探討高強度混凝土

介紹了高強度混凝土的原材料、配制方法、適用范圍及目前的研究現(xiàn)狀?？梢蕴岣邔Ω邚娀炷恋恼J識，值得推廣。

建筑材料的概述

在建筑物中使用的材料統(tǒng)稱為建筑材料，也是建筑工程和土木工程中使用的材料的統(tǒng)稱。建筑材料主要分為三類，分別是裝飾材料、結構材料和某些專用材料。裝飾材料主要是指各種油漆、涂料、鍍層、貼面以及具有特殊效果的玻璃等；結構材料主要是指竹材、木材、石材、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、水泥、混凝土、工程塑料以及復合材料等；專用材料主要是指用于防潮防水、防腐、防火阻燃、隔音、隔熱保溫以及密封等。

高強度混凝土的概述

混凝土，簡稱為“砼”：是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統(tǒng)稱。近年來混凝土研究與技術仍在迅速發(fā)展，其主要發(fā)展方向是高強度混凝土與高性能混凝土，它必將是劃時代的材料。

高強度混凝土采用高強度水泥、優(yōu)質集料、較低水灰比、高效外加劑或同時外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、硅粉等混合料，通過常規(guī)工藝生產結合強烈震動密實作用等方法而獲得高強度的混凝土。近年來，隨著科學技術提升和建筑生產及消費市場的活躍，現(xiàn)代高強混凝土因其具有良好工作性能在國內外得到迅速發(fā)展，它壽命長、強度高、變形小、穩(wěn)定性好、耐久性好，能適應滿足現(xiàn)代結構工程對重載、大跨、高聳和承受惡劣環(huán)境的需要。

高強度混凝土的發(fā)展意義

對混凝土強度等級的提高，即發(fā)展高強混凝土，不僅會促進社會效益，而且有著顯著的經濟效益和結構效益，它是一個國家或地區(qū)在材料科學領域的研究水平的重要指標。隨著建筑設計和結構設計越來越多樣化，有越來越多的超高、超長、超大型混凝土構筑物，以及在極端環(huán)境下工作的混凝土結構，例如摩天大樓、跨海大橋都已十分普遍。當然，這就直接地需要混凝土向高強度發(fā)展。廣泛地應用高強混凝土會減少相應建筑材料的使用以及改善結構構件的尺寸，例如可以將柱子做得比傳統(tǒng)的更加細長。

高強度混凝土的配制

1.原材料的選擇

高強度混凝土破壞時一般在骨料和分界面上，骨料強度比水泥石與粘結面的粘結強度大很多，則骨料先破壞的可能性小，即混凝土的強度主要來源于水泥石的強度及其與骨料表面的粘結強度，而水泥的強度等級、水灰比及骨料的性質又直接影響水泥石強度與骨料表面的粘結強度及其自身強度，故原材料的選擇需從以上幾方面著重考慮。

（1）水泥強度等級

水泥是混凝土中的活性組分，水泥的標號高低和礦物構成與混凝土的強度密切相關。高強混凝土的配制應選用性能穩(wěn)定、強度等級為42.5以上的普通水泥或硅酸鹽水泥。，

（2）骨料

高強混凝土宜選用粒徑大于5mm的碎石或碎卵石。在混凝土配合比設計時，要求粗骨料的強度要大于硬化后混凝土的強度，粗骨料要求堆積密度大、針片狀少、含泥量少、最大粒徑不超過31.5mm；細骨料要求達到2.6以上的細度模數(shù)，含泥量低。

（3）混凝土外參劑

高強混凝土需采用低水灰比、高強度水泥及高水泥用量，必然會增大混凝土黏性，降低其流變性。所以必須使用高效減水劑。研究表明，減水劑的減水率達到25% ～35%為宜。根據(jù)季節(jié)或氣候不同，高效減水劑或緩凝高效減水劑一般可作為優(yōu)選外摻劑，從而滿足強度要求和施工需要。

（4）外參優(yōu)質礦物摻合料

現(xiàn)在應用有很多礦物摻合料，如粉煤灰、磨細礦渣、硅粉、沸石粉等，能增強拌禾口物的黏聚性以及提高混凝土的和易性。其中粉煤灰在混凝土中應用多年較為成熟，是一種優(yōu)良的活性摻合料，可以說是混凝土的第六組成部分，在配制高強混凝土時常作為首選的摻合料。

2.高強度混凝土的配制

普通混凝土的配制步驟一般為配合比的計算、試配、調整，配制確定，此法同樣適合于高強度混凝土的配制。配制高強度混凝土所采用的骨料及礦物摻合料和外加劑的摻量、品種，應通過試驗確定。

我國高強度混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化進程的加快，我國對高強混凝土的研究和使用都有較大發(fā)展：

（1）根據(jù)引進前蘇聯(lián)研究成果，重慶建筑大學提出以礦渣、堿組分及骨料制備堿礦渣高強度混凝土，是一種重要的技術措施。

（2）中國建筑材料科學研究院提出采用525，625，725號的硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥及相應的外加劑制備高性能混凝土，是一種重要的技術措施；

（3）綠色高強混凝土，智能高強混凝土，超高強混凝土是目前高強混凝土的幾個發(fā)展方向。

結語

隨著基礎設施建設和現(xiàn)代科學的迅速發(fā)展，以及新的技術設備的生產和使用，對混凝土的研究工作逐漸從宏觀步入亞微觀和微觀，從而分析出材料的組分、結構和性能的基本關系，會使得高強度混凝土有更高強、更經濟、更綠色的發(fā)展。

（作者單位：西南科技大學）

作者簡介：文琪鑫（1994—），男，四川南充人，西南科技大學土木工程專業(yè)2012級本科在讀。