分析高性能混凝土几个重要性能影响因素

分析高性能混凝土几个重要性能影响因素

李立荣

身份证号码：35078419881017XXXX

摘要：随着经济的发展，高性能混凝土的使用范围也随之不断增加。高性能混凝土因耐久性较好、体积较为稳定、经济实用，所以在工程当中的重要性逐渐提高。因此本文探讨了高性能混凝土几个重要性能影响因素。

关键词：高性能；混凝土；影响因素

引言：在建筑行业的快速发展过程中，要求也在不断提高，无论是工艺、技术、材料等都需要不断的改进和创新才能满足发展需求。尤其是近些年工程项目更加注重高性能混凝土的使用，所以我们必须对高性能混凝土的影响因素掌握清楚，保证施工质量。

1、高强混凝土与高性能混凝土

高强混凝土与高性能混凝土有一定的关联，但也有很大区别。我国规定强度等级达到或者超过C60的混凝土为高强混凝土（highstrengthconcrete）。它对强度的要求很高，被广泛地应用于高层建筑、高耸建筑、大跨度结构等方面。随着人们对混凝土的认识越来越深入，发现高强混凝土在使用中常常出现很多不利的现象，混凝土性能发生显著降低。如结构脆性增大、抗震性能行降低，容易出现早期干缩开裂，大水化热等弱点。随着结构使用年龄的增长，发现钢筋混凝土在一些恶劣的环境中，远远低于结构的设计使用年限就出现不同程度的破坏，比如钢筋锈蚀、路面开裂、结构渗水等。而且从结构受力的角度来说，实际建筑也不需要那么高的强度。因此人们开始侧重于研究以耐久性为主的混凝土――高性能混凝土（Highperformanceconcrete，简称HPC）。高性能混凝土是指选用优质的原料，严格的施工工艺，一定数量的矿物细掺量，外加剂（主要是高效减水剂）等所制成以耐久性为主要指标，同时满足强度、和易性、耐久性以及经济性等要求的混凝土。所以，高强混凝土不是高性能混凝土。

2、高性能混凝土几个重要性能影响因素

2.1氯离子电通量试验对混凝土性能的影响

渗透性决定混凝土材料的耐久性，电通量是评价高性能混凝土耐久性的一种有效的方法和指标，我们结合高性能混凝土配合比设计的主要技术指标（水胶比、含气量）及施工中常见的问题（集料含泥量）对混凝土的电通量受到的影响因素进行了试验。试验数据有：胶凝材料用量360kg/m3，其中粉煤灰掺量为30%；固定水胶比0.41，胶凝材料用量为360kg/m3；固定水胶比0.31，胶凝材料用量为480kg/m3。

2.1随着水胶比的增加，混凝土单位用水量也增大，混凝土的电通量逐渐增加。因为混凝土中的水在混凝土硬化后会在混凝土中留下毛细孔隙，用水量的多少会使混凝土的密实程度发生变化，用水量大混凝土的毛细孔隙多，电通量也随之增大，用水量小混凝土的毛细孔隙少，电通量也随之减小。

混凝土含气量的变化对混凝土的电通量影响程度不大。因为电通量的大小与混凝土中连通的、半连通的孔隙有关，含气量给硬化后的混凝土内部带来的是细小的封闭孔隙，对电通量不会产生本质的影响。

随着集料含泥量（石粉含量）的增加，混凝土电通量逐渐增加，含泥量超过5.5％时，电通量超过了1500C，不再满足混凝土耐久性要求。因此，配制100年耐久性混凝土应严格控制集料中含泥量符合标准要求。

2.2加剂品种对混凝土性能的影响

在水胶比0.26、矿渣掺入量35%、外加剂掺入量1.2%，砂率35%条件下，对分别加入高效减水剂HIP-A，HIP-AA，HIP-HF100，HIP-A100的混凝上进行了坍落度及龄期为3，7，28d的抗压强度。从试验结果看，外加剂品种对混凝上的坍落度影响小大，减水效果区别也小明显；但从试验过程拌合物的工作性看，加入HIP-HF100，HIP-A100的混凝上茹性较小，宜于泵送；加入HIP-A，HIP-A100的混凝上试块早期强度较高，后期强度增长也较好。综合考虑，确定选用缓凝高效减水剂HIP-A100进行以下试验：加入1.2%左右的HIP-A100外加剂，混凝上的缓凝时间明显增加，初凝时间可达到9h22min，终凝时间可达到12h36min，有足够的时间进行施工（见施工应用对强度的影响研究），而对混凝上3d后的强度几乎没有影响。

2.3水胶比对混凝上性能的影响

选用矿渣掺量40%，HIP-A100减水剂掺入量1.2%，水胶比为0.250.31的条件下，对3，7，28d混凝上抗压强度影响的试验结果可知，随水胶比的增大，混凝土3，7，28d抗压强度均有下降。普通混凝土的水胶比一般为0.40.6，据有关研究表明，水泥完全水化的极限水胶比是0.227左右（小计掺合料），多余的水小参加水化反应，形成自由水蒸发，在硬化混凝土中形成贯通的毛细孔，加上其它水分蒸发形成的孔隙，总孔隙率增大，降低了水泥石与骨料之间的粘结力，使混凝土强度下降。而在高性能混凝土中加入适量的高效减水剂后.延长了混凝土的凝结时间.但对混凝土的强度影响甚微.降低水胶比以后，尽管短期水化小完全，但由于水泥和超细矿渣掺合料的“微粒效应”共同作用，使水化反应速度形成阶梯组合，增强了水化硅酸钙（CSH）凝胶的品质，混凝土的强度能继续提高。同时，降低水胶比能够降低混凝土中孔隙率，并减小孔隙尺寸，即使存在少量未水化的水泥颗粒作为“细微骨料”仍然可以发挥作用。

2.4抗冻性能检测对混凝土的影响

冻融破坏的机理是，在0°C以下时，冻害从温度较低的表层开始，表层毛细管中的水先冻结，伴随这种相变产生膨胀压力，剩余的水分迁移至附近的孔隙和毛细管中，在水的运动过程中，产生液体压力；随温度的进一步降低，内部混凝土与孔径更小孔隙中的水分也开始冻结，混凝土体积持续膨胀。解冻后，有一部分膨胀仍然残留下来，产生冻融劣化，硬化水泥石的组织结构发生破坏，动弹性模量下降，抗拉强度降低，严重的时候产生剥蚀破坏。

随着水胶比的增大，在混凝土抗冻试验的两个主要技术指标中，质量损失增加，相对动弹性模量降低，表明混凝土抗冻性能随之变差。原因就是水胶比越大，混凝土的单位用水量就越大，这样硬化后内部混凝土与孔径更小孔隙中留存的水分也较多，一旦开始冻结，混凝土体积将持续膨胀，造成混凝土冻融破坏。另外水胶比是决定混凝土组织结构致密性与孔结构特征的基本因素，水胶比越小，养护越好，混凝土越致密，其中的孔隙与毛细管越少，渗水通道越少。

混凝土的含气量对抗冻性能影响较大，混凝土中加入引气剂后，产生了均匀稳定、互不相通的微小气泡。这些小气泡不仅部分阻断了混凝土内的开口连通孔隙，同时在混凝土孔隙中的自由水冻结膨胀时，小气泡被压缩，从而可以缓冲冰冻给孔隙带来的胀压力，溶解时气泡又可恢复原状。

骨料内部孔隙过多过大，吸水率偏大，坚固性差，冻融时骨料内存在的胀压力就越大，对骨料自身的破坏性也越大。破坏时，骨料与水化硅酸钙间出现裂缝，严重时骨料自身破裂，表面砂浆严重剥离。因而吸水率较大的骨料对混凝土抗冻性能的影响同样不可忽视。

结束语

综上所述，高性能混凝土强度的影响因素有很多，而且这些因素对于其强度的影响很大，如果不做很好的了解和预防，对于高性能混凝土来说非常不利，还会影响到工程的质量，因此，应该加强高性能混凝土强度的影响因素研究。

参考文献：

[1]金辉.高性能混凝土几个重要性能影响因素的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013.

[1]曾凡江.高性能混凝土的影响因素探究[J].科技视界，2017.

[2]张杏开.浅谈高性能混凝土的影响因素[J].建筑工程技术与设计，2017.