摘要：我国建筑工程高强混凝土仍然没有一个确切的定义，尽管现在有较高的水平，尽管人们已经认识到混凝土要达到较高的强度必须要使混凝土有较低的空隙。不同的发展阶段，实现低孔隙度技术所采用的方法是截然不同的，人们通常采用降低水胶比的方法实现低孔隙，从而提高混凝土的密实度。也可以采取强烈振动技术措施，通过高压挤出混凝土中存在的多余的水和空气，实现高强度的目的，使它可用于现浇施工，扩大了高强混凝土的应用范围。
关键词：高强混凝土；发展；应用；原理
1高强混凝土简介
根据《高强混凝土结构技术规程》，将强度等级不小于C50的混凝土称为高强混凝土，而《普通混凝土配合比设计规范》中则将强度等级不小于C60的混凝土称为高强混凝土。
《混凝土结构设计规范》则未明确区分普通混凝土或高强混凝土，只规定了钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15，混凝土强度范围从C15~C80。综合国内外对高强混凝土的研究和应用实践以及现代混凝土技术的发展，将不小于C60的混凝土称为高强混凝土是比较合理的。
2高强混凝工作原理
2.1高强混凝土理论依据。混凝土的强度，取决于粗细骨料的强度、水泥石的强度以及水泥石与骨料的粘结强度。在这三者中，水泥石与骨料的粘结强度最弱，它是提高混凝土强度的关键，而混凝土的粘结强度又与水泥石的强度有关，它随水泥石强度的提高而提高。故提高水泥石强度是提高混凝土强度的重要因素，而水泥石的强度又与水泥的等级、水泥石中的空隙的状况及结构有关。
提高水泥等级，特别是改善水泥石中空隙的状况与结构，对增加混凝土的强度有重要的意义。因此，配制高强混凝土的关键在于提高混凝土的密实度，提高混凝土的密实度，先从粗骨料的级配入手，使石子间的空隙最小，使胶凝材料的总量最小，所采用的水泥最少，用水量最少，使混凝土的组织结构达到均匀密实的目的。这样，由于胶凝材料总量最少，塑性干缩沉降裂缝就少，需水量少，自收缩裂缝就少；水泥用量少，水化过程产生的水化热少，温度裂缝就少；水泥用量少，水泥水化析出的Ca（OH）2就少，避免了碱一集料反应的产生；水泥用量少，水泥反应生成的水化铝酸钙少，硫酸盐侵蚀混凝土胀裂的可能性小。
获得高强高性能混凝土的最有效途径主要有掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料，并同时采用高强度等级的水泥和级配合理的骨料。对于具有特殊要求的混凝土，还可以掺用纤维材料提高抗拉、抗弯性能和冲击韧性；也可掺用聚合物等提高密实度和耐磨性。常用的外加剂有高效减水剂、高性能减水剂、防水剂和其他特种外加剂，目前采用具有高减水率的聚羧酸高性能减水剂配制高强混凝土相对较多。常用的活性混合材料有Ⅰ级粉煤灰、超细磨粉煤灰、磨细矿粉、沸石粉、偏高岭土、硅粉等，有时也可掺适量超细磨石灰石粉或石英粉。常用的纤维材料有钢纤维、聚酯纤维和玻璃纤维等。
2.2高强混凝土的原料控制。1）水泥。水泥的品种通常选用硅酸盐水泥和普通水泥，也可采用矿渣水泥等。强度等级一般为：C50～C80混凝土宜用42．5；C80以上选用更高强度的水泥。混凝土中的水泥用量要控制在500kg/m3以内，且尽可能降低水泥用量。水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。2）矿物掺合料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在配制混凝土时加人大量磨细矿物掺合料，可降低温升，改善工作性，增进后期强度，并可改善混凝土内部结构，提高抗腐蚀能力。由于超细活性掺合料在混凝土中的掺入，改变了混凝土中的亚微观结构。超细颗粒填充了混凝土中的各种形态的空隙，因此混凝土的孔隙率很低，增强了混凝土的密实度；混凝土中极少或没有100nm以上的有害孔；有很好的水泥结晶度；Ca（OH）2少；消除了集料和水泥石的界面薄弱层，提高了粗骨料与砂浆的界面粘接度，使界面强度接近水泥石或集料强度。而且，由于超细活性掺合料的掺入调节了混凝土拌合物的稠度，进一步降低了混凝土的水胶比。超细活性掺合料还可以大量取代水泥，取代量高达30％~60％，最多可达65％。节约水泥，节约能源。尤其是磨细矿物掺合料对碱一集料反应的抑制作用已引起国内外专家的极大兴趣。因此，国外将这种混合材料称为辅助胶凝材料，是高性能混凝土不可缺少的成份。3）高性能混凝土外加剂。混凝土外加剂的选择是配制高强、高性能混凝土的关键技术之一，它是提高混凝土流动性和密实性不可缺少的技术措施。高性能外加剂与一般外加剂相比具有高减水率、引气量小或引气后具有良好的孔结构、增稠、增强、减缩、保塑性好的特性，更适合现代化施工的需要。4）集料。粗集料天然岩石一般强度都很高，在80~150MPa。因此，对于C50~C80混凝土，最重要的不是强度，而是粗集料的粒形特征，包括粒形、粒径、表面状况、级配以及分化石含量等。在高强高性能混凝土中，集料的粒性特征对混凝土的强度和性能影响更大。细集料宜选用石英含量高、颗粒形状浑圆、洁净、具有平滑筛分曲线韵中粗砂，细度模数在2．6～3．0之间。细度模数在3.0附近时，混凝土工作性最好，强度最高。应按砂石标准严格控制砂子的质量，尤其是含泥量和泥块的含量，以确保混凝土质量。
2.3高强混凝土配合比。1）水胶比W/B。水胶比是决定混凝土强度的主要因素之一，对于强度等级不小于C60时，配制强度不同于一般的公式，有专门的确定配制强度的公式。2）用水量和水泥用量。普通水泥中用水量根据坍落度要求、骨料品种、粒径选择。高强度高性能混凝土可参考执行，当由此确定的用水量导致水泥或胶凝材料总用量过大时，可通过调整减水剂品种或掺量来降低用水量或胶凝材料用量，也可以根据强度和耐久性要求，首先确定水泥或胶凝材料用量，再用水胶比计算用水量，当流动性不能满足设计要求时，再通过调整减水剂品种或掺量加以调整。3）砂率。对泵送高强混凝土，砂率的选用要考虑可泵性要求，一般为35%~42%，在满足施工工艺和施工和易性要求时，砂率宜尽量选小些，以降低水泥用量。从原则上来说，砂率宜通过试验确定最优砂率。4）高性能减水剂。高性能减水剂的品种选择原则，除了考虑减水率的大小外，尚要考虑对混凝土坍落度损失、保水性和粘聚性的影响，更要考虑对强度、耐久性和收缩的影响。减水剂的掺量可根据减水率的要求，在允许掺量范围内，通过试验确定。但一般不宜因减水的需要而超量掺量。5）掺合料。其掺量通常根据混凝土性能要求和掺合料品种性能，结合原有试验资料和经验选择并通过试验确定。其它设计计算步骤与普通混凝土基本相同。在矿物掺合料方面，采用复合掺用粒化高炉矿渣粉和粉煤灰配制高强混凝土比较普遍，对于强度等级不低于C80的高强混凝土，复合掺用粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和硅灰比较合理，硅灰掺量一般为3%~8%。
结束语
随着建筑业的发展，高强混凝土会占据越来越重要的位置，并将广泛使用。所以我们应该充分认识高强混凝土和掌握它的特性，对我们国家经济的快速发展作出应有的贡献。
参考文献：
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论文作者:许婷
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：混凝土论文; 水泥论文; 强度论文; 骨料论文; 密实论文; 掺合论文; 用量论文; 《基层建设》2017年第9期论文;