张静华

（商丘市恒通路桥发展有限公司，河南 商丘 476000）

1 高性能混凝土的定义

高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，在大幅地提高普通混凝土性能的基础上采用现代技术制作的混凝土，作为设计的主要指标。高性能混凝土对下列性能予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。

2 高性能混凝土的性能

高性能混凝土以耐久性为主要目标进行设计的混凝土，优异的耐久性（而不是高强度）为主要特性，良好的工作性、又有优异的力学性能与耐久性，易于浇注、捣实而不离析；长久保持力学性能；高早期强度；体积稳定性。

（1）自密实性，高性能混凝土的用水量较低，流动性好，抗离析性高，从而具有较优异的填充性。因此，配好恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。 （2）体积稳定性高性能混凝土的体积稳定性较高，表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。普通混凝土的弹性模量为20～25GPa，采用适宜的材料与配合比的高性能混凝土，其弹性模可达 40～45GPa。（3）强度高性能混凝土的抗压强度已超过 200MPa。高性能混凝土抗拉强度与抗压强度值比较高强混凝土有明显增加，高性能混凝土的早期强度发展加快，而后期强度的增长率却低于普通强度混凝土。（4）水化热，由于高性能混凝土的水灰比较低，会较早的终止水化反应，因此，水化热相应的降低。 （5）收缩和徐变，高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比，强度越高总收缩量越小。但高性能混凝土的早期收缩率，随着早期强度的提高而增大。（6）耐久性，高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外，高性能混凝土的 Clˉ渗透率，明显低于普通混凝土。高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性，因此，其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土。 （7）耐火性，高性能混凝土在高温作用下，会产生爆裂、剥落。由于混凝土的高密实度使自由水不易很快地从毛细孔中排出，再受高温时其内部形成的蒸汽压力几乎可达到饱和蒸汽压力。在 300°C 温度下，蒸汽压力可达 8MPa，而在 350°C温度下，蒸汽压力可达 17MPa，这样的内部压力可使混凝土中产生 5MPa 拉伸应力，使混凝土发生爆炸性剥蚀和脱落。

3 要求

3.1 水泥

（1）配制高性能混凝土宜选用标号不低于 32.5 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其余性能应符合 GB175 的规定。不宜采用早强水泥。（2）水泥比表面积不宜超过 350㎡/㎏,碱含量不宜超过 0.6%。（3）游离氧化钙含量不宜超过1.5%。（4）泥熟料中 C3A 含量应不宜超过 8%。

3.2 细集料

细骨料应选择级配合理、质地均匀的天然中粗河砂。

3.3 粗集料

（1）粗骨料应选择级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的碎石。也可采用碎卵石和卵石，不宜采用砂岩碎石。（2）骨料宜采用二级配石，粗骨料最大粒径不大于31.5mm，且不超过钢筋保护层厚度的 2/3，不超过钢筋最小间距的 3/4，强度高的混凝土颗粒粒径不大于 25mm。（3）粗集料的松散堆积密度应大于 1500kg/cm3，紧密空隙率宜小于 40%，吸水率易小于 2%。（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于 1%）。

3.4 粉煤灰等其它掺加料

应选用来源固定、品质稳定、来自固定的产品。产品质量要符合技术条件的要求。

3.5 水

拌制高性能混凝土的水，其质量应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63 的规定。凡符合饮用水标准的水，即可使用。

3.6 外加剂

采用符合《混凝土外加剂》GB/T8076 及《混凝土泵送剂》JC473 的规定或经部级鉴定的产品，并经检验合格后方可使用。

4 说明

①由于高性能混凝土中都掺有高效减水剂，水胶比低于 0.4，掺入大量矿物细掺料，都使高性能混凝土不同于普通混凝土的流变性能。② 高性能混凝土对石子的颗粒形状很敏感。针片状含量要小于 7%，用于泵送时，要小于 5%，以免影响混凝土的抗堵塞性能，要符合泵送要求。③ 高性能混凝土对砂石料的级配也比较敏感。因此，在选择砂石料时，要综合考虑材料情况，以所选用的砂石料空隙率最小为目的。④高性能混凝土中，水胶比都比较小，特别是低标号混凝土，在水胶比较小时试配更难达到所要求的工作性，更要选择好所采用各种材料，特别是外加剂（复合型）的选择。

5 高性能混凝土施工工艺

（1）材料计量必须准确，搅拌必须采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌。①拌合时先向搅拌机加入细集料、水泥、矿物掺合料和外加剂，搅拌均匀后，在加所需用水量，待砂浆充分搅拌均匀后在投入粗骨料，并继续搅拌至均匀。②拌合时先向搅拌机加入细集料、粗集料、部分拌合水喷淋搅拌均匀后，在加胶凝材料和剩余水及外加剂，并继续搅拌至均匀。每一阶段的搅拌时间不小于 30s，总搅拌时间不宜小于 2 分钟，也不宜超过 3 分钟。外加剂后掺法有利于发挥外加剂的利用率。（2）浇筑与振捣，混凝土入模前应测定混凝土的温度、坍落度和含气量，混凝土浇筑自由倾落度不得大于 2m，当大于2m时应有辅助器具输送混凝土，保证混凝土不离析。

[1]《高性能混凝土主要技术标准与施工关键技术》（铁科院编）