混凝土配方（高性能混凝土）

近年来,作为现代城市建设显著特征的高层、超高层建筑不断涌现，同时由于人们对建筑耐久性的要求不断提升，这就使高强高性能混凝土的应用日益广泛起来。而高强高性能混凝土的超高泵送，正逐渐成为混凝土泵送领域中一个必须面对和克服的难题。

一、概念

1、高性能混凝土（HPC）

我国著名的混凝土科学家、中国工程院院士吴中伟教授对高性能混凝土的定义为:高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,是以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途的要求,有重点对耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性予以重点保证。

2、高强度混凝土（HSC）

一般来说，高强度混凝土（HSC）指28d 抗压强度超过50MPa的混凝土。

我国通常使用的混凝土强度等级为C20至C40。而且大量使用的是C20和C30。但在城市里建设垂直城市（大厦）、大跨度的桥梁和栈桥、海洋深处建筑物等需要C60 ～ C80 及更高强度的混凝土。

3、高性能混凝土与高强混凝土的关系

高性能混凝土(HPC)的特性为满足强度、工作性、耐久性三项基本要求，并应根据工程的特殊要求，具有某种特殊性能。

高强混凝土是以强度的大小来表征或确定其何谓普通混凝土、高强混凝土与超高强混凝土,而且其强度指标会随着混凝土技术的进步而不断有所变化和提高。

因此高性能混凝土应包括高强度混凝土，但高性能混凝土并不一定必须是高强度混凝土。

二、 高性能混凝土的特点及泵送

1、高性能混凝土的特点

与普通混凝土相比，高性能混凝土（HPC）强度高、耐久性好；粗骨料粒一般较小；单位体积的水泥用量较多，在施工中产生水化热较大，混凝土温度较高；随着混凝土强度等级的增加，单位用水量也逐渐较少（水胶比一般0.2-0.35）;含砂率降低，为提高混凝土的和易性，减少其终凝后的收缩徐变，以消除裂缝的产生，通常采用添加外加剂的方法。

★高性能混凝土的单位用水量一般很低，在150㎏以下，其流动性的产生主要依靠高效减水剂的强吸附分散作用，致使混凝土拌合物的粘性极大。

资料显示，水灰比为0.385时,粘着力为0.01MPa，水灰比为0.28时,粘着力为0.04MPa，系前者的4倍。

2、高性能混凝土的泵送

（1）新拌高性能混凝土的塑性粘度

高性能混凝土（HPC）与普通混凝土（NSC）相比，水灰比低，粘性大。特别是W/C≤0.30的HPC，水泥浆的粘性更大。

HPC的流动特性属宾汉姆体，当作用外力超过屈服值时才产生流动，而流动的快慢则与塑性粘度有关。

★高性能混凝土（HPC）与普通混凝土的区别：

1） 普通混凝土一般用坍落度评价其工作性；但对HPC来说不能仅用坍落度指标来评定流动性。

2)而对于HPC，在测定坍落度时还应同时测量扩展度所需用时间。

◆西塔项目C70高强高性能混凝土的坍落度、扩展度测量

在日本，测定了坍落度流动值到50cm所需的时间。在我国进一步演变为倒坍落度筒混凝土流下的时间（秒）。一般情况下，倒坍落度流下的时间在10~20秒范围内，HPC可泵送性能是好的。

倒坍落度混凝土流下的时间，反映出混凝土与泵送管道壁剪切抵抗之间的关系。

（2）高性能混凝土粘度的测量

对于HPC，由于其粘度大，流动速度慢，用单一的坍落度测量方法已不能全面反映其流变特性。

常用的测度高性能混凝土粘度的方法有：

1）L型流动测定仪法

2）倒塌（坍）落度法

高性能混凝土拌合物在不发生离析的情况下，受自重作用从筒中全部流出，流出的速度受拌合物粘度的影响，测定竖筒中混凝土全部流出的时间，除以装料的混凝土体积，得出混凝土拌合物所城贩流出速度，速度值越大，则粘度越小。

三、高性能混凝土的泵送经验

1、优选原材料。

根据工程实际选用合适的水泥品种；控制粗骨料最大粒径与输送管径之比，防止混凝土泵送时堵塞管道；细骨料宜选用中砂；掺用优质外加剂和粉煤灰。

2、优选混凝土配合比。

应考虑混凝土在泵压作用下管道输送的特点，通过控制混凝土的坍落度、扩展度、倒坍落度筒流出时间、压力泌水率、含气量和粘度等工作性指标，优选混凝土配合比。

3、混凝土泵的选型及泵管布置。

应根据工程实际混凝土输送量要求及压力要求选用合适的混凝土泵，其最大泵送能力应有一定的储备。

管道布置应尽可能避免短、弯、锥管，弯管角度尽可能大，以减小输送阻力，且应保证各管卡接头处密封可靠。

4、必要的施工工艺措施。

如合理控制高性能混凝土温度措施；减小混凝土拌合物坍落度损失问题措施等。

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