探究高性能混凝土的質(zhì)量控制

    摘 要：高性能混凝土指的是具備要求的性能的混凝土，而要求的性能包含以下三方面：其一，便于澆注，振搗過程不出現(xiàn)離析現(xiàn)象；長時間具有力學(xué)性能；強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好；即使在惡劣環(huán)境當(dāng)中，也可延長使用壽命。所以，施工中應(yīng)用高性能混凝土?xí)r，需要設(shè)置一些質(zhì)量控制與保障對策，而這也正是高性能混凝土和一般性混凝土之間的顯著的區(qū)別，本文就對高性能混凝土的質(zhì)量控制進(jìn)行分析。    
關(guān)鍵詞:高性能；混凝土；質(zhì)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樣，但高性能混凝土由于使用了高效減水劑、礦物摻合料并以較低水灰比設(shè)計，因此將普通混凝土的組成和結(jié)構(gòu)與高性能混凝土的組成與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，就能較好地體現(xiàn)出高性能混凝土組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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，本文主要探討高性能混凝土施工的質(zhì)量控制。  
一、  高性能混凝土質(zhì)量控制所包含的內(nèi)容
和一般性混凝土質(zhì)量控制對比分析，高性能混凝土質(zhì)量控制內(nèi)容涉及到大量特殊要求，而質(zhì)量實(shí)際為一個綜合性的性能指標(biāo)。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，高性能混凝土要比一般性混凝土的耐久性要求會更高一些；其次，強(qiáng)度不只是評價高性能混凝土的最關(guān)鍵的指標(biāo)，而是將耐久性作為最主要的評價指標(biāo)。如：西方國家在一些橋梁施工中，應(yīng)用的混凝土對流動性、穩(wěn)定性以及耐久性等的要求是非常高的，但是它的強(qiáng)度要求是在30-40Mpa范圍內(nèi)。由此看來，高強(qiáng)度并不是高性能混凝土的重要評價指標(biāo)；再次，對工作性的要求也是非常高的，不僅有很好的流動性，而且又會產(chǎn)生離析以及泌水等不良現(xiàn)象。由此看來，針對高性能混凝土來說，質(zhì)量控制必須要從各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)抓起，進(jìn)而對高性能混凝土質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，充分發(fā)揮其自身的作用。
二、高性能混凝土質(zhì)量控制措施
1. 原材料選擇與配合比的控制 。一是原材料的控制。原材料技術(shù)指標(biāo)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及混凝土耐久性的要求；混凝土拌合物組成材料盡量簡單，因材料種類過多會使混凝土拌合物難以控制；粗骨料的選擇至關(guān)重要，其級配（顆粒大小與分布）和顆粒特征（形狀、孔隙率、表面特征）它會影響混凝土的用水量和皎凝材料用量，從而影響混凝土的耐久性和體積穩(wěn)定性，同時決定硬化混凝土的力學(xué)性能；二是新拌混凝土工作性能的選擇。坍落度：根據(jù)施IT藝要求選擇適宜澆筑的坍落度，高性能混凝土流動性好且不易離析，坍落度設(shè)計時不用太小，泵送混凝土一般設(shè)計坍落度為160～200ram，非泵送混凝土考慮運(yùn)輸坍落度可以選擇100～150ram，最重要的是要保證運(yùn)輸和澆筑過程中混凝土不得離析；含氣量：考慮運(yùn)輸、澆筑過程可能會有大約1%的含氣量損失，設(shè)計時非引氣混凝土含氣量控制在3—4%，引氣混凝土含氣量控制在5～7%比較適宜，以滿足混凝土的人模含氣量的技術(shù)要求；三是對混凝土力學(xué)性能和耐久性能的考慮。根據(jù)水膠比和強(qiáng)度的關(guān)系計算水膠比；同時要充分考慮施工過程中的要求，如脫模、初張拉等對混凝土強(qiáng)度要求，28天強(qiáng)度未必是最重要的，也許其它齡期的強(qiáng)度控制設(shè)計才是最重要的；根據(jù)混凝土所處的環(huán)境類別和設(shè)計使用年限選擇最大水膠比，最小膠凝材料用量；在考慮的使用年限時，耐久性如抗凍性、抗?jié)B性甚至比強(qiáng)度更重要；初步設(shè)計的配合比要根據(jù)耐久性的要求校核混凝土總堿含量、氯離了占總的膠凝材料用量酌比例等不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值；四是.配合比的試配與確定。根據(jù)結(jié)構(gòu)部位尺寸、鋼筋間距、混凝土保護(hù)層厚度、泵送管的直徑等確定最大骨料尺寸；調(diào)整砂率和其它組分的用量，選擇可以接受的用水量和水膠比進(jìn)行試配；最后根據(jù)試配的結(jié)果選擇含氣量、坍落度、強(qiáng)度、彈性模量等滿足設(shè)計要求的同時又較經(jīng)濟(jì)的幾個配合比進(jìn)行混凝土耐久性能的檢測；試配時必須采用有代表性的膠凝材料、骨料、外加劑、水，并應(yīng)考慮到不同季節(jié)混凝土性能的差異；特別是高溫天氣施工對混凝土的不利因素；充分考慮骨料吸水率對混凝～32作性能的影響，吸水率大的骨料會引起新拌混凝土坍落度的額外損失，這時可采用先潤濕骨料的辦法來檢測新拌混凝土的性能；由于攪拌機(jī)的類型可能會引起混凝土含氣量的不同，以及泵送過程可能引起坍落度和含氣量的損失，在現(xiàn)場施工過程中可能需要調(diào)整引氣劑的摻量；在正式澆筑混凝土之前最好進(jìn)行試泵試驗(yàn)已確定泵送口的含氣量和坍落度滿足設(shè)計要求。
2. 減水劑的使用。摻入高效減水劑在保證混凝土拌和物所需流動性的同時，盡可能降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙，特別是毛細(xì)管孔隙率大幅度降低。達(dá)到密實(shí)混凝土的效果。
3.混凝土的運(yùn)輸及振搗控制。防止混凝土離析和漏漿，對混凝土的運(yùn)輸要求道路要整平，運(yùn)輸工具不漏漿，并以最短的時間運(yùn)至倉面。溜管的使用：混凝土墩墻施工高度達(dá)到4m以上時，要采用溜管下料，使混凝土自由下落高度不超過1.5m?；炷疗絺}：混凝土應(yīng)隨澆隨平不得采用振搗器平倉[3]。為切實(shí)保證混凝土的密實(shí)性，振搗方法應(yīng)該垂直插入，快插慢拔四不靠。掌握適宜的振搗時間，時間過長，出現(xiàn)過振，石子下沉、水泥漿上浮，會發(fā)生分層、泌水、離析現(xiàn)象，同時對模板有更高的要求；時間過短，骨料還沒有靠攏緊密，不能將水和多余的空氣排出，達(dá)不到密實(shí)的目的。
4.混凝土的整修與養(yǎng)護(hù)。一是因?yàn)楦咝阅芑炷恋乃z比小，加上摻加了較大比例的摻合料用量，混凝土很少泌水，為防止塑性收縮裂縫，混凝土澆筑完畢后及早進(jìn)行抹面，并在抹面后及時用塑料薄膜覆蓋保濕養(yǎng)生；在抹面后最初的幾小時最需要保濕養(yǎng)護(hù)；注意抹面時不能輕易灑水，這會降低面層混凝土的強(qiáng)度和耐久性；二是低水膠比混凝土的養(yǎng)護(hù)非常重要，水泥和水混合后水化立即開始，水化程度顯著影響混凝土的強(qiáng)度和耐久陛；雖然新拌混凝土中的水比水化需要的水多，但是水份蒸發(fā)引起過度失水，會影響水化么應(yīng)的充分進(jìn)行；如果沒有外來水的補(bǔ)充，其內(nèi)部相對濕度就低，從而使?jié){體自身變干，到一定程度時水化就會停止；三是因?yàn)樗z比低，混凝土的滲透性低，混凝土一旦干燥，水分將很難再次滲透進(jìn)去，所以混凝土的濕養(yǎng)護(hù)時間最好持續(xù)到混凝土達(dá)到足夠的強(qiáng)度，耐久性。濕養(yǎng)護(hù)期間要防止兩次灑水時間間隔過大引起混凝土表面干燥，因?yàn)楦稍锝惶鏁够炷帘砻娆F(xiàn)裂紋甚至開裂；四是為滿足施工工藝要求，混凝土有時需要蒸養(yǎng)，以便在較短的時間內(nèi)強(qiáng)度達(dá)到施工工藝的要求；蒸汽養(yǎng)護(hù)制度非常重要，過高的溫度過強(qiáng)度各耐久性均不利；通過控制靜停時間、升降溫速度、最高恒溫蒸汽養(yǎng)護(hù)溫度可以達(dá)到預(yù)定目的。
5. 質(zhì)量驗(yàn)收。一是混凝土留樣。在施工現(xiàn)場的技術(shù)人員，需要提取部門拌合物，對其性能予以測定，同時嚴(yán)格按照規(guī)范要求留取混凝土試件。實(shí)際上，影響高性能混凝土的因素偏多，因此，對混凝土試件采用頻率要比普通混凝土采用頻率要高很多；二是混凝土養(yǎng)護(hù) 。因高性能混凝土的水灰比非常低，因此，在混凝土試件內(nèi)，極易出現(xiàn)很大拉應(yīng)力，因此，在養(yǎng)護(hù)過程中，最好在水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，同時還要有效控制水的溫度。在對混凝土試件的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測定之前，要在自然條件下存在數(shù)天，這樣混凝土強(qiáng)度測定值會更準(zhǔn)確；三是測定混凝土強(qiáng)度。結(jié)合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在測定高強(qiáng)度混凝土試件時，使用標(biāo)準(zhǔn)試件與高剛度承壓板試驗(yàn)設(shè)備，這樣可確保加荷的勻速進(jìn)行。只有這樣，才可確保高性能混凝土試件強(qiáng)度測定的真實(shí)性。
綜上所述，高性能混凝土在我國應(yīng)用已比較普遍，但在材料和施工技術(shù)方面應(yīng)完善，以此文希望廣大混凝土技術(shù)人員深入探討，以進(jìn)一步提高高性能混凝土的施工質(zhì)量。
（經(jīng)營一部供稿）
參考文獻(xiàn)：
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