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、實用性和耐久性的要求。從而要有嚴格的質量要求。本文從高性能砼試配、拌制要求、施工方法、質量保證措施等方面，介紹了高強砼的施工技術及質量控制措施。
高性能砼是一種新型高技術砼，具有高強度， 高彈性模量， 變形小，耐久性、抗滲性好等優點，在高層建筑中的應用越來越廣泛，本工程的部分剪力墻及框架柱砼強度等級為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量的重點。結合國內實際情況和工藝特點，在堅持采用本地原材料和目前生產工藝的原則下，試驗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，水泥的抗壓強度，抗折強度，安定性和凝結時間必須檢驗合格。隧道高性能砼優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度及后期強度均高，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了水泥砼的70%以上，占有絕大多數，其幾何特性、物理性能、化學成分等對砼早期的工作性能，硬化后的力學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、堿活性和有害物質含量等。
　　1）合格的顆粒級配可以降低砼的空隙率，提高密實度，提高砼強度；
　　2）含泥量過大，不應超過5%.超標1%就會使砼強度降低3MPa~5MPa，同樣會降低含氣量，影響砼耐久性；
　　3）堿活性超標，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生堿集料反應，使砼膨脹開裂。經堿集料反應試驗后，由砂配制的試件無裂縫，酥裂，膠體外溢等現象，在規定試驗齡期的膨脹率應小于0.01%；
　　4）有害物質含量，會降低砼強度，硫酸鹽和硫化物產生體積膨脹，引起應力，砼開裂，從而耐久性降低。
　　細骨料不宜使用山砂，不得使用海砂，應采用河砂；粗骨料必須使用多級配碎石，若使用卵石，必須是多個破碎面的卵碎石，且必須是多級配的。另外，經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，對于提高砼強度有利，同時還能改善砼抗滲性能。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收規范≥（TB10210-97）中規定：配置C30砼時，石粉（小于0.08mm顆粒）含量不能大于10%.但實際工程當中人工砂石生產系統制造的遠高于此標準， 經有關方面研究石粉含量介于16%~21%之間時，砼性能較優。
　　1.3 水
　　拌制砼用的水，應采用純凈的水，不得采用含有影響水泥正常凝結和硬化的油類、糖類等有害雜質的水。
　　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。應使用高性能優良的外加劑。
　　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，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量，也保證了內在質量。
　　其次，粉煤灰提高高性能砼耐久性。1）火山灰效應，粉煤灰取代部分水泥，不僅能降低砼有效含堿量，還能產生物理化學作用抑制堿-骨料反應。粉煤灰中含有的酸性氧化物和水泥水化產生Ca（OH）₂反應，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；2）提高砼的抗滲性，粉煤灰顆粒分布水泥之間，增加砼密實性，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，砼密實性明顯改善，電通量指標明顯下降，防水砼要求粉煤灰慘量小于20%.
　　然而，粉煤灰砼應用與隧道襯砌存在凝結時間慢和早期強度低的問題。
　　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%，增加砼密實性，提高砼強度和耐久性：使泌水率減少，有利于減少砼離析，改善砼工作性； 砼的引氣量和強度是影響砼抗凍性的主要因素，砼強度越高，抗凍性越好；水灰比越小抗凍性越好。
　　經試驗結果表明，聚羧酸減水劑在分子結構、減水率、泌水率、引氣量、塌落度保留值、凝結時間差、收縮率方面較優。該減水劑的減水率大于20%.
 
　　
　2、試配的技術要求
　　高性能砼必須經試驗室試配并經現場試驗確認后，方可正式使用，超出的數值應根據砼強度標準差確定。
　　2.1在滿足強度要求、耐久要求和工作性能的前提下，通過對集料、配合比的優化和優選，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異高強、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、密實性和耐久性等；
　　2.2配制強度必須大于設計要求的強度標準值，通常大一個等級，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合理摻入優質I級粉煤灰，延緩了砼凝結時間，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，而又不出現離析泌水現象，以保證砼在出機3h內坍落度損失率＜10％；
　　2.6粗骨料采用碎石，級配連續，細集料選用石英含量較高的圓形顆粒狀優質天然中粗河砂。
　　3、實驗室試驗
　　為了保證砼的抗滲性和抗裂性能達到設計要求，需要對砼進行體積穩定性試驗，氯離子滲透試驗，碳化實驗和堿活性實驗等進一步檢驗砼性能， 再根據試驗結果，合理確定施工配合比，在原材料有變化及季節變化時，需要及時調整配合比。
　　二、高性能砼拌制要求
　　針對本工程砼強度等級高，抗滲性要求高等特點，必須強化砼原材料的檢驗標準，加強砼攪拌過程的技術措施等要求。
　　1、原材料質量：嚴格控制原材料質量，對原材料供應源必須進行調查和預先進行抽樣檢測，原材料進場后要嚴格按規定要求進行抽樣檢查。
　　2、原材料稱量：嚴格按配合比重量計量，控制計量偏差，水泥和摻合料±1%，水和外加劑±1%，粗、細骨料±2%.
　　3、攪拌站設備：應有精確的原材料自動稱量系統和計算機自動控制系統，并能對原材料品質均勻性、配合比參數的變化等，通過人機對話進行監控、數據采集與分析；
　　4、攪拌時間：根據砼的強度等級以及其他性能要求，結合攪拌設備的要求確定合適的攪拌時間。
　　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，因此不需強力振搗，可選用低頻振搗器。
　　2、墻體砼澆注和振搗：砼下料點要分散布置，澆注砼要連續進行，間隔時間不應超過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，采用3m長鋁合金杠刮平；在頂板砼進行最后一遍壓光時，應用毛刷將砼表面沿同一方向刷出順紋，初凝時再進行二次壓面。
　　5、樓梯砼澆注和振搗：砼澆注樓梯時應自下而上，先振搗平臺板及樓梯板砼，達到踏步位置時，再與踏步砼一起澆注，接著連續向上推進，并一邊推進一邊用木抹子將表面抹平。
　　6、高強砼澆注時間的控制：由于高強砼的初凝時間較普通砼來得要快，因此要盡量控制好砼的初凝時間，高強砼的初凝時間不小于6個小時，其終凝時間應不大于10個小時。
　　7、高強砼對施工機械的要求
　　在高強砼的施工過程中，對砼的施工機械又有更嚴格的要求，如砼泵車、砼運輸車輛等等，應保持最佳狀態，保證高強砼施工的連續性，以減少砼施工中的冷縫的發生。
　　8、高性能砼養護
　　為保證砼具有優良的密實性和強度，要求對已澆注完的砼部位盡早保水養護，通過在砼上面架設帶孔的塑料管，然后接通自來水連續澆水，通過隔氣保溫養護，降低砼水化熱高峰時的溫差，正常施工情況下砼拆模后，可涂刷養護劑，總養護時間不小于14天，可避免砼內部失水。
　　四、高性能砼質量保證措施
　　1、高性能砼在試配與施工前，各方應共同制定文件，規定質量控制措施，并明確專人監督實施情況；
　　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、施工時采用泵送砼，為保證砼連續澆注，要求在技術和生產組織上保證砼供應、輸送和澆注的各環節效率協調一致，保證泵送工作連續進行。
4、收集施工過程中砼的性能數據，以幫助調整、改進設計配比和監督砼拌合生產過程。
　　5、針對商品砼站運距較遠且地處交通復雜地帶，為了解決C60級砼坍落度損失的問題（特別是高溫季節尤為突出），保證砼正常施工，采取部分泵送劑在現場二次摻加的方案，現場二次摻用的泵送劑必須配成溶液使用，二次摻用量根據試驗確定。
　　6、砼出站運送至現場卸料完畢的時間、試塊的制取、養護和試驗嚴格按國家標準的規定執行。
五、結束語
　　本工程高性能砼的生產過程，原材料和外加劑起著重要作用，直接決定砼的高性能，生產過程和后期養護質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一步研究。我們要根據高性能砼施工的規定，充分運用科學、合理的方法在施工上高標準、嚴要求，遵循不斷進步、不斷創新的理念，從高性能砼試配、拌制要求、施工方法、質量保證措施等方面進行嚴加控制，保證高性能砼達到“質量均勻、體積穩定、耐久、滿足設計強度”的目標。
 
　　參考文獻
　　[1]姚燕著。高性能砼的體積變化及裂縫控制。中國建筑工業出版社，2011年2月。
　　[2]劉娟紅，宋少民。編著綠色高性能砼技術與工程應用。中國電力出版社，2011年1月。
　　[3]繆昌文著。高性能砼外加劑，化學工業出版社。2008年09月。