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1、高性能混凝土知识培训 4.1 混凝土搅拌生产前，应测定砂、石含水率和砂中含石量，并据以换算施工配合比。要对首盘浇注的混凝土进行温度、坍落度、含气量、水胶比和泌水率等检测，并做好记录。4.2 生产中，应根据混凝土拌和物工作性能（坍落度与和易性）和环境条件（日晒刮风下雨）等测定砂、石含水率，及时调整施工配合比。A 当发现混凝土坍落度明显增大时，在计量系统计量准确的前提下，应是砂石含水率增大所引起，此时可按坍落度每增大20减水约5的经验，同时增加5湿砂和减少5水以降低坍落度。B 当发现混凝土坍落度明显降低时，在计量系统计量准确的前提下，应是砂石含水率降低所引起，此时可按坍落度每降低20增水约5的经验
2、，同时减少5湿砂和增加5水以提高坍落度。C 当发现混凝土拌和物和易性明显变坏时，在计量系统计量准确的前提下，应是砂中含石率或粗骨料级配发生了明显变化所至，此时应实测砂的含石率和粗骨料的实际级配，再通过计算使粗骨料的大小两种粒级搭配合理，将粗骨料的级配调整到适宜范围内，并据砂的实际含石率调整湿砂和小石子用量，以改善混凝土拌和物的和易性。5 混凝土生产中的检验项目及检验批次控制5.1 坍落度混凝土拌制过程中，应对混凝土拌和物的坍落度进行测定，测定值应符合理论配合比的要求，偏差不宜大于20。每拌制50m3混凝土或每工作班测试不应少于1次。5.2 含气量混凝土拌和物的入模含气量应满足设计要求，每拌制5
3、0m3混凝土或每工作班测试不应少于1次。5.3 混凝土施工质量控制5.3.1 坍落度混凝土运至浇筑地点后入模前，应对混凝土拌和物的坍落度进行测定，测定值应符合浇筑工艺要求。每拌制50m3混凝土或每工作班测试不应少于1次。5.3.2 含气量混凝土拌和物的入模含气量应满足设计要求，每拌制50m3混凝土或每工作班测试不应少于1次。5.3.3 混凝土入模温度冬期施工时，混凝土的入模温度不应低于5；夏期施工时，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30。每工作班至少测温3次，并填写测温记录。5.3.4 检查试件 每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。 每工作班拌制的同一配
4、合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。 现浇混凝土的每一结构部位，取样不得少于一次。 每次取样应至少留置一组试件，具体留置组数按设计要求、相关标准规定和实际需要确定。 当设计对混凝土的弹性模量有要求时，其弹性模量必须符合设计要求。其在浇筑地点随机抽样制作的标准条件养护28d弹性模量试件不得少于一组。 当设计对混凝土抗渗等级有要求时，其抗渗等级应符合设计要求。抗渗试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作。每5000m3同配合比、同施工工艺的混凝土应至少制作抗渗检查试件一组（6个），不足5000m3时也应制作抗渗检查试件一组。5.3.5 同条件养护试件a 桥梁每墩台、每孔（片）梁和按不同强度等
5、级制作抗压强度同条件养护试件检验各不少于一次。且累计养护温度1200时进行检测。b 当设计对混凝土的弹性模量有要求时，其弹性模量必须符合设计要求。其在浇筑地点随机抽样制作的随构件同条件养护的终张拉、放张弹性模量试件不得少于一组。第二部分 高性能混凝土工艺知识1高性能混凝土 (high performance concrete)的定义以耐久性为基本要求并用常规材料和常规工艺制造的水泥基混凝土。这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。2客运专线高性能混凝土的特点A较
6、严格的原材料品质要求B混凝土强度等级具体要求C流动度根据施工要求确定D均有含气量要求E电通量、抗裂性、抗碱骨料反应作为基本耐久性指标F根据环境作用等级和结构部位要求抗腐蚀、抗冻、抗渗性能等耐久性指标3混凝土如何高性能化3.1高性能混凝土的结构特点高性能混凝土是在与普通混凝土相对比的基础上提出的概念。相比而言：A孔隙率很低B水化物中Ca(OH)2减少、CSH和AFt增多C未水化颗粒多，未水化颗粒和矿物细掺料等各级中心质增多，各中心质间距离缩短，有利的中心质效应增多，中心质网络骨架得到强化D界面过渡层厚度小，并且孔隙率低、 Ca(OH)2数量减少，取向程度下降。3.2混凝土高性能化的途径和方法A
7、降低水胶比可大量减少水泥石的孔隙。在无外加剂掺入的情况下，水灰比大于0.5时混凝土才具有可施工的流动性。方法：掺入高效减水剂B改善砼中水泥石与粗骨料之间的界面结构普通混凝土粗骨料与水泥石之间的界面上积滞着大量的Ca(OH)2；Ca(OH)2在界面上的结晶与定向排列，是混凝土强度与耐久性低下的主要原因。改善砼中骨料与水泥石之间的界面结构，是高性能砼必须解决的关键技术。方法：掺入矿物质掺合料 C 改善混凝土中水泥石的孔结构引入封闭孔，在相同的孔隙率下，封闭孔的渗透系数最低。方法：掺入优质引气剂。4影响混凝土性能的因素4.1水泥特性对混凝土影响高含碱量、高比表面积、高C3S、高C3A、高SO3使水泥
8、水化热大、水化快、早期强度高、徐变小、使混凝土延伸性低。易使混凝土温度收缩、自收缩和干燥收缩使混凝土开裂。4.2骨料特性对混凝土影响集料特性对混凝土耐久性的影响光滑的表面界面粘结性差碱活性ASR高空隙率不利于抗收缩和抗冻融低弹模增加体积收缩级配差增加水泥用量高含泥量粘结性差，增加干燥收缩很低的热膨胀系数与浆体变形不一致4.3拌和物特性对混凝土耐久性的影响拌和物特性对混凝土耐久性的影响高水泥用量提高温度，增加收缩和易裂性低水泥用量增加渗透性高用水量增加体积收缩高细度掺和料增加自收缩和干燥收缩早强剂、防冻剂减小徐变、增加收缩4.4矿物掺和料对混凝土性能的影响4.4.1矿物掺合料的种类A粉煤灰（FA
9、）：发电厂煤粉燃烧后的未燃尽无机残渣。B磨细矿渣粉（BFS）：主要成份为CaO2、Al2O3和SiO2等。来自于铁矿石炼铁高炉。C硅粉（SF）：硅和含硅合金时所产生的副产品。D偏高岭土粉（MK）：黏土经煅烧生成的无定形铝硅酸盐。E天然沸石粉（NZ）。4.4.2矿物掺合料的作用矿物掺合料填充胶凝材料的空隙，参与胶凝材料的水化反应，除了降低水化热、提高混凝土的密实度外，还改善混凝土的界面结构，提高混凝土的耐久性与强度。A填充骨料的间隙及形成润滑膜；B消纳氢氧化钙，改善过渡区（火山灰反应），同时生成胶凝性产物；C对水泥的分散作用，降低水胶比，改善水泥在低水胶比下的水化环境；D延缓初期水化速率，形成较
10、低水胶比、较大水灰比的有利环境；E降低温升，改善徐变能力，减小早期形成热裂缝的危险。 4.4.3粉煤灰对混凝土性能的影响粉煤灰的密度只有水泥的2/3，因此采用大掺量粉煤灰混凝土，同时添加高效减水剂时，可以大幅度降低水胶比，获得普通混凝土条件下无法达到的使用效果。4.4.3.1新拌混凝土A增加浆体含量、增大粘聚性、不易离析，改善可泵性，容易振实；B延缓拌合物凝结时间，减小坍落度损失；C减小泌水速率，但凝结时间延长(尤其低温季节），需要及早覆盖养护；D降低水化热。4.4.3.2硬化混凝土A早期强度发展速率延缓（程度取决所用水泥），但也随温度升高加快；B早期应力松弛作用强，抗裂性能好；C后期微结构密
11、实、强度增长幅度大，耐久性良好；D预防混凝土的耐久性病害发生，如碱骨料反应。E提高混凝土抵抗环境因素劣化破坏的能力。抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透等。大掺量粉煤灰混凝土强度发展规律：水泥 150 kg/m3；粉煤灰200 kg/m3；水胶比0.29。混凝土抗压强度： 3天 22MPa（试件） 7天 34MPa 28天 52MPa 90天 70MPa 365天 100MPa4.5外加剂对混凝土性能的影响高效减水剂能降低砼的水灰比、增大坍落度和控制坍落度损失，赋予混凝土高的密实度和优异的施工性能。4.5.1减水剂的对比品种第一代减水剂第二代减水剂第三代减水剂性能木钙、木钠、木镁等萘系、密胺系、氨基磺酸
12、系、脂肪系等聚羧酸系减水率一般掺量：5%8%饱和掺量：12%左右一般掺量：15%20%饱和掺量：30%左右一般掺量：25%30%饱和掺量：大于45%对混凝土拌合物综合性能的影响超掺时，缓凝严重，引气量大，强度下降严重，单用时易引起混凝土质量事故掺萘系混凝土拌合物的坍落度损失大、易泌水掺密胺系混凝土拌合物坍落度损失大、粘度大混凝土拌合物流动性和流动性保持好，很少发生泌水、分层、缓凝等现象强度发展28d强度比一般在115%左右28d强度比一般在120%135%左右28d强度比一般在140%以上对混凝土体积稳定性的影响对混凝土的体积稳定性影响不大萘系增加混凝土塑性收缩，一般也增加混凝土28d的收缩率
13、。密胺系可降低混凝土28d的收缩率与萘系相比，对混凝土塑性收缩的影响大大减少，一般不增加混凝土的28d收缩率。钾钠离子不大一般在5%15%之间一般在0.2%1.5%之间环保性能及其他有害物质含量环保性好，一般不含有害物质环保性能差，生产过程使用大量甲醛、萘、苯酚等有害物质，成分中也含有一定量的有害物质。生产和使用过程中均不含任何有害物质，环保性能优异。4.5.2聚羧酸系减水剂的特点A高减水率水泥的分散能力强，减水率高，可大幅度降低砼单方用水量B坍落度损失小混凝土拌合物的流动性大，且保持混凝土坍落度损失功能好；高性能砼坍落度经时变化水灰比WC(%)减水剂细骨材率s/a(%)单位量(kg/m3)坍
14、落度种类使用量(C*%)水水泥0分30分60分90分35高性能AE减水剂0.94117048619.019.018.518.01.121.521.521.020.5C不含Na2SO4,碱含量低，对混凝土耐久性有利。D收缩小，对防止混凝土开裂有利E分子结构易于设计，容易接枝合成不同性能要求的产品4.6浇筑特性对混凝土耐久性影响浇筑特性对混凝土耐久性影响材料温度高浇筑后混凝土温度高环境温度高加速水化和干燥离析不均匀收缩表面水分蒸发快可造成塑性裂缝养护不足时早期干缩、长时间则凝胶多，后期干燥收缩大4.7环境对混凝土耐久性的影响环境特性对混凝土耐久性的影响气候干燥混凝土干燥开裂混凝土处于地面以上无水分补充严寒地区路桥除冰盐影响冻融循环受冻融循环而开裂存在氯化物腐蚀钢筋存在硫酸盐等侵蚀性介质侵蚀混凝土5混凝土耐久性指标5.1电通量设计使用年限级别一(100年)二(60年)、三（30年)电通量（56d），CC3020002500C30C4515002000C50100015005.2抗裂性5.3混凝土保护层厚度5.4抗碱骨料反应性能 5.5氯盐
