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高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土是近年來(lái)剛發(fā)展起來(lái)的一種新型混凝土，抗壓強(qiáng)度極高，而且抗變形能力強(qiáng)、孔隙率低、抗震性能好，適用于高層建筑、大跨度橋梁等工程的建設(shè)。然而，由于發(fā)展較晚，缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)，我國(guó)尚未形成完善的配合比設(shè)計(jì)規(guī)范，為達(dá)到其強(qiáng)度要求，往往從降低水膠比、提高膠凝材料用量、使用高性能減水劑等方面來(lái)考慮。本文就高強(qiáng)混凝土的工作性、強(qiáng)度及耐久性方面進(jìn)行一些討論分析。
1、工作性能和強(qiáng)度
高效減水劑與高效緩凝劑的良好搭配可以使混凝土有較好工作性以及較小坍落度損失，水膠比對(duì)工作性影響不顯著。從實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)果來(lái)看，混凝土強(qiáng)度與和易性的獲取，均由外加劑來(lái)決定。另外，礦物摻合料用量和砂率對(duì)混凝土和易性也有較大影響。合適的漿骨比是保證混凝土流動(dòng)性良好的一個(gè)重要參數(shù)。
對(duì)混凝土工作性能的判定，坍落度已無(wú)法衡量，目前主要依據(jù)自密實(shí)混凝土的一些指標(biāo)，如T50、倒筒時(shí)間和間隙通過(guò)性等。混凝土的工作性也可從澆筑時(shí)的泵送壓力及泵送流量來(lái)判定，以及混凝土在攪拌車的狀態(tài)，和易性好的混凝土看上去呈彈性。
對(duì)高強(qiáng)混凝土而言，水膠比一般控制在0.27以下，單方用水量不宜大于145kg，但水膠比不是越低越好，水膠比越低越不利于混凝土后期強(qiáng)度的提高，當(dāng)水膠比過(guò)于低時(shí)，會(huì)引起混凝土內(nèi)部缺水，嚴(yán)重影響其后期強(qiáng)度的提高。另外，當(dāng)混凝土呈較干狀態(tài)時(shí)，振搗變得困難，內(nèi)部容易形成大的氣泡（尤其是摻有硅灰），成為強(qiáng)度缺陷。
礦物摻合料用于高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土中，由于能夠與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生“二次水化”反應(yīng)，增加了混凝土中C-S-H凝膠的含量，改善界面結(jié)構(gòu)，增加強(qiáng)度。高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度發(fā)展較快，尤其是超早期強(qiáng)度，1d強(qiáng)度可達(dá)到55MPa，可以考慮56d或者90d強(qiáng)度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
超高強(qiáng)混凝土脆性較大，劈拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度比為1/14.6～1/19.6，要摻入纖維改善其脆性。摻入鋼纖維后，拉壓比隨鋼纖維摻入量增加而增加，與未摻入鋼纖維的超高強(qiáng)混凝土相比，拉壓比提高程度為24.08%～73.46%，超高強(qiáng)混凝土脆性大、韌性小的缺點(diǎn)得到顯著改善。鋼纖維體積分?jǐn)?shù)不大于0.75%時(shí)，流動(dòng)性可保持良好，混凝土的韌性和斷裂能可顯著提高。
2、耐久性能
耐久性能方面，高強(qiáng)混凝土的長(zhǎng)期強(qiáng)度、動(dòng)彈性模量、抗碳化、氯離子滲透性能和抗凍性能等均大大提高，主要是高強(qiáng)混凝土孔隙率極低，具備良好的微孔結(jié)構(gòu)。
對(duì)高強(qiáng)混凝土耐久性，需考慮的是其裂縫問(wèn)題。試驗(yàn)結(jié)果表明，干縮值與膠凝材料用量和水膠比相關(guān)性較高，并隨它們的增大而增大。高強(qiáng)混凝土的收縮絕大部分發(fā)生在早期，3d齡期的收縮達(dá)到180d齡期收縮的一半以上，需摻加一定的膨脹劑進(jìn)行補(bǔ)償收縮。
混凝土早期收縮和干燥收縮隨粉煤灰摻量增加逐漸減少，粉煤灰對(duì)早期收縮的抑制作用優(yōu)于干燥收縮；隨礦粉增加，混凝土早期收縮增大而干燥收縮減少，硅灰的摻入增大了混凝土的早期收縮與干燥收縮，并隨摻量增大而增強(qiáng)。
有研究表明，摻加粉煤灰對(duì)混凝土收縮絕對(duì)值無(wú)明顯改善，但摻30%和50%粉煤灰或礦渣粉均使低水膠比漿體的水化溫升和水化放熱速率峰值明顯降低，并延緩這些峰值出現(xiàn)的時(shí)間，且粉煤灰對(duì)水化進(jìn)程的延緩效果優(yōu)于同等摻量的礦渣粉；提高水膠比只能略微推遲漿體的水化溫升和水化放熱速率峰值出現(xiàn)的時(shí)間，使水化放熱速率峰值有所增大，不會(huì)改變漿體溫升曲線和放熱速率曲線的形狀。
此外，高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土的耐火性不如普通混凝土，是因?yàn)槌邚?qiáng)混凝土密實(shí)度太高，高溫時(shí)，其內(nèi)部自由水和C-S-H及Ca(OH)2受熱分解產(chǎn)生的水蒸汽無(wú)法排出，形成很高蒸汽壓，足以使混凝土爆炸。高強(qiáng)混凝土脆性較大，如何改善其韌性，提高混凝土的抗震性能是需要解決的問(wèn)題。
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