09公路监理工程师考试辅导-高强与超高强混凝土配制技术2

　3  制备高强与超高强混凝土的原材料及其性能要求
　　采用目前国际上通用的技术路线制备高强与超高强混凝土所用的材料是：水泥、集料、水、掺合料以及化学外加剂。这些原料的质量和性能，对高强与超高强混凝土的质量和性能具有很大的影响。
　　3.1  水泥
　　通常使用硅酸盐水泥与早强硅酸盐水泥。其中对水泥的品质和强度有如下的建议：　　（1）使用525及更高标号的硅酸盐水泥；
　　（2）由于高强与超高强混凝土中水泥用量一般在500～700 kg/m3，水化热高，因而需开发低水化热的水泥。即水泥中C2S比例增大些，而C3S及C3A量减少些；
　　（3）水泥的质量稳定，C3S的含量波动4 %，烧失量0.5 ％，硫酸盐的波动范围0.20 %. 　　3.2  集料
　　在一般的混凝土中，不同类型集料对抗压强度的影响不大。但在高强与超高强混凝土中，集料的差异对混凝土的强度影响很大。一般来说，采用碎石比卵石有利，其原因不仅由于集料的密度及吸水率不同，而且也由于集料的强度以及粘结强度不同。
　　（1）建议所采用集料的母岩强度＞1.7倍混凝土强度（如用玄武岩、辉绿岩作超高强混凝土集料）；　　（2）粗集料粒径不能过大，一般建议为10～19 mm，且形状好、级配佳；
　　（3）细集料也应尽量要求强度高、级配好、含泥量少；
　　（4）粗集料常用压碎指标值来要求，不少专家建议细集料也应用类似于压碎指标的破碎度来要求。通过试验，确定压碎指标（或破碎度）与混凝土抗压强度之间的相关性；　
　　（5）集料的弹性模量宜高些；
　　（6）细集料以采用中砂为好，但特细砂经过试验确定配比后也可用。
　　3.3  掺和料
　　高强与超高强混凝土常用的掺和料有硅灰、超细矿渣以及粉煤灰等。
　　（1）硅灰是最好的活性矿物掺和料，但资源有限，成本高，包装运输不便。一般认为，硅灰的最佳掺量为10 ％左右。由于硅灰的加入使混合料的流动性明显降低，为了保证其施工性，必须使用高效减水剂，且用量比不掺硅灰时要略大些；
　　（2）超细矿渣的比表面积达800～1 000 m2/kg.将其掺入砂浆中，可使抗压强度及其它性能有很大改善。超细矿渣的置换率一般为20 %～40 %.含超细矿渣的混凝土无论是早期还是后期强度都很高，但其成本也高；
　　（3）一般情况下，将粉煤灰掺入混凝土中，早期强度降低，但后期强度增长。粉煤灰混凝土的强度受粉煤灰的质量、置换率与配合比等的影响。粉煤灰的火山灰活性越强，养护温度越高，强度增长越显著，其掺量为10 %～30 %；
　　（4）研制新活性矿物掺和料，如将高岭土烧成偏高岭土磨细［3］；合成的水化硅酸钙或无水硫铝酸钙等；
　　（5）采用“双掺”或“多掺”矿物掺和料的方法。如同时以20 ％的超细矿渣和10 ％的硅灰置换等量的水泥，混凝土56 d抗压强度达140 MPa.
　　3.4  外加剂
　　在高强与超高强混凝土中常采用的化学外加剂有：高效减水剂、减少坍落度损失的复合AE减水剂、缓凝剂以及泵送剂等，其中以高效减水剂最为重要。高效减水剂的使用，可以大幅度降低水灰比，制成高强乃至超高强混凝土。目前，使用的高效减水剂主要有改性木质素磺酸盐、萘磺酸盐聚合物、三聚氰胺磺酸盐聚合物等。
　　3.5  水
　　必须满足规范中对水的品质要求。为保证高强与超高强混凝土的高质量和安定的品质，一般宜采用合格的自来水拌制混凝土。
　　4  结语
　　综上所述，研制高强与超高强混凝土具有十分重大的意义。其配制必须从原材料的选择、采用低用水量、低水灰比、高活性矿物磨细掺和料、高效减水剂、改善界面结构、提高水泥浆体的内聚力及水泥浆体与集料间的粘结力等因素来考虑。