摘要：普通砼雖然有高強度等特點，但是壽命短，為了正常使用維修費用高，已經不能滿足要求。為了使砼結構滿足安全性，實用性和耐久性等要求，提出了高性能砼的設計施工。

　　關鍵詞：高性能砼;質量控制;砼施工;施工技術

　　Abstract: Although the ordinary concrete has high strength characteristics, but the short life can no longer meet the requirements in order to use high maintenance costs. In order to make the concrete structure meets the requirements of safety, practicality and durability, the design and construction of high-performance concrete.

　　Key words: high-performance concrete; quality control; Concrete Construction; Construction Technology

　　中圖分類號：TV544+.92 文獻標識碼：A 文章編號：

　　高性能砼與普通砼相比，其抗拉、抗彎、抗裂及耐磨、耐沖擊、耐疲勞、任性等性能都有顯著提高，滿足了安全性、實用性和耐久性的要求。從而要有嚴格的質量要求。本文從高性能砼試配、拌制要求、施工方法、質量保證措施等方面，介紹了高強砼的施工技術及質量控制措施。

　　高性能砼是一種新型高技術砼，具有高強度， 高彈性模量， 變形小，耐久性、抗滲性好等優點，在高層建筑中的應用越來越廣泛，本工程的部分剪力墻及框架柱砼強度等級為C60，屬于高性能砼，如何做好高性能砼的配制與施工是確保工程質量的重點。結合國內實際情況和工藝特點，在堅持采用本地原材料和目前生產工藝的原則下，試驗C60高性能砼，并采用合理的施工方法精心組織施工確保高性能砼達到要求。

　　一、高性能砼試配

　　1、 原材料的基本要求

　　1.1 水泥

　　水泥是砼的主要膠凝材料，水泥的抗壓強度，抗折強度，安定性和凝結時間必須檢驗合格。隧道高性能砼優先使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥的主要特性為早期強度及后期強度均高，水化熱較高，耐磨性、抗凍性均較高;但耐熱性、耐水性和抗腐蝕能力較差。普通硅酸鹽水泥是摻有少量活性材料的硅酸鹽水泥，特性和適用范圍，與硅酸鹽水泥基本相同，但早期強度和水化熱低于硅酸鹽水泥。

　　1.2 骨料

　　高性能砼的工作性、強度和耐久性對骨料更加敏感。骨料是砼重要組成部分，在水泥砼混合物中的體積和重量均占據了水泥砼的70%以上，占有絕大多數，其幾何特性、物理性能、化學成分等對砼早期的工作性能，硬化后的力學性能和耐久性能都存在不可忽視的影響。其影響因素有顆粒級配、含泥量、堿活性和有害物質含量等。

　　1)合格的顆粒級配可以降低砼的空隙率，提高密實度，提高砼強度;

　　2)含泥量過大，不應超過5%.超標1%就會使砼強度降低3MPa~5MPa，同樣會降低含氣量，影響砼耐久性;

　　3)堿活性超標，會造成砼中來自水泥、粉煤灰、減水劑中可溶性堿與骨料中某些組分之間發生堿集料反應，使砼膨脹開裂。經堿集料反應試驗后，由砂配制的試件無裂縫，酥裂，膠體外溢等現象，在規定試驗齡期的膨脹率應小于0.01%;

　　4)有害物質含量，會降低砼強度，硫酸鹽和硫化物產生體積膨脹，引起應力，砼開裂，從而耐久性降低。

　　細骨料不宜使用山砂，不得使用海砂，應采用河砂;粗骨料必須使用多級配碎石，若使用卵石，必須是多個破碎面的卵碎石，且必須是多級配的。另外，經研究表明適量石粉能改善砼拌合物和易性，減少砼膠凝材料用量，適量的粉塵還能起到填充料的作用，對于提高砼強度有利，同時還能改善砼抗滲性能。但過高的石粉含量會引起砼收縮增大。≤鐵路砼與砌體工程施工及驗收規范≥(TB10210-97)中規定：配置C30砼時，石粉(小于0.08mm顆粒)含量不能大于10%.但實際工程當中人工砂石生產系統制造的遠高于此標準， 經有關方面研究石粉含量介于16%~21%之間時，砼性能較優。

　　1.3 水

　　拌制砼用的水，應采用純凈的水，不得采用含有影響水泥正常凝結和硬化的油類、糖類等有害雜質的水。

　　1.4 外加劑

　　高性能砼主要就是摻加外加劑來改善砼工作性和耐久性。應使用高性能優良的外加劑。

　　首先，粉煤灰會對砼的工作性能有顯著改善。1)粉煤灰是由大小不等的球狀顆粒的玻璃體組成，表面光滑致密，在砼拌合物中能起到滾珠潤滑作用;2)新拌砼中水泥顆粒易聚集成團，粉煤灰的摻入會有效分散水泥顆粒，使砼拌合更加均勻;3)替代水泥減少水泥用量，減少水的用量，從而降低水灰比，減少泌水和離析;4)具有良好的保水性，有利于泵送施工。良好的工作性可大大改善砼外觀質量，也保證了內在質量。

　　其次，粉煤灰提高高性能砼耐久性。1)火山灰效應，粉煤灰取代部分水泥，不僅能降低砼有效含堿量，還能產生物理化學作用抑制堿-骨料反應。粉煤灰中含有的酸性氧化物和水泥水化產生Ca(OH)2反應，使骨料周圍的堿金屬離子及氫氧根離子減少。從而削弱堿-骨料反應;2)提高砼的抗滲性，粉煤灰顆粒分布水泥之間，增加砼密實性，減少水泥用量，降低了水化熱，從而即減少了砼本身的收縮和開裂，又提高了砼的抗侵蝕能力;3)摻加粉煤灰可以提高砼本身抗氯離子滲透性，砼密實性明顯改善，電通量指標明顯下降，防水砼要求粉煤灰慘量小于20%.

　　然而，粉煤灰砼應用與隧道襯砌存在凝結時間慢和早期強度低的問題。

　　另外，減水劑也是必不可少的。減水劑可以在保持一定強度的情況下，減少用水量。普通減水劑可以減少用水量5%~20%，增加砼密實性，提高砼強度和耐久性：使泌水率減少，有利于減少砼離析，改善砼工作性; 砼的引氣量和強度是影響砼抗凍性的主要因素，砼強度越高，抗凍性越好;水灰比越小抗凍性越好。

　　經試驗結果表明，聚羧酸減水劑在分子結構、減水率、泌水率、引氣量、塌落度保留值、凝結時間差、收縮率方面較優。該減水劑的減水率大于20%.

　　2、試配的技術要求

　　高性能砼必須經試驗室試配并經現場試驗確認后，方可正式使用，超出的數值應根據砼強度標準差確定。

　　2.1在滿足強度要求、耐久要求和工作性能的前提下，通過對集料、配合比的優化和優選，盡量減少水泥用量和用水量，配制出水化熱低、收縮小、無裂縫，并能有良好的施工性能和耐久性優異高強、高性能砼，以減少砼的自收縮引起的體積變形，降低絕對溫升，延緩水化熱峰值，提高砼的抗裂性、密實性和耐久性等;

　　2.2配制強度必須大于設計要求的強度標準值，通常大一個等級，坍落度損失率不大于10%，120min后展開度不小于450mm.

　　2.3水膠比控制在0.25～0.42之間，水泥用量不宜大于450kg/ m3，砂率宜控制在34%～44%之間。

　　2.4合理摻入優質I級粉煤灰，延緩了砼凝結時間，降低水化熱，解決砼粘聚性高、泵送阻力大的難題;

　　2.5通過采用高性能減水劑， 改善砼的和易性，使骨料懸浮于水泥漿體中，砼拌合物具有高流動性，而又不出現離析泌水現象，以保證砼在出機3h內坍落度損失率<10%;

　　2.6粗骨料采用碎石，級配連續，細集料選用石英含量較高的圓形顆粒狀優質天然中粗河砂。

　　3、實驗室試驗

　　為了保證砼的抗滲性和抗裂性能達到設計要求，需要對砼進行體積穩定性試驗，氯離子滲透試驗，碳化實驗和堿活性實驗等進一步檢驗砼性能， 再根據試驗結果，合理確定施工配合比，在原材料有變化及季節變化時，需要及時調整配合比。

　　二、高性能砼拌制要求

　　針對本工程砼強度等級高，抗滲性要求高等特點，必須強化砼原材料的檢驗標準，加強砼攪拌過程的技術措施等要求。

　　1、原材料質量：嚴格控制原材料質量，對原材料供應源必須進行調查和預先進行抽樣檢測，原材料進場后要嚴格按規定要求進行抽樣檢查。

　　2、原材料稱量：嚴格按配合比重量計量，控制計量偏差，水泥和摻合料±1%，水和外加劑±1%，粗、細骨料±2%.

　　3、攪拌站設備：應有精確的原材料自動稱量系統和計算機自動控制系統，并能對原材料品質均勻性、配合比參數的變化等，通過人機對話進行監控、數據采集與分析;

　　4、攪拌時間：根據砼的強度等級以及其他性能要求，結合攪拌設備的要求確定合適的攪拌時間。

　　三、高性能砼施工方法

　　1、振動棒是使用：高性能砼因自身流動性較高，易于流動和密實，因此不需強力振搗，可選用低頻振搗器。

　　2、墻體砼澆注和振搗：砼下料點要分散布置，澆注砼要連續進行，間隔時間不應超過2h.

　　3、框架柱砼澆注和振搗：若框架柱高度大于3m，澆注砼必須用串桶或溜槽，每層振搗時振搗棒要插入下層砼且深度不小于50mm， 振搗要均勻。

　　4、梁、頂板砼澆注和振搗：為了提高頂板砼表面觀感，在頂板澆注時，采用3m長鋁合金杠刮平;在頂板砼進行最后一遍壓光時，應用毛刷將砼表面沿同一方向刷出順紋，初凝時再進行二次壓面。

　　5、樓梯砼澆注和振搗：砼澆注樓梯時應自下而上，先振搗平臺板及樓梯板砼，達到踏步位置時，再與踏步砼一起澆注，接著連續向上推進，并一邊推進一邊用木抹子將表面抹平。

　　6、高強砼澆注時間的控制：由于高強砼的初凝時間較普通砼來得要快，因此要盡量控制好砼的初凝時間，高強砼的初凝時間不小于6個小時，其終凝時間應不大于10個小時。

　　7、高強砼對施工機械的要求

　　在高強砼的施工過程中，對砼的施工機械又有更嚴格的要求，如砼泵車、砼運輸車輛等等，應保持最佳狀態，保證高強砼施工的連續性，以減少砼施工中的冷縫的發生。

　　8、高性能砼養護

　　為保證砼具有優良的密實性和強度，要求對已澆注完的砼部位盡早保水養護，通過在砼上面架設帶孔的塑料管，然后接通自來水連續澆水，通過隔氣保溫養護，降低砼水化熱高峰時的溫差，正常施工情況下砼拆模后，可涂刷養護劑，總養護時間不小于14天，可避免砼內部失水。

　　四、高性能砼質量保證措施

　　1、高性能砼在試配與施工前，各方應共同制定文件，規定質量控制措施，并明確專人監督實施情況;

　　2、合理布置泵管和安放泵車，泵送前用同砼配比的去石子砂漿潤管，正確啟動泵車，檢查泵管連接、支撐是否牢固等;

　　3、施工時采用泵送砼，為保證砼連續澆注，要求在技術和生產組織上保證砼供應、輸送和澆注的各環節效率協調一致，保證泵送工作連續進行。

　　4、收集施工過程中砼的性能數據，以幫助調整、改進設計配比和監督砼拌合生產過程。

　　5、針對商品砼站運距較遠且地處交通復雜地帶，為了解決C60級砼坍落度損失的問題(特別是高溫季節尤為突出)，保證砼正常施工，采取部分泵送劑在現場二次摻加的方案，現場二次摻用的泵送劑必須配成溶液使用，二次摻用量根據試驗確定。

　　6、砼出站運送至現場卸料完畢的時間、試塊的制取、養護和試驗嚴格按國家標準的規定執行。

　　五、結束語

　　本工程高性能砼的生產過程，原材料和外加劑起著重要作用，直接決定砼的高性能，生產過程和后期養護質量檢測都是影響高性能砼的因素，但是，高性能砼才剛剛興起，許多方面還不夠成熟，特別是外加劑還需要進一步研究。我們要根據高性能砼施工的規定，充分運用科學、合理的方法在施工上高標準、嚴要求，遵循不斷進步、不斷創新的理念，從高性能砼試配、拌制要求、施工方法、質量保證措施等方面進行嚴加控制，保證高性能砼達到“質量均勻、體積穩定、耐久、滿足設計強度”的目標。

　　參考文獻

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　　[2]劉娟紅，宋少民。編著綠色高性能砼技術與工程應用。中國電力出版社，2011年1月。

　　[3]繆昌文著。高性能砼外加劑，化學工業出版社。2008年09月。