高性能混凝土生产技术及工艺

关键词：高技术耐久性高性能性能

1 高性能砼的特点

1.1 定义

高性能砼为一种新型高技术砼, 是在大幅度提高普通砼性能基础上, 采用现代砼技术制作的砼, 以耐久性作为设计主要指标, 针对不同用途的要求, 对下列性能有重点地加以保证:耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。

1.2 特点

砼有较高的密实性、抗裂性、抗化学腐蚀性、抗早期裂纹性和耐久性。

提高耐久性和抗裂性的主要措施:掺加矿粉或粉煤灰、优质引气剂, 原则上是较低的水泥用量、较多的矿物掺和料用量, 较少的拌和水用量。

能提高砼耐久性, 又充分利用工业废料和减少水泥生产的能源消耗与污染。

这种砼有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。

目前我国重大工程要求必须有砼耐久性设计。

2 高性能砼的施工技术

2.1 原材料要求

粗骨料:应选用级配良好的石灰石、花岗岩、辉绿岩等碎石或卵石。岩石抗压强度比所配制的高性能砼抗压强度高50%以上。宜采用二级配, 最大粒径不大于25mm, 针片颗粒含量应小于5%, 不得混入风化颗粒, 含泥量不大于0.5%。配制C80以上的超高强砼时, 粗骨料最大粒径不大于20mm, 含泥量小于0.5%。

细骨料:应选用质地坚硬, 级配良好的中粗河砂, 其细度模数应大于2.6, 含泥量应小于1.5%。配制C80以上的超高强度、高性能砼时, 其含泥量应小于1%。

水泥及矿物外加剂、高效减水剂:水泥采用不低于42.5级的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥, 矿物外加剂应根据配制高性能砼的技术要求选择品种, 并定期对细度、含水率、需水量比, 抗压强度比进行检验, 其性能应符合《高强高性能砼用矿物外加剂》 (GB/T18736) 的有关规定。

2.2 配合比设计

表1现场测试项目及频次

高性能砼配合比设计应首先考虑砼的耐久性要求, 其水胶比[水/ (水泥+活性超细粉+膨胀剂) ]应控制在0.38~0.25内;砂率宜为28%~34% (当采用泵送工艺时, 宜为34%~44%) ;水泥用量不宜大于500kg/m3;胶凝材料总量不宜大于600kg/m3;活性超细粉等量取代水泥的最大用量应符合下列要求:磨细矿料≤70%;粉煤灰≤30%;磨细天然沸石≤10%;复合矿物外加剂≤50%;在有硫酸盐侵蚀条件下, 超细矿渣掺量一般不大于65%;粉煤灰、沸石粉及偏高岭土复合的活性超细粉掺量一般不大于30%。

2.3 砼拌制

搅拌砼前应严格测定粗细骨料含水率, 准确测定因气候变化而引起的粗细骨料含水量变化, 以便及时调整施工配合比。一般情况下每班抽两次, 雨天应随时抽测。同时要准确称量砼原材料。拌制过程中, 下一盘材料装入前, 搅拌机内的拌合料应全部卸清。搅拌设备停用时间不宜超过30min, 最长不应超过初凝时间。

2.4 砼运输

运输时采用砼搅拌车运输。近距离运输砼时采用混凝土泵或皮带运输。在装运砼前, 认真检查运输设备内是否存留积水, 内壁是否干净。每天工作后或浇筑中断30min以上的, 搅拌砼时必须再次清洗搅拌筒。

2.5 砼灌注

浇筑砼前的准备工作:制定浇筑工艺, 明确结构分段分块的间隔浇筑顺序 (尽量减少连接缝) 和钢筋砼保护层厚度的控制措施。

特殊环境下强制性要求:炎热天气, 砼入模温度不宜超过30℃。应避免模板和新浇砼受阳光直射, 控制砼入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温不超过40℃。宜尽可能安排在傍晚浇筑砼, 不宜在早上浇筑, 以免气温升高时加剧砼内部温升。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时, 应按冬季施工处理, 料场采取加料棚保温, 对砂石及水进行加热处理, 砼入模温度不应低于10℃。在相对湿度较小, 风速较大的条件下, 可采取场地洒水、喷雾、挡风等措施, 此时避免浇筑有较大暴露面积的构件。

分层浇筑:砼应分层浇筑, 不得随时留置施工缝。其分层厚度 (捣实后的厚度) 应根据搅拌机搅拌能力、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件确定。

振捣:采用插入式振捣器时, 插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍, 且插入下层砼内的深度宜为50mm~1 0 0 m m的距离, 以砼不再沉落, 不出现气泡, 表面呈现浮浆为度, 防止过振、漏振。

收面:砼振捣完成后, 应及时修整、抹平砼裸露面, 待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。抹面时严禁洒水, 并应防止过度操作影响表层砼质量。