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摘要：近年我国国家基础建设步伐的加快，对高速公路施工的投资也越来越大，混凝土作为施工建设最主要的基础材料之—，其性能品质成为关键，以耐久性为特点的高性能混凝土就是在这种高标准、高要求的前提下应运而生的。高性能混凝土（High performance concrete，简称HPC）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。
关键词：高性能 混凝土 邯大高速 应用
1 定义
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质材料，在严格质量管理条件下制成的，且水胶比较低。除了水泥、水、骨料外，必须在混凝土中同时掺加足够数量的高效减水剂和矿物掺合料，配制高性能混凝土的矿物掺合料，是具有高比表面积的微粉辅助胶凝材料，例如：硅灰、细磨矿渣微粉、超细粉煤灰等，它是利用微粉填隙作用形成细观的紧密体系，并且改善界面结构，提高界面粘结强度。
针对不同用途要求，高性能混凝土对下列性能要重点的予以保证：高耐久性、良好的工作性（高流动性、高粘聚性、自密实性）、适用性、适当的高强度、体积稳定性（低干缩、低徐变、低温度变形和高弹性模量）及经济性，但应以耐久性作为设计的主要指标。
2 高性能混凝土的特性
高性能混凝土是指采用普通原材料、常规施工工艺，通过参加一定的外加剂和矿物掺合料配制成具有高工作性，高强度，高耐久性的综合性能优良的混凝土。其特点主要有：
2.1 良好的工作性
高性能混凝土的用水量较低，拌和物流动性好，抗离析性高，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型，从而具有较优异的填充性。因此，配好恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。
2.2 体积稳定性
高性能混凝土具有较高的体积稳定性，混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。
2.3 低水化热
由于高性能混凝土的水灰比较低，会较早的终止水化反应，因此，水化热相应的降低。
2.4 低徐变量
高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比，强度越高总收缩量越小。但高性能混凝土的早期收缩率，随着早期强度的提高而增大。相对湿度和环境温度，仍然是影响高性能混凝土收缩性能的两个主要因素。
2.5 高耐久性
高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外，高性能混凝土的Clˉ渗透率，明显低于普通混凝土。高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性，因此，其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土。
概括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。
3 高性能混凝土的认识误区
①高性能混凝土的特性是针对具体应用和环境而开发的。高性能混凝土制备技术应该注意克服追求高早强的倾向，这对混凝土的体积稳定性意义重大。②流动性不可作为高性能混凝土的指标，需根据工程特点注意拌合物的工作性。高性能混凝土应加入足够的矿物掺合料，且前提是水胶比较低，不可说只要加入“矿物掺合料”就是高性能混凝土。③中国建筑材料科学研究总院对C30—C50中等强度混凝土提出“寿命优先，强度适宜”的混凝土配合比设计思路。④混凝土高性能化的发展重点应该是：混凝土体积的稳定性和匀质性。
4 高性能混凝土在邯大高速公路施工中的应用
高性能混凝土施工主要从混凝土耐久性指标、混凝土的拌和及运输、混凝土的浇筑和振捣、混凝土的养护等几个方面进行控制。
4.1 高性能混凝土耐久性要求
混凝土耐久性要求包括：混凝土原材料选用、混凝土配合比的主要参数，以及混凝土电通量、抗冻耐久性指数或抗冻等级、保护层厚度等。
4.1.1 高性能混凝土原材料要求
配制高性能混凝土水泥应选用质量稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥，混合材为矿渣粉或粉煤灰。细骨料优先选用细度模数为2.6～3.2的天然河砂，同时应控制砂的级配、粒形、含杂质量和石英含量。粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。外加剂采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品，外加剂与水泥之间要有良好的相容性。
4.1.2 高性能混凝土耐久性
一般环境下混凝土的电通量要求为：C50小于1000c；C30～C45小于1200c；C30以下小于1500c。处于冻结线以上的承台、墩台、盖梁、梁板等部位的混凝土，经200次冻融循环抗冻耐久性指数应达到60%以上，桥面铺装等部位的混凝土应达到70以上。在满足结构强度设计所要求的混凝土最低强度的前提下，不宜追求混凝土的高强和早强。
要严格控制高性能混凝土各种原材料中的氯离子含量和碱含量。对于钢筋混凝土氯离子含量不应超过胶凝材料总重的0.1%，对于预应力混凝土不得超过胶凝材料总重的0.06%。混凝土中的碱含量应以其中的可溶性碱计算，不宜超过3.0kg/m3。
混凝土的保护层厚度应符合设计文件的规定。
无抗冻要求的混凝土含气量不小于2.0%，当混凝土有抗冻要求时，混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定，预应力梁混凝土含气量不大于3.0%。
4.2 混凝土的拌和及运输
混凝土原材料应采用质量计量，每一工作班称量前应对计量设备进行检查，每盘称量偏差应符合下列规定：水泥、掺合料、外加剂和拌和用水不超过±1%，粗细骨料不超过±1%。每次开盘前，先检测各种骨料的含水率，以确定施工配合比，含水量每班抽测2次。安排专人检测混凝土的坍落度，确保坍落度符合设计要求，保证混凝土的施工和易性。高性能混凝土因其用水量少，为了使混凝土拌合均匀，拌和时间控制在2～3分钟。现场采用罐车运输，根据施工运距的长短，合理安排罐车数量和每个罐车的装料数量，确保罐车随到随浇筑，不在现场等候，保证混凝土灌注的连续性。当混凝土运至现场发生离析时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌。不得在现场进行二次加水。 4.3 混凝土的浇筑和振捣
混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量等工作性能，只有拌和物性能符合设计或配合比要求时方可入模浇筑。由于高性能混凝土粘度大，含气量高，施工时应分层浇筑、分层振捣，以排出混凝土中的多余气泡，分层厚度控制在30cm以内，振动棒插捣间距适当缩小，控制在10～15cm以内。振捣时间的控制应保证混凝土无明显下沉，无大量气泡冒出，表面出浆但不出现离析现象。
4.4 混凝土的养护
混凝土浇筑完成后，为使混凝土早日进行养生，应及时拆模，但必须保证混凝土达到一定强度，确保拆模后结构物的完整，不出现缺边掉角现象。预应力混凝土箱梁、空心板采用搭棚覆盖喷水养生，盖梁采用覆盖土工布洒水养生。混凝土的养护时间至混凝土的强度不低于设计强度等级的50%且不小于7d，混凝土表面大气温度低于10℃或高温、干燥天气下应适当延长养护时间。
4.5 高性能混凝土质量问题的防治措施
4.5.1 大体积混凝土裂缝的预防
①混凝土配合比设计时采用水化热较低的水泥，采取掺加掺合料、控制水泥剂量等有效措施。②减少浇筑层厚度，加快混凝土的散热速度或加大通风降低混凝土温度。③混凝土用料要遮盖，避免日光暴晒，并用冷却水搅拌混凝土，以降低入仓温度。④在遇到气温骤降的天气或寒冷季节浇筑混凝土后，应注意覆盖保温，加强养生。
4.5.2 混凝土蜂窝孔洞的预防
根据不同的构件特点和混凝土的工作性选择合适的振动器和振捣时间。
4.5.3 混凝土硬化产生干缩裂缝的预防
①浇筑完成的混凝土要及时养生，根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及对混凝土性能的要求，提出具体的养护方法。②覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，混凝土面有模板覆盖时，应在养护期间经常使模板保持湿润。
4.5.4 混凝土外观颜色不一致的预防措施
①选用优良的脱模剂。②混凝土拌和过程中禁止随意增减用水量，根据浇筑速度控制混凝土的供应速度，减小坍落度损失。③合理安排尽量采用同一批次的材料。④加强振捣，保证混凝土的密实性。⑤混凝土浇筑时，保证模板表面清洁。
5 结束语
随着在我国公路行业的进一步推广，必将在道路建设中发挥重要作用，希望通过以上对高性能混凝土在生产施工中应注意的施工技术要求，对大家有所帮助。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011，人民交通出版社，2011年7月.
[2]黑龙江省混凝土及外加剂专家委员会.《高性能混凝土发展现状及展望》，2010年4月16日.
[3]邯郸市交通局公路项目办公室.《邯大高速公路高性能混凝土施工指导意见》.2012年4月.
关键词：高性能 混凝土 邯大高速 应用
1 定义
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质材料，在严格质量管理条件下制成的，且水胶比较低。除了水泥、水、骨料外，必须在混凝土中同时掺加足够数量的高效减水剂和矿物掺合料，配制高性能混凝土的矿物掺合料，是具有高比表面积的微粉辅助胶凝材料，例如：硅灰、细磨矿渣微粉、超细粉煤灰等，它是利用微粉填隙作用形成细观的紧密体系，并且改善界面结构，提高界面粘结强度。
针对不同用途要求，高性能混凝土对下列性能要重点的予以保证：高耐久性、良好的工作性（高流动性、高粘聚性、自密实性）、适用性、适当的高强度、体积稳定性（低干缩、低徐变、低温度变形和高弹性模量）及经济性，但应以耐久性作为设计的主要指标。
2 高性能混凝土的特性
高性能混凝土是指采用普通原材料、常规施工工艺，通过参加一定的外加剂和矿物掺合料配制成具有高工作性，高强度，高耐久性的综合性能优良的混凝土。其特点主要有：
2.1 良好的工作性
高性能混凝土的用水量较低，拌和物流动性好，抗离析性高，混凝土在成型过程中不分层、不离析，易充满模型，从而具有较优异的填充性。因此，配好恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。
2.2 体积稳定性
高性能混凝土具有较高的体积稳定性，混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形。
2.3 低水化热
由于高性能混凝土的水灰比较低，会较早的终止水化反应，因此，水化热相应的降低。
2.4 低徐变量
高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比，强度越高总收缩量越小。但高性能混凝土的早期收缩率，随着早期强度的提高而增大。相对湿度和环境温度，仍然是影响高性能混凝土收缩性能的两个主要因素。
2.5 高耐久性
高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外，高性能混凝土的Clˉ渗透率，明显低于普通混凝土。高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性，因此，其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土。
概括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。
3 高性能混凝土的认识误区
①高性能混凝土的特性是针对具体应用和环境而开发的。高性能混凝土制备技术应该注意克服追求高早强的倾向，这对混凝土的体积稳定性意义重大。②流动性不可作为高性能混凝土的指标，需根据工程特点注意拌合物的工作性。高性能混凝土应加入足够的矿物掺合料，且前提是水胶比较低，不可说只要加入“矿物掺合料”就是高性能混凝土。③中国建筑材料科学研究总院对C30—C50中等强度混凝土提出“寿命优先，强度适宜”的混凝土配合比设计思路。④混凝土高性能化的发展重点应该是：混凝土体积的稳定性和匀质性。
4 高性能混凝土在邯大高速公路施工中的应用
高性能混凝土施工主要从混凝土耐久性指标、混凝土的拌和及运输、混凝土的浇筑和振捣、混凝土的养护等几个方面进行控制。
4.1 高性能混凝土耐久性要求
混凝土耐久性要求包括：混凝土原材料选用、混凝土配合比的主要参数，以及混凝土电通量、抗冻耐久性指数或抗冻等级、保护层厚度等。
4.1.1 高性能混凝土原材料要求
配制高性能混凝土水泥应选用质量稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥，混合材为矿渣粉或粉煤灰。细骨料优先选用细度模数为2.6～3.2的天然河砂，同时应控制砂的级配、粒形、含杂质量和石英含量。粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。外加剂采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品，外加剂与水泥之间要有良好的相容性。
4.1.2 高性能混凝土耐久性
一般环境下混凝土的电通量要求为：C50小于1000c；C30～C45小于1200c；C30以下小于1500c。处于冻结线以上的承台、墩台、盖梁、梁板等部位的混凝土，经200次冻融循环抗冻耐久性指数应达到60%以上，桥面铺装等部位的混凝土应达到70以上。在满足结构强度设计所要求的混凝土最低强度的前提下，不宜追求混凝土的高强和早强。
要严格控制高性能混凝土各种原材料中的氯离子含量和碱含量。对于钢筋混凝土氯离子含量不应超过胶凝材料总重的0.1%，对于预应力混凝土不得超过胶凝材料总重的0.06%。混凝土中的碱含量应以其中的可溶性碱计算，不宜超过3.0kg/m3。
混凝土的保护层厚度应符合设计文件的规定。
无抗冻要求的混凝土含气量不小于2.0%，当混凝土有抗冻要求时，混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定，预应力梁混凝土含气量不大于3.0%。
4.2 混凝土的拌和及运输
混凝土原材料应采用质量计量，每一工作班称量前应对计量设备进行检查，每盘称量偏差应符合下列规定：水泥、掺合料、外加剂和拌和用水不超过±1%，粗细骨料不超过±1%。每次开盘前，先检测各种骨料的含水率，以确定施工配合比，含水量每班抽测2次。安排专人检测混凝土的坍落度，确保坍落度符合设计要求，保证混凝土的施工和易性。高性能混凝土因其用水量少，为了使混凝土拌合均匀，拌和时间控制在2～3分钟。现场采用罐车运输，根据施工运距的长短，合理安排罐车数量和每个罐车的装料数量，确保罐车随到随浇筑，不在现场等候，保证混凝土灌注的连续性。当混凝土运至现场发生离析时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌。不得在现场进行二次加水。 4.3 混凝土的浇筑和振捣
混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量等工作性能，只有拌和物性能符合设计或配合比要求时方可入模浇筑。由于高性能混凝土粘度大，含气量高，施工时应分层浇筑、分层振捣，以排出混凝土中的多余气泡，分层厚度控制在30cm以内，振动棒插捣间距适当缩小，控制在10～15cm以内。振捣时间的控制应保证混凝土无明显下沉，无大量气泡冒出，表面出浆但不出现离析现象。
4.4 混凝土的养护
混凝土浇筑完成后，为使混凝土早日进行养生，应及时拆模，但必须保证混凝土达到一定强度，确保拆模后结构物的完整，不出现缺边掉角现象。预应力混凝土箱梁、空心板采用搭棚覆盖喷水养生，盖梁采用覆盖土工布洒水养生。混凝土的养护时间至混凝土的强度不低于设计强度等级的50%且不小于7d，混凝土表面大气温度低于10℃或高温、干燥天气下应适当延长养护时间。
4.5 高性能混凝土质量问题的防治措施
4.5.1 大体积混凝土裂缝的预防
①混凝土配合比设计时采用水化热较低的水泥，采取掺加掺合料、控制水泥剂量等有效措施。②减少浇筑层厚度，加快混凝土的散热速度或加大通风降低混凝土温度。③混凝土用料要遮盖，避免日光暴晒，并用冷却水搅拌混凝土，以降低入仓温度。④在遇到气温骤降的天气或寒冷季节浇筑混凝土后，应注意覆盖保温，加强养生。
4.5.2 混凝土蜂窝孔洞的预防
根据不同的构件特点和混凝土的工作性选择合适的振动器和振捣时间。
4.5.3 混凝土硬化产生干缩裂缝的预防
①浇筑完成的混凝土要及时养生，根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及对混凝土性能的要求，提出具体的养护方法。②覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，混凝土面有模板覆盖时，应在养护期间经常使模板保持湿润。
4.5.4 混凝土外观颜色不一致的预防措施
①选用优良的脱模剂。②混凝土拌和过程中禁止随意增减用水量，根据浇筑速度控制混凝土的供应速度，减小坍落度损失。③合理安排尽量采用同一批次的材料。④加强振捣，保证混凝土的密实性。⑤混凝土浇筑时，保证模板表面清洁。
5 结束语
随着在我国公路行业的进一步推广，必将在道路建设中发挥重要作用，希望通过以上对高性能混凝土在生产施工中应注意的施工技术要求，对大家有所帮助。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011，人民交通出版社，2011年7月.
[2]黑龙江省混凝土及外加剂专家委员会.《高性能混凝土发展现状及展望》，2010年4月16日.
[3]邯郸市交通局公路项目办公室.《邯大高速公路高性能混凝土施工指导意见》.2012年4月.