摘要:對高強(qiáng)度大體積混凝土配合比設(shè)計裂縫等問題,進(jìn)行詳細(xì)探究。
　　關(guān)鍵詞:高強(qiáng)度大體積混凝土配合比設(shè)計裂縫防治
　　混凝土是建筑工程中最重要的材料，它是一種非勻質(zhì)性膠凝性材料，砼工程技術(shù)總是隨著建筑工程的需要和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而異軍突起。起初人們使用高流動性砼，而取得的強(qiáng)度卻很低。后來，配制成塑性和流動性混凝土，強(qiáng)度有所提高，到20世紀(jì)砼技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，使砼又向干硬性或半干硬性轉(zhuǎn)變，配制的強(qiáng)度更高，施工的進(jìn)度也隨之增加。由于外加劑技術(shù)進(jìn)步，砼拌合物由塑性和流動性方向發(fā)展。砼強(qiáng)度和流動度得以兼顧，工程質(zhì)量和進(jìn)度同時得以提高，近十年來，人們又把耐久性作為砼追求的目標(biāo)，并引入摻合料作為砼的重要組份，從而發(fā)展了具有高耐久性、高流動性和體積穩(wěn)定性具有一定強(qiáng)度的砼，即高性能砼。高性能砼是21世紀(jì)砼技術(shù)發(fā)展的重要方向。
　　一.砼強(qiáng)度逐步提高，性能進(jìn)一步改善，
　　砼外加劑應(yīng)用日趨普級，砼由塑性、干硬性向流動性方向轉(zhuǎn)化�，F(xiàn)代砼流動度一般可達(dá)120-180±30mm確保了砼運(yùn)輸和澆灌的質(zhì)量，C50以上的高強(qiáng)度砼已在高層建筑大跨度建筑物和預(yù)制構(gòu)件中得到了廣泛的應(yīng)用。配制和應(yīng)用C60的砼技術(shù)，已為多大中型企業(yè)所掌握。而管樁、預(yù)應(yīng)力砼制成品或構(gòu)件，還應(yīng)用C80的砼。高強(qiáng)、早強(qiáng)、抗凍、緩凝、微膨脹劑（或補(bǔ)償收縮）、泵送等砼新品種隨之產(chǎn)生，使砼的材料和施工性能得以改善，鋼纖維、炭纖維和尼龍纖維等各種纖維砼，已在工程中應(yīng)用，預(yù)拌砼的發(fā)展和高科技的應(yīng)用，使砼工程質(zhì)量得以提高。近幾年來，砼的耐久性和可施工性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，研究和發(fā)展高性能和綠色砼備受人們青睞。
　　二、高性能砼正在開發(fā)
　　過去,人們把精力全用在了提高高砼強(qiáng)度上,由于砼崩塌事故在全國各地連續(xù)發(fā)生,這也證明砼不是一塵不變的耐久性材料，砼工程也有其一定的使用壽命周期，已建成的建筑物、道路等重要工程構(gòu)筑物，有些大型建筑物已經(jīng)損壞，有的在帶病運(yùn)作，大多數(shù)進(jìn)入工程老化期，急需修理或報廢。如不修理將來維修會增加很大的費(fèi)用。一般砼工程使用大體為40-50年，因此，人們把注意力集中到砼結(jié)構(gòu)的耐久性，安全性與安全使用上。高性能砼是21世紀(jì)的砼，對高性能有以下幾點(diǎn)認(rèn)識：
　　1.砼的的使用壽命長：
　　根據(jù)工程使用環(huán)境與部位，對砼耐久性必須有嚴(yán)格的要求。因此，控制砼設(shè)計的并不是強(qiáng)度而是砼耐久性。其碳化深度也要滿足工程壽命周期的要求。
　　2.砼具有較高的體積穩(wěn)定性
　　砼在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱，硬化后應(yīng)具有較小的收縮變形。
　　3.高性能砼應(yīng)具有良好的施工性能
　　拌合物具有較高的流動性，不分層、離析、易充滿模型。
　　4.具有一定的強(qiáng)度和實(shí)心密實(shí)度，但不一定高強(qiáng)高性能，也可以是中、低強(qiáng)度高性能
　　由此，高性能砼不同于普通砼，普通砼設(shè)計是以強(qiáng)度作為主要控制指標(biāo)，而高性能砼則是以耐久性作為主要控制指標(biāo)，強(qiáng)度只是起從屬作用。高強(qiáng)度反并不一定高性能，高性能必須要求砼具有較高的密實(shí)度和高抗?jié)B能力，故強(qiáng)度也不會太低。
　　配制高性能砼要求是有低的水膠比，一般控制在0.38以下，砼的單方用水量不超過180Kkg/m3，為此，必須用高減水率的外加劑和超細(xì)活性摻合料，砼拌合物應(yīng)具有良好的流動性、不泌水，不離析、甚至可達(dá)到自流密實(shí)。從而確保砼工程質(zhì)量，防止因泌水，離析或搗不密實(shí)造成的砼早期缺陷，如砼表層疏 松、水泥漿體與鋼筋粗骨料之間的界面出現(xiàn)孔隙乃至蜂窩麻面等，有害于砼的耐久性。高性能的砼在硬化過程中保持體積穩(wěn)定，使用水化熱低，溫度小的水泥，硬化后不易產(chǎn)生宏觀和微觀裂縫。高性能砼硬化后具有致密的微觀和細(xì)觀結(jié)構(gòu)�？�?jié)B性能好，固抗?jié)B性能是評價砼滲透性的一次重要指標(biāo)，高性能砼的滲透系數(shù)可以比普通砼小數(shù)倍甚至低1-2數(shù)量級低水灰比可以是耐久性很好的高性能砼，其強(qiáng)度雖然達(dá)不到高強(qiáng)的程度，但水化熱低、彈性模量高，徐變系數(shù)小，后期強(qiáng)度高，抗?jié)B系數(shù)比普通砼高很多。中低強(qiáng)度大量摻粉煤灰砼在我國正在起步，這是提高高砼結(jié)構(gòu)使用壽命和耐久性的重要措施。普通砼高性能化的一條重要途徑是降低水膠比，使之控制在0.38以內(nèi)，從而提高砼強(qiáng)度，性能大大改善。一般砼用水量在175-186kg/m3為耐久性砼，低于175kg/m3為高耐久性砼。給予高度重視，充分利用工業(yè)廢料，盡可能地降低硅酸鹽水泥用量，使砼工程技術(shù)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
　　三、大體積砼技術(shù)已經(jīng)掌握
　　過去只在大壩和大型設(shè)備基礎(chǔ)才用到大體積砼，如今，隨著高層建筑的興起，大體積砼愈來愈應(yīng)用廣泛。這些基礎(chǔ)埋置深、體積大，一般幾千立方米，甚至幾萬立方米。超高層建筑基礎(chǔ)要求砼具有較高的強(qiáng)度，連續(xù)澆灌不留施工縫。大體積基礎(chǔ)砼除滿足強(qiáng)度，耐久性要求外，還應(yīng)防止溫度產(chǎn)生的裂縫。
　　1.合理選擇原材料，搞好配合比設(shè)計與熱工計算。大體積砼應(yīng)用發(fā)熱量較低的水泥或混合水泥，增加摻合料用量，降低水化熱，配合比設(shè)計應(yīng)合理，盡可能推遲水化熱峰值的出現(xiàn)時間，
　　以避免由于溫度引起的應(yīng)力過高砼初如結(jié)構(gòu)強(qiáng)度過低而產(chǎn)生裂縫；
　　2.采用內(nèi)降外保的砼養(yǎng)護(hù)工藝，控制各部分溫差必須在25℃以內(nèi)。施工人員針對每閥工程制訂出合理養(yǎng)護(hù)制度，盡可能地延長養(yǎng)護(hù)時間
　　3.采用溫度測檢儀器，動態(tài)監(jiān)測大體積砼內(nèi)部的溫度變化，發(fā)生異常應(yīng)立即采取補(bǔ)救措施。
　　4.盡可能利用砼的工程后期強(qiáng)度
　　征得設(shè)計單位同意，可把砼28天的設(shè)計強(qiáng)度延長至45天或60天，以減少水泥用量，降低水化熱量。
　　四、砼外加劑發(fā)展很快，砼用量日益擴(kuò)大
　　砼摻化學(xué)外加劑，可以改善其性能，并可節(jié)約水泥，提高施工效率，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，已成為砼不可缺少的第五組份。產(chǎn)品有膨脹劑、速凝劑、綬凝劑以及各種復(fù)合型的外加劑。
　　外加劑開發(fā)利用，改善了砼的技術(shù)性能，使砼高性能化成為可能。
　　五、粉煤灰及其他摻合料在砼中的應(yīng)用越來越廣泛
　　粉煤灰用作砼摻合料主要是為了節(jié)約水泥，同時可以改善砼性能，如泵送砼，摻用粉煤灰后提高砼的可泵性，近幾來，隨著高性能砼技術(shù)的發(fā)展，在原材料中又引入了超細(xì)活性摻合料作為第六組份，超細(xì)活性摻合料包括磨細(xì)礦渣，優(yōu)質(zhì)粉煤灰，硅灰沸石粉，從細(xì)度必須在4000cm2/g以上。用超細(xì)活性摻合料取代部分熟料，不僅可以降低熟料用量，而且可以提高砼的耐久性流動性和后期強(qiáng)度。砼中使用的其它活性摻合料并不是僅僅為了節(jié)約水泥。更主要的為了改善和提高砼性能。粉煤砂及其他活性摻合料大多為工業(yè)廢料，大量摻入砼有利于保護(hù)環(huán)境。
　　六、當(dāng)前對砼追求高強(qiáng)度、大水泥用量、水灰比的誤區(qū)
　　隨著高強(qiáng)度砼的出現(xiàn)，水泥用量的增加，不可避免地產(chǎn)生裂縫是一種面對性的一個重大課題。在工程中要完體避免裂紋幾乎是不可能的。微細(xì)的收縮裂紋寬度為0.15-0.2mm,對承載力影響不大，況且隨著水泥不斷水化，一些微裂可能自愈合，但受控區(qū)粗裂縫甚至貫穿裂紋顯然降低結(jié)構(gòu)的承載力。樓板墻角板的橫向裂縫和四個角上的斜裂紋一般為質(zhì)量問題交工驗(yàn)收時，雖然補(bǔ)強(qiáng)加灌漿，灌聚合物等，但這些都是治標(biāo)的方法，施加荷載后，裂紋還會開展。裂紋是造成滲漏的直接原因，地下結(jié)構(gòu)澆水、砼壽命都與裂紋有直接關(guān)系，如不解決問題，將影響建筑物、構(gòu)筑物耐久性。裂紋產(chǎn)生的原因與下列因素有關(guān)：
　　1.水泥：水泥性能上表現(xiàn)為早期水化快，水化熱發(fā)展快，早期強(qiáng)度高，特別是早強(qiáng)（R）型水泥。
　　2.工程設(shè)計中加快進(jìn)度，追求過高的早期強(qiáng)度的需要，28d強(qiáng)度超標(biāo)。
　　3.砼材料：為了達(dá)到高流，高早強(qiáng)，高強(qiáng)度等級，單方砼水泥用量超標(biāo)現(xiàn)象普遍。
　　4.膨脹劑應(yīng)用廣泛,各種工程都采用.