高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干思考

高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干思考中國混凝土網(wǎng)[2005-9-7]摘要]本文通過對(duì)高強(qiáng)高性能混凝土的研究應(yīng)用回顧，提出了普通混凝土高性能化是今后我國高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主導(dǎo)方向，也是解決當(dāng)前泵送混凝土普遍存在的早期開裂趨勢明顯的主要技術(shù)途徑。對(duì)制約高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的水泥品質(zhì)、現(xiàn)行規(guī)范和施工養(yǎng)護(hù)工藝等因素作了深入闡述。[關(guān)鍵詞]高性能混凝土；產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；普通混凝土高性能化；高性能水泥；混凝土體積穩(wěn)定性；配合比設(shè)計(jì)SomeponderationontheindustrialdevelopmentofhighperformanceconcreteXIAWei(ShanhaiBuildingMaterialConcreteProductCo，Ltd.，Shanghai202303，China)Abstract:Itisputforward，byreviewingontheresearchesandapplicatonsofHSC/HPC，thatthehighperformingofordinaryconcreteisamainaimoftheindustrialdevelopmentofHPCinthefuture，andalsoisatechnicalwaywhichwillsolvecrackingproblemofordinarypumpingconcreteatearlyage.TheinfluencingfactorsupontheindustrialdevelopmentofHPCincludingcementquality，presentspecification，curingconditionsarediscussed.Keywords:highperformanceconcrete；industrialdevelopment；highperformingofordinaryconcrete；highperformancecement；volumestabilityofconcrete；designingofmixingproportion高強(qiáng)高性能混凝土研究應(yīng)用回顧

20世紀(jì)80年代中后期掀起的高強(qiáng)混凝土研究熱，提升了我國混凝土技術(shù)的總體水平，帶動(dòng)了制品成套機(jī)械、施工技術(shù)和水泥制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。C80～C100的高強(qiáng)混凝土陸續(xù)應(yīng)用于大跨度橋梁、海軍工程、先張法PHC管樁和鐵路PC及軌枕制品等[1]。毋庸置疑，高強(qiáng)混凝土工程應(yīng)用作為一種技術(shù)儲(chǔ)備，為此后的高性能混凝土研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。隨著大規(guī)模城市改造的建設(shè)熱潮，預(yù)拌混凝土技術(shù)的開發(fā)普及，泵送混凝土技術(shù)日臻成熟。自1981年上海賓館首次采用泵送混凝土施工工藝以來，垂直泵送高程以80m為起點(diǎn)，屢創(chuàng)新高。繼1989年158m高的上海南浦大橋主塔采用C40泵送混凝土后，廣東國際大廈創(chuàng)造了一級(jí)泵送200m的紀(jì)錄，并在頂層飛機(jī)坪成功應(yīng)用了C60泵送混凝土[1]；1995年上海楊浦大橋主塔C50高強(qiáng)混凝土泵送高度再次被刷新，達(dá)到了208m；1997年88層金茂大廈則創(chuàng)下C40混凝土一次泵送382.5m的世界紀(jì)錄[2]。值得一提的是，當(dāng)時(shí)的高泵程混凝土大多屬于滿足早強(qiáng)要求的高強(qiáng)混凝土范疇。在混凝土質(zhì)量上，要求“早強(qiáng)不早凝”，如南浦大橋C40混凝土要求三天強(qiáng)度達(dá)70%，凝結(jié)時(shí)間大于12h。當(dāng)時(shí)的混凝土配比設(shè)計(jì)大多采用以普通水泥為主，少量摻有10%的普通粉煤灰并復(fù)合緩凝效果的高效減水劑[1]。與此同時(shí)，以耐久性為標(biāo)志的高性能混凝土概念引入我國，賦予了現(xiàn)代混凝土技術(shù)除滿足高強(qiáng)、流態(tài)化之外新的技術(shù)內(nèi)涵。由于高性能混凝土符合與時(shí)俱進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代理念，它的研發(fā)引起了現(xiàn)代混凝土技術(shù)的深刻變革。優(yōu)質(zhì)礦物外摻料已成為現(xiàn)代混凝土技術(shù)中不可或缺的第六組分。上海市率先于1998年、1999年頒布實(shí)施“高鈣粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程”和“粒化高爐礦渣微粉在水泥混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程”，為發(fā)展高性能混凝土提供了必要的理論依據(jù)。同時(shí)，粉煤灰的綜合利用水平連續(xù)多年突破100%，粉煤灰已從單一的道路填筑，應(yīng)用到墻體材料、陶粒制造、水泥和混凝土外摻料及預(yù)拌商品砂漿等建材生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域。此外，減水率30%以上，保塑性、水泥適應(yīng)性俱佳的氨基磺酸鹽系列高效減水劑和聚羧酸高性能減水劑的研制，功能型復(fù)合高性能外摻料的研發(fā)，均為高性能混凝土的應(yīng)用發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。其中礦渣微粉作為一種新型可大量替代水泥的活性摻合料，上海市于1997年起，在礦渣微粉的制成工藝、混凝土材性研究和工程應(yīng)用方面取得了一系列成果。礦渣微粉混凝土應(yīng)用的代表作有:1998年1月上海教育電視臺(tái)綜合樓基礎(chǔ)一次性澆搗C40P6泵送混凝土3000m3，采用礦渣微粉和粉煤灰雙摻技術(shù)，膠結(jié)材用量430kg/m3，水泥用量占46%；明天廣場在部分混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了C80泵送混凝土3000m3，在混凝土配比設(shè)計(jì)中，采用比表面積為600m2/kg的S115級(jí)礦渣微粉替代傳統(tǒng)的硅灰，混凝土配制成本較國產(chǎn)硅灰下降9%[3]?？v觀我國高性能混凝土的應(yīng)用實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，高性能混凝土應(yīng)用局限于少量標(biāo)志性建筑中的高強(qiáng)等級(jí)混凝土，且未見水泥取代率50%以上用于上部混凝土結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)報(bào)道。如上述明天廣場C80高強(qiáng)混凝土，S115級(jí)礦渣微粉摻量僅20%，水泥用量仍高達(dá)480kg/m3；國家大劇院部分鋼管柱采用C100高強(qiáng)高性能混凝土，復(fù)合外摻料占膠結(jié)料總量的25%，水泥用量仍達(dá)450kg/m3。其配比設(shè)計(jì)的技術(shù)路徑與“綠色環(huán)?！钡母咝阅芑炷猎O(shè)計(jì)理念仍有明顯差距。另一方面，量大面廣的普通C20～C40流動(dòng)性泵送混凝土卻面臨著體積穩(wěn)定性差、早期塑性開裂等耐久性劣化問題，已成為困惑預(yù)拌混凝土發(fā)展的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)課題。普通泵送混凝土的耐久性提高應(yīng)該是高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最具現(xiàn)實(shí)意義的主導(dǎo)方向。以普通泵送混凝土C20～C30的膠結(jié)材總量(300～350)kg/m3，就能配制出抗化學(xué)侵蝕、干縮小、抗?jié)B性能成倍提高的C40～C50高性能混凝土[4]。無論是現(xiàn)實(shí)的技術(shù)儲(chǔ)備，還是預(yù)拌混凝土生產(chǎn)水平和泵送施工技術(shù)，完全能實(shí)現(xiàn)C20～C40流動(dòng)性泵送混凝土的高性能化。然而，基于對(duì)高性能混凝土的認(rèn)知程度，以及現(xiàn)行規(guī)范的約束，高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展依然是任重道遠(yuǎn)。本文以預(yù)拌混凝土行業(yè)發(fā)展為視角，剖析高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干制約因素，并籍此拋磚引玉，提請(qǐng)有關(guān)專家學(xué)者共同關(guān)注，為我國高性能混凝土發(fā)展創(chuàng)造必要的外部環(huán)境。2高性能混凝土的強(qiáng)度、耐久性和工作性2.1高性能混凝土的強(qiáng)度

高性能混凝土從上世紀(jì)九十年代初由美國NIST與ACI首次提出以來，因不同學(xué)者的專業(yè)背景視角及認(rèn)知程度上的差異，至今未有完整明確的概念化定義。但在高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土關(guān)系上，漸成共識(shí)，即“高強(qiáng)混凝土未必高耐久性，高耐久性未必高強(qiáng)”。吳中偉院士曾于1996年提出，高性能混凝土應(yīng)包括中等強(qiáng)度混凝土，如C30混凝土。之后又提出，大量處于嚴(yán)酷環(huán)境中的海工、水工結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土強(qiáng)度要求并不高(C30左右)，但耐久性要求卻很高。以吳院士的表述推論，對(duì)于抗凍混凝土，由于摻加了引氣劑，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不過C30左右，但其抗凍能力卻遠(yuǎn)勝于C50～C60的高強(qiáng)混凝土。因此不能簡單地用強(qiáng)度等級(jí)來界定高性能混凝土。普通混凝土高性能化是今后若干年高性能混凝土產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向。頑筋國家科委于駛2001料年關(guān)于“十肯五國家科技影攻關(guān)計(jì)劃‘國新型高性能擁混凝土及其溪耐久性研究愉’”的批復(fù)硬中指出，應(yīng)亞“研制中等王強(qiáng)度高性能驚混凝土和用被不同強(qiáng)度等浸級(jí)水泥配制鵲的高性能混言凝土，新拌瘋混凝土抗離鐮析好，泌水看率低，出機(jī)燕混凝土坍落利度拴18cm朗以上，經(jīng)凝1.5h獎(jiǎng)坍落度損失奧不大于并4cm附，保證混欄凝土有良好扶的泵送性能險(xiǎn)和施工性能張；硬化混凝素土強(qiáng)度等級(jí)誦，凍融循環(huán)軍、氯離子滲緊透值等達(dá)到刪高性能混凝鬼土的相應(yīng)性芝能指標(biāo)”。膽2評(píng).墳2高性奶能混凝土的艇耐久性斷輕對(duì)于高性驢能混凝土的周耐久性指標(biāo)弓，不應(yīng)強(qiáng)調(diào)推統(tǒng)一的固化釘模式，面面埋俱到一勞永棕逸的高性能戚混凝土并不弟符合我國國份情。所謂高必性能混凝土母，具有特定雄使用環(huán)境下捆的耐久性，匯適宜的強(qiáng)度陷和工作性，踐滿足預(yù)期使控用壽命的耐舉久性要求，寇最大限度地辣減少預(yù)期使慈用年限內(nèi)的障維護(hù)修補(bǔ)費(fèi)旺用，同時(shí)應(yīng)醒符合保護(hù)環(huán)坑境，減輕環(huán)叮境負(fù)荷可持崖續(xù)發(fā)展的設(shè)襲計(jì)目標(biāo)。對(duì)矩一些公共標(biāo)撤志性建筑，判一次性投入石巨大，服務(wù)怕年限內(nèi)使用抖維護(hù)費(fèi)用高叔，可以采用燃耐久性設(shè)計(jì)靈100年錯(cuò)以上的高性冤能混凝土。炎表1為國家挎大劇院工程夕C100女高性能混凝翁土的耐久性繞設(shè)計(jì)參數(shù)。厘而一般民用蒸建筑設(shè)計(jì)使炎用壽命50俯年，在耐錄久性設(shè)計(jì)方孟面，應(yīng)以體辛積穩(wěn)定性和答抗碳化能力錫為控制指標(biāo)洽。如放射性蓋核素限量、躁外加劑氨釋懶放量等環(huán)境頁評(píng)價(jià)合格，旱即完全滿足字現(xiàn)代人居環(huán)軌境的要求。診普通C30交混凝土經(jīng)竟高性能配伍繡后，足以滿財(cái)足耐久性需經(jīng)求。落表1C萍10弊0高性能饅混凝土的耐貴久性設(shè)計(jì)參躁數(shù)贊配制強(qiáng)度模f道cu，28寬≥115M掠Pa躲擴(kuò)展度蘿≥蝶500mm阿；3h損失湊率≤1%財(cái)體積穩(wěn)定性坦60d收縮?！?×10磨-4程抗?jié)B等級(jí)撐>P35牙抗凍融等級(jí)叮F200以矛上瓜氯離子滲透隔系數(shù)斃≤1.5×處10榴-8蔑cm簡2港/s色碳化深度演28d≤扇0.5mm邊2尼.島3高性樣能混凝土的呈工作性旗

高訴性能混凝土迎在工作性方腸面，必須具趨備較強(qiáng)的保酸塑性和一定彩的流動(dòng)度保蘿持能力。但艇在流動(dòng)性指棕標(biāo)上，不必謝拘泥于坍落請(qǐng)度大于塵180mm距以上，擴(kuò)問展度辦600mm括以上或以錐存體排空時(shí)間諷表征的流動(dòng)肌性限值。只勻要具有一定溫的流動(dòng)性，潔滿足施工所誦需的和易性敞、密實(shí)性即沸可。如日本宿發(fā)展自密實(shí)碎免振搗混凝運(yùn)土，是基于穿減少城市噪凡音污染和勞輕動(dòng)力成本高橋昂考量。對(duì)亮城市建筑、述人口高密度憂區(qū)，配筋稠毅密的工程，胖可采用自密鍛實(shí)免振搗混虧凝土。而對(duì)紀(jì)一些在一定惠流動(dòng)度下，色即能滿足泵影送要求，盲息目套用坍落煩度足180mm勁以上的量信化指示，實(shí)尋屬矯枉過正機(jī)且不符技術(shù)酒經(jīng)濟(jì)的合理劍原則。校3高性涼能混凝土產(chǎn)氣業(yè)化發(fā)展對(duì)爛水泥質(zhì)量的烈要求贊

長尼期以來，水菜泥和混凝土影分屬建材、螞建工兩大系鳴統(tǒng)，歷史形超成的條塊分銳割格局，不努利于高性能朱混凝土產(chǎn)業(yè)退發(fā)展方向。東混凝土技術(shù)蒜人員不了解秒水泥制造工先藝，水泥企涼業(yè)不知曉混查凝土發(fā)展動(dòng)滿態(tài)。在水泥楊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上刪，以高細(xì)度施、高標(biāo)號(hào)、部高早強(qiáng)為標(biāo)溫志的“三高此水泥”成了庭近年來水泥偏質(zhì)量的發(fā)展把主流。隨著息對(duì)堿骨料反需應(yīng)的重視，憑水泥的堿含腦量才被真正讓關(guān)注。從目嫌前水泥產(chǎn)品打的結(jié)構(gòu)和質(zhì)輩量現(xiàn)狀而言銳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能日適應(yīng)高性能庸混凝土對(duì)耐刺久性的要求承。因此，高軋性能混凝土搬產(chǎn)業(yè)化發(fā)展渡的前提條件姨，是實(shí)現(xiàn)水餓泥的高性能戴化。缺3搶.陳1高性宅能混凝土對(duì)牧水泥礦物組約成的要求送

在嚼水泥礦物組仍成中C粱3射A除需水量最繞大，水化快倆放熱集中，回對(duì)外加劑吸裝附量最大，貍適應(yīng)性差，洲抗硫酸鹽侵躁蝕能力較弱繡。尤其是在枯低溫條件下靈燒成的熟料驗(yàn)，析晶出來見的C爺3熟A映和C皮4終AF含量認(rèn)高，水泥標(biāo)犧準(zhǔn)稠度用水翻量大，與外卡加劑相容性旋差。有研究比表明，水泥殲熟料中C顧3反A群含量每增抹加1%，袍標(biāo)準(zhǔn)稠度用盤水量也同步革提高1%；絞而水泥標(biāo)準(zhǔn)盯稠度用水量樓每增加1%攜，混凝土奶用水量相應(yīng)扔提高(6～界8)kg/柔m道3進(jìn)。另外，君水泥凈漿流浮動(dòng)度隨C飽3狀A(yù)挺+C講4喉AF總量的茄減少而提高諷[5]您。水泥堿秒含量越大，耍對(duì)萘系減水概劑相容性就定越差，凝結(jié)寶時(shí)間縮短。哥

因奏此，減少水門泥熟料中間躍相C季3差A(yù)亦和C洽4丘AF總量趨是高性能水怖泥必須具備乖的主要特征抽。以C繁2余S礦物含豈量達(dá)50%稠以上的高貝約利特低熱型械硅酸鹽水泥微，被認(rèn)為是癥最適宜配制瞞高性能混凝介土的品種。泉該項(xiàng)目已被墳列入“十五抄”國家科技抖攻關(guān)計(jì)劃，榴建立強(qiáng)度詠等級(jí)大于5毛2.5MP登a，年產(chǎn)團(tuán)10萬噸以煎上規(guī)模的若子干示范線。恨3漆.離2水泥忙中的摻合科專對(duì)配制高性世能混凝土的柳影響劫

國盈標(biāo)GB17克5-199舊9“硅酸鹽壺水泥、普通墳硅酸鹽水泥怎”允許鍋Ⅱ捏型硅酸鹽水伴泥中摻加不饒超過水泥質(zhì)妥量5%的石飲灰石或?；歉郀t礦渣，父普通水泥中欲活性混合材趕摻量不得超稿過15%戀，非活性混丸合材摻量不慨得超過水泥正質(zhì)量的10唉%。允許在介水泥生產(chǎn)中輛摻加混合材趙是基于各地模方充分利用眉當(dāng)?shù)刈匀毁Y蝦源，減少水漲泥生產(chǎn)對(duì)環(huán)瓣境負(fù)荷的影書響，整合地筑方資源優(yōu)勢唐。然而，目員前水泥質(zhì)量晌的嚴(yán)重異化斯卻背離了標(biāo)穩(wěn)準(zhǔn)制定者的市良好初衷。院部分水泥生璃產(chǎn)廠和粉磨所站(配制廠床)提供的宜普通水泥，現(xiàn)其中的混合塞材種類數(shù)量制遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破國釋際的限定要騰求，尤其在比市場供求關(guān)桿系失衡，價(jià)回格上揚(yáng)建設(shè)認(rèn)過熱的景氣甩條件下，這帶一現(xiàn)象更加星突出。而現(xiàn)休行水泥標(biāo)準(zhǔn)與對(duì)普通水泥寸燒失量的限球值為5%攪，明顯過鬧于寬松，使湯上述企業(yè)在緣混合材使用堵上更加游刃普有余。預(yù)拌?；炷疗髽I(yè)剖在水泥驗(yàn)收賭檢驗(yàn)中又往熔往將燒失量隨指標(biāo)忽略，喂事實(shí)上普通出水泥的燒失蘿量超過4%讓已相當(dāng)普遍快，導(dǎo)致當(dāng)前室水泥的需水維量明顯上升風(fēng)，目前普通瞇水泥的標(biāo)準(zhǔn)扣稠度用水量勒均值已突破醋27%。袖同一廠家一盆年內(nèi)強(qiáng)度極通差超過10觸MPa不在霜少數(shù)，對(duì)外忘加劑適應(yīng)性文問題日益加恒?。徊糠炙疂崮嗥髽I(yè)摻入脖大量輕燒態(tài)找的火山灰混呆合材，引起衛(wèi)混凝土嚴(yán)重剝泌水，并使懲混凝土體積齊明顯減縮，釣并發(fā)生塑性缺開裂；一些鋼水泥粉磨站貿(mào)(配制廠)謙將從不同票水泥廠采購?fù)氖炝虾筒蝗煌姀S排放鞋的粉煤灰分申別混于一倉癢，用于配制首普通水泥；梳另一些發(fā)生津水泥購并的猛集團(tuán)企業(yè)，腿不同產(chǎn)地的飛熟料冠以同襯一牌號(hào)銷售勤，致使同一剝廠家同一牌墓號(hào)的水泥礦孫物組成差異棋懸殊，需水臣量和凝結(jié)時(shí)表間令預(yù)拌混棋凝土企業(yè)無標(biāo)法掌控。恭

盡辦管水泥行業(yè)壇標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥療出廠強(qiáng)度有錘最低限制要缸求，但該限刷值為企業(yè)內(nèi)墊控指標(biāo)。對(duì)竟水泥用戶驗(yàn)墊收而言，仍蝶適用于國標(biāo)虧，即使水泥產(chǎn)實(shí)測強(qiáng)度為得42.5M型Pa，仍遲為合格品。逐某預(yù)拌混凝返土企業(yè)使用忠一水泥中轉(zhuǎn)繭站(含配制吳)提供的擊P齒Ⅱ龍52.5眼水泥，并用雜大摻量礦粉爆和粉煤灰配鎖制泵送混凝效土，因發(fā)生獵混凝土強(qiáng)度尤不合格，追寒溯后發(fā)現(xiàn)該公批水泥28答d強(qiáng)度僅徒53.7M概Pa，后梅經(jīng)多方證實(shí)允，該水泥中展轉(zhuǎn)站在中轉(zhuǎn)兄環(huán)節(jié)中，仍館大量摻加礦墾粉和粉煤灰扁，且達(dá)到了敗普通水泥的妥摻加水平，怒但提供的水勿泥質(zhì)保單上昆，28d邁強(qiáng)度均大于酸58MPa煌。對(duì)利潤宣追求的最大擾化及市場供稅求關(guān)系的改腸變，可以使歡少數(shù)水泥企賺業(yè)利令智昏障地改變既定畫的質(zhì)量管理娃體系，這著都實(shí)是一個(gè)令竹混凝土技術(shù)蹲人員困惑不棄已的現(xiàn)實(shí)難剩題。巖

綜匯上所述，水井泥品質(zhì)的現(xiàn)孟狀已成為制謀約高性能混蹈凝土產(chǎn)業(yè)化控發(fā)展的嚴(yán)重逼瓶頸，從高貼性能混凝土宏產(chǎn)業(yè)化發(fā)展想著言，水泥孤生產(chǎn)工藝中憂應(yīng)取消摻加逃混合材，普采通水泥應(yīng)盡尋快退出歷史翻舞臺(tái)。允許檔在水泥生產(chǎn)錦中摻加混合兇材，即增加戀了水泥質(zhì)量溜中的不確定限因素，給混京凝土質(zhì)量控鴉制帶來不可淺逾越的質(zhì)量欲盲點(diǎn)，對(duì)混冷凝土耐久性妖提高構(gòu)成潛螞在威脅?；焱龊喜牡氖褂脤?yīng)改由水泥騙廠的“暗箱路”操作為預(yù)咐拌混凝土企莖業(yè)的“陽光應(yīng)”配制，即殺依據(jù)不同的獄使用功能，使選擇適宜的斑功能型摻合枯料。邁3私．織3高性綠能混凝土對(duì)豈水泥細(xì)度要阿求姥

水州泥標(biāo)準(zhǔn)中的幻細(xì)度指標(biāo)對(duì)弟高性能混凝稍土配制用水?dāng)嚹嗖⒉痪哂忻裰匾饬x。嶄過高的細(xì)度比對(duì)外加劑吸封附量大，且葬在低水膠比委條件下，易釋產(chǎn)生自收縮牲。以同種水夾泥不同的細(xì)綱度在一定的拴水灰比和外博加劑用量下然，凈漿流動(dòng)五度隨水泥細(xì)屋度的增大而倍下降位[6]崖。一些熟駛料燒成質(zhì)量領(lǐng)較差的水泥符廠，為滿足胖早期強(qiáng)度往年往以提高粉旗磨細(xì)度來達(dá)吩到，導(dǎo)致對(duì)然外加劑適應(yīng)順性變差。此潛外，水泥顆艘粒中(4～銳30)μm悔的顆粒對(duì)今強(qiáng)度貢獻(xiàn)最秩大，大于6筑0μm的顆獸粒僅起填充來作用，小于火3μm的盜顆粒對(duì)減少豈泌水，早強(qiáng)式有利；水泥意顆粒分布窄若，顆粒堆積惱的空隙率大抵，水泥的標(biāo)版準(zhǔn)稠度用水幣量大，凝結(jié)濤時(shí)間長，早旋期強(qiáng)度低，烈與外加劑相庭容性差警[7]偏。配制高蘋性能混凝土承的水泥，應(yīng)索具有連續(xù)的搏顆粒分布級(jí)槽配，使水泥另粉體達(dá)到最多佳堆積密度魄，用水量最拜低，與外加袋劑匹配性強(qiáng)舒。因此，高絹性能混凝土留用水泥的細(xì)牌度，應(yīng)以顆稅粒分布級(jí)配胃表征，取代琴目前的細(xì)度劣評(píng)價(jià)法?；?高性堅(jiān)能混凝土的艦體積穩(wěn)定性企4稱．車1提高傘混凝土體積毒穩(wěn)定性的技輝術(shù)途徑吊

預(yù)伍拌混凝土是藍(lán)國家產(chǎn)業(yè)發(fā)漠展的基本國偵策，但由此腿也引發(fā)了混瓜凝土早期開碰裂的負(fù)面影野響，普通泵德送混凝土2嚴(yán)8d干縮毛值為(3～纖6)×10寨-4攜，而高強(qiáng)竟高性能混凝據(jù)土因膠結(jié)材扔用量高，采叢用超細(xì)外摻勒料低水膠比疏，早期的自市收縮可達(dá)(縣2～4)蒸×10延-4蠢。經(jīng)試驗(yàn)咸證實(shí)追[8]缺，摻加粉參煤灰和礦粉貨的泵送混凝緞土從加水至昆混凝土初凝恰時(shí)段的塑性份收縮率更達(dá)術(shù)(1.5～系2.2)后%，在一定譯的約束條件乎下，早期開兔裂趨勢增強(qiáng)另?，F(xiàn)代混凝跌土的體積穩(wěn)執(zhí)定性問題日齡益突出，這騎些體積穩(wěn)定伸性涉及到混攏凝土早期裂征縫的形成和湖擴(kuò)展。因此蒜，在高性能卡混凝土產(chǎn)業(yè)妙化發(fā)展中，將必須引入具脂有減縮、補(bǔ)納償收縮為功嚴(yán)效的設(shè)計(jì)理匠念，合理選未材，從源頭劇上采取措施藏提高混凝土哪的體積穩(wěn)定醉性。如三峽律大壩混凝土生采用中熱水務(wù)泥，并控制蛛水泥中Mg砌O含量達(dá)兵(3.5～李5.0)載%，利用方襖鎂石水化產(chǎn)早生體積膨脹放，補(bǔ)償混凝紀(jì)土降溫階段畏的溫度收縮泥。近年來，眨流行了以硫壤鋁酸鈣膨脹聲劑為膨脹源懇補(bǔ)償混凝土拼收縮的配合瞧比設(shè)計(jì)思路絕，并被大量辣用于混凝土厚墻、頂板等增上部結(jié)構(gòu)。喬因鈣礬石對(duì)才養(yǎng)護(hù)條件相誕對(duì)苛刻，必阻須以充分的強(qiáng)水份供給為嶄前提，然而趙目前的施工秒條件既無法致保證垂直墻絡(luò)板的保濕養(yǎng)違護(hù)，又不能斃滿足頂板的碎大面積覆蓋霞保濕，頂板饅澆搗后處于琴太陽曝曬的購情景司空見夜慣，結(jié)果出悲現(xiàn)了更為嚴(yán)恨重的干縮裂釘縫。許多膨劇脹劑廠商夸狼大產(chǎn)品功能夠，利用業(yè)主洗發(fā)展商對(duì)混糕凝土抗裂防聯(lián)水的迫切要邊求，在名稱蝦上故弄玄虛葉，將硫鋁酸餅鈣膨脹劑冠甜以抗裂防水堆劑，使缺乏摩材料研究背惑景的設(shè)計(jì)院店輕易采信，開導(dǎo)致因膨脹曬劑設(shè)計(jì)使用膝不當(dāng)而引發(fā)槍的混凝土開掀裂事故不斷浩。值得一提路的是，具有必減縮、補(bǔ)償劃收縮雙功效小的混凝土體籃積穩(wěn)定劑的干開發(fā)，滿足棚了高性能混舞凝土對(duì)體積扒穩(wěn)定性的要舊求烘[9]同。以該體暮積穩(wěn)定劑(嫩2～6)%廢摻入普通粉政煤灰、礦粉譽(yù)中，在氣干程狀態(tài)下的2月8d干縮共控制在2.曲5×10顯-4誼以下，在水輪中的膨脹值蚊為(0.5謠～1.5)蹈×10笛-4勒，同時(shí)也提織高了混凝土哄的抗介質(zhì)滲挎透等耐久性接能。扭4姐.襲2混凝枯土體積穩(wěn)定件性研究中的仙三階段劃分肥

近疼年來，在方收興未艾的礦嚇渣微粉研究晶熱中，大量懂的研究偏重薦于“大摻量內(nèi)取代”、“宇活性指數(shù)”惠等強(qiáng)度效應(yīng)只和耐久性提事高的復(fù)演性盒試驗(yàn)中，對(duì)警礦渣微粉的請(qǐng)應(yīng)用技術(shù)缺棒乏深入研究驕，尤其是對(duì)罰摻礦渣微粉響混凝土塑性笨階段的泌水遞性能仍處于抱研究盲點(diǎn)。俘對(duì)混凝土的竹體積穩(wěn)定性乘研究應(yīng)包括革不可分割的垂三個(gè)階段：贏一階段，從稿加水到混凝奏土初凝，混稼凝土從流動(dòng)嶺狀態(tài)到塑性確喪失期，此懸階段混凝土啟固相顆粒沉媽降，伴隨泌閑水發(fā)生，體潔積減縮，為墳塑性收縮期吐；二階段，近混凝土初凝宋之后到24擾h齡期，用混凝土由塑勁性轉(zhuǎn)型為彈喇粘性體，該貿(mào)時(shí)段以混凝比土自收縮最嬌為顯著集中目，為自收縮喂階段；三階接段，24h于齡期后為犬干縮期。三劣個(gè)階段的基排準(zhǔn)零點(diǎn)界限富清晰，測試品方法相對(duì)獨(dú)能立，其中第衛(wèi)三階段實(shí)測皮的干縮值包移含了一部分招后期的自收鬧縮。當(dāng)前學(xué)錫術(shù)界較關(guān)注忽于后兩個(gè)階死段，對(duì)第一麗階段混凝土木塑性收縮率孝的評(píng)價(jià)極其獻(xiàn)影響因素的岸研究表明朵[8]哈，摻礦渣淋微粉混凝土掌的塑性收縮巾率隨礦粉摻事量的提高而高增大，摻量泛從25%提殃高至50%嘩，混凝土睜的塑性收縮沒率從2.2游%增至3褲.6%謎，在鋼筋約穩(wěn)束條件下，譜于樓板表層抽及樓板梁連該接處極易發(fā)早生塑性開裂解，這些于混備凝土塑性階頌段產(chǎn)生的微川裂縫，在此兄后施工外荷均載作用下擴(kuò)幫展延伸。學(xué)熊術(shù)研究中的只浮澡性，“磨大摻量等量急取代”在一但定程度上誤牧導(dǎo)了一部分癥預(yù)拌混凝土炸企業(yè)，迎合敢了一部分預(yù)霉拌混凝土企叫業(yè)“降本節(jié)工支”的需求伶，忽視了礦艙渣微粉的顆栽粒形貌特征注對(duì)混凝土體獸積穩(wěn)定性帶斜來的負(fù)面影潑響。由此可候見，在高性攏能混凝土的林體積穩(wěn)定性坊研究中，除貢考慮自收縮恰和干縮對(duì)混蝦凝土的體積勞穩(wěn)定性影響霸外，更不可輔低估混凝土殲的塑性收縮救對(duì)早期開裂置的決定作用個(gè)。建議高性蚊能混凝土的伯塑性收縮率搞應(yīng)控制在1跨%以內(nèi)。準(zhǔn)5高性來能混凝土的型配合比設(shè)計(jì)諸5素.式1現(xiàn)行釣規(guī)范的適應(yīng)鴿性閃

高融性能混凝土辣雖有十多年妹的研發(fā)歷史傅，但迄今為名止，國內(nèi)尚肥無綱領(lǐng)性的朗配合比設(shè)計(jì)負(fù)指南。除少泰數(shù)對(duì)耐久性乞要求較高的皇重點(diǎn)項(xiàng)目外達(dá)，作為預(yù)拌臺(tái)混凝土企業(yè)宵具有自主開勤發(fā)愿望的，凈現(xiàn)行規(guī)范對(duì)另此難以提供拜有力的技術(shù)裝支持。具體毅體現(xiàn)在“普到通混凝土配柳合比設(shè)計(jì)規(guī)章程”玻[10]別中關(guān)于“最玉大水灰比”本和“最低水戰(zhàn)泥用量”的平表述和理解壇上：對(duì)處于卸“干燥環(huán)境推”下“正常逮居住或辦公登用房屋內(nèi)部頸件”的鋼筋伯混凝土，其宏“最大水灰套比”不得超白過0.65疾，最小水炮泥用量不得撒小于繳260kg斬/m宋3抽。此處的薯“水灰比”挎應(yīng)理解為“愉水膠比”，聯(lián)“水泥用量器”泛指“膠傅結(jié)材總量”布。然后該規(guī)姐程在泵送混槽凝土配合比毫設(shè)計(jì)中，又盡提出了“泵償送混凝土的注用水量與水返泥和礦物摻不合料的總量尋之比不宜大動(dòng)于退0.60”昌“，泵送紫混凝土的水柄泥和礦物摻生合料的總量市不宜小于梯300kg多/m允3努”濫。此處又十店分明確地運(yùn)遲用了“水膠許比”和“膠裹結(jié)材總量”喬概念。前后賓兩者的概念其表述就本質(zhì)冊(cè)而言是連貫容的，并不矛尋盾。然而，績以表3中的強(qiáng)“HPC(畏A)”高拒性能化配合歉比為例，水獻(xiàn)膠比為0.踩50，膠殘結(jié)材總量為海350kg凈/m恰3鍛，完全符合足規(guī)程要求。色但對(duì)不諳材冷料研究的建挖設(shè)監(jiān)理、施燃工技術(shù)代表尾而言，可以津理直氣壯地皇理解為：水劈灰比1.0庸，水泥用容量既175kg唐/m催3顧，不符規(guī)程網(wǎng)要求，拒絕燈混凝土施工幻澆搗。和5虛.綠2高性坡能混凝土的昏最大外摻料劇限量鋒

高慕性能混凝土孫配合比設(shè)計(jì)米應(yīng)以最大限項(xiàng)度地減少水僑泥用量為終希極目標(biāo)，努斬力減輕水泥長混凝土生產(chǎn)鵝對(duì)環(huán)境負(fù)荷謙的影響程度貍為己任。據(jù)馬統(tǒng)計(jì)，19探97年我珠國水泥產(chǎn)量喝達(dá)5億噸母，耗煤59疏40萬噸，麥標(biāo)準(zhǔn)煤比國文外平均水平和高41%；暖電力消耗5灑50億千瓦派時(shí)，占全國綱工業(yè)用電量捉的6.54挽%，綜合立電耗為(1挨15-12長0)kw府h/t，料比國際先進(jìn)世水平高20形%～30%宋；石灰石耗鋼用418億梯噸，噸水泥頂耗用0.9華5噸～0珍.98噸補(bǔ)；CO郵2賤排放量3.喘6億噸，S個(gè)O2為8春6萬噸，像煙塵及粉塵排排放量為6黑90萬噸～滔750萬噸拳，占全國工咽業(yè)煙塵總排問放量四分之俱一強(qiáng)。與此減同時(shí)，19鳥97年全國炒縣以上工業(yè)解企業(yè)固體廢逃物產(chǎn)生量及蚊排放量分別稅為6.6絕億噸、15斃49萬噸，姜2000敵年則分別達(dá)鼓到了8.2功億噸、31縫86萬噸稈。列鑒于目前預(yù)三拌混凝土普問遍摻加了粉福煤灰和礦粉碌，且摻加總瓜量已達(dá)40賊%左右。因順此，高性能麻混凝土產(chǎn)業(yè)加化發(fā)展應(yīng)以析50%的水纖泥取代率為蹦目標(biāo)起點(diǎn)。遲在應(yīng)用技術(shù)辯上處理好大圾摻量與混凝曲土早期強(qiáng)度扎低的矛盾，省特別應(yīng)重視妹因大摻量使恨用混合材配刮伍不當(dāng)，早劍期強(qiáng)度遞進(jìn)匙緩慢造成的晉混凝土開裂楚。因此，在蝦規(guī)范狡[11，繩12]劇中，對(duì)于上侵部結(jié)構(gòu)，都屬出現(xiàn)了外摻打料最大限量借的條款。但杰是，由于目揚(yáng)前功能性外百摻料的品種她、活性均超渴出了上述規(guī)蘆范涉及的外三摻料，對(duì)外樣摻料摻量的喉限制性條款毒不符合高性興能混凝土產(chǎn)啊業(yè)化發(fā)展對(duì)蜻環(huán)境減負(fù)的意終極目標(biāo)。纖而應(yīng)將對(duì)外現(xiàn)摻料摻量的蘆限量控制改吳為對(duì)混凝土跟強(qiáng)度遞進(jìn)率秤的掌控，既肝避免過度早星強(qiáng)引發(fā)混凝場土內(nèi)裂縫，現(xiàn)又必須滿足討正常施工對(duì)堂混凝土合理拆的早強(qiáng)要求賊。表2列央出了高性能濟(jì)混凝土強(qiáng)度晝遞進(jìn)控制模美式。粗表2高互性能混凝土神強(qiáng)度遞進(jìn)控浩制模式臭齡期/d手1拆3龜7如14卵28伴達(dá)混凝土設(shè)商計(jì)強(qiáng)度等級(jí)踐的百分?jǐn)?shù)精15-20挺40-50有70-80恐100-1溉10鄰120-1態(tài)30天5辦.房3高性菊能混凝土的娃最低水泥用怠量先

最蒜低水泥用量垮的提出，是殃為確?；炷淹帘匾哪凸站眯?。但對(duì)萄部分經(jīng)改性任處理，活性她和綜合耐久孤性指標(biāo)符合僵甚至超過G壟B/T1打8736-屯2002“廚高強(qiáng)高性能沉混凝土用礦俱物外加劑”肯的二元、三閣元復(fù)合外摻授料，應(yīng)不受尤規(guī)范相應(yīng)條務(wù)款的限制。攜如規(guī)范旬[11]騙中規(guī)定上部丑結(jié)構(gòu)最低水茅泥用量為瓦200kg帶/m尾3妄，但只要肆高性能化的充技術(shù)途徑可膏行，設(shè)計(jì)方矮法正確，合泛理選材配伍載，僅逗120kg判/m掛3錯(cuò)的水泥用量毀，就能配制材出抗?jié)B等級(jí)敘P21以親上的高性能能混凝土攀[4]膚。另一方群面，從混凝皂土成本考慮漫，對(duì)膠結(jié)材周總量為胖300kg獻(xiàn)/m徐3牛的普通混凝嚇土高性能化個(gè)，水泥用量憶不突破鵝200kg隱/m捆3分的限制要求終，則無法付饅諸實(shí)際應(yīng)用炭。病5麥.漲4高性堵能混凝土的菌用水量離

降都低混凝土的毀用水量是配慢制高性能混鐵凝土的主要屬技術(shù)手段，霞而混凝土的牙用水量與外糕加劑的總體刪應(yīng)用水平相武關(guān)。目前預(yù)族拌混凝土采鑒用的泵送劑校仍以普通減鋪水劑為主導(dǎo)螺品種，隨著裂粉煤灰和礦公粉雙摻技術(shù)論的應(yīng)用，減疫水率達(dá)12江%～15消%的中效透減水劑應(yīng)運(yùn)赴而生，高效炊減水劑則主午要用于高強(qiáng)灑混凝土。由閣表3可知，恢目前外加劑草在混凝土的提成本構(gòu)成中屬不超過5腔%，普通減改水劑則更低明。顯然這一優(yōu)應(yīng)用水平與順高性能混凝套土產(chǎn)業(yè)化發(fā)法展要求相距段甚遠(yuǎn)。在水陸泥價(jià)格持續(xù)去走低的條件斯下，使用高透效減水劑配姿制普通泵送權(quán)混凝土?xí)?dǎo)糖致成本上升蔽。預(yù)拌混凝昨土企業(yè)寧可燃多消費(fèi)水泥光，也不愿使碎用對(duì)提高耐大久性有利的槍高效減水劑撒。因此，高嚷性能混凝土麻產(chǎn)業(yè)化發(fā)展乳必須以提高洞我國混凝土義外加劑的總臥體應(yīng)用水平憂為前提，從鳥立法上明確敢限制混凝土像單位用水量灣?，F(xiàn)階段，碰鑒于合理的肆承受能力，俘應(yīng)鼓勵(lì)使用這價(jià)格適中的潮減水率為1遮5%～1蔽8%的萘孫系高效減水?dāng)倓?，使配制在C40以下遞等級(jí)泵送混轉(zhuǎn)凝土的用水然量不超過精180kg勻/m睬3策成為可能。伐6高性急能混凝土的畜成本分析列

表吩3為在保宣持水膠比不觀變前提下，帆分別用不同藍(lán)類型的高效刪減水劑對(duì)常兩用的C30夕泵送混凝魄土高性能化歡后的成本分搏析結(jié)果。從語中可以看出冊(cè)，選用價(jià)格鞋較低的萘系切高效減水劑小，50%突復(fù)合高性能么外摻料配制片的高性能混怒凝土，其成厘本同比下降始2%，但接混凝土性價(jià)濃比卻大幅度盆提升；對(duì)性覽能優(yōu)異的聚復(fù)羧酸高性能剃減水劑，雖叨然配制的高艱性能混凝土煮可見成本較尚高，但由于勉強(qiáng)度、耐久帽性能的進(jìn)一易步提高，其阿潛在的綜合椒經(jīng)濟(jì)效益理鑼應(yīng)是最佳的老。國外的研三究也表明，歸用粉煤灰和領(lǐng)礦粉取代部熊分水泥配制爸的高性能混橡凝土，只會(huì)擋降低成本萄[13]外。抖注：材恩料價(jià)格參照脆上海市20限04年6扯月市場價(jià)雷，水泥品種墳為P·O4的215伴7高性蝕能混凝土產(chǎn)梳業(yè)化發(fā)展對(duì)憐施工養(yǎng)護(hù)工旗藝的要求失

現(xiàn)雙行施工技術(shù)予和養(yǎng)護(hù)工藝?yán)?duì)泵送混凝尊土早期開裂雙的影響不可碗低估。一些階施工單位為勺加快施工周熟期，片面追邪求混凝土早廁強(qiáng)，縮短混漆凝土初凝時(shí)杯間，加劇了晝混凝土內(nèi)裂目縫的產(chǎn)生；挨在混凝土塑造性階段，缺金乏防止水份林蒸發(fā)的保濕虎措施，硬化圈后混凝土又尿不經(jīng)適度的售濕養(yǎng)。傳統(tǒng)潑的薄膜加草組袋養(yǎng)護(hù)工藝窗已不適應(yīng)高肝性能混凝土孟產(chǎn)業(yè)化發(fā)展稍需要。有專情家指出，混玩凝土的保溫銀保濕應(yīng)當(dāng)被梁作為一項(xiàng)工怕程來對(duì)待，食與模板工程持、預(yù)埋件工缺程等受到同暗等重視壟[14]炕。在有關(guān)行恭業(yè)規(guī)范中，抬混凝土的養(yǎng)光護(hù)工藝已被懲充分體現(xiàn)。齊如“公路水?dāng)r泥混凝土路齊面養(yǎng)護(hù)技術(shù)蟲規(guī)范”JT林J0731易1-2乘001作抖為我國第一啟部完整的專滅業(yè)性養(yǎng)護(hù)規(guī)鬼范已得到貫栽徹實(shí)施；“俗水工混凝土艘施工規(guī)范”懸DL/T泊5144龜-200葬1中，則述強(qiáng)調(diào)了對(duì)混永凝土的溫度墨保護(hù)和養(yǎng)護(hù)聞。虛采用化學(xué)噴勢涂技術(shù)，在蠶混凝土終飾句面完成后并踐接近混凝土燕初凝時(shí)，對(duì)飽混凝土表面老噴涂養(yǎng)護(hù)劑長，阻斷混凝熱土表面的毛僅細(xì)孔與外界籍的連通，內(nèi)娛部水份不致傘蒸發(fā)遷移，牙保證混凝土滲內(nèi)部的水化哄反應(yīng)持續(xù)進(jìn)窯行。這類養(yǎng)藝護(hù)劑一般采徒用以石臘、否氯化橡膠為害主要成份，戶其他還包括晃可控高分子落吸收材料等卷。最近國外花又提出了在蜓混凝土初凝植前即進(jìn)行水多養(yǎng)的Pon刮ding剩curin歸g工藝，踢以降低混凝忠土在塑性階屯段的體積變?cè)硇?。由此可膝見，提高我世國的混凝土芹養(yǎng)護(hù)工藝水借平，開發(fā)具謝有保溫保濕務(wù)功效的混凝越土養(yǎng)護(hù)劑產(chǎn)新品，對(duì)提高松混凝土的抗照塑性收縮能靜力，緩解泵祝送混凝土早楚期開裂趨勢疊，發(fā)展高性晉能混凝土大招有裨益。8結(jié)論喚

高禿性能混凝土淚產(chǎn)業(yè)化發(fā)展寬必須以現(xiàn)實(shí)匠國情為基礎(chǔ)輝，合理的經(jīng)趁濟(jì)性為原則葉，授眾的承辛受力為前提宇。在技術(shù)層三面上，應(yīng)以將適宜的工作選性、適宜的現(xiàn)強(qiáng)度和適宜羽的耐久性為鐮量化導(dǎo)向。圓普通混凝土挎高性能化是崖高性能混凝良土產(chǎn)業(yè)化發(fā)勇展的重中之顯重，也是解排決當(dāng)今預(yù)拌液混凝土行業(yè)目發(fā)展中普遍麻存在的塑性壞收縮大，早哀期開裂趨勢億明顯的主要穴技術(shù)路徑。避

高歸性能混凝土扣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展鋼必須以實(shí)現(xiàn)巾水泥的高性劣能化和提高濟(jì)我國混凝土算外加劑的總飛體應(yīng)用水平疲為前提。高目性能水泥必雪須具備較低笨的需水性，隙與外加劑適慣應(yīng)性好；在握礦物組成上營，應(yīng)增加對(duì)征提高混凝土眨耐久性有利響的礦物含量雕，減少對(duì)需但水量影響大暖，外加劑適雹應(yīng)性差及耐陜久性不利的述C詢3監(jiān)A話、C惜4貌AF含量脾；高性能水怨泥還應(yīng)具有勢較佳的連續(xù)丹顆粒分布級(jí)唉配，使之符響合用水量最提小化的耐久閘性設(shè)計(jì)原理哀，同時(shí)，高眠性能水泥應(yīng)礙以水泥的顆慚粒分布級(jí)配撓表征，細(xì)度媽評(píng)價(jià)法不適鑰用于高性能燦水泥；在力誰學(xué)強(qiáng)度上，粘高性能水泥室還應(yīng)有一定胞的強(qiáng)度儲(chǔ)備秘，為大摻量在應(yīng)用礦物外蝶摻料，減輕湊環(huán)境負(fù)荷創(chuàng)日造必要條件堆。雙

目香前普通水泥餡的質(zhì)量通病懷表現(xiàn)為：燒渠失量大、需筐水量上升、鉛強(qiáng)度波動(dòng)大歡、礦物組成摸差異懸殊，略對(duì)外加劑適滅應(yīng)性差，令夫混凝土技術(shù)爪人員無法把矛握水泥技術(shù)催特性，并由拜此引發(fā)混凝頑土泌水嚴(yán)重苗，體積穩(wěn)定書性差，早期趣開裂等一系吵列耐久性問師題。水泥品老質(zhì)的現(xiàn)狀，婚客觀上已成掠為制約高性純能混凝土產(chǎn)挑業(yè)化發(fā)展的泊嚴(yán)重瓶頸。辣

對(duì)菊處于市場經(jīng)偽濟(jì)格局大變牛革時(shí)代背景趕下的普通水系泥，在我國量水泥發(fā)展沿滲革中的歷史漂定位和今后苗走向值得反言思和關(guān)注。秘

在薪高性能混凝目土體積穩(wěn)定胸性研究中，犬提出了對(duì)塑府性收縮、自艷收縮、干縮逢三階段的劃遺分