(四川路航建设工程有限责任公司 四川 成都 610000)

浅谈工程建设中高性能混凝土的配制及应用

张 亮

(四川路航建设工程有限责任公司 四川 成都 610000)

针对目前工程建设过程中高性能混凝土的配制及应用，文章通过分析高性能混凝土的配制技术，提出了从其原料选择、试配至施工投产的一些细节问题。

工程建设；高性能混凝土；配比参数；拌合控制

随着我国市场经济发展进程的不断加快，我省的基础设施建设也持续增高，而我省自古以“蜀道难”著称，地势险峻。或多山岭重丘、或多高坡峡谷，使得公路工程建设桥隧比增高，施工难度加大，而普通混凝土的性能和质量已明显不能满足现代化高难度施工的需求。

本文的目的，试着结合近些年来在一线工程实践中所了解的情况，对典型高性能混凝土的特点在工程建设中的应用进行描述。以总结经验，使其在日后的工作中更好的为工程质量和施工工艺所服务。

一、工程建设中高强高性能混凝土概述

现今，公路工程建设日益规范化，混凝土集中生产，不论是对工程质量还是工作效率来说已是不可缺少的必要措施，而集中生产（施工后场）首先就对混凝土的性能提出了更高的要求。罐车运输、长距离运输、夏季高温运输等诸多不利因素。再是施工前场复杂的地形、高墩大跨径等高难度桥梁构造物，包括构造物内部密集的钢筋布置，在浇筑和振捣上都需要有更高性能的混凝土来满足施工前场灵活多变的混凝土施工工艺。

二、高性能混凝土配制技术

1.配制技术研究途径

高性能混凝土的应用效果，需要由配制技术来提供保证。而配制技术的研究，主要从配制的原材料、配合比、拌合过程控制以及施工质量控制等路径来进行实现。

对于高强高性能混凝土的配制原材料，必须要选择具有一定质量性能保证的材料。在配制的过程中，要根据工程建设的实际情况，并通过降低水泥用量来实现控制水泥浆体的体积。此外，还可根据工程建设的具体情况掺入一种或一种以上的矿物质超细粉掺合料。当高强高性能混凝土满足工程建设对其流动度的需求后，还要利用具有一定应用效果的减水剂来降低混凝土的水胶比。值得注意的是，正确的配制施工方式也是保证高强高性能混凝土应用质量的关键，因而相关建设人员应通过合理确定施工工艺以及强化质量控制措施，来满足工程建筑结构对高强高性能混凝土的应用需求。

2.生产高强高性能混凝土的材料选择

配制材料的优选主要集中在细集料、粗集料、水泥、水以及外加剂等方面。其中细集料的选择要优先选用天然河砂，天然河砂在经过长期的自然冲刷和打磨后，其饱满圆润的颗粒对混凝土的流动性和抗压强度都有明显的帮助。而在我省除三州以外的其它地市，随着近年来工程建设的飞速发展，各流域范围内的河砂已过度开采，现今已远远不能满足施工需要。所以机制砂成为了当前配制混凝土的必然选择。根据这些年的施工经验，机制砂的优点是：原料开采加工方便，易于保障施工供料需要；成品砂中自带的石粉对混凝土中的微孔有很好的填充效果；颗粒粗糙的表面宜于增大浆体内部的摩擦力，从而增大混凝土的抗压强度。

但缺点也同样明显：在将石材母料破碎加工为成品砂的过程中，生产能耗加大，为控制砂中的石粉上限，在反复冲洗时损耗大，冲走的废料处理不当时对周边环境的污染；颗粒粗糙的表面虽然在增大浆体内部摩擦力的同时，增大了混凝土的需水量，也减小了浆体的流动性，对混凝土的高流动性而言，成为不利因素；颗粒的棱角较多，混凝土成型后，经过长期的荷载作用，棱角势必剥落，从而降低混凝土的耐久性。随着国家交通部及各地交通主管部门对机制砂在混凝土中的应用技术规程相继出台，只要根据实际情况多加验证，因其特性而利导，相信在高性能混凝土的配制中，会取得很好的效果。

粗集料的选择要将集料界面的黏结力、强度以及骨料的化学成分和物理性能作为依据。从目前市场情况调查，可供选择配制高强高性能混凝土的粗集料有：玄武岩、花岗岩、以及大理石等。此类岩石加工而来的成品粗集料粒质坚硬、吸水率低。值得注意的是，在原料破碎加工过程中一定要选用机械性能良好的锥破工艺，并且严格控制破碎机中的筛网规格，从而生产出形状规则，粒径饱满圆润的粗集料。

水泥材料则要将强度、矿物质成分以及比表面积作为优选依据。具体参照《通用硅酸盐水泥》中对各项指标的要求即可。混凝土用拌合用水的选择只要符合饮用水标准即可。

外掺料的选择，以矿物成分和细度作为优选依据。

外加剂的选择尤为重要，这里谈谈我个人在这些年施工一线的一点经验，自萘系减水剂过后，聚羧酸系复合型混凝土外加剂在我省10多年前已从铁路行业覆盖到公路行业。现今，已是必不可少的混凝土外加剂，对改善混凝土工作性能和提高混凝土物理性能方面有卓越的表现。伴随着工程建筑领域的大量需求，很多供应商纷纷涌现，参差不齐的配制技术，或是利益的驱使下，使得市场上出现很多品质低劣的产品。所以我们的选择应用便变得尤为重要。必需要考虑的因素有以下几点：

（1）外加剂作为一种复合型化工原料，与我们选择试配混凝土的水泥（同样是复合型化学成分）的相容性，可经试验反复观察确定。

（2）外加剂对混凝土的增稠效果和引气效果，此两点对混凝土的自密实性和自流动性至关紧要。浆体的适当增稠会加强浆体对集料的包裹和黏结；适当的引气会使混凝土中获得连续不断的微小气泡，从而产生滚珠效应以提高混凝土的流动性。

3.高强高性能混凝土的配比参数

（1）细集料的参数，主要考虑砂率，根据细集料的细度模数，合理的选用砂率，高性能混凝土的砂率选择区间普遍在33%-38%。良好的砂率在保证混凝土的和易性和外观质量的情况下还可有效控制混凝土的浆体率，而保证混凝土的抗压强度。

（2）粗集料的参数，主要考虑最大粒径，集料粒径越大，内部空隙越多，需要的填充料就越多，越不利于自密实。且不易通过钢筋密集区和不易泵送施工等。在配制高性能混凝土时，粗集料的最大粒径通常不大于20mm。

（3）水泥的参数，主要考虑水泥用量，合理的水泥用量在获得足够强度的混凝土时，可明显减少混凝土的水化热，降低混凝土内部应力，控制混凝土早期微裂纹，提高混凝土整体力学性能。当然也不能过低，导致浆体偏少，使混凝土和易性变差。

（4）混凝土水胶比，一般在0.32-0.35之间。

（5）外加剂和外掺料的参数，主要考虑掺量，外加剂的掺量在其高效减水成分的作用下，通常掺量在0.8%-1.0%（一立方混凝土水泥用量质量比）。可经过反复试验确定最佳掺量。外掺料的掺量主要依照其细度而定，也可经过反复试验确定最佳掺量。

三、生产拌合控制

拌合控制，作为施工过程中的关键环节，若不控制好，配制再好的混凝土在使用投产时也是徒然。具体措施有：

（1）计量控制

随着工程建筑行业的不断发展，混凝土的拌合设备也是不断更新换代，综合性能日益优越。但拌合设备的计量系统还是不可忽视，一定要严格标定，且加密标定周期。

（2）拌合过程控制，对加入外加剂、外掺材料的混凝土，一定要适当延长拌合时间，使混凝土中的水泥、外加剂、外掺料等复合型化学材料得以相互融合反应；使水泥得以充分水化；使各种材料相互充分挤嵌填充。还有一点，拌合机操作人员至关重要，一定要熟悉混凝土的性能，随时观察搅拌缸中混凝土的拌合效果和目测性能。保持和专业试验人员的密切联系。切不能以拌合机优良的自动化操作功能代替人工过程控制。

结束语：

综上所述，高性能混凝土是在建筑行业飞速发展过程中的产物，其具有提高工程建设使用稳定性以及耐久性的作用。由于其配制过程考究，拌合控制严格甚至苛刻，使得在实际应用中往往发挥不出其高强度高性能的最佳效果。针对这一问题，相关建设人员应通过明确配制技术的研究途径以及优化生产高强高性能混凝土的材料选择，来满足工程建设对其质量性能的需求。并且在施工过程中严于过程控制。从而促进建筑行业朝着快速稳定的可持续道路向前发展。

[1]《高性能混凝土应用技术规程》（CECS207-2006）

[2]《公路工程 水泥混凝土用机制砂》（JT-T819-2011）

[3]《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）

G322

B

1007-6344（2017）06-0315-01

张亮(1984.9.8--)，男，助理工程师（公路），从事工程管理工作。