高强混凝土的性能及应用

　　高强混凝土的性能及应用冯小峰（太原铁路成人中专）高强混凝土的性质，并对实际工程中高强混凝土合格性判断、高强混凝土施工进行了分析，得出高强混凝土是一种经济高效、实用的现代化建筑材料。

　　强度指标=高强混凝土是指C4及其以上强度等级的混凝土伴随着工程材料质量和施工技术的不断提高，特别是高层、超高层建筑及大跨度结构的发展需要，一般的普通混凝土己逐渐不能满足工程需要，因此，研究和制备高强度混凝土是十分必要的。我国建筑业“九五”期间重点推广应用项目之一，就是在结构工程中推广应用和研究开发高性能混凝土目前高层建筑和轨枕、预制桥梁中己推广应用C60混凝土，2000年在超高层建筑底层、预制桥梁、屋架、吊车梁、管、轨枕等混凝土制品中普遍采用C60昆凝土，并进行C8（混凝土的工程试点工作。采用高强混凝土能大大降低结构自重，并能节约水泥用量，可取得很高的经济效益和社会效益现谨对高强混凝土的组成材料、配合比设计、强度检验及施工四方面进行简要的分析，以供大家1高强混凝土组成材料及选择混凝土是一种复杂的非匀质材料，原材料不同的混凝土，其强度高低差异很大对高强混凝土而言，影响强度的因素比普通混凝土更为复杂，主要体现在以下几方面1. 1胶凝材料胶凝材料是影响混凝土强度的主要因素。配制高强混凝土，应采用矿物组成合理，细度合格的高标号水泥，应选用标号不低于525号的优质水泥。配制C60及以上强度等级的混凝土所用水泥，其活性不应低于55MPa.此外，高强混凝土的水泥用量不仅直接影响到水泥石与界面的粘结力，而且也影响施工中的工作强度；因此水泥在混凝土中的用量比例应适当，用量过少强度必然不足，但含量过高则会引起水化放热速度太快，或收缩量过大等问题，所以水泥用量不宜超过550 kg/m3.总之，选择水泥的依据是在既定抗压强度的前提下，以经济适用为准。

　　1.2集料粗集料在混凝土中起主要骨架作用，因而须选用优质集料，即采用高强度集料和活性集料。根据规范配制高强度混凝土时，必须采用强度指标大于2的粗集料，即：岩土抗压强度1混凝土强度等级另一方面，制备高强混凝土，应采用立方形的碎石，同时粗集料的表面应干净而无粉尘，否则势必影响混凝土内部的粘结力，必要时应对集料进行冲洗，规范要求泥的质量分数不宜超过1%，针片状颗粒含量不宜超过。对C60及其以上强度等级的混凝土，其集料*大粒径不宜超过31.配制高强混凝土时，细集料宜选用中砂，其泥的质量分数不宜超过2%，细度模数2 1.3拌合水及外加剂为加深水泥颗粒的水化作用，从而提高混凝土：冯小峰，男，1966年12月生，讲师，研究方向：混凝土结构设计，太原，030009的强度，可利用磁化水来提高活性目前在一般情况下，无影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，且pH> 4的水均可采甩对于外加剂，为使混凝土强度得到提高，国内常采用高效能减水剂与高标号水泥掺配使用，常见用于配制高强度混凝土的减水剂主要有NNO，MF及木质素磺酸盐系等减水剂。采用数理统计法，用其强度的均值和标准差，变异系数和保证率等参数来描述对某种高强混凝土，经随机取样测其强度，再经数据整理绘成强度频率分布曲线，如能进行良好的质量控制，则其强度波动规律基本上可视为正态分布，如图所示2高强混凝土的配合比设计合理地确定高强混凝土的配合比是保证高强混凝土达到设计要求的一个重要方面。高强混凝土配合比的计算方法和步骤与普通混凝土的配合比设计步骤基本相同，但外加剂和矿物掺料及其对混凝土性能的影响应通过试验确定。

　　计算高强混凝土配合比时，其用水量可在普通混凝土用水量的基础上采用减水率法加以修正。

　　在不掺外加剂的混凝土用水量中扣除按外加剂减水率计算得出的减水量即为掺减水剂时混凝土的用水量：mw mwa未掺外加剂混凝土每立方米中的用水量；u一外加剂的减水率不同e值的正态分布频率分布曲线窄而高，说明强度测定值比较集中，生产质量水平较高，如果曲线宽而矮，则说明强度值离散程度大，生产质量水平较差曲线与横坐标之间的面积表示频率（概率）总和，等于100%.概率是指试验所得数据落在图形中的机会，可用分布函数表示如所示配制高强混凝土所用砂率，应按确定合理砂率所规定的方法，经试验确定。在工程实践中常采用以下几种方式来提高高强混凝土强度：改善胶凝材料的矿物组成，加细度，使用快硬高强水泥或其他特种水泥；使用坚硬、致密的岩石与质量良好的砂；掺用早强剂减水剂或高效减水促凝剂；采用低水灰比，低砂率的干硬性混凝土；成型时，采用强制式搅拌，高频加压振捣，真空作业、离心、喷射等，以提高混凝土的密实度3高强混凝土强度的检验评定为保证结构的可靠度，对混凝土生产的不同阶段进行质量控制是一项非常重要的工作，而混凝土抗压强度则是检验高强混凝土质量的一个重要指标，具体表现在以下方面3. 1混凝土抗压强度合格性控制评定一批高强混凝土的强度质量时，只能从检验批的总体中，随机抽取若干组试件进行破坏性试验，并以此试验结果来推断总体质量状况受材料、施工条件试验条件等因素影响，常造成高强混凝土强度的波动）1为对1混凝土质量进行有效的控制，通常lblishingHouse.Allrightsreserved.其中：~f= f为高强混凝土的强度平均值，但对被测样本而言，其样本均值并不说明其强度的波动性，而标准差则为衡量混凝土强度波动性大小的指标它表明分布曲线的拐点距强度平均值的距离。e值愈大，说明其强度离散程度愈大，混凝土质量也愈不稳定。标准差计算式为：离散程度大小的相对指标为变异系数变异系数W值愈小，则混凝土质量愈稳定，混凝土生产质量水平也愈高变异系数计算式为：强度保证率是指混凝土强度总体中大于设计强度等级的概率，可用频率近似值表示，以强度分布曲线上的阴影部分来表示，阴影面积与总面积的比就是设计强度等级的强度保证率混凝土强度保证率P的计算方法如下：由高强混凝土设计强度等级（/，k）强度平均值变异系数W或标准差（e）求概率度t由概率度t根据正态分布曲线方程求出保证率不同t值的保证率P，也可由表成得。

　　表1强度保证率表3.2混凝土强度合格评定的方法及选择当混凝土的生产条件在较长时间能保持一致，每批混凝土强度标准差e可按常数考虑，且其数值可根据前期生产累计的强度数据加以确定，符合以上情况，则采用标准差己知的统计方法。

　　当生产连续性较差，即在生产中无法维持基本相同的生产条件，或生产期较短无法积累强度数据以计算可靠的标准差参数时，检验评定条件中的强度标准差只能直接根据每一验收批抽样的强度数据确定即采用标准差未知的统计方法对于小批量零星混凝土的生产方式，不具备按统计方法评定混凝土强度的条件，则采用非统计法，但高强混凝土一般无此小批量生产方式，因而这种方法通常不于考虑3.3混凝土的合格性判断当验收结果满足上述两种统计方法时，该批高强混凝土判为合格，当不能满足上述要求时，该批高强混凝土判为不合格。

　　由不合格高强混凝土制成的结构或构件应进行鉴定，对不合格的结构或构件必须及时处理结构施工期间需短暂负荷时的高强混凝土强度，应满足设计要求或现行国家标准的有关规定。

　　4高强混凝土施工配制高强混凝土应采用高标号水泥，水泥细度大，凝结硬化快，因此应尽量缩短施工时间。目前施工时主要采用强制式搅拌机二次投料工艺拌制干硬性混凝土，即先拌合砂浆再投入粗骨料，这种投料方法，混凝土拌制均匀，有利于其强度的提高在振动成型时，国内采用高频电磁振动器并加减水剂，既能振动粗细骨料，又能振实水泥颗粒，同时减水剂使水泥颗粒均匀分散，降低水灰比，特别是对于干硬性混凝土，可使混合物液化，便于施工。

　　除振动成型之外，高频加压振捣、真空作业离心喷射等工艺，都可用于高强混凝土的施工其中由喷射混凝土演变而来的造壳混凝土工艺，通过控制砂粒的面干含水率，改善水泥与粗细骨料以及砂浆与粗骨料的界面状态，可提高混凝土强度30%~40%.操作时，将喷射混凝土分为砂浆和干骨料两部分，分别以压缩空气压送至喷嘴附近的混合管处合流，再由喷嘴喷出。同时设一台砂子湿度控制器，对砂子进行处理，使处理后的砂子表面含水率为4%~6%，然后将砂子分成两部分，一部分作为干骨料71994-2014ChinaAcademicournal EleCtrniCPuMsh与石子安比例配合Ue分送入搅拌机配制造壳砂浆工程实践表明，造壳喷射混凝土回弹率小，粉尘少，早期强度高，混凝土变异系数低，容易配制高强混凝土高强混凝土是建筑材料发展的方向之一，具有很高的科技含量和广大的发展前景伴随着中西部地区的发展和我国经济的腾飞，高强混凝土的使用必将更加广泛也必将为我国四化建设带来更多的经济效益和社会效益。