摘要：高性能混凝土的第一特性就是耐久性，其主要特性是具有高强度、高抗渗性、高工作性和体积稳定性，是混凝土技术的一个重要方面。
关键词：高性能 混凝土控制要点
中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号：
工程概况：
哈（尔滨）至大（连）铁路双城制梁场546榀900t箱梁，混凝土设计强度c50,抗氯离子渗透＜1000c、抗渗大于p20、抗冻融循环200次（质量损失≤5%，动弹性模量≥60%）抗裂性良好的混凝土。
铁路客运专线高性能混凝土以混凝土耐久性为目的，用抗氯离子渗透和抗冻性体现。要达到高性能混凝土的要求，一般要求混凝土密实且适当引气，从而达到即能防腐蚀，也能抗冻的要求。在原材料和配合比设计上，一般要求使用矿物外掺料、引气型高性能减水剂（混凝土引气量要求>5.0%），在配合比设计上要求低水胶比，在施工中要求严格养护、杜绝混凝土出现裂缝，从而达到防止或减少外界侵蚀性介质渗入到混凝土内部破坏混凝土。为了达到高性能的要求，达到结构100年使用寿命的要求，要求从混凝土原材料、混凝土配合比、混凝土配制、混凝土运输和输送、混凝土浇筑成型直至混凝土养护的每一个环节都要做到严格控制、精心施工。
1.原材料控制
1.1 水泥
高性能混凝土宜采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的低碱普通硅酸盐水泥或低碱硅酸盐水泥，其品质指标应符合《通用硅酸盐水泥》（gb175—2007）的有关规定。水泥的含碱量（na2o+0.658k2o）不宜超过 0.8%。水泥的比表面积不宜超过350m2/kg，游离氧化钙不超过1.5%。在中等及以下腐蚀环境作用下，水泥熟料中的c3a含量不应超过8%，在强腐蚀环境作用下，水泥熟料中的c3a含量不应超过5%。用于配制钢筋混凝土和预应力混凝土的水泥氯离子含量分别不得超过0.10%和0.06%。
1.2 骨料
1.2.1细骨料
细骨料应选择级配、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的天然河砂，其细度模数宜在2.6～3.0。 细骨料品质指标应满足铁科技2004（120）文及铁技基2005（101）文中“细骨料的品质指标”表的要求。
1.2.2粗骨料
应选择连续级配、线胀系数小、坚硬耐久的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石、碎卵石或卵石作为高性能混凝土的粗骨料。粗骨料中不得混入风化颗粒。粗骨料的最大粒径应不大于31.5mm，配制预应力混凝土时，粗骨料最大粒径应不大于25mm，且不得超过保护层厚度的2/3、钢筋最小间距的3/4。粗骨料品质指标应满足铁科技2004（120）文及铁技基2005（101）文 “粗骨料品质指标”表中的要求。
1.3矿物掺合料
1.3.1粉煤灰
粉煤灰必须选用品质稳定均匀、来源固定的f类ⅰ级粉煤灰。品质指标应满足铁科技2004（120）文及gb/t1596-2005“粉煤灰品质指标”表中的要求。
1.3.2磨细矿渣粉
磨细矿渣粉应选用品质稳定均匀、来源固定的产品，其品质指标应满足铁科技2004（120）文及gb/t18046-2008 “磨细矿渣粉品质指标”表中的要求。
1.4拌合水
拌合水宜采用饮用水。用拌合水和蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）进行水泥净浆流动度试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于30min，且初凝和终凝时间应符合水泥国家标准的规定。用拌合水配制的水泥砂浆或混凝土的28天抗压强度与用蒸馏水（或符合国家标准的生活饮用水）拌制的对应砂浆或混凝土28天抗压强度比应不小于90%。拌合水其它品质指标应满足铁技基2005（101）文及jgj63-2006“拌合水品质指标”的要求。
1.5高性能混凝土用外加剂
高性能混凝土宜使用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能细化混凝土孔结构以及能明显提高混凝土耐久性能的外加剂,同时考虑引气的要求，调整混凝土凝结时间的要求等，外加剂应在技术上考虑减水剂与引气剂或调凝剂等复合使用。高性能混凝土用外加剂与水泥要有良好的适应性。用于梁体的高性能混凝土用外加剂的性能指标应满足铁科技2004（120）文、铁技基2005（101）文、gb8076-2008、jg/t223-2007“外加剂性能指标”的要求。
2.配合比设计
高性能混凝土强调混凝土耐久性，因此试验时间长，且所用材料多，材料的变化是在所难免的，为了达到控制施工的目的，必须在配合比设计观念上有所改进，才能适应铁路客运专线高性能混凝土施工要求。
设计试验时，要重点考虑最少胶凝材料总量、最大水胶比、外掺料品种等多个指标。由于水胶比、外掺料品种及比率对于混凝土的耐久性性能影响很大，因此这些参数的选择范围要宽，选择的级数要多，从而更准确的考察当地材料对于混凝土性能的影响，并从中总结规律，在这个基础上，再确定混凝土的配合比。同时，由于在很长的标准龄期后才能测定混凝土耐久性指标的（比如要在56天龄期时才测定电通量指标），这无疑会影响到施工过程中配合比的调整。因此在进行配合比设计时，要测定早龄期（比如3天、7天或14天）时的耐久性指标，总结出混凝土配合比早龄期耐久性指标和标准龄期指标的关系，为配合比调整打下基础。
从上述方案可见，高性能混凝土配合比与传统配合比相比较，有了很大的变化。由于传统混凝土配合比设计以强度为判定准则，而强度与水胶比的关联性非常好，故只需进行三个水胶比的试验，往往就可以确定混凝土的配合比。但高性能混凝土要考察的指标不仅是强度，还有各项耐久性指标（比如电通量，抗冻性等），因此各种相关因素的影响会很复杂，用简单的三、五个试验是不能达到目的的。而且，传统配合比设计的成果就是一组材料比例数据，而高性能混凝土配合比设计是一组规律，这组规律可以帮助我们在一定的范围内选择混凝土配合比，并且这种选择可能会是多种多样的。由于有相对数量较多的、按正交法安排试验所得的试验结果为基础，根据总结出来的规律，我们可以选择未经试验的组合，经过现场试拌，确保工作性的前提下，可以作为施工中使用的配合比。由于有早龄期与标准龄期的耐久性指标的相关关系，我们还可以在很短的时间内对配合比进行选择和调整，从而达到适应施工的目的。
3.高性能混凝土的施工控制
3.1高性能混凝土配制
高性能混凝土配制时，主要是计量控制和砂石料含率的测定。各种原材料的计量控制满足铁技基2005（101）文要求。
砂石料场地要硬化，并且要按石子粒径分别堆放，各种规格材料之间设不低于2米的隔墙，防止材料彼此混合。为了控制砂石的含水量和温度，在砂石场还设大棚以挡阳光和雨水。
砂石料含水率，特别是砂子含水率的测定准确与否会在很大程度上影响混凝土的工作性能和耐久性性能。因此，要测定砂子的含水率时，要求按使用方量先行翻拌砂子，拌匀后再取样测定含水量，测定后立即使用，从而确保测定值能真实地反应砂子含水量。
采用强制式搅拌机拌制，混凝土原材料应采用电子计量系统进行计量。计量后，先向搅拌机投入细骨料、水泥和掺和料，搅拌均匀后，加外加剂和水并将其搅拌成砂浆，并向搅拌机投入粗骨料，在进行搅拌至均匀为止。上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于2min，也不宜超过3 min。
冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，混凝土入模温度的相应要求。优先采用加热水的预热方法，但水的加热温度不宜高于80℃。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进行加热，其加热温度不应高于60℃。水泥、外加剂及掺和料不得直接加热，可在使用前运入暖棚进行预热。