高性能混凝土技術進展

高性能混凝土技術進展宋少民2011-2一、對高性能混凝土的理解我國著名的混凝土科學家吳中偉院士十五年前針對當時科研界過度追求高強度的趨向，及時提出“有人認為高強度必然高耐久性，這是不全面的，因為高強混凝土會帶來不利于耐久性的因素…。高性能混凝土還應包括中等強度混凝土，如C30混凝土（按照28天齡期）?！眳窃菏扛叨戎匾暷途眯裕⒃缭?986年就提出高強未必一定高耐久，低強也不一定就不耐久的觀點是非常有前瞻性的，而且今天他的這個觀點也是正確的。

一、對高性能混凝土的理解1997年3月吳中偉教授在高強高性能混凝土會議上又指出，高性能混凝土應更多地摻加以工業(yè)廢渣為主的摻合料，更多地節(jié)約水泥熟料，提出了綠色高性能混凝土（GHPC）的概念。關于高性能混凝土的定義高性能混凝土不是混凝土的一個品種。高性能混凝土是針對具體應用和環(huán)境而開發(fā)的，采用常規(guī)材料和生產工藝，達到工程結構耐久性的質量要求和目標，滿足不同工程要求的性能和具有勻質性的混凝土。特別強調在特定工程與環(huán)境中的高體積穩(wěn)定性和高耐久性。

Performance和Property高性能混凝土的英文翻譯是HighPerformanceConcrete。Performance（性能）這個詞不同于Property（性能），Property是指可以通過特定方法和儀器對混凝土材料進行測定和定量表征的性能；而Performance有成果、表演、技能的意思。在此處是指在特定工程、特定結構、特定施工與管理、特定環(huán)境中混凝土表現出的績效、狀態(tài)或效果。

Performance和Property相同組成材料、配合比的混凝土可以有相同的Property，但Performance可能不同。所以ACI對高性能混凝土定義的注釋中強調：高性能混凝土的特性是針對具體應用和環(huán)境而開發(fā)的。離開這一點談高性能混凝土沒有意義。綜上所述，高性能混凝土是混凝土技術從傳統(tǒng)理念向現代轉變、革新過程中的產物，并非一個能做精確界定的簡單術語。其所具有的技術路線和追求目標，表明國內外土木工程界科技人員已開始意識到，通過一定的技術措施，在一定的技術參數條件下，是能夠賦予混凝土高耐久性的，從而保障混凝土結構在特定環(huán)境中具備足夠長的使用壽命?；炷粮咝阅芑恼J識誤區(qū)近年來，隨著混凝土技術的飛速發(fā)展，高強高性能混凝土已在工程中大量應用。然而混凝土的耐久性問題仍然是困擾工程界的難題，尤其是其體積穩(wěn)定性已成為高性能混凝土發(fā)展的瓶頸。由于高強高性能混凝土具有水膠比低、膠凝材料用量大、骨料用量較少、漿體含量多、且摻加了各種類型外加劑等特點，以及對高性能混凝土的認識不足等問題，使得目前的高性能混凝土“性能并不高”?；炷粮咝阅芑恼J識誤區(qū)譬如尚存在收縮大、早期易開裂、脆性大、耐火性差等缺陷，加上缺乏配套的設計、試驗、施工和應用標準規(guī)范，因此高性能混凝土在施工階段比普通混凝土更容易形成表面上的裂縫。其形成原因十分復雜，涉及到混凝土材料的變形，施工因素，氣候條件的變化，設計方面防裂構造措施不足，對摻加礦物摻合料新拌混凝土的塑性收縮引發(fā)開裂的重視不夠等。誤區(qū)之高強與高性能但在高強混凝土的推廣應用上，仍受到某些傳統(tǒng)觀念的有害束縛：有些技術人員總覺得多用水泥或少用摻合料會對混凝土質量帶來好處，而不是盡量使用粉煤灰等礦物摻合料和將水泥用量限制到最小程度。目前，還有些人仍把高性能和高強聯(lián)系在一起，甚至有人盲目追求混凝土的高強、“超高強”以至“特超高強”，并以此為“水平”的標準。

誤區(qū)之高強與高性能“高強”僅僅是混凝土性能的一個方面。大量的工程實踐表明，混凝土設計強度不足而導致工程破壞的實例雖有但卻較為鮮見。而另一方面，許多混凝土結構尤其是處于嚴酷環(huán)境中的結構，由于較差的耐久性已經或正在遭受嚴重的損壞。西方國家報道的許多開裂的“高性能混凝土”，其實都是高強度的混凝土。

誤區(qū)之高強與高性能強度和耐久性之間并不存在著密切的關系，在一般情況下，較高強度的混凝土相對而言也是比較耐久的，但兩者卻不等同。許多人認為“混凝土強度愈高，它在嚴酷環(huán)境下就愈耐久”。但這需要一個重要的前提就是混凝土是堅固的，亦即混凝土是體積穩(wěn)定性好的。誤區(qū)之高強與高性能高強混凝土雖然有較高的抗拉強度，但抗拉強度與抗壓強度的比值隨抗壓強度的增加而減小?？箟簭姸葹?0MPa時，拉壓比約為1∕12；抗壓強度為60MPa時，拉壓比約為1∕14。這樣，就使得混凝土的強度越高，其脆性越大，斷裂韌性越小，抵抗突發(fā)荷載（如地震、爆炸)和疲勞（如高聳結構承受的風荷載,道路承受的動力荷載）的能力越差。誤區(qū)之高強與高性能另外高強混凝土彈性模量也高，在相同收縮變形下會引起較高的拉應力，更由于高強混凝土的徐變能力低，應力松弛量較小，所以抗裂性能甚差。高強混凝土一般使用強度等級高的水泥，且習慣于使用高水泥用量，會使混凝土中水化溫升很高，控制不好時會產生較大的溫度應力，再加上低水膠比造成的較大自收縮應力，增加了混凝土的易裂性。高強混凝土制備技術應該注意克服追求高早強的傾向，這對混凝土的體積穩(wěn)定性意義重大。

誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”

混凝土拌和物的流動性從10年前普遍的70～90mm發(fā)展到現在大量預拌混凝土的180～200mm，還有的工程用自密實混凝土來澆筑。自密實混凝土減輕了振搗的工作量，推動了預拌混凝土的發(fā)展，泵送高度已可達300m以上，并大大減少了“蜂窩”、“麻面”和“狗洞”等現象，提高了混凝土的勻質性。目前很多人以“高流動性”為“高性能混凝土”的特征。

誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”普通混凝土需要坍落度在160mm以上才適于泵送；而粉煤灰混凝土坍落度只需80～100mm就可以輕易地泵送。同時，由于粉煤灰的滾珠潤滑效應，摻粉煤灰混凝土有較大的有效振搗半徑，還易于振搗密實?？瓷先ヅc普通的干硬混凝土外觀相似的粉煤灰混凝土，在高頻振動棒的振動作用下十分易于成型密實。誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”按照普通混凝土的粘度來衡量時，就會造成不必要地增加用水量、擴大水膠比，追求大流動性，在澆筑后過渡振搗，不僅影響其作用正常發(fā)揮，而且使較輕的粉煤灰易于上浮，出現人為的分層現象。誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”影響混凝土流動性的因素是用水量和高效減水劑，而影響相同流動性混凝土用水量的主要因素是骨料的質量。我國目前骨料質量越來越差，20多年前砂、石的空隙率一般都在43%以下，而現今北京和深圳的砂石空隙率經常在46%以上，有時接近50%。由于絕大多數采石場仍使用成本低廉的顎式破碎機，材質越硬的石料，破碎后針、片狀顆粒越多，粒徑小于10mm的顆粒幾乎都是針片狀顆粒，實際上缺少5-10mm粒級的顆粒。誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”同時非常不規(guī)則形狀的粗骨料比例大。砂子由于資源幾近枯竭，北京大部分混凝土攪拌站用的砂子是細砂加豆石，砂子含石率在25%左右。因此這幾年來混凝土的用水量居高不下，一般都超過175kg/m3，C30以下混凝土用水量更大。因此，對混凝土大流動性的追求，導致混凝土中用水量增大、漿骨比增大?；炷林袧{骨比增大意味著收縮引起開裂的可能性加大。誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”由于混凝土的流動性過大，易于操作，易使工人操作不規(guī)范，反而影響勻質性；且在混凝土澆筑成型后到混凝土初凝前，由于混凝土中的骨料在自重作用下緩慢下沉，水上浮。摻用過細的大摻量摻和料時易產生泌漿而造成硬化后表面起粉。骨料在混凝土內部的下沉是不均勻的，在鋼筋下面的混凝土沿鋼筋下方繼續(xù)下沉，鋼筋上面的混凝土被鋼筋支頂，使混凝土沿鋼筋表面產生順筋裂縫。誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”高性能混凝土在工作性方面，必須具備較強的保塑性和一定的流動度保持能力。但在流動性指標上，不必拘泥于坍落度大于180mm以上。只要具有一定的流動性，滿足施工所需的和易性、密實性即可。實踐表明：摻入大量的粉煤灰后，因其存在大量玻璃微珠而能減小混凝土的需水量，同時可增加拌和物內部粘聚性而大大改善混凝土泌水、離析的性能，而卻可減小拌和物與泵管之間的粘附力而增加可泵性。

誤區(qū)之“高流動性”與“高性能”PKMehta在美國加州大學伯克利分校一項加固工程中，密配筋的基礎和剪力墻的C30和C40混凝土摻粉煤灰50%和60%，在施工中實測拌和物的坍落度為125mm時，與坍落度為180mm的普通混凝土的泵送性能相當，不離析或泌水。實際澆筑時坍落度僅為100mm。因此，不能把流動性作為混凝土拌和物“高性能”的指標，而應當根據不同工程特點，注重拌和物的施工性能。坍落度的大小要服從于混凝土的勻質性和體積穩(wěn)定性。

誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”

由于礦物摻合料的摻入可明顯降低混凝土的孔隙率，改善其微觀結構，從而保證其力學性能和耐久性能，礦物摻合料的應用已經成為配制高性能混凝土的關鍵技術。大量實踐證明：摻用粉煤灰或其它礦物細摻料的混凝土，其長期性能得到大幅度的改善，對延長結構物的使用壽命有重要意義。誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”1982年英國的Sarwick機場的停機坪擴建工程，該工程在兩條相鄰的道面上對摻與不摻粉煤灰混凝土進行了對比。所用粉煤灰混凝土中粉煤灰達到46％。該工程經運行4年后所拍的照片清楚地顯示出：與純硅酸鹽水泥混凝土相對照，摻粉煤灰混凝土道面地表面層抗滑構造基本完好，而前者則已坑坑點點，受到一定程度的破壞了。國外很多工程，摻有大量粉煤灰，而獲得強度和耐久性都十分優(yōu)異的混凝土。但關鍵的因素是低水膠比。在低水膠比條件下，即使摻有大量粉煤灰，也可以獲得強度和耐久性都十分優(yōu)異的混凝土。

誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”在我國，許多人認為摻粉煤灰或摻其它礦物細粉的混凝土就是“高性能混凝土”。因此，在一些結構現澆的普通混凝土墻、板采用了大量的摻合料，特別是摻入大量的粉煤灰。由于這些部位混凝土的強度相對較低，混凝土的用水量較大，水膠比較大。再加上工程施工速度的不斷加快，一再加速的施工進度使得澆筑后的混凝土普遍得不到充足時間的養(yǎng)護。

誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”粉煤灰在混凝土中，28天以前基本上不參與化學反應，拌和水基本上供給水泥，使水灰比增大；早期水灰比大，造成早期孔隙率大，水膠比越大，混凝土孔隙率減小得越晚。另外，養(yǎng)護不足直接損傷了表層混凝土的密實性與強度，而防止鋼筋發(fā)生銹蝕和外界有害物質侵入混凝土內部所依靠的就是表層混凝土的密實性，表層混凝土抵抗外界有害物質侵入的能力(抗侵入性或抗?jié)B性)可因養(yǎng)護不良而成倍降低。誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”現行碳化試驗結果是將試件養(yǎng)護至28天放在20%濃度的CO2條件下碳化28天得出的，而實際構件混凝土的碳化早在停止養(yǎng)護后就已開始進行。所以用混凝土耐久性的標準試驗方法所測得的碳化性能，給出的結果就會過高估計粉煤灰含量較大且水膠比又偏高的混凝土護筋能力。誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”李飛博士的試驗結果，分別表示不同水膠比不同粉煤灰摻量的混凝土試件一天拆模后暴露在空氣中90天后的碳化情況?？梢钥闯觯寒斔z比較大為0.5時，各試樣碳化率均較大，并隨粉煤灰摻量而明顯加速；粉煤灰摻量為60%時，到90天碳化深度已超過10mm。水膠比為0.4的試樣，粉煤灰摻量小于40%時，在空氣中暴露90天，碳化深度進展不大，而粉煤灰摻量達60%時，則碳化明顯深入。當水膠比很低為0.3時，粉煤灰摻量小于40%的試樣在碳化90天以后，碳化深度不大，但粉煤灰摻60%時的碳化深度仍較大。誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”水膠比0.5暴露90天誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”國外的研究資料表明，7天養(yǎng)護的表層混凝土抗二氧化碳擴散到混凝土內部的能力，可以是3天養(yǎng)護的2倍和1天養(yǎng)護的4倍，如果7天養(yǎng)護的混凝土可以保護鋼筋不發(fā)生銹蝕的年限為100年，則3天和1天養(yǎng)護時的相應年限將縮短到50年和25年。

誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”因此對于保護層厚度很小、強度等級很低、水膠比較高的混凝土，當沒有較好的養(yǎng)護條件和措施時，應當考慮到大摻量粉煤灰混凝土早期孔隙率大、容易發(fā)生碳化而可能引起鋼筋銹蝕的影響，碳化后的混凝土不僅堿度下降，而且因碳化收縮，尤其是先產生干縮與繼而碳化產生收縮的疊加，會使混凝土孔隙增多、增大造成表面開裂。誤區(qū)之“摻入摻合料”與“高性能”綜上所述，高性能混凝土中應加入足夠的礦物細摻料，前提是水膠比較低。并不是說只要加入“礦物細摻料”就是“高性能混凝土”。根據《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50746-2008，在一般環(huán)境干濕交替的情況下，為了防止碳化所引起的鋼筋銹蝕，當混凝土的水膠比大于0.4時，粉煤灰的摻量不大于20%。勻質性—高性能混凝土追求的目標混凝土的勻質性是指不同單位體積混凝土之間各組分分布的均勻程度。當混凝土材料組成及摻量相同時，其性能取決于勻質性的好壞。混凝土是高度不勻質材料，良好勻質性是高性能混凝土應該追求的目標。

勻質性—高性能混凝土追求的目標由于外加劑的大量使用，混凝土的坍落度已從20年前的70-90mm發(fā)展到現在的180-200mm,甚至已經開始應用自密實混凝土。但流動性增加的同時，加大了混凝土勻質性下降，目前混凝土(尤其是泵送混凝土等)常摻加幾種外加劑和摻和料,各種組分之間的相容性不良問題也加重了勻質性不良的趨勢。甚至造成新拌混凝土離析、泌水情況發(fā)生，影響工程質量。勻質性—高性能混凝土追求的目標二、對于高性能混凝土的基本要求高性能混凝土必須滿足設計要求的強度等級，但強度驗收齡期可以依據膠凝材料組成的變化而確定，礦物細粉摻合料摻加比例較大時，建議使用56天或90天齡期進行強度評定。在設計使用年限內必須滿足結構承載和正常使用功能要求。高性能混凝土應針對混凝土結構特征、所處環(huán)境和預定功能進行耐久性設計。應該使用適當的膠凝材料組成和水膠比，并采用適當的化學外加劑。

二、對于高性能混凝土的基本要求處于具有較強劣化因素作用的混凝土結構宜優(yōu)先采用高性能混凝土。根據混凝土結構所處環(huán)境條件和使用狀況，高性能混凝土應滿足下列一種或幾種技術要求：

1、水膠比不大于0.42；

2、84天齡期的總導電量不大于1500庫侖；

3、84天齡期的混凝土300次快速凍融循環(huán)后的相對動彈性模量大于60%；

4、混凝土中可溶性堿含量不大于3kg/m3。三、高性能混凝土組成材料

—水泥高性能混凝土所用水泥熟料不得由立窯煅燒。一般應選用品質穩(wěn)定、需水量低、水化熱低的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或其他摻混合材的硅酸鹽類水泥。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥宜與礦物摻和料一起使用。摻和料總量應包括水泥中已有的混合材量；使用復合水泥時，應了解其混合材的品種與摻量，一般來說不宜再摻入礦物摻和料。三、高性能混凝土組成材料

—水泥對于嚴重環(huán)境作用（D級或D級以上）下的混凝土，宜采用硅酸鹽水泥與大摻量礦物摻和料一起配制或采用專用水泥。高性能混凝土原則上不宜選用早強水泥。高性能混凝土用水泥應該與外加劑具有良好的相容性。三、高性能混凝土組成材料

—水泥一般情況下，硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥比表面積≤350m2/kg，其他通用硅酸鹽水泥80μm方孔篩篩余≤10.0%，并且≮2%；對水泥中堿含量的限制：對持續(xù)接觸水的構件，當所用骨料具有堿活性時，如不摻用礦物摻和料，硅酸鹽水泥堿含量應≤0.60%，并≮0.3%；三、高性能混凝土組成材料

—水泥拌制混凝土時的水泥溫度≯60℃；水泥標準稠度用水量最好低于26%，最大不得大于27%；按照推薦摻量摻加減水劑后水泥凈漿流動度≥180mm。

三、高性能混凝土組成材料

—水泥高性能混凝土用水泥購銷合同中應包含買方對產品的技術要求和賣方相應的承諾，還應包含產品說明作為合同附件。產品說明中應包括的主要內容為：水泥品種和強度等級，熟料礦物組成，混合材品種和摻量，水泥比表面積或80μm篩的篩余量，水泥化學成分（燒失量、SO3含量、以Na2O當量計的堿含量、氯離子含量），石膏品種和摻量，標準稠度用水量，實測強度及檢測期間標準差，水化熱，水泥儲存有效期（強度下降不低于10%的時間期限）。

三、高性能混凝土組成材料

—礦物摻合料

礦物摻和料應選用品質穩(wěn)定的產品。礦物摻和料的品種宜為低鈣、低燒失量的粉煤灰、?；郀t礦渣粉或硅灰，亦可使用沸石巖粉、天然火山灰、石灰石粉。礦物摻合料的重要指標是細度和需水量比，應該首先選擇細度細、需水行為好的摻合料。三、高性能混凝土組成材料

—礦物摻合料混凝土膠凝材料中的礦物摻和料用量（必須含水泥中已有的混合材料摻量）占膠凝材料總量的比值應根據工程特性及其所處環(huán)境通過試驗確定。不做具體限制，但必須滿足混凝土各項設計性能的要求。

用于混凝土的粉煤灰燒失量不宜大于6％，配制引氣混凝土，應采用燒失量更低的粉煤灰。三、高性能混凝土組成材料

—礦物摻合料高性能混凝土所用礦渣粉比表面積不宜大于420m2/kg，并宜與粉煤灰以小于1∶1的比例復摻使用。或者單獨摻加摻量超過70%。環(huán)境溫度低于15℃并持續(xù)接觸含硫酸鹽的水，或者因某種原因混凝土中有殘留SO3時，不宜摻用石灰石粉；有凍融循環(huán)作用的氯鹽、除冰鹽或海水環(huán)境中的混凝土，不得使用含石灰石的礦物摻和料（包括摻石灰石的普通水泥、PII水泥和粒化高爐礦渣粉）。三、高性能混凝土組成材料

—礦物摻合料由于石灰石粉具有良好的需水行為和較細的顆粒粒徑，在上述以外環(huán)境中可以作為混凝土礦物摻合料使用。高性能混凝土對礦物摻合料的活性不做要求，可以依據具體工程要求進行選擇。礦物摻合料的需水量比不宜大于100%；

礦渣粉比表面積350-420m2/kg，粉煤灰比表面積400-600m2/kg（細度45μm篩篩余≤15%。三、高性能混凝土組成材料

—粗骨料粗骨料最大公稱粒徑應不超過結構鋼筋混凝土保護層厚度的2∕3（在嚴重腐蝕環(huán)境條件下不宜超過混凝土保護層厚度的1∕2），且不得超過鋼筋最小間距的3∕4。配制強度等級C50及以上混凝土時，粗骨料最大公稱粒徑不應大于25mm。（泵送混凝土用的粗骨料最大粒徑還應符合《泵送混凝土規(guī)程》的規(guī)定），不同構件、鋼筋保護層厚度不同時可按《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476-2008附錄B3的規(guī)定。

三、高性能混凝土組成材料

—粗骨料粗骨料質量應滿足現行國家標準的規(guī)定。石子吸水率一般應＜2%，用于干濕交替或凍融循環(huán)下的混凝土時，應＜1%。

應充分重視骨料的級配和粒形，采用粒形好的單粒級石子，兩級配或三級配分別投料。級配后粗骨料的松堆空隙率應≯42%，松散堆積密度應大于1500kg/m3，緊密空隙率宜小于40%。泵送混凝土用粗骨料中的針、片狀含量應＜7%，壓碎指標≯10%。當使用自密實混凝土或用于重要工程(設計使用年限＞100年)時，針、片狀顆粒含量宜≯5%。三、高性能混凝土組成材料

—粗骨料配制坍落度低于100mm的混凝土時，碎石或卵碎石的壓碎指標應符合《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476-2008附錄B3的規(guī)定。配制低流動性的塑性混凝土或低塑性混凝土時，巖石抗壓強度宜大于混凝土配制強度的1.2倍，或碎石壓碎指標≯10％；當配制泵送混凝土時，對普通石子可不要求強度。三、高性能混凝土組成材料

—粗骨料粗骨料最大粒徑不宜大于25mm，宜采用5-10mm，10-20mm或5-15mm，15-25mm兩級配粗骨料分倉裝料，分別計量。對處于環(huán)境溫度低于15℃并持續(xù)接觸水的環(huán)境和有凍融循環(huán)作用的氯鹽、除冰鹽或海水環(huán)境中的混凝土，使用石灰石質的骨料時，需進行抗凍性實驗。三、高性能混凝土組成材料

—細骨料細骨料應選用滿足國家現行標準要求、質地均勻堅固，堅固性（質量損失率）≤8%。吸水率低(一般≯2％，用于凍融環(huán)境時≯1％)、空隙率?。ㄋ啥芽障堵省?3%）、潔凈的天然砂（含泥量≯1％），不宜使用山砂，不得使用未經脫鹽淡化處理的海砂。

砂的含石量（公稱粒徑5～10mm）應≤10%。當采用人工砂或混合砂配制混凝土時，人工砂及混合砂的壓碎指標值應＜25%

三、高性能混凝土組成材料

—細骨料

含泥量C50以上≤2%；C45以下≤2.5%。人工砂石粉含量MB＜1.4，石灰石質石粉C50以上≤12%；C45以下≤15%；硅質石粉C50以上≤5%；C45以下≤7%；MB≥1.4，石灰石質石粉C50以上≤5%；C45以下≤7%；硅質石粉C50以上≤3%；C45以下≤5%。

細度模數≥2.5，級配符合Ⅱ區(qū)砂。三、高性能混凝土組成材料

—骨料砂石供應商應該供應含水率飽和面干以上骨料三、高性能混凝土組成材料

—外加劑外加劑為包括普通各種高效減水劑、引氣劑、緩凝劑等為改善混凝土性能的添加劑。外加劑的勻質性、對混凝土結構有害成分的限值及其他指標應滿足國家標準《混凝土外加劑應用技術》（GB50119）的規(guī)定。減水劑的減水率應該高于20%，應該使用優(yōu)質引氣劑。

三、高性能混凝土組成材料

—外加劑選用外加劑時，應使用工程所用膠凝材料進行相容性、新拌混凝土工作性、混凝土強度、耐久性等試驗，確定混凝土中外加劑品種、復配組成與摻量。摻引氣劑時需注意引氣劑與其它外加劑的相容性，引氣劑宜后摻。三、高性能混凝土組成材料

—外加劑受凍融、化學腐蝕等作用的混凝土中，不應摻用無機鹽類的早強劑、防凍劑或摻有含堿金屬鹽和氯鹽的各種減水劑、泵送劑等。C40以上宜使用聚羧酸減水劑。

混凝土拌合物1小時坍落度保留值≥150mm。四、高性能混凝土配合比的選擇不能過分地提高膠凝材料的用量。膠凝材料過多，不僅成本高，混凝土的體積穩(wěn)定性也差，同時，對獲得高的強度意義不大。C30及以下混凝土的膠凝材料不宜高于400kg/m3；C35-40混凝土不宜高于450kg/m3;C50及以上混凝土不宜高于500kg/m3，最大不得超過530kg/m3。

四、高性能混凝土配合比的選擇低水膠比對高性能混凝土很重要，依靠高性能減水劑和優(yōu)質礦物細粉摻合料實現混凝土的低水膠比，原則上水膠比不大于0.42。盡可能選擇級配和粒形良好的骨料，通過合理調整粗細骨料用量及砂率控制空隙率，保證實現較低膠凝材料用量、低水膠比下的混凝土拌和物良好和易性。

四、高性能混凝土配合比的選擇在混凝土中應該摻加一定量的引氣劑，除高強混凝土外使混凝土的含氣量在3-5%。

摻加一定比例的礦物細粉摻合料，減少水泥用量和混凝土單位體積用水量。對于高等級混凝土，應該克服使用高水泥用量追求過高早期強度的不良習慣。我國專家黃士元實驗表明混凝土24小時抗壓強度不超過10MPa左右，或28天抗壓強度不超過50MPa可以大大降低開裂的風險。四、高性能混凝土配合比的選擇按最小漿骨體積比(即最小用水量或膠凝材料總量)原則，盡量減小漿骨體積比。對于泵送混凝土，不同等級混凝土最大漿骨比可按下表選擇。

不同等級混凝土最大漿骨比和用水量強度等級最大漿骨體積比最大用水量（kg/m3）C30～C50（不含C50）≤0.32≤170C50～C60（含C60）≤0.35≤160C60以上（不含C60）≤0.38≤150四、高性能混凝土配合比的選擇混凝土配合比應采用絕對體積法計算，骨料應采取飽和面干的表觀密度計算。計算砂、石松堆空隙率時，應使用飽和面干狀態(tài)的表觀密度和松堆密度。飽和面干狀態(tài)的界定見JGJ52-92《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》中測定砂、石吸水率方法的規(guī)定。生產時，根據骨料的實際含水量與飽和面干含水量的差值調整拌和物中的用水量。五、高性能混凝土的生產與施工要求

培訓操作人員和試驗檢驗人員；設計、施工、監(jiān)理、混凝土攪拌站各方共同制定施工全過程的質量控制與保證措施；制定嚴密的施工技術方案，特別應制定明確的混凝土養(yǎng)護措施方案。加強對施工過程每道工序的檢驗，發(fā)現與規(guī)定不符的問題應及時糾正，并按規(guī)定作好記錄。尤其杜絕現場隨意加水和不按照規(guī)定養(yǎng)護的行為。五、高性能混凝土的生產與施工要求各種原材料均應按質計量其允許偏差不應超過以下數值水泥±1%，礦物摻合料±1%；水±1%，骨料±2%，高效減水劑±1%。如果偏差過大將會影響混凝土的質量。

高性能混凝土必須采用強制式攪拌機拌制，應保證拌合物攪拌均勻，攪拌時間不宜低于90秒，但不宜高于180秒。五、高性能混凝土的生產與施工要求澆注混凝土前，應仔細檢查保護層墊塊的位置、數量及其牢固程度和所有配筋位置、數量、彎折形狀、尺寸等，確保各斷面配筋率和保護層厚度，保護層內不得有綁扎鋼筋的鐵絲伸入墊塊尺寸應保證混凝土保護層的準確性，其形狀應有利于鋼筋的定位。墊塊一般可采用細石混凝土制作，其抗侵蝕能力和強度應高于構件本體混凝土，水膠比不高于0.4。五、高性能混凝土的生產與施工要求應注意混凝土澆筑的正確順序，以保證整個構件中混凝土的勻質性。五、高性能混凝土的生產與施工要求使用振搗棒時，需根據拌和物不同的坍落度確定振搗棒插入間隔、振搗時間長短，不可用振搗棒平拖拌和物；一般澆注厚度應在振搗棒有效長度的1.25倍之內，一次澆注厚度不大于500mm，振搗上面一層混凝土時，振搗棒應插入到至下一層內50mm以上。避免欠振和過振，每點的振搗時間以表面泛漿和不冒大氣泡為準，一般不宜超過30秒。五、高性能混凝土的生產與施工要求拆模時間除考慮構件必須達到一定強度外，還應注意不能造成混凝土降溫速率過快和造成混凝土內外溫差＞20℃。降溫速率一般不能大于2℃∕d。

五、高性能混凝土的生產與施工要求混凝土的養(yǎng)護包括溫度和濕度的控制，應從澆筑前就開始控制混凝土的溫度，熱天要降溫，冷天要保溫。熱天施工時，如在澆筑混凝土前沒有降溫措施，則不可用涼水養(yǎng)護。

判斷養(yǎng)護是否良好的標準:必須有效控制混凝土表面的水分蒸發(fā)速率必須在初凝之前開始養(yǎng)護?；炷了苄蚤_裂的原因

然而這并不是決定塑性裂縫出現與否的唯一因素，它還取決于新拌混凝土的剛度。Ravina和Bloom的試驗表明，首條塑性收縮裂縫的出現時間與初凝時間有良好的相關性。眾所周知,隱藏于開裂現象身后的是拉應力水平和材料抗拉強度的競爭，這些試驗現象表明，伴隨著混凝土初凝和剛度的形成，這種競爭機制被激活了。在此之后，在任何抗拉強度處于劣勢的時間點上，裂縫具有高的出現概率。

表層混凝土水分的蒸發(fā)速率、泌水速率和初凝時間都與混凝土的養(yǎng)護有密切的關系,因而以上分析顯示了養(yǎng)護對防治塑性收縮裂縫的關鍵作用。保溫材料表面覆蓋保溫保溫圍欄塑料薄膜遮擋大面積施工的擋風墻和覆蓋保溫保溫模板塑料保溫模板初始養(yǎng)護期對混凝土密實性影響不同養(yǎng)護方式對混凝土滲透性影響?zhàn)B護對耐久性的影響?zhàn)B護條件對不同水灰比混凝土

空氣滲透性的影響五、高性能混凝土的生產與施工要求應盡早采取保濕的措施，且不可中斷。對受凍融、腐蝕作用的大摻量礦物摻和料混凝土，保濕養(yǎng)護時間應不小于14天。

在混凝土澆注后，養(yǎng)護措施應該防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響（如暴曬、氣溫劇降等）而引起激烈變化，控制和減少早期塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮。使用透水模板效果現今一個嚴重的問題是：許多新結構的施工操作和過去保持一致，過早劣化的現象在不斷增多。這意味著除非我們深入地了解現今的建設實踐，深刻地認識影響混凝土結構劣化的主要原因，否則混凝土結構過早劣化的現象還將以很高的速度不斷繼續(xù)。

P.K.Mehta.BuildingDurableStructuresinThe21stCentury.ConcreteInternational.Marc