对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨
2011年海南省
专业技术人员继续教育培训班
题 目：专 业：姓 名：指 导：
（论文）
高性能混凝土技术及其可持续发展的探讨
施 工 管 理
陈 士 良
姜 博
日 期：2012年 1 月
对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨
[摘 要] 介绍了高性能混凝土的发展过程，阐明了高性能混凝土的特征，例举出我国关于高性能混凝土的施工技术，并对其发展趋势作出展望，指出要降低高性能混凝土的强度界限，重视提高其工作性、耐久性，加快向绿色高性能混凝土的转化。
[关 键 词] 高性能混凝土；可持续发展；强度；耐久性；技术途径；环境
对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨
引 言
混凝土作为重要的建筑材料，经历了普通混凝土——高强度混凝土——高性能混凝土的发展过程。最初，混凝土技术的优劣是以强度作为主要依据的。特别是上世纪70年代末，由于减水剂和高活性混凝土掺合料的开发和应用，使高强混凝土的制备进入了一个新阶段，采用普通混凝土施工工艺，已能较容易配制出80～100 MPa的高强混凝土。但是，随着破坏造成的结构崩塌事故在各地接连发生，使人们意识到混凝土强度增加带来的脆性问题已影响到高强混凝土的使用安全。特别是诸如海洋、核电站、高层、大跨度建筑工程领域提出的各种苛刻的要求，迫使混凝土朝着高性能化方向发展。目前，混凝土的高性能化已引起各国土木建筑与材料工程界的高度重视。据预测，今后的100～200 a内，混凝土将成为最主要的工程结构材料，而高性能混凝土将占主导地位。
对现代混凝土的施工及应用技术的一些研讨
1.1. 高性能混凝土的定义及特征
1990年5月，美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土协会(CAI)召开会议，首次提出高性能混凝土（HPC）这个名词。对高性能混凝土至今国际上没有一个公认的定义，美国和加拿大的学者强调并侧重的是硬化后混凝土的性能，特别是耐久性；而日本学者则重视混凝土在新拌状态的高流动性与自密实性。综合各国学者的意见，高性能混凝土既然名之为“高性能”，就意味着能体现工程设计和施工所要求的综合的优异的技术特性。具体体现在：1、具有高抗渗性（高耐久性的关键性能）。2、具有高体积稳定性（低干缩、低徐变、低温度应变率和高弹性模量）。3、具有适当的高抗压强度。4、具有良好的施工性能（高流动性、高粘聚性、达到自密实）。
1.2. 高性能混凝土的研究现状与热点
长期以来，混凝土一直被认为是坚固耐久的材料，但实践证明普通混凝土并
不总是耐久的。许多国家当初修建的一些基础设施工程已进入老化期，其维修和更新不仅耗资巨大而且影响社会生产和生活秩序。以美国为例，美国1992年在这方面的维修费用已高达2580亿美元，为当年造价的4倍。因此，如何改善混凝土的耐久性和解决混凝土的脆性问题，配制出工作性能优良、使用寿命长于100a 甚至达到200～300a 的高性能混凝土，成为非常迫切的重要课题。
2.1.混凝土裂缝防治技术
（1） 主要技术内容
混凝土裂缝已成为混凝土工程质量通病，如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切希望解决的技术难题。然而防治混凝土裂缝是一个系统工程，包括设计、材料、施工中每一个技术环节。本技术主要是叙述防治裂缝的一些关键技术，提高混凝土抗裂性能，从而达到防治混凝土裂缝的目的。本技术的主要内容包括：设计的构造措施、混凝土原材料（水泥、掺合料、细骨料、粗骨料）的选择、混凝土配合比对抗裂性能影响因数、抗裂混凝土配合比设计以及抗裂混凝土配合比优化设计方法以及施工中的一些技术措施等。 （2） 技术指标
对于如何评价混凝土原材料及混凝土抗裂性能，本技术提供了相应的试验方法和评价指标，使其具有可操作性。 （3） 适用范围
本技术是用于具有较高抗裂要求的混凝土结构的设计、原材料的选择、抗裂混凝土配合比的设计和施工以及混凝土抗裂性能的评价。 （4） 已应用的典型工程
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已在试点工程中应用，取得良好的效果。并给出具体的工程实例。
2.2.自密实混凝土技术
（1）主要技术内容
混凝土在自重的作用下，不采取任何密实成型措施，能充满整个模腔而不留下任何空隙的均质的混凝土称之为自密实混凝土。本技术提供的主要技术内容：对混凝土原材料的技术要求、自密实混凝土设计要点即流动性、充填性、抗离析性以及保塑性和自密实混凝土配合比设计等。
（2）试验方法及评价指标
本技术给出了相应的试验方法和评价指标，并给出如何在工地控制自密实混凝土拌合物性能的具体规定。
（3）使用范围
适用于难以用机械振捣的混凝土的浇筑。由于自密实混凝土细分含量较大，更应重视混凝土抗裂性能。在采取抗裂措施的情况下，自密实混凝土抗裂性能相对较差。不适用于连续墙、大面积楼板的浇筑。
（4）工程应用实例
本技术给出了自密实混凝土在深圳赛格广场钢管混凝土应用实例。从混凝土原材料的选择、混凝土配合比设计、混凝土拌合物验证性试验、现场模拟试验直至现场施工，叙述了自密实混凝土技术的全过程，并制订了《自密实混凝土质量标准》、《生产技术规程》和《施工技术规程》以确保自密实混凝土的施工质量。
2.3.混凝土耐久性技术
（1）主要技术内容
在以往的混凝土配合比设计中，主要考虑的是强度指标，对耐久性考量较少。高性能混凝土以高工作性、高强度、高耐久性为特征，区别于普通混凝土。对于海洋工程、喷洒化冰盐的公路与桥梁工程、盐渍池区的工程，由于氯盐侵入混凝土导致钢筋锈蚀，引起混凝土膨胀开裂，严重影响了建筑物使用寿命。提高其耐久性的最重要的技术措施就是采用高抗氯离子渗透性的高性能混凝土，从根本上提高混凝土本身的护筋性能。采用常规材料、常规工艺可以在常温下配制出抗氯离子渗透能力和抗冻融能力都较强的高性能混凝土。配制的关键在于选用与水泥相匹配的高效减水剂，在水胶比不大于0.35的条件下，是用粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等矿物掺和料替代部分水泥作胶凝材料。这些磨细矿物掺和料在拌制的混凝土中发挥填充效应和火山灰反应，使混凝土变得更加致密，从而降低混凝土的渗透性。降低混凝土拌合物的用水量，采用低水胶比是提高混凝土耐久性的关键。