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高性能混凝土配合比设计及应用
摘要:本文通过对高性能混凝土的材料组成,新拌混凝土的各种性能进行配合比设计,不断进行优化,最终确定最佳试验室配合比。试验结果表明,采用常规材料、常规工艺,在常温下,用与水泥匹配的高效减水剂,掺入适量活性掺合料,完全可以配制出高强度、高耐久性的高性能混凝土。
关键词:高性能混凝土;特性;配合比设计;应用
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
一、高性能混凝土(HPC)特性
:新拌混凝土的工作性是一个综合指标,如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性(坍落度15cm~25cm)及流动度经时损失小,以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平,即好的填充性。最终得到均匀稳定的混凝土。
:现代建筑向高层化、大跨度方向发展,在高层建筑中需要更高强的混凝土,同时HPC可能比普通混凝土要耐久得多,这是因为在设计配合比时,就考虑到耐久性问题。特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小、水化放热低,因而提高了混凝土抗裂缝能力,无初始结构缺陷。硬化后的混凝土密实、渗透性低。这些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高,最终得到耐久性好的混凝土。
二、高性能混凝土的原料选择
高性能混凝土配制后要同时满足符合高性能混凝土的3个基本要求:①新伴混凝土良好的工作性;②硬化混凝土的高强度;③硬化混凝土的高耐久性。
、标号及水泥的用量选择
原则上说,配制高性能混凝土应尽可能采用C3A含量低、强度等级高的水泥。但考虑生产成本等因素,不同强度和性能要求的高性能混凝土可选择不同标号及不同品种的水泥。另外,水泥强度等级的选择还与所采用的减水剂和活性超细粉的种类、品质及施工工艺有一定关系。一般说来,如果采用较先进的施工工艺和选用减水率较大的减水剂及比表面积较高的活性超细粉,品种则应优先考虑采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。对于一些体积较大的混凝土工程,仍应注意因水化热温升过大引起的破坏,应选用中低热水泥。和配制普通混凝土一样,水泥用量不仅影响新拌混凝土的和易性,而且影响混凝土的强度,耐久性用收缩变形等一系列性能。水泥用量低,混凝土的强度降低,但水泥用量过高,又会出现水化热彩旗过高并引起混凝土化学收缩、干湿变形和蠕变性增加。
(石子)选择
高性能混凝土强度和耐久性提高的主要原因之一是集料与硬化水泥浆体界面得到了改善和强化。最好选用质量致密坚硬、强度高的花岗石、大理岩等品种的粗集料。粗集料的最大粒径控制应控制在10~20mm之间。在粗集料的级配上,宜采用连续级配,以利于增加混凝土结构的致密程度。
(砂)选择
砂的品质应达到GB/T14684-93建筑用砂标准中规定的优质砂标准。砂的细度模数应控制在MX=~,对于要求混凝土标号在C50~C60的高性能混凝土,~。
活性超细粉
活性超细粉的种类(火山灰活性)和细度是影响高性能混凝土的关键因素之一。活性超细粉的火山灰活性越高,细度越高,对高性能混凝土的强度及耐久性提高越是有利。
高效减水剂
减水剂对新拌混凝土工作的影响除减水率等本身的性能有关外,还