34、配合比設(shè)計(jì)原材料的選擇是得到高強(qiáng)度混凝土的前提和基礎(chǔ)， 而合理的確定高強(qiáng)度混凝土的配合比， 是保證高強(qiáng)度混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的另一個(gè)重要方面?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)實(shí)際上就是對(duì)各種原材料在單位體積內(nèi)的用量進(jìn)行計(jì)算和摻配。1).水灰比的確定高強(qiáng)混凝土水灰比的計(jì)算不能采用普通混凝土的強(qiáng)度的公式，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),提出混凝土

29、強(qiáng)度和水灰比的關(guān)系式，然后用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度(fcu.0 )相對(duì)應(yīng)的水灰比。當(dāng)采用多個(gè)不同的配合比進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，其中一個(gè)應(yīng)為基準(zhǔn)配合比，其他配合比的水灰比，宜較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.020.03。例如C70混凝土可采用0.30、0.33、0.36三個(gè)水灰比進(jìn)行試拌，來(lái)確定最佳水灰比。可選取0.33作為基準(zhǔn)水灰比。2).集料用量(1)每立方碎石用量 G0高強(qiáng)混凝土每立方的碎石用量VS為0.90.95m3，則每立方中碎石質(zhì)量為：G0= VSX碎石松散容重(2)每立方砂用量 S0S0=： G0/(1-QS) : QSQS-砂率，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定，一般控制在2836%范圍內(nèi)

30、。3 ).用水量計(jì)算高強(qiáng)混凝土配合比時(shí)，其用水量可用普通混凝土用水量的基礎(chǔ)上用減水率法加以修 正。在不摻外加劑的混凝土用水量中扣除按外加劑減水率計(jì)算得出的減水量即為摻減水劑時(shí) 混凝土的用水量。此時(shí)注意一定要通過(guò)試驗(yàn)確定外加劑的減水率。4 ).水泥用量生產(chǎn)高強(qiáng)混凝土?xí)r，水泥的用量是至關(guān)重要的，它直接影響到水泥膠砂與骨料的粘結(jié)力。 為了增加砂漿中膠質(zhì)結(jié)料的比例， 水泥含量要比較高，但要注意的是，水泥用量又不宜過(guò)高， 否則會(huì)引起水化期間放熱速度過(guò)快或收縮量過(guò)大等問(wèn)題。高強(qiáng)混凝土水泥用量一般不宜超過(guò)550 kg/m3。如配制C70混凝土所需水泥用量通常在 500550 kg/m3的范圍內(nèi)。5 ) 試拌

31、調(diào)整對(duì)計(jì)算所得的配合比結(jié)果要通過(guò)試配、試拌來(lái)驗(yàn)證。拌制高強(qiáng)混凝土必須使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，振搗時(shí)要高頻加壓振搗，保證拌和物的密實(shí)。要注意試拌量應(yīng)不小于拌和機(jī)額定量的 1/4，混凝土的攪拌方式及外加劑的摻法，宜與實(shí)際生產(chǎn)時(shí)使用的方法一致。對(duì)試拌得出的 拌和物要進(jìn)行實(shí)測(cè)和仔細(xì)觀察，檢驗(yàn)坍落度是否滿足要求，粘聚性和保水性是否良好。 試拌得出的拌和物坍落度不能滿足要求或粘聚性和保水性不好時(shí)，應(yīng)保證水灰比不變的條件下， 調(diào)整用水量和外加劑的摻量或砂率，用水量調(diào)整的幅度不宜過(guò)大，因高強(qiáng)混凝土的水灰比低，用水量的增加會(huì)使水泥用量也大幅度增加。如通過(guò)以上調(diào)整，混凝土拌和物仍不能滿足施工工藝、性能要求，則要考慮重新

32、選擇水泥或外加劑。6) .嚴(yán)格控制坍落度國(guó)際承包商在混凝土設(shè)計(jì)、拌和與質(zhì)量控制方面的核心指標(biāo)是坍落度。目前混凝土大坍落度測(cè)試的方法有待完善，而C70級(jí)混凝土坍落度設(shè)計(jì)要求為1618cm,由于摻加高效減水劑，測(cè)量時(shí)混凝土尚處在“動(dòng)態(tài)”狀，如果待到“靜態(tài)”時(shí)測(cè)量，則所測(cè)數(shù)據(jù)只是骨料自然堆積的高度。即使同一人操作，誤差會(huì)有2 cm以上；不同人操作，誤差就更大了。為了較準(zhǔn)確地測(cè)試和控制坍落度，結(jié)合小浪底工程的特殊性，首先是基體混凝土（流化開(kāi)始前的混凝土 ）的配合比設(shè)計(jì)。在高坍落度配合比正式應(yīng)用之前確定流化劑的添加方法和 用量，做出基體混凝土和流化后混凝土的關(guān)系曲線。在混凝土生產(chǎn)過(guò)程綜合采用兩種添加法，

33、即采取拌和樓和澆筑工地各加一部分流化劑（摻加量通過(guò)試驗(yàn)確定，拌和樓坍落度宜控制在15em以下），以便于坍落度測(cè)試，又達(dá)到流化效果最好的目的。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)基體混凝土 坍落度為12cm時(shí)，采用同時(shí)添加法，測(cè)值為 18.5cm，拌和后1560分鐘添加，坍落度可 達(dá) 21cm。7）.溫度控制措施C70級(jí)混凝土水泥用量在 350kg/m3以上，要同時(shí)滿足混凝土強(qiáng)度和溫度控制的要求，是工程施工中的一對(duì)矛盾。設(shè)計(jì)要求6-8月高溫期混凝土出機(jī)溫度為8C11 C。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)：小浪底年平均氣溫13.8 C。7月份最高，平均26.3 C。1月份最低，平均氣溫在 0C上下。C70級(jí)混凝土在拌和、施工中主要采取了

34、以下措施：降低？昆凝土原材料溫度。夏季水泥、粉煤灰卸車(chē)溫度常常超過(guò)70C，最高曾達(dá)到107C。參照美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI305Pt）要求，控制水泥最高溫度不超過(guò)770G規(guī)定水泥、粉煤灰的溫度不得超過(guò)70C，要求盡量避開(kāi)高溫時(shí)間運(yùn)輸。保持料場(chǎng)骨料堆高大于56m,粗骨料先經(jīng)過(guò)冷卻廊道預(yù)冷，后噴灑40C6C的冷水，冷卻時(shí)間約 3分鐘；待送到拌和樓前進(jìn)行二次篩分脫水，送至儲(chǔ)料倉(cāng)， 向倉(cāng)內(nèi)通以-15C的冷風(fēng)等待衡量下料，這時(shí)骨料溫度可降至50C-100C。加冰拌和，碎冰片溫度-2C-8C。夏季加冰4070kg/m3,冬季加冰1030kg/m3。采取上述措施，混凝土 實(shí)際出機(jī)溫度夏季為 10C17C，冬季

35、為 8C13C。8）.硅粉摻量的影響為了分析影響C70混凝土強(qiáng)度的主要因素， 進(jìn)行了不同硅粉摻量的原型試驗(yàn)和室內(nèi)驗(yàn)證 試驗(yàn)。結(jié)果表明：當(dāng) C70配合比中硅粉摻量在 3.5 %以下時(shí)，28天平均強(qiáng)度僅70MPa左右， 若摻量增至5%8%時(shí)，則可達(dá)到 7580MPa9) .配合比的確定當(dāng)拌和物實(shí)測(cè)密度與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過(guò)計(jì)算值2%時(shí)，可不調(diào)整。大于2%時(shí)按普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 JGJ55 2000規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。混凝土配合比確定后， 應(yīng)對(duì)配合比進(jìn)行不少于6次的重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，其平均值不應(yīng)低于配制的強(qiáng)度值，確保其穩(wěn)定性。高性能混凝土的適配和調(diào)整高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)，與普通水泥混凝

36、土基本相同，也包括兩個(gè)過(guò)程，即配合比 的初步計(jì)算和工程中的比例調(diào)整。由于在初步計(jì)算中有一些假設(shè)，與工程實(shí)際很可能不相符， 所以計(jì)算得出的數(shù)據(jù)僅為混凝土試配的依據(jù)。工程實(shí)際中往往需要通過(guò)多次試驗(yàn)才能得出適當(dāng)?shù)呐浜媳取８咝阅芑炷僚浜媳鹊脑嚺浜驼{(diào)整的方法和步驟，與普通水泥混凝土基本相同。但是， 其水膠比的增減宜為 0.020.03。為確保高性能混凝土的質(zhì)量要求，設(shè)計(jì)配合比的指出后，還須用該配合比進(jìn)行 610次重復(fù)試驗(yàn)確定。高性能混凝土的強(qiáng)度是其重要的力學(xué)指標(biāo)，對(duì)于混凝土配合比所能達(dá)到的強(qiáng)度，可用經(jīng)驗(yàn)公式推算28d的抗壓強(qiáng)度：?cu,28= ?cu,7+n( ?cu,7) ?式中，？ cu,28為高

37、性能混凝土 28天的推算抗壓強(qiáng)度，MPa ? cu,7為高性能混凝土 7天實(shí)際抗壓強(qiáng)度，Mpa； n為與水泥強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，系數(shù)如下表所列：如表由7天強(qiáng)度推算28天強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)系數(shù) n值表水泥強(qiáng)度等級(jí)32.542. 552.562.5N值5.05.56.57.5高性能混凝土其他性能的復(fù)核如果配制的高性能混凝土在其他性能方面(如抗?jié)B、抗凍、變形等)針對(duì)這些性能能進(jìn)行認(rèn)真的驗(yàn)證和復(fù)核，使其達(dá)三組混凝土到設(shè)計(jì)的要求。在配制A、B、C三組混凝土的同時(shí)，應(yīng)按有關(guān)的要求多配制若干混凝土，制作相關(guān)的混凝土試件，用于有關(guān)性能的測(cè)定，如與設(shè) 計(jì)的要求有一定的偏差，可對(duì)材料組成進(jìn)行一定的調(diào)整，最終使其完全符

38、合設(shè)計(jì)要求。五、高性能混凝土的施工要求、方法與應(yīng)用（1）攪拌為使攪拌更充分，混凝土攪拌應(yīng)采用強(qiáng)制性式攪拌機(jī)，并且，攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)， 特別是滲入硅灰時(shí)，攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長(zhǎng)25%-30%攪拌時(shí)的投料順序最好采用如下方法：首先投入粗骨料，然后加入75%的水，再加入活性超細(xì)粉和50%的細(xì)骨料，攪拌20S左右，投入水泥和剩余 50%勺細(xì)骨料，外加劑摻入到25% 的水中攪勻，再投入到攪拌機(jī)中，拌至均勻。也可以采用裹砂混凝土方法進(jìn)行攪拌。水泥裹砂混凝土攪拌工藝是20世紀(jì)80年代日本首先采用的一種混凝土攪拌工藝。用這種攪拌方式制備的混凝土也稱SEC混凝土，即裹砂混凝土。目前此法已成為制備高性能混凝

39、土的常用攪拌方式。在相同原材料和配合比條件下，采用此法攪拌可比普通方法制備的混凝土強(qiáng)度高20%左右，耐久性也可提高。裹砂混凝土攪拌工藝攪拌工藝與普通攪拌工藝的主要區(qū)別是攪拌時(shí)原料的投放順序不 同。其投料方法如下：投入砂子t第一次加水（攪拌2min）宀加水泥（攪拌23min）宀加入石子（攪拌1min） t第二次加水和外加劑（攪拌23min ）宀出料裹砂混凝土攪拌工藝攪拌工藝能改善混凝土的性能，是由于一次攪拌時(shí)，砂子顆粒表面黏結(jié)了一層水泥，形成了薄薄的“水泥外殼”。在第二次加水后再攪拌時(shí)，砂子周?chē)乃嗤鈿づc二次水混合形成分散性良好的水泥漿，填充在骨料之間的空隙中，從而大大減少了水泥漿的泌水現(xiàn)象，

40、也改善了砂子與水泥漿體的界面。（2）成型可以采用超聲波或高頻振動(dòng)密實(shí)成型工藝。目前，一般所有的超聲振動(dòng)設(shè)備所產(chǎn)生的振動(dòng)頻率可達(dá)10 6次/ min，在此條件下，可以大大降低混凝土內(nèi)部的孔隙率。在沒(méi)有超聲振 動(dòng)的條件情況下，也可以用振動(dòng)頻率大于20000次/ min的高頻振動(dòng)器。另外，有些工程可以采用真空吸水工藝成型。真空吸水工藝分為表面真空吸水和內(nèi)部真空吸水作業(yè)兩種方式。表面真空吸水適用于樓面、屋面、道路、預(yù)制混凝土板等厚度較小、 面積較大的工程。內(nèi)部真空吸水適用于基礎(chǔ)工程中體積較大的梁柱等混凝土結(jié)構(gòu)。在真空吸水的同時(shí)，最好采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械振動(dòng)，促使新拌混凝土“液化”，降低脫水阻力。振動(dòng)的方向最

41、好與真空吸水的方向垂直。（3）養(yǎng)護(hù)相對(duì)于普通混凝土，高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)要注意更嚴(yán)格的保溫和保濕。因?yàn)楦咝阅芑炷林兴嘤昧枯^多，且水泥中C3S含量較高，因此水化熱相對(duì)較高， 很容易使混凝土構(gòu)件內(nèi) 外溫差過(guò)大，導(dǎo)致內(nèi)外變形不均勻而引起應(yīng)力破壞。目前，高性能混凝土已滲透到建筑工程中的各個(gè)領(lǐng)域，如工業(yè)與民用建筑中的高層、超高層建筑及大跨度橋梁、地下工程、水下工程及道路、隧道等工程。例如首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)停車(chē)樓，總建筑面積為16.7X10 4怦，為地下四層、地上一層的全預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)。主體梁、板、柱等均采用C60C66的高性能混凝土，共約 12萬(wàn)立方米混凝 土。六、C70高性能混凝土的生產(chǎn)控制C70混凝土質(zhì)量受生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等因素影響較大，首先要做好生產(chǎn)前準(zhǔn)備工作，包括技術(shù)交底、原材料的檢驗(yàn)與準(zhǔn)備，在開(kāi)盤(pán)前再測(cè)定砂、石含水率，并根據(jù)骨料含水 率調(diào)整生產(chǎn)配合比。認(rèn)真觀察每盤(pán)混凝土各原材料稱量的數(shù)值是否控制在許可誤差范圍內(nèi)， 一切質(zhì)量控制工作都以各種參數(shù)為依據(jù)。采用攪拌性能良好的德國(guó)利勃海爾R2.0攪拌機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)混凝土攪拌。攪拌工藝為：先將砂、石、水泥、摻合料等拌和2030秒后將外加劑與水的混合物加入攪拌 23分鐘。這樣的拌合方式效果較好、生產(chǎn)效率高，而且每車(chē)混凝 土出廠前均要抽樣檢測(cè)坍落度，并按要求留置抗壓試件。1、立方體抗壓強(qiáng)度工地現(xiàn)場(chǎng)均主要采用泵送施