高性能砼與普通砼相比，其抗拉、抗彎、抗裂及耐磨、耐沖擊、耐疲勞、任性等性能都有顯著提高，滿足了安全性、實(shí)用性和耐久性的要求。從而要有嚴(yán)格的質(zhì)量要求。本文從高性能砼試配、拌制要求、施工方法、質(zhì)量保證措施等方面，介紹了高強(qiáng)砼的施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施。
高性能砼是一種新型高技術(shù)砼，具有高強(qiáng)度， 高彈性模量， 變形小，耐久性、抗?jié)B性好等優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑中的應(yīng)用越來越廣泛，本工程的部分剪力墻及框架柱砼強(qiáng)度等級為C60，屬于高性能砼，如何做好高性能砼的配制與施工是確保工程質(zhì)量的重點(diǎn)。結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況和工藝特點(diǎn)，在堅(jiān)持采用本地原材料和目前生產(chǎn)工藝的原則下，試驗(yàn)C60高性能砼，并采用合理的施工方法精心組織施工確保高性能砼達(dá)到要求。
一、高性能砼試配
1、 原材料的基本要求
　　1.1 水泥
　　水泥是砼的主要膠凝材料，水泥的抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度，安定性和凝結(jié)時(shí)間必須檢驗(yàn)合格。隧道高性能砼優(yōu)先使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥的主要特性為早期強(qiáng)度及后期強(qiáng)度均高，水化熱較高，耐磨性、抗凍性均較高；但耐熱性、耐水性和抗腐蝕能力較差。普通硅酸鹽水泥是摻有少量活性材料的硅酸鹽水泥，特性和適用范圍，與硅酸鹽水泥基本相同，但早期強(qiáng)度和水化熱低于硅酸鹽水泥。
　　1.2 骨料
　　高性能砼的工作性、強(qiáng)度和耐久性對骨料更加敏感。骨料是砼重要組成部分，在水泥砼混合物中的體積和重量均占據(jù)了水泥砼的70%以上，占有絕大多數(shù)，其幾何特性、物理性能、化學(xué)成分等對砼早期的工作性能，硬化后的力學(xué)性能和耐久性能都存在不可忽視的影響。其影響因素有顆粒級配、含泥量、堿活性和有害物質(zhì)含量等。
　　1）合格的顆粒級配可以降低砼的空隙率，提高密實(shí)度，提高砼強(qiáng)度；
　　2）含泥量過大，不應(yīng)超過5%.超標(biāo)1%就會使砼強(qiáng)度降低3MPa~5MPa，同樣會降低含氣量，影響砼耐久性；
　　3）堿活性超標(biāo)，會造成砼中來自水泥、粉煤灰、減水劑中可溶性堿與骨料中某些組分之間發(fā)生堿集料反應(yīng)，使砼膨脹開裂。經(jīng)堿集料反應(yīng)試驗(yàn)后，由砂配制的試件無裂縫，酥裂，膠體外溢等現(xiàn)象，在規(guī)定試驗(yàn)齡期的膨脹率應(yīng)小于0.01%；
　　4）有害物質(zhì)含量，會降低砼強(qiáng)度，硫酸鹽和硫化物產(chǎn)生體積膨脹，引起應(yīng)力，砼開裂，從而耐久性降低。
　　細(xì)骨料不宜使用山砂，不得使用海砂，應(yīng)采用河砂；粗骨料必須使用多級配碎石，若使用卵石，必須是多個(gè)破碎面的卵碎石，且必須是多級配的。另外，經(jīng)研究表明適量石粉能改善砼拌合物和易性，減少砼膠凝材料用量，適量的粉塵還能起到填充料的作用，對于提高砼強(qiáng)度有利，同時(shí)還能改善砼抗?jié)B性能。但過高的石粉含量會引起砼收縮增大。≤鐵路砼與砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范≥（TB10210-97）中規(guī)定：配置C30砼時(shí)，石粉（小于0.08mm顆粒）含量不能大于10%.但實(shí)際工程當(dāng)中人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)制造的遠(yuǎn)高于此標(biāo)準(zhǔn)， 經(jīng)有關(guān)方面研究石粉含量介于16%~21%之間時(shí)，砼性能較優(yōu)。
　　1.3 水
　　拌制砼用的水，應(yīng)采用純凈的水，不得采用含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的油類、糖類等有害雜質(zhì)的水。
　　1.4 外加劑
　　高性能砼主要就是摻加外加劑來改善砼工作性和耐久性。應(yīng)使用高性能優(yōu)良的外加劑。
　　首先，粉煤灰會對砼的工作性能有顯著改善。1）粉煤灰是由大小不等的球狀顆粒的玻璃體組成，表面光滑致密，在砼拌合物中能起到滾珠潤滑作用；2）新拌砼中水泥顆粒易聚集成團(tuán)，粉煤灰的摻入會有效分散水泥顆粒，使砼拌合更加均勻；3）替代水泥減少水泥用量，減少水的用量，從而降低水灰比，減少泌水和離析；4）具有良好的保水性，有利于泵送施工。良好的工作性可大大改善砼外觀質(zhì)量，也保證了內(nèi)在質(zhì)量。
　　其次，粉煤灰提高高性能砼耐久性。1）火山灰效應(yīng)，粉煤灰取代部分水泥，不僅能降低砼有效含堿量，還能產(chǎn)生物理化學(xué)作用抑制堿-骨料反應(yīng)。粉煤灰中含有的酸性氧化物和水泥水化產(chǎn)生Ca（OH）₂反應(yīng)，使骨料周圍的堿金屬離子及氫氧根離子減少。從而削弱堿-骨料反應(yīng)；2）提高砼的抗?jié)B性，粉煤灰顆粒分布水泥之間，增加砼密實(shí)性，減少水泥用量，降低了水化熱，從而即減少了砼本身的收縮和開裂，又提高了砼的抗侵蝕能力；3）摻加粉煤灰可以提高砼本身抗氯離子滲透性，砼密實(shí)性明顯改善，電通量指標(biāo)明顯下降，防水砼要求粉煤灰慘量小于20%.
　　然而，粉煤灰砼應(yīng)用與隧道襯砌存在凝結(jié)時(shí)間慢和早期強(qiáng)度低的問題。
　　另外，減水劑也是必不可少的。減水劑可以在保持一定強(qiáng)度的情況下，減少用水量。普通減水劑可以減少用水量5%~20%，增加砼密實(shí)性，提高砼強(qiáng)度和耐久性：使泌水率減少，有利于減少砼離析，改善砼工作性； 砼的引氣量和強(qiáng)度是影響砼抗凍性的主要因素，砼強(qiáng)度越高，抗凍性越好；水灰比越小抗凍性越好。
　　經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果表明，聚羧酸減水劑在分子結(jié)構(gòu)、減水率、泌水率、引氣量、塌落度保留值、凝結(jié)時(shí)間差、收縮率方面較優(yōu)。該減水劑的減水率大于20%.
 
　　
　2、試配的技術(shù)要求
　　高性能砼必須經(jīng)試驗(yàn)室試配并經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)確認(rèn)后，方可正式使用，超出的數(shù)值應(yīng)根據(jù)砼強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差確定。
　　2.1在滿足強(qiáng)度要求、耐久要求和工作性能的前提下，通過對集料、配合比的優(yōu)化和優(yōu)選，盡量減少水泥用量和用水量，配制出水化熱低、收縮小、無裂縫，并能有良好的施工性能和耐久性優(yōu)異高強(qiáng)、高性能砼，以減少砼的自收縮引起的體積變形，降低絕對溫升，延緩水化熱峰值，提高砼的抗裂性、密實(shí)性和耐久性等；
　　2.2配制強(qiáng)度必須大于設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，通常大一個(gè)等級，坍落度損失率不大于10%，120min后展開度不小于450mm.
　　2.3水膠比控制在0.25～0.42之間，水泥用量不宜大于450kg/ m3，砂率宜控制在34%～44%之間。
　　2.4合理摻入優(yōu)質(zhì)I級粉煤灰，延緩了砼凝結(jié)時(shí)間，降低水化熱，解決砼粘聚性高、泵送阻力大的難題；
　　2.5通過采用高性能減水劑， 改善砼的和易性，使骨料懸浮于水泥漿體中，砼拌合物具有高流動性，而又不出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象，以保證砼在出機(jī)3h內(nèi)坍落度損失率＜10％；
　　2.6粗骨料采用碎石，級配連續(xù)，細(xì)集料選用石英含量較高的圓形顆粒狀優(yōu)質(zhì)天然中粗河砂。
　　3、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
　　為了保證砼的抗?jié)B性和抗裂性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要對砼進(jìn)行體積穩(wěn)定性試驗(yàn)，氯離子滲透試驗(yàn)，碳化實(shí)驗(yàn)和堿活性實(shí)驗(yàn)等進(jìn)一步檢驗(yàn)砼性能， 再根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，合理確定施工配合比，在原材料有變化及季節(jié)變化時(shí)，需要及時(shí)調(diào)整配合比。
　　二、高性能砼拌制要求
　　針對本工程砼強(qiáng)度等級高，抗?jié)B性要求高等特點(diǎn)，必須強(qiáng)化砼原材料的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)砼攪拌過程的技術(shù)措施等要求。
　　1、原材料質(zhì)量：嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，對原材料供應(yīng)源必須進(jìn)行調(diào)查和預(yù)先進(jìn)行抽樣檢測，原材料進(jìn)場后要嚴(yán)格按規(guī)定要求進(jìn)行抽樣檢查。
　　2、原材料稱量：嚴(yán)格按配合比重量計(jì)量，控制計(jì)量偏差，水泥和摻合料±1%，水和外加劑±1%，粗、細(xì)骨料±2%.
　　3、攪拌站設(shè)備：應(yīng)有精確的原材料自動稱量系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)，并能對原材料品質(zhì)均勻性、配合比參數(shù)的變化等，通過人機(jī)對話進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與分析；
　　4、攪拌時(shí)間：根據(jù)砼的強(qiáng)度等級以及其他性能要求，結(jié)合攪拌設(shè)備的要求確定合適的攪拌時(shí)間。
　　三、高性能砼施工方法
　　1、振動棒是使用：高性能砼因自身流動性較高，易于流動和密實(shí)，因此不需強(qiáng)力振搗，可選用低頻振搗器。
　　2、墻體砼澆注和振搗：砼下料點(diǎn)要分散布置，澆注砼要連續(xù)進(jìn)行，間隔時(shí)間不應(yīng)超過2h.
　　3、框架柱砼澆注和振搗：若框架柱高度大于3m，澆注砼必須用串桶或溜槽，每層振搗時(shí)振搗棒要插入下層砼且深度不小于50mm， 振搗要均勻。
　　4、梁、頂板砼澆注和振搗：為了提高頂板砼表面觀感，在頂板澆注時(shí)，采用3m長鋁合金杠刮平；在頂板砼進(jìn)行最后一遍壓光時(shí)，應(yīng)用毛刷將砼表面沿同一方向刷出順紋，初凝時(shí)再進(jìn)行二次壓面。
　　5、樓梯砼澆注和振搗：砼澆注樓梯時(shí)應(yīng)自下而上，先振搗平臺板及樓梯板砼，達(dá)到踏步位置時(shí)，再與踏步砼一起澆注，接著連續(xù)向上推進(jìn)，并一邊推進(jìn)一邊用木抹子將表面抹平。
　　6、高強(qiáng)砼澆注時(shí)間的控制：由于高強(qiáng)砼的初凝時(shí)間較普通砼來得要快，因此要盡量控制好砼的初凝時(shí)間，高強(qiáng)砼的初凝時(shí)間不小于6個(gè)小時(shí)，其終凝時(shí)間應(yīng)不大于10個(gè)小時(shí)。
　　7、高強(qiáng)砼對施工機(jī)械的要求
　　在高強(qiáng)砼的施工過程中，對砼的施工機(jī)械又有更嚴(yán)格的要求，如砼泵車、砼運(yùn)輸車輛等等，應(yīng)保持最佳狀態(tài)，保證高強(qiáng)砼施工的連續(xù)性，以減少砼施工中的冷縫的發(fā)生。
　　8、高性能砼養(yǎng)護(hù)
　　為保證砼具有優(yōu)良的密實(shí)性和強(qiáng)度，要求對已澆注完的砼部位盡早保水養(yǎng)護(hù)，通過在砼上面架設(shè)帶孔的塑料管，然后接通自來水連續(xù)澆水，通過隔氣保溫養(yǎng)護(hù)，降低砼水化熱高峰時(shí)的溫差，正常施工情況下砼拆模后，可涂刷養(yǎng)護(hù)劑，總養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14天，可避免砼內(nèi)部失水。
　　四、高性能砼質(zhì)量保證措施
　　1、高性能砼在試配與施工前，各方應(yīng)共同制定文件，規(guī)定質(zhì)量控制措施，并明確專人監(jiān)督實(shí)施情況；
　　2、合理布置泵管和安放泵車，泵送前用同砼配比的去石子砂漿潤管，正確啟動泵車，檢查泵管連接、支撐是否牢固等；
　　3、施工時(shí)采用泵送砼，為保證砼連續(xù)澆注，要求在技術(shù)和生產(chǎn)組織上保證砼供應(yīng)、輸送和澆注的各環(huán)節(jié)效率協(xié)調(diào)一致，保證泵送工作連續(xù)進(jìn)行。
4、收集施工過程中砼的性能數(shù)據(jù)，以幫助調(diào)整、改進(jìn)設(shè)計(jì)配比和監(jiān)督砼拌合生產(chǎn)過程。
　　5、針對商品砼站運(yùn)距較遠(yuǎn)且地處交通復(fù)雜地帶，為了解決C60級砼坍落度損失的問題（特別是高溫季節(jié)尤為突出），保證砼正常施工，采取部分泵送劑在現(xiàn)場二次摻加的方案，現(xiàn)場二次摻用的泵送劑必須配成溶液使用，二次摻用量根據(jù)試驗(yàn)確定。
　　6、砼出站運(yùn)送至現(xiàn)場卸料完畢的時(shí)間、試塊的制取、養(yǎng)護(hù)和試驗(yàn)嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。
五、結(jié)束語
　　本工程高性能砼的生產(chǎn)過程，原材料和外加劑起著重要作用，直接決定砼的高性能，生產(chǎn)過程和后期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢測都是影響高性能砼的因素，但是，高性能砼才剛剛興起，許多方面還不夠成熟，特別是外加劑還需要進(jìn)一步研究。我們要根據(jù)高性能砼施工的規(guī)定，充分運(yùn)用科學(xué)、合理的方法在施工上高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，遵循不斷進(jìn)步、不斷創(chuàng)新的理念，從高性能砼試配、拌制要求、施工方法、質(zhì)量保證措施等方面進(jìn)行嚴(yán)加控制，保證高性能砼達(dá)到“質(zhì)量均勻、體積穩(wěn)定、耐久、滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度”的目標(biāo)。
 
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