1、建筑施工之高性能混凝土高性能混凝土是用現代混凝土技術制備的混凝土。它是相對于普通混凝土而言，因而它不是混凝土的一個品種，而是以廣義的動態的可持續發展為基本要求并適合工業化生產與施工的混凝土的組合。高性能混凝土的基本條件是有與使用環境相適應的耐久性、工作性、體積穩定性和經濟性。高性能混凝土水化硬化特點：高性能混凝土配制的特點是低水膠比、摻用高效減水劑和礦物細摻料，因而改變了水泥石的亞微觀結構，改變了水泥石與骨料間界面結構性質，提高了混凝土的致密性。高性能混凝土的制備不應該僅是水泥石本身，還應包括骨料的性能，配比的設計，混凝土的攪拌、運輸、澆筑、養護以及質量控制，這也是高性能混凝土有別于以強度為主

2、要特征的普通混凝土技術的重要內容。1 高性能混凝土原材料1水泥并不是所有水泥都適合配制高性能混凝土，配制高性能混凝土的水泥應該有更高的要求，除水泥的活性外，應考慮其化學成分、細度、粒徑分布等的影響。在選擇時應考慮下述原則：（1）宜選用優質硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。無論是在水泥出廠前還是在混凝土制備中摻入的礦物摻合料，都需要比水泥熟料更大的細度和更好的顆粒級配。（2）宜選用42.5級或更高等級的水泥。如果所配制的高性能混凝土強度等級不太高，也可以選用32.5級水泥。（3）應選用C3S含量高、而C3A含量低（少于8%）的水泥。C3A含量過高，不僅水泥水化速度加快，往往會引起水泥與高效外加劑相互適

3、應的問題，不僅會影響超塑化劑的減水率，更重要的是會造成混凝土拌合物流動度的經時損失增大。在配制高性能混凝土時，一般不宜選用C3A含量高、細度細的R型水泥。（4）水泥中的堿含量應與所配制的混凝土的性能要求相匹配。在含堿活性骨料應用較集中的環境下，應限制水泥的總堿含量（Na2O+0.658K2O）不超過0.6%。（5）在充分試驗的基礎上，考慮其他高性能水泥。2外加劑用于高性能混凝土的外加劑主要是高效減水劑，其次還有緩凝劑、引氣劑、泵送劑等。（1）高效減水劑高性能混凝土離不開高效減水劑。任何一種外加劑都有一個與水泥等膠凝材料適應性問題，應通過試驗來確定。高效減水劑的減水率應該在20%以上，有時甚至高

4、達25%以上；普通減水劑不僅減水率低（一般10%以下），而且摻量較低（如木鈣不能超過0.3%），超過了反而有害，而高效減水劑則可高比例摻入水泥，除經濟因素外，對混凝土并無不利影響。常用的高效減水劑主要是三聚氰胺系、萘系和胺基磺酸鹽系。目前國內高效減水劑以萘系為主，產品型號有NF、UNF、FDN、NSZ、DH、SN及NNO等。三聚氰胺系為樹脂類高效減水劑，產品型號有SM、JZB-1、SP401等。胺基磺酸鹽系有AN3000、DFS-II等。為了改善高效減水劑的性能，降低成本，常常將高效減水劑與緩凝劑一起使用。通過優化各外加劑的比例和摻量，可以獲得改善混凝土強度增長性質，改善拌合物工作性和減少流動

5、性經時損失。目前我國生產的高效減水劑產品多是這樣復合配制而成的，有時在復合配制時摻入“載體”以降低成本，如此對配合比設計帶來麻煩。建議選購合適的高效減水劑母體，再根據性能要求和所用原材料進行試配。即使同為萘系高效減水劑，不同生產廠家使用的原料和工藝也不盡相同，這更提出了注重復合配制和試配的重要性。（2）其他外加劑在高性能混凝土中，為了改善拌合物及硬化后混凝土的性能，常常也引入一些其他的外加劑，如緩凝劑、引氣劑、防凍劑、泵送劑等。預拌混凝土的大量使用，常常需要調劑混凝土拌合物的凝結時間，在夏季施工以及大體積混凝土施工中更為突出，往往需要復合使用緩凝劑。緩凝劑的緩凝效果和水泥組成、水膠比、緩凝劑摻

6、入順序、外界環境等有關。如C3A和堿含量低的水泥，緩凝效果較好；在混凝土攪拌24min后摻入，比將緩凝劑加入拌合水中，凝結時間可延長23h。摻有粉煤灰的高性能混凝土，凝結時間隨摻量增大而不斷延緩，摻礦渣粉或硅粉等對凝結時間影響相對較小。不同緩凝劑亦存在與高效減水劑和水泥的相容性問題，應通過試驗確定。引氣劑配制高性能混凝土，雖然混凝土的強度等級不是很高，但提高了混凝土的工作性和均質性，改善了混凝土的抗滲性和抗凍性。用于混凝土的引氣劑主要是聚乙二醇型的非離子表面活性劑。引氣劑在混凝土中形成大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡，可以進一步提高混凝土的流動性和改善混凝土的耐久性。但是由于氣泡的引入提高了

7、混凝土的孔隙率，因而使混凝土的強度及耐磨性有所降低。加入引氣劑的混凝土，必須采用機械攪拌，攪拌時間不小于3min，也不宜大于5min，采用插入式振動器時，振動時間不應超過20s。3礦物細摻合料礦物細摻合料是高性能混凝土的主要組成材料，它起著根本改變傳統混凝土性能的作用。在高性能混凝土中加入較大量的磨細礦物摻合料，可以起到降低溫升，改善工作性，增進后期強度，改善混凝土內部結構，提高耐久性，節約資源等作用。其中某些礦物細摻合料還能起到抑制堿-骨料反應的作用。可以將這種磨細礦物摻合料作為膠凝材料的一部分。高性能混凝土中的水膠比是指水與水泥加礦物細摻合料之比。礦物細摻合料不同于傳統的水泥混合材，雖然兩

8、者同為粉煤灰、礦渣等工業廢渣及沸石粉、石灰粉等天然礦粉，但兩者的細度有所不同，由于組成高性能混凝土的礦物細摻合料細度更細，顆粒級配更合理，具有更高的表面活性能，能充分發揮細摻合料的粉體效應，其摻量也遠遠高過水泥混合材。如磨細礦渣的摻量可以占膠凝材料總量的70，甚至到80。高性能混凝土應首選用需水量小的礦物細摻合料。不同的礦物細摻合料對改善混凝土的物理、力學性能與耐久性具有不同的效果，應根據混凝土的設計要求與結構的工作環境加以選擇。使用礦物細摻合料與使用高效減水劑同樣重要，必須認真試驗選擇。（1）粉煤灰高性能混凝土所用粉煤灰從原材料上有所要求，要選用含碳量低、需水量小以及細度大的I級或II級粉煤

9、灰（燒失量低于5%，需水量比小于105%，細度45m篩余量小于25%）。隨著我國電廠煤燃料和工藝的改進，粉煤灰的品質大幅度改善，使得大量利用粉煤灰配制高性能混凝土成為可能。由于粉煤灰粒子大部分為實心和中空的表面光滑的球狀，因此在滿足相同工作度的要求下，可以降低用水量，改善和易性，尤其適合泵送混凝土的應用。粉煤灰的活性主要是火山灰活性，所以混凝土中摻入粉煤灰后，膠凝材料的水化反應放緩，水化熱降低，新拌混凝土的初凝和終凝時間延長，絕熱溫升可以降低，特別有利于大體積混凝土的應用。低水膠比的大摻量粉煤灰混凝土可以有很多的性能（粉煤灰占膠凝材料總量可達50%以上），雖然早期強度在常溫下尚不夠理想，但后期

10、強度得到較大增長，養護溫度越高，強度增長越顯著。粉煤灰除了改善和易性、降低水化熱等外，還有許多其他方面的優點。粉煤灰的品質及其均勻性是保證混凝土質量的前提。控制水膠比在0.36以下，即使摻入占膠凝材料總量50%的II級粉煤灰，混凝土的60d強度也有可能達到60MPa以上。粉煤灰還會提高硬化混凝土的彈性模量，減小收縮和徐變，同時起到改善混凝土抗蝕性能和抑制堿骨料反應的作用。粉煤灰的負面影響主要有：由于粉煤灰的火山灰反應，消耗了一部分Ca（OH）2，混凝土堿性降低，從而在一定程度上影響到混凝土的碳化。但是高性能混凝土由于抗滲性提高，碳化又受到削弱。另一個是粉煤灰中的碳，能吸附引氣劑，使含氣量發生變

11、化，因此對高性能混凝土的粉煤灰更應嚴格控制含碳量。（2）磨細礦渣磨細礦渣是粒化高爐礦渣磨細到比表面積40008000cm2/g而成的。粒化高爐礦渣，是由煉鐵時排出的高溫狀態下熔融爐渣經急速水淬而成。其中的鈣、硅、鋁和錳多處于非結晶的玻璃體。通常認為，粒徑小于10m的礦渣顆粒參與28d前齡期的混凝土強度，1045m的參與后期強度，而大于45m的顆粒則很難水化。現代混凝土技術發現把水淬礦渣單獨磨細后，作為混凝土的摻合料使用，活性可以得到很好激發，混凝土多項性能得到改善和提高，成為配制高性能混凝土的重要技術途徑之一。在配制高性能混凝土時，磨細礦渣的適宜摻量隨礦渣細度的增加而增大，最高可占膠凝材料總量

12、的70%。礦渣磨得越細，其活性越高，但粉磨費用也越高，與粉煤灰相比，其早期活性明顯較高，7d強度可趕超對比普通混凝土，而后期強度繼續增加。（3）超細沸石粉用于高性能混凝土的細沸石粉，與其他火山灰質摻合料類似，平均粒徑10m，具有微填充效應與火山灰活性效應。因而能降低新拌混凝土的泌水與離析，提高混凝土的密實性，使強度提高，耐久性改善。細沸石粉的細度與摻量對混凝土性能具有明顯影響。在一定的細度范圍內增強效果提高，但過細時強度反而有所降低。摻量以5%10%為宜。超細沸石粉配制的高性能混凝土，還具有優良的抗滲性和抗凍性。對混凝土中的堿骨料反應有很強的抑制作用。但是這種混凝土的收縮與徐變系數均略大于相應

13、的普通混凝土。（4）硅粉硅粉最主要的品質指標是SiO2含量和細度。SiO2含量越高、細度越細其活性率越高。以10%的硅灰等量取代水泥，混凝土強度可提高25以上。硅灰摻量越高，需水量越大，自收縮增大。研究發現，在混凝土中摻入1kg硅粉后，為保持其流動度不變，一般需增加1kg用水量。因此一般將硅粉的摻量控制在5%10%之間，并用高效減水劑來調節需水量。在我國因硅粉產量低，價格高，出于經濟考慮，一般混凝土強度高于80MPa時才考慮摻用硅粉。硅粉常常與粉煤灰、礦渣細粉或其他摻合料共摻，以發揮它們的疊加效應，是目前配制高性能混凝土常用的方法。（5）其他摻合料除了上述常用的摻合料以外，還可根據高性能混凝土

14、的設計要求與資源條件，選用其他摻合料。如：磨細石灰石粉、石英砂粉、稻殼灰、凝灰巖粉、偏高嶺土細粉、磷渣粉、鋰渣粉，以及其他一些具有一定化學反應性的細摻料。開發應用這些細摻料還需要進行大量的試驗研究工作。4骨料高性能混凝土對骨料的外形、粒徑、級配以及物理、化學性能都有一定要求，但砂石又是地方性材料，在滿足基本性能的條件下應因地制宜地選擇。隨著配制混凝土強度等級的提高，骨料性能的影響將更為顯著。（1）粗骨料天然巖石一般強度都在80150MPa，因此對了C40C80高性能混凝土，最重要的不是強度，而是粒形特征、品種、級配、粒徑以及堿活性等。品種：應選擇質地堅硬未風化的巖石，如石灰巖、輝綠巖、玄武巖等

15、。巖石的密度越大，吸水率越低，壓碎值越小，其力學性能往往越好。粒形與級配：配制高性能混凝土應選用針片狀含量少的石子，針、片顆粒骨料不但降低混凝土的流動性，而且因其內部缺陷降低強度。石子具有良好的級配，才能使骨料堆積密度增大，用于填充空隙的砂漿量減少，有利于混凝土體積穩定的提高，配制高性能混凝土應采用石子的連續級配，不宜在砂石場將其中粒徑小于10mm的石子分離出去。在含泥量（包括含粉量）滿足要求的前提下，對于中、低強度的混凝土，使用卵石與碎石沒有明顯差別，但隨著強度等級的不斷提高，界面粘結性能成為控制因素，使用碎石或碎卵石優于卵石。粒徑：高性能混凝土應選用粒徑較小的石子。小粒徑的石子，水泥漿體和

16、單個石子界面周長和厚度都小，形成缺陷的幾率小，有利于界面強度的提高。同時，粒徑越小，石子本身缺陷幾率越小。在水膠比相同的情況下，石子粒徑越小，滲透系數也越小。當然石子粒徑也不是越小越好，要同時滿足強度和施工性能的要求。高性能混凝土石子的合理的最大粒徑見表10-90。高性能混凝土石子的合理的最大粒徑 表10-90強度等級石子最大粒徑（mm）C50以下按施工要求選擇C6020C7015C8010粗骨料的品種和彈性模量對混凝土的彈性模量有較大影響，在配合比相同的情況下，石灰巖和輝綠巖配制的混凝土彈性模量高于花崗巖、砂巖配制棍凝土的彈性模量。（2）細骨料高性能混凝土的細骨料宜優先選用細度模量為2.63

17、.2的天然河砂，同時應控制砂的級配、粒形、含雜質量和石英含量。級配曲線平滑、粒形圓、石英含量高、含泥量和含粉細顆粒少為好，避免含有泥塊和云母。當采用人工砂時，更應注意控制砂子的級配和含粉量。如砂子中含有超量石子，不再另行篩分，則應及時調整粗、細骨料比。2 高性能混凝土配合比設計原則高性能混凝土配合比設計不同于普通混凝土配合比設計。至今為止，還沒有比較規范的高性能混凝土配合比設計方法，絕大多數高性能混凝土配合比是研究人員在粗略計算的基礎上通過試驗來確定的。由于礦物細摻合料和化學外加劑的應用，混凝土拌合物組分增加了，影響配合比的因素也增加了，這又給配合比設計帶來一定難度，這里僅參照部分研究人員的試

18、驗結果，提出高性能混凝土配合比設計的一些原則。高性能混凝土的配合比參數主要有水膠比、水膠比確定下的漿骨比、水膠比和漿骨比確定下的砂率和高效減水劑、礦物摻合料的種類及用量。高性能混凝土配合比設計的任務就是正確地選擇原材料和配合比參數，使其矛盾得到統一，獲取經濟、合理的高性能混凝土。1水膠比低水膠比是高性混凝土的配制特點之一。高性能混凝土的水膠比一般不大于0.40。高性能混凝土的強度與水膠比的關系是一條曲線，水膠比越小，礦物細摻合料的“微粒效應”曲線越陡，其斜率越大。但是具體的斜率和截距，由于受原材料和試驗水平的影響，尤其是受礦物摻合料種類和用量的影響，差異很大，因此水膠比在很大程度上仍主要憑經驗

19、經試配確定。2膠-骨料比膠-骨料比主要影響混凝土的工作性，在一定程度上還影響強度、彈性模量、干縮和徐變，因而也影響耐久性，根據經驗，高性能混凝土中膠凝材料總用量以不超550600kg/m3為宜，并隨混凝土強度等級的下降而減少。膠-骨料比35：65左右為宜。膠凝材料中水泥用量也應盡量減少，用礦物細摻合料部分取代，以減少混凝土的溫升和干縮，提高抗化學侵蝕能力，增加密實度，并降低造價。礦物細摻粉用量應根據混凝土的設計要求與結構的工作環境通過試驗加以選擇，一般粉煤灰（I、II級）用量為15%50，磨細礦渣為20%70%，硅粉為5%10%，超細沸石粉為5%20%。混凝土強度等級越低，粉煤灰與礦渣等的摻量

20、可以越大。3強度等級與用水量對普通混凝土配合比，拌合物用水量取決于骨料的最大粒徑和混凝土的坍落度。高性能混凝土的骨料最大粒徑和坍落度對用水量影響不大，而用水量與混凝土強度通常成反比例關系，通過控制強度等級與用水量的關系，可以方便配合比計算。根據經驗估計不同強度等級的高性能混凝土最大用水量見表10-91。混凝土平均強度與最大用水量關系 表10-91強度等級ABCDE平均強度（MPa）657590105120最大用水量（kg/m3）160150140130120從耐久性的角度看，必須有足夠的漿體濃度和數量，得到良好的工作性，才能保證混凝土的耐久性。保證混凝土耐久性的膠凝材料總量最少不能低于300k

21、g/m3。4砂率砂率在混凝土中主要影響工作性。高性能混凝土由于用水量低，坍落度要求大，砂漿量要求由增加砂率來補充，砂率宜較大。平均坍落度要提高20mm，砂率應增加1%，而強度無明顯變化。因為相同水灰比的水泥凈漿強度高于砂漿強度，而砂漿強度又高于混凝土強度。砂率的大小通常與砂、石級配和形狀有關，石子最大粒徑小而砂子細度模數大時，要提高砂率，石子級配越差，則要求提高砂率。砂率通常選擇的范圍在3450%之間（泵送混凝土砂率可以加大），建議第一盤試配時砂率為40左右為宜，測定砂率與混凝土拌合物的坍落度和硬化混凝土的強度以及彈性模量關系如表10-92所示。砂率對混凝土性能的影響 表10-92試驗編號W/

22、C砂率（）坍落度（mm）28d抗壓強度（MPa）棱柱體抗壓強度（MPa）彈性模量（GPa）備注S3-10.33420560.345.243.2稍泌水S3-20.33820562.154.342.9S3-30.34221567.058.141.7S3-40.34624068.661.842.4S2-50.35021572.061.840.7黏性大S2-10.26341.573.4S2-20.26386.072.6S2-30.26424.572.4S2-40.26464.575.9S2-50.26503.075.2S4-10.43415550.7離析、泌水S4-20.43818057.3稍離析S4

23、-30.44220058.4S4-40.44619055.3稍黏S4-50.45014061.9黏性大由表10-92可見，水灰比很低（W/C為0.26）時，砂率對強度的影響不大。砂率過大時，會影響混凝土的彈性模量，故應對石子的最低用量加以限制。砂率的選擇可用砂石混合料的空隙率最小來計算。方法是以不同砂率從37%48%和石子充分混合后，分三次裝入一個1520L的不變形的鋼筒中，在振動臺上振動至試料不再下沉，刮平表面后稱量，重量最大的對應的就是最佳砂石混合比。00/V0 （kg/m3） （10-63）式中 0最大稱量（kg）；V0鋼筒體積（m3）；0砂石混合料最佳密度（kg/m3）。最佳空隙率為（

24、一0）/ （10-64）式中 砂石混合料表觀密度，一般取2.65g/cm3。最優約等于16%，一般為20%30%，此時相對應的砂率，暫定為最佳砂率。實際最佳砂率應同時考慮密實度和流動性兩個因素。實際砂率的選擇可用砂漿富裕系數來計算。計算的原則是用砂漿填充石子空隙并保證一定的富裕量（計算時乘以砂漿富裕系數）即：mc/cmw/wms/sP0kmg/g0 （10-65）式中 mc、mw、ms、mg每立方米混凝土中水泥、水、砂、石子用量；c、w、s、g水泥、水、砂、石子的表觀密度；c取3.14g/cm3,w取1g/cm3，s取2.65g/cm3，g取2.7g/cm3；g0石子的堆積密度；P0（g-g0

25、）/g石子空隙率；k砂漿富裕系數，高性能混凝土k1.72.0。結合絕對體積法：mc/cmw/wms/smg/g0.011式中 混凝土含氣百分數，不摻入引氣劑，可取1。砂率ms/（mgms）100可計算出砂（ms）、石（mg）用量。3 高性能混凝土配合比設計步驟1強度與拌合水用量估算根據強度等級的要求，人為地分為5個等級65、75、90、105及120MPa。強度等級低于65MPa的混凝土拌合物用水量可參照普通混凝土配合比設計規程JGJT 55選用。按表10-91估計最大用水量，骨料最大粒徑為1020mm，對外加劑、粗細骨料中的含水量進行修正。2估算水泥漿體體積組成表10-93是在漿體體積0.3

26、5m3時按細摻料摻加的三種情況分別列出，即情況1為不加細摻料；情況2為25的粉煤灰或磨細礦渣；情況3為10%的硅灰加15%的粉煤灰。粉煤灰或磨細礦渣的密度為2.5g/cm3；硅灰密度為2.1g/cm3。減去拌合水和0.01m3的含氣量，按細摻料的三種情況計算漿體體積組成。0.35m3漿體中各組分體積含量（m3） 表10-93強度等級水空氣膠凝材料總量情況1情況2情況3PCPCFA（或BFS）PCFA（或BFS）CSFA0.160.020.170.170.12750.04250.12750.02550.0170B0.150.020.180.180.13500.04500.13500.02700.

27、0180C0.140.020.190.190.14250.04750.14250.02850.0190D0.130.020.20-0.15000.05000.15000.03000.0200E0.120.020.19-0.15750.05250.15750.03150.0210注：表中符號AE為強度等級（見表10-91）；PC（Portland cement）為硅酸鹽水泥；FA（flyash）為粉煤灰；BFS（blast fumace）為礦渣；CSF（Condensed silica fume）為凝聚硅灰。3估算骨料用量根據骨料總體積為0.65m3，假設強度等級A的第一盤配料組粗-細骨料體積比

28、為3：2，則得出粗、細骨料體積分別為0.39m3和0.26m3。其他等級的混凝土（BE），由于隨著強度的提高，其用水量減少，高效減水劑用量增加，故粗、細骨料的體積比可大一些。如B級取3.05：1.95，C級取3.10：1.90，D級取3.15：1.85，E級取3.20：1.80。4計算混凝土各組成材料用量利用表10-92及表10-93的數據可計算出各種材料飽和面干質量，得出第一盤試配料配合比實例，見表10-94。第一盤試配料配合比實例 表10-94強度等級平均強度（MPa）細摻料情況膠凝材料/（kg/m3）總用水量（kg/m3）粗集料（kg/m3）細集料（kg/m3）材料總量（kg/m3）W/

29、CPCFA（BFS）CSFA651534-160105069024340.32400106-160105069024060.3234006436160105069024000.32B751565-150107067024550.272423113-150107067024260.2834236838150107067024190.28C901597-140109065024770.232477119-140109065024460.2534777140140109065024380.25D1052471125-130111063024660.2234717542130111063024580.

30、22E1202495131-120112032024880.1934957944120112032024780.19未扣除塑化劑中的水。5高效減水劑用量減水劑用量應通過試驗，減水劑品種應根據與膠結料的相容量試驗選擇。摻量按固體計，可以為膠凝材料總量的0.8%2.0%。建議第一盤試配用1%。6配合比試配和調整上述步驟是建立在許多假設的基礎上，需要應用實際材料在試驗室進行多次試驗，逐步調整。混凝土拌合物的坍落度，可用增減高效減水劑來調整，增加高效減水劑用量，可能引起拌合物離析、泌水或緩凝。此時可增加砂率和減小砂的細度模數來克服離析、泌水現象。對于緩凝，可采用其他品種的減水劑和水泥進行試驗。應當注意

31、，當混凝土拌合物工作度不良是由水泥中C3A量過大引起的，則增加高效減水劑用量將作用不大，應更換水泥品種。如果混凝土28d強度低于預計強度，可減少用水量或考慮將粗骨料改為碎石。高性能混凝土配制強度同普通混凝土一樣也必須大于設計要求的強度標準值，以滿足強度保證率的要求。混凝土配制強度（fcu,o）仍可按式（10-5）計算：fcu,ofcu,k1.645式中 fcu,o混凝土配置強度（MPa）；混凝土強度標準差；fcu,k混凝土設計強度標準值（MPa）。混凝土強度標準差宜根據同類混凝土統計資料計算確定，計算時強度試件不應少于25組。當無統計資料時，其值強度等級C50時，可取5.0MPa，C50時，可

32、取6.0MPa。高性能混凝土試配時，應采用工程中實際使用的原材料并采用強制式攪拌機攪拌。制作混凝土強度試件的同時，應檢驗混凝土的工作性，非免振搗混凝土可用坍落度和坍落流動度來評定，同時觀察拌合物的粘聚性、保水性，并測定拌合物的表觀密度。試配時的強度試件最好按1d、7d、28d和90d制作，以便找出該混凝土強度發展規律。高性能混凝土配合比設計要求高，考慮的因素多，原材料的選擇與組合范圍寬，因此，其配合比設計及試驗工作量大。隨著高性能混凝土技術的發展與經驗的積累，其配合比設計和質量控制的計算機化是今后配合比設計的發展方向。7高性能混凝土應用配合比參考現將C60C100高性能混凝土的典型配合比列表，

33、見表10-95。當強度降低或提高時，參數范圍可適當延伸。高性能混凝土的典型配比 表10-95強度等級C600100膠凝材料漿體體積（）2832水泥用量（kg/m3）330450膠凝材料粉煤灰（）1530礦渣（）2030硅粉（）515F礦粉（）510UEA混凝土（）812高效減水劑（）0.52.0水膠比0.240.40砂率碎石（）0.340.42卵石（）0.260.36最大用水量塑性混凝土（kg/m3）90130自流性混凝土（kg/m3）110150按總膠凝材料重量計。4 高性能混凝土制備與施工高性能混凝土的形成不僅取決于原材料、配合比以及硬化后的物理力學性能，也與混凝土的制備與施工有決定性關系

34、。高性能混凝土的制備與施工應同工程設計緊密結合，制作者必須了解設計的要求、結構構件的使用功能、使用環境以及使用壽命等。1高性能混凝土的拌制（1）高性能混凝土的配料應嚴格控制配制高性能混凝土原材料的質量，包括對原材料供應源的調查和預先的抽樣檢測以及原材料進場后的抽樣檢測，如水泥不僅應抽樣復試，而且應該做快測強度以及凝結時間的試驗。還應確立合理的骨料、水泥、外摻粉、外加劑的貯運方式，保證使用過程先進先出，材質均勻，便于修正。高性能混凝土的配料可以采用各種類型配料設備，但更適宜商品化生產方式。混凝土攪拌站應配有精確的自動稱量系統和計算機自動控制系統，并能對原材料品質均勻性、配合比參數的變化等，通過人

35、機對話進行監控、數據采集與分析。但無論哪種配料方式，均必須嚴格按配合比重量計量。計量允許偏差嚴于普通混凝土施工規范：水泥和摻合料1，粗、細骨料2%，水和外加劑1。配制高性能混凝土必須準確控制用水量，砂、石中的含水量應及時測定，并按測定值調整用水量和砂、石用量。嚴禁在拌合物出機后加水，必要時可在攪拌車中二次添加高效減水劑。高效減水劑可采用粉劑或水劑，并應采用后摻法。當采用水劑時，應在混凝土用水量中扣除溶液用水量；當采用粉劑時，應適當延長攪拌時間（不少于30s）。（2）高性能混凝土的攪拌由于高性能混凝土用水量少，水膠比低，膠凝材料總量大，拌合時較粘稠，不易拌合均勻，因此需用拌合性能好的強制式攪拌設

36、備。臥軸式攪拌機能在較短時間里將混凝土攪拌均勻，故推薦使用這種設備，禁止使用自落式攪拌機。國外引進設備中有新型逆流式或行星式攪拌機，效果也很好。高性能混凝土拌合物的特點之一是坍落度經時損失快。控制坍落度經時損失的方法，除選擇與水泥相容性好的高效減水劑外，可在攪拌時延遲加入部分高效減水劑或在澆筑現場攪拌車中調整減水劑摻量。拌制高性能混凝土投料順序可見圖10-44。圖10-44 投料順序高性能混凝土的攪拌時間，應該按照攪拌設備的要求，一般現場攪拌時間不少于160s，預拌混凝土攪拌時間不少于90s。目前施工現場常用喂料方式見圖10-45。圖10-45 喂料方式2高性能混凝土拌合物的運輸和澆筑（1）高

37、性能混凝土拌合物的運輸長距離運輸拌合物應使用混凝土攪拌車，短距離運輸可用翻斗車或吊斗。裝料前應考慮坍落度損失，濕潤容器內壁和清除積水。第一盤混凝土拌合物出料后應先進行開盤鑒定。按規定檢測拌合物工作度（包括冬施出罐溫度），并按計劃留置各種試件。混凝土拌合物的輸送應根據混凝土供應申請單，按照混凝土計算用量以及混凝土的初凝、終凝時間，運輸時間、運距，確定運輸間隔。混凝土拌合物進場后，除按規定驗收質量外，還應記錄預拌混凝土出場時間、進場時間、入模時間和澆筑完畢的時間。（2）高性能混凝土拌合物的澆筑現場攪拌的混凝土出料后，應盡快澆筑完畢。使用吊斗澆筑時，澆筑下料高度超過3m時應采用串筒。澆筑時要均勻下料

38、，控制速度，防止空氣進入。除自密實高性能混凝土外，應采用振搗器搗實，一般情況下應用高頻振搗器，垂直點振，不得平拉。澆筑方式，應分層澆筑、分層振搗，用振搗棒振搗應控制在振搗棒有效振動半徑范圍之內。混凝土澆筑應連續進行，施工縫應在混凝土澆筑之前確定，不得隨意留置。在澆筑混凝土的同時按照施工試驗計劃，留置好必要的試件。不同強度等級混凝土現澆相連接時，接縫應設置在低強度等級構件中，并離開高強度等級構件一定距離。當接縫兩側混凝土強度等級不同且分先后施工時，可在接縫位置設置固定的篩網（孔徑5mm5mm），先澆筑高強度等級混凝土，后澆筑低強度等級混凝土。高性能混凝土最適于泵送，泵送的高性能混凝土宜采用預拌混

39、凝土，也可以現場攪拌。高性能混凝土泵送施工時，應根據施工進度，加強組織管理和現場聯絡調度，確保連續均勻供料，泵送混凝土應遵守混凝土泵送施工技術規程（JGJ/T 10）的規定。使用泵送進行澆筑，坍落度應為120200mm（由泵送高度確定）。泵管出口應與澆筑面形成一個5080cm高差，便于混凝土下落產生壓力，推動混凝土流動。輸送混凝土的起始水平管段長度不應小于15m。現場攪拌的混凝土應在出機后60min內泵送完畢。預拌混凝土應在其1/2初凝時間內入泵，并在初凝前澆筑完畢。冬期以及雨季澆筑混凝土時，要專門制定冬、雨期施方案。高性能混凝土的工作性還包括易抹性。高性能混凝土膠凝材料含量大，細粉增加，低水

40、膠比，使高性能混凝土拌合物十分粘稠，難于被抹光，表面會很快形成一層硬殼，容易產生收縮裂紋，所以要求盡早安排多道抹面程序，建議在澆筑后30min之內抹光。對于高性能混凝土的易抹性，目前仍缺少可行的試驗方法。3高性能混凝土的養護混凝土的養護是混凝土施工的關鍵步驟之一。對于高性能混凝土，由于水膠比小，澆筑以后泌水量很少。當混凝土表面蒸發失去的水分得不到充分補充時，使混凝土塑性收縮加劇，而此時混凝土尚不具有抵抗變形所需的強度，就容易導致塑性收縮裂縫的產生，影響耐久性和強度。另外高性能混凝土膠凝材料用量大，水化溫升高，由此導致的自收縮和溫度應力也在加大，對于流動性很大的高性能混凝土，由于膠凝材料量大，在

41、大型豎向構件成型時，會造成混凝土表面漿體所占比例較大，而混凝土的耐久性受近表層影響最大，所以加強表層的養護對高性能混凝土顯得尤為重要。為了提高混凝土的強度和耐久性，防止產生收縮裂縫，很重要的措施是混凝土澆筑后立即噴養護劑或用塑料薄膜覆蓋。用塑料薄膜覆蓋時，應使薄膜緊貼混凝土表面，初凝后掀開塑料薄膜，用木抹子搓平表面，至少搓2遍。搓完后繼續覆蓋，待終凝后立即澆水養護。養護日期不少于7d（重要構件養護14d）。對于樓板等水平構件，可采用覆蓋草簾或麻袋濕養護，也可采用蓄水養護；對墻柱等豎向構件，采用能夠保水的木模板對養護有利，也可在混凝土硬化后，用草簾、麻袋等包裹，并在外面再裹以塑料薄膜，保持包裹物潮濕。應該注意：盡量減少用噴灑養護劑來代替水養護，養護劑也絕非不透水，且有效時間短，施工中很容易損壞。當在高性能混凝土中摻入膨脹劑時，養護的方法是否及時有效，對膨脹量有很大影響，因鈣礬石的形成需要大量的結合水，尤其是大面積構件的混凝土中，更要注意覆蓋保持濕潤。混凝土養護除保證合適的濕度外，另一方面是保證混凝土有合適的溫度，高性能混凝土拌合物比普通混凝土對溫度和濕度更加敏感，混凝土的入模溫度、養護濕度應根據環境狀況和構件所受內、外約束程度加以限制。養護期間混凝土內部最高溫度不應高于75，并應采取措施使混凝土內部與表面的溫度差小于25。