探究高性能混凝土的质量控制

    摘 要：高性能混凝土指的是具备要求的性能的混凝土，而要求的性能包含以下三方面：其一，便于浇注，振捣过程不出现离析现象；长时间具有力学性能；强度高、稳定性好；即使在恶劣环境当中，也可延长使用寿命。所以，施工中应用高性能混凝土时，需要设置一些质量控制与保障对策，而这也正是高性能混凝土和一般性混凝土之间的显著的区别，本文就对高性能混凝土的质量控制进行分析。    
关键词:高性能；混凝土；质量；控制
 
由于普通混凝土所使用的主要原材料和高性能混凝土一样，但高性能混凝土由于使用了高效减水剂、矿物掺合料并以较低水灰比设计，因此将普通混凝土的组成和结构与高性能混凝土的组成与结构进行比较，就能较好地体现出高性能混凝土组成及结构特点，高性能混凝土具有提高混凝土的耐久性、降低混凝土的孔隙率等特性，使其在很多重要工程中被采用，本文主要探讨高性能混凝土施工的质量控制。  
一、  高性能混凝土质量控制所包含的内容
和一般性混凝土质量控制对比分析，高性能混凝土质量控制内容涉及到大量特殊要求，而质量实际为一个综合性的性能指标。具体表现在以下几个方面：首先，高性能混凝土要比一般性混凝土的耐久性要求会更高一些；其次，强度不只是评价高性能混凝土的最关键的指标，而是将耐久性作为最主要的评价指标。如：西方国家在一些桥梁施工中，应用的混凝土对流动性、稳定性以及耐久性等的要求是非常高的，但是它的强度要求是在30-40Mpa范围内。由此看来，高强度并不是高性能混凝土的重要评价指标；再次，对工作性的要求也是非常高的，不仅有很好的流动性，而且又会产生离析以及泌水等不良现象。由此看来，针对高性能混凝土来说，质量控制必须要从各个生产环节抓起，进而对高性能混凝土质量进行严格把关，充分发挥其自身的作用。
二、高性能混凝土质量控制措施
1. 原材料选择与配合比的控制 。一是原材料的控制。原材料技术指标必须符合国家标准、行业标准及混凝土耐久性的要求；混凝土拌合物组成材料尽量简单，因材料种类过多会使混凝土拌合物难以控制；粗骨料的选择至关重要，其级配（颗粒大小与分布）和颗粒特征（形状、孔隙率、表面特征）它会影响混凝土的用水量和皎凝材料用量，从而影响混凝土的耐久性和体积稳定性，同时决定硬化混凝土的力学性能；二是新拌混凝土工作性能的选择。坍落度：根据施IT艺要求选择适宜浇筑的坍落度，高性能混凝土流动性好且不易离析，坍落度设计时不用太小，泵送混凝土一般设计坍落度为160～200ram，非泵送混凝土考虑运输坍落度可以选择100～150ram，最重要的是要保证运输和浇筑过程中混凝土不得离析；含气量：考虑运输、浇筑过程可能会有大约1%的含气量损失，设计时非引气混凝土含气量控制在3—4%，引气混凝土含气量控制在5～7%比较适宜，以满足混凝土的人模含气量的技术要求；三是对混凝土力学性能和耐久性能的考虑。根据水胶比和强度的关系计算水胶比；同时要充分考虑施工过程中的要求，如脱模、初张拉等对混凝土强度要求，28天强度未必是最重要的，也许其它龄期的强度控制设计才是最重要的；根据混凝土所处的环境类别和设计使用年限选择最大水胶比，最小胶凝材料用量；在考虑的使用年限时，耐久性如抗冻性、抗渗性甚至比强度更重要；初步设计的配合比要根据耐久性的要求校核混凝土总碱含量、氯离了占总的胶凝材料用量酌比例等不超过标准规定的限值；四是.配合比的试配与确定。根据结构部位尺寸、钢筋间距、混凝土保护层厚度、泵送管的直径等确定最大骨料尺寸；调整砂率和其它组分的用量，选择可以接受的用水量和水胶比进行试配；最后根据试配的结果选择含气量、坍落度、强度、弹性模量等满足设计要求的同时又较经济的几个配合比进行混凝土耐久性能的检测；试配时必须采用有代表性的胶凝材料、骨料、外加剂、水，并应考虑到不同季节混凝土性能的差异；特别是高温天气施工对混凝土的不利因素；充分考虑骨料吸水率对混凝～32作性能的影响，吸水率大的骨料会引起新拌混凝土坍落度的额外损失，这时可采用先润湿骨料的办法来检测新拌混凝土的性能；由于搅拌机的类型可能会引起混凝土含气量的不同，以及泵送过程可能引起坍落度和含气量的损失，在现场施工过程中可能需要调整引气剂的掺量；在正式浇筑混凝土之前最好进行试泵试验已确定泵送口的含气量和坍落度满足设计要求。
2. 减水剂的使用。掺入高效减水剂在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减小水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。达到密实混凝土的效果。
3.混凝土的运输及振捣控制。防止混凝土离析和漏浆，对混凝土的运输要求道路要整平，运输工具不漏浆，并以最短的时间运至仓面。溜管的使用：混凝土墩墙施工高度达到4m以上时，要采用溜管下料，使混凝土自由下落高度不超过1.5m。混凝土平仓：混凝土应随浇随平不得采用振捣器平仓[3]。为切实保证混凝土的密实性，振捣方法应该垂直插入，快插慢拔四不靠。掌握适宜的振捣时间，时间过长，出现过振，石子下沉、水泥浆上浮，会发生分层、泌水、离析现象，同时对模板有更高的要求；时间过短，骨料还没有靠拢紧密，不能将水和多余的空气排出，达不到密实的目的。
4.混凝土的整修与养护。一是因为高性能混凝土的水胶比小，加上掺加了较大比例的掺合料用量，混凝土很少泌水，为防止塑性收缩裂缝，混凝土浇筑完毕后及早进行抹面，并在抹面后及时用塑料薄膜覆盖保湿养生；在抹面后最初的几小时最需要保湿养护；注意抹面时不能轻易洒水，这会降低面层混凝土的强度和耐久性；二是低水胶比混凝土的养护非常重要，水泥和水混合后水化立即开始，水化程度显著影响混凝土的强度和耐久陛；虽然新拌混凝土中的水比水化需要的水多，但是水份蒸发引起过度失水，会影响水化么应的充分进行；如果没有外来水的补充，其内部相对湿度就低，从而使浆体自身变干，到一定程度时水化就会停止；三是因为水胶比低，混凝土的渗透性低，混凝土一旦干燥，水分将很难再次渗透进去，所以混凝土的湿养护时间最好持续到混凝土达到足够的强度，耐久性。湿养护期间要防止两次洒水时间间隔过大引起混凝土表面干燥，因为干燥交替会使混凝土表面现裂纹甚至开裂；四是为满足施工工艺要求，混凝土有时需要蒸养，以便在较短的时间内强度达到施工工艺的要求；蒸汽养护制度非常重要，过高的温度过强度各耐久性均不利；通过控制静停时间、升降温速度、最高恒温蒸汽养护温度可以达到预定目的。
5. 质量验收。一是混凝土留样。在施工现场的技术人员，需要提取部门拌合物，对其性能予以测定，同时严格按照规范要求留取混凝土试件。实际上，影响高性能混凝土的因素偏多，因此，对混凝土试件采用频率要比普通混凝土采用频率要高很多；二是混凝土养护 。因高性能混凝土的水灰比非常低，因此，在混凝土试件内，极易出现很大拉应力，因此，在养护过程中，最好在水中进行养护，同时还要有效控制水的温度。在对混凝土试件的抗压强度进行测定之前，要在自然条件下存在数天，这样混凝土强度测定值会更准确；三是测定混凝土强度。结合以往的实践经验，在测定高强度混凝土试件时，使用标准试件与高刚度承压板试验设备，这样可确保加荷的匀速进行。只有这样，才可确保高性能混凝土试件强度测定的真实性。
综上所述，高性能混凝土在我国应用已比较普遍，但在材料和施工技术方面应完善，以此文希望广大混凝土技术人员深入探讨，以进一步提高高性能混凝土的施工质量。
（经营一部供稿）
参考文献：
[1] 段凤英.对现浇混凝土结构施工的质量控制之我见[J].改革与开放，2009.05：130-131
[2] 张其兴.对于高性能混凝土的质量探讨[J].城市建设理论研究，2011（8）