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什么是高性能混凝土?

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。
 
对于高性能混凝土的解释,分以下几个方面做进一步说明:
 
1.高性能混凝土是针对工程具体要求,尤其是针对特定要求而制作的混凝土。例如针对典型腐蚀环境条件须按相应的耐久性能要求而制作的混凝土;又如针对钢筋密集的结构部位须采用免振捣施工的自密实性能要求制作的混凝土等;再者,也可以针对常规情况但对混凝土有较高技术性能要求而制作的混凝土;等等。
传统上习惯于采用强度作为工程设计和施工的总体目标,而高性能混凝土则强调综合性能:不仅仅重视强度,还重视施工性能,长期性能和耐久性能。例如:对于某一海洋工程混凝土结构,高性能混凝土强度可与常规混凝土差异不大,但长期和耐久性能则大为不同,尤为优异;又如:某一配筋密集不利于振捣的工程结构,高性能混凝土强度可与常规混凝土差异不大,但拌合物性能尤为优异,可以免振捣自密实。
 
2.合理选用优质的常规原材料,按本指南要求,某些原材料不仅仅应满足标准的基本要求,还须达到较高的指标要求,比如用于高性能混凝土的粉煤灰为Ⅱ粉煤灰,而Ⅲ级粉煤灰虽符合标准要求,但未列入适于制备高性能混凝土的优质原材料。再者,合理选用及应用技术十分重要,即便采用的是优质原材料,但应用技术不对,也不能发挥作用,比如严寒地区抗冻要求的混凝土宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,而不是其它品种的通用硅酸盐水泥。
 
3.采用“双掺”技术。在混凝土中掺加外加剂和矿物掺合料推动了混凝土技术的发展,也是高性能混凝土的基础,但与常规混凝土有所不同的是,高性能混凝土宜采用高性能减水剂,并强调合理采用矿物掺合料品种和掺量。
 
4.采用较低水胶比,是高性能混凝土技术关键之一。一般来说,在不与混凝土拌合物施工性能和硬化混凝土抗裂性能相抵触的前提下,低水胶比的混凝土性能相对较高。本指南推荐高性能混凝土大水胶比为0.45,主要考虑:
 
(1)水胶比以满足高性能混凝土性能的技术目标为好,不必要一味追求低水胶比;
 
(2)应涵盖部分施工性能、力学性能、耐久性能(含抗裂)、长期性能、经济性等综合情况较好,且应用面较广的混凝土,从而有利于提高混凝土行业整体水平。
 
5.优化配合比,也是高性能混凝土技术关键之一。优化配合比是具体操作的重要部分,主要体现在配合比设计的试配阶段,通过试验、调整和验证,使配合比可以实现高性能混凝土的性能要求,并且具有良好的经济性。虽然原材料不过水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂、水这几项,但针对不同特定目标要求,各个原材料的不同用量的配合比例却变化不同,所谓:味不过五,五味之变,不可胜尝也。因此,无论工程要求的混凝土性能对配合比要求有何不同,配合比都应进行优化并符合技术规律,这是实现高性能混凝土的必由之路。
 
6.采用绿色预拌生产方式进行绿色生产。高性能混凝土应采用预拌混凝土生产方式,以确保生产质量控制水平以及产品生产质量。绿色生产内容主要包括节约资源和环境保护,是当今生产技术的基本要求,也是高性能混凝土必须遵循的。
 
7. 采用严格的施工措施,精心施工,严格管理,是实现高性能混凝土的重要手段,也是制作高性能混凝土的重要环节。
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