周永祥以新观点和新措施对待高性能混凝土三-【资讯】

周永祥：以新观点和新措施对待高性能混凝土（三）

高性能混凝土是以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标，选用优质常规原材料，合理掺加外加剂和矿物掺合料，采用较低水胶比并优化配合比，通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施，制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。

  高性能混凝土是以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标，选用优质常规原材料，合理掺加外加剂和矿物掺合料，采用较低水胶比并优化配合比，通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施，制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。理解这一概念，应该分两个层面上：第一，是理论层面。在这个层面上，高性能混凝土是满足工程需求的“个性化”和“最优化”的混凝土，运用全过程质量控制的理念，是可持续发展思想下的技术方向。第二，是技术层面。在这个层面上，高性能混凝土需要建立结构设计、原材料、配合比、生产、施工、验收等各个环节的技术指标体系。《高性能混凝土应用技术指南》与《高性能混凝土评价标准》（在编）所做的工作之一就是将高性能混凝土概念从理论层面落实到具体的、具有操作性的技术层面。

  2养护问题

  养护对高性能混凝土尤为重要，是含有较多矿物掺合料的胶凝材料水化反应以及较低水胶比混凝土硬化发展的重要条件，只有及时、合理的养护才能保证浇筑后高性能混凝土的性能。加强早期养护是减少收缩、控制高性能混凝土裂缝最有效技术措施之一。大掺量矿物掺合料混凝土相应需要延长养护时间，否则表层混凝土碳化问题突出。

  2.1养护对混凝土收缩的影响

  混凝土从浇筑后，其收缩可以分为两个阶段（如图9所示）：第Ⅰ阶段为快速发展阶段，这一阶段从浇筑后到终凝点之后的约2~3小时内结束（一般情况下这一阶段大约为浇筑后的前12小时）。绝大部分的收缩集中在这一阶段发生，急剧式发展，收缩速率大。混凝土终凝后，收缩速率迅速下降，随即平稳发展阶段（第Ⅱ阶段）。

  图9 不同强度等级混凝土的早期收缩率

  （环境的蒸发速率0.05mm/h~0.06mm/h）

  表5为不同强度等级混凝土不同时间点的早期收缩率，将12h和72h收缩率作对比。由表可以看出，从成型起12h内，混凝土的收缩量占据了前72h收缩量的绝大部分，是产生早期收缩裂缝的最敏感时段。

  表5 不同强度等级混凝土不同时间点的早期收缩率

  根据周岳年等人[2]的研究结果，混凝土早期收缩速率和收缩量与所处环境的蒸发速率成正相关。水分散失对新拌混凝土收缩率的有极大的影响，保持持续的表面湿润养护对减小早期开裂的意义十分重大。

图10 C30混凝土在不同环境条件下的收缩率[2]

  2.2养护对混凝土抗渗性能的影响

  葛兆庆等人[3]研究了不同的养护条件对同一种C30混凝土渗透性能的影响。研究发现，早期养护对硬化混凝土的抗渗性能影响极大（见表9和表10）。同一种混凝土，好的养护可以使得抗渗等级达到≥P25，相反，不好的养护（不养护），混凝土抗渗等级仅有P2。电通量指标也有明显的差异。

  总的来说，混凝土特别是高强混凝土的养护应遵循“初凝以前保湿，终凝以后补水”的原则。在气温高、湿度小、风速大的环境下，及时、正确的养护更加重要。

表6 不同养护方式[3]

 表7 不同养护方式下C30混凝土的抗渗性能[3]

  3结束语

  近几十年来，混凝土材料技术取得巨大进步，集中体现在高性能混凝土的出现和发展，由此带来设计、施工的变革。

  混凝土技术在发展中出现了很多新问题，需要加以研究并解决，更重要的是，我们必须以全新的眼光来认识和看待混凝土的新技术——高性能混凝土。如仍然采用对待传统混凝土的做法，必然带来很多质量问题（如裂缝问题、早期碳化问题等）。甚至可以说，目前在工程建设中的某些问题，是设计、施工不能适应新材料体系要求造成的。以新观点和新措施对待高性能混凝土，不仅是推进混凝土技术本身进步的要求，也是推动设计、施工、验收等工程建设体系变革和进步的要求。

  参考文献

  [1] 陈乐雄,冯乃谦,等.微珠-混凝土低碳技术的新型材料[A].南昌会议论文集[C].2010.

  [2]周岳年,冷发光,田冠飞等.混凝土早龄期收缩变形全程曲线及其工程意义解读[C].//“第一届混凝土耐久性测试技术及实验室建设”交流会暨中国建筑学会建筑材料测试技术专业委员会2011年年会论文集.2011:66-75.

  [3]葛兆庆,周岳年,袁红波等.早期养护对混凝土结构抗渗性能的影响分析[J].施工技术,2010,39(4):90-93.

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