浅谈施工中高性能混凝土的应用

题目：浅谈施工中高性能混凝土的应用及出现异常凝结的原因浅谈施工中高性能混凝土的应用及出现异常凝结的原因I内容摘要高性能混凝土是常规混凝土发展的必然趋势，它不仅满足了建设工程向更高、更强、更耐久、更多元化的发展需要，而且满足了人类的可持续发展的需要。它能更多地节约水泥熟料，更多地掺加以工业废渣为主的细掺合料，减少环境污染，更多地发挥高性能的优势，来降低水泥及混凝土的用量。本文从高性能混凝土的定义、性能及应用出发，重点介绍了其在施工过程中的质量控制的要求，简要阐述高性能混凝土在施工中出现异常凝结的现象，并对产生的原因进行了分析。关键词：高性能混凝土；外加剂；矿物掺合料；配合比；异常凝结浅谈施工中高性能混凝土的应用及出现异常凝结的原因II目录内容摘要···························································································I引言·····························································································11高性能混凝土的定义、性能及应用···············································21.1高性能混凝土的定义··································································21.2高性能混凝土的性能··································································21.2.1高性能混凝土的高强性·······················································21.2.2高性能混凝土的高工作性····················································31.2.3高性能混凝土的高耐久性····················································31.2.4高性能混凝土的高体积稳定性··············································31.2.5高性能混凝土的特殊功能····················································31.2.6高性能混凝土的经济合理性·················································41.3高性能混凝土的应用··································································42高性能混凝土的配制····································································62.1高性能混凝土的配制··································································62.1.1高性能混凝土原材料的选用·················································62.1.2高性能混凝土配合比的调整与确定······································142.2高性能混凝土的施工措施··························································182.2.1材料控制·······································································182.2.2搅拌方法·······································································192.2.3温度控制·······································································203高性能混凝土施工中出现异常凝结及原因分析···························213.1施工中异常凝结情况概述··························································213.2异常凝结情况原因分析·····························································213.2.1材料因素·······································································213.2.2施工因素·······································································233.2.3环境因素·······································································234结语···························································································24参考文献·························································································25浅谈施工中高性能混凝土的应用及出现异常凝结的原因1引言随着现代科学技术的迅猛发展，世界各国对建筑物、道路、桥梁、海底隧道等建设工程的功能、外观、耐久性等方面提出了更为苛刻的要求，促使了建设工程材料行业许多高新技术的涌现。水泥混凝土作为当今最大宗的人造建筑材料，在众多建设工程领域都发挥着其他材料所无法替代的作用和功能。自1824年波特兰水泥（硅酸盐水泥）问世及1850年出现钢筋混凝土到1990年美国率先提出高性能混凝土以来，混凝土技术经过180多年的发展，其经历了低强、中强、高强、超高强、高性能的过程，混凝土技术也得到了很大的进步与发展。随着当今经济技术的高速发展，一些特殊工程，如高层及超高层建筑、高速公路、高速铁路、大跨度桥梁、地下结构、海底隧道、港口码头、大型堤坝等其他工程，由于其所处环境和受力特点等特殊因素对混凝土性能提出了许多新的更高的要求，需要有更好的施工性能，更高的强度、耐久性及某些特殊功能，而这些要求普通混凝土是远远不能满足的。因此，当今混凝土技术的发展必将走向高性能的道路，研究、开发及推广高性能混凝土的品种和应用领域具有重大意义。由于高性能混凝土必须掺加足够数量的活性细掺合料和高效外加剂，因而在工程建设施工过程中高性能混凝土比普通混凝土较容易出现异常凝结，轻则会导致高性能混凝土质量问题，重则会导致严重的工程事故。本文针对以上现状并联系实际工程应用，简要阐述了高性能混凝土的定义、性能及应用，并对实际施工中高性能混凝土的原材料的选用、配合比的确定、施工质量控制和出现异常凝结的现象及因素等方面进行了研究，以供探讨。浅谈施工中高性能混凝土的应用及出现异常凝结的原因21高性能混凝土的定义、性能及应用1.1高性能混凝土的定义1990年5月，在美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土协会（ACI）召开的会议上首次提出高性能混凝土这个名词，将高性能混凝土定义为具有所要求的性能和均质性的混凝土。1997年，中国建筑材料科学研究院、中国工程院院士吴中伟认为[1]，高性能混凝土是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术，选用优质原材料，除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量的矿物细掺合料和高效外加剂的一种新型高技术混凝土。根据其所处环境和受力特点等特殊因素不同，除对高性能混凝土的强度、工作性、耐久性、体积稳定性及经济合理性等性能有一定的高要求外，必要时对某些性能还应给予重点保证，以提高其适用性。1.2高性能混凝土的性能1.2.1高性能混凝土的高强性高性能混凝土在我国发展的十多年间，建设工程行业对它的认识程度不断提高，但针对高性能混凝土是否必须具有高强度的问题一直存在不同的观点。其实高强度混凝土早在40年前就有28d抗压强度超过50MPa的高强度混凝土较多地在工程上应用，高强混凝土不一定具有高性能；而高性能混凝土只是在十多年前才出现和发展起来的，我国吴中伟院士曾在1999年提出：“单纯的高强度不一定具有高性能。如果强调高性能混凝土必须在C50以上，大量处于严酷环境中的海工、水工建筑对混凝土强度的要求并不高（C30左右），但对其耐久性要求却很高，而高性能混凝土恰能满足此要求。”[2]因而高性能混凝土应该是在高强度混凝土基础上的提高和范围上的扩大，是在高强度混凝土的功能和性质上的进步，因此高强度混凝土应该在定义上被高性能混凝土所包含，但并不是其性能上的必须。近些年来，由于高强度混凝土的配制中不仅加入了高效减水剂，通常也掺入了一些活性磨细矿物掺合料来增加混凝土的强度，因此造成了人们对这两种混凝土意义上的混淆。由于高性能混凝土的高强（60MPa-100MPa）和超高强（大于100MPa）的特性，可以使混凝土构件尺寸大大减小，从而减轻结构自重和对地基的荷载，并减少材料用量，增加使用空间，大幅度地降低工程造价。同时，高性能混凝土能适应现浅谈施工中高性能混凝土的应用及出现异常凝结的原因3代工程结构向大跨度、重荷载、高耸发展。1.2.2高性能混凝土的高工作性高性能混凝土拌和物具有良好的流变学性能：高流动性、不泌水、不离析，反映了其拌和物的具有很好的稠度、均匀性和稳定性，从而能在特殊的施工条件和严酷的环境下保证混凝土结构的密实性和均质性，可以减轻施工劳动强度，节约施工能耗；而且可以实现混凝土拌合物的超高度泵送和自密实不振捣的综合性能。1.2.3高性能混凝土的高耐久性混凝土的耐久性是一项综合质量指标，包括了抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性和抗磨性等。根据混凝土所接触的环境类型（包括氯盐环境、冻融破坏环境、化学侵蚀环境、碳化环境和磨蚀环境）及作用等级、结构的设计使用年限等来确定混凝土的耐久性指标，高性能混凝土就必须具备相适应的抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性和抗耐磨性。因此高性能混凝土可以抵抗恶劣的环境，延长建设工程的使用寿命，减少维修费用及环境带来的影响，从而具有显著的社会和经济效益。1.2.4高性能混凝土的高体积稳定性混凝土的变形因素可分为两大类，即非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。非荷载作用下的变形是由物理化学作用引起的如化学收缩、干湿变形、温度变形等；荷载作用下的变形分为弹塑性变形和徐变。混凝土的变形常引起混凝土产生裂缝，从而影响混凝土的耐久性。高性能混凝土掺加有足够数量的活性细掺合料和高效外加剂可以大大降低高性能混凝土的水化反应放出的热量，提高密实度和抗渗性，并使高性能混凝土的弹性模量得到提高和收缩减小，因此高性能混凝土的高体积稳定性为混凝土的耐久性奠定了基础。1.2.5高性能混凝土的特殊功能结合工程实际情况，根据混凝土构件所处环境和受力特点等特殊因素不同，可以要求高性能混凝土具有特定的功能，如超早强、低脆性、高耐磨性、吸声、自呼吸性等，从而提高高性能混凝土的适应性。浅谈施工中高性能混凝土的应用及出现异常凝结的原因41.2.6高性能混凝土的经济合理性该性能是高性能混凝土必须具备的性能，高性能混凝土技术的研究也必须遵循经济合理性，这样科研技术成果才能与生产、施工实际相结合，以便科研技术成果的应用和推广，通过生产、施工实际来指导科研技术的改进和发展。如果不结合实际生产和施