关于对混凝土在建筑工程技术领域的几点浅谈

　　摘要:对高强度大体积混凝土配合比设计裂缝等问题,进行详细探究。
　　关键词:高强度大体积混凝土配合比设计裂缝防治
　　混凝土是建筑工程中最重要的材料，它是一种非匀质性胶凝性材料，砼工程技术总是随着建筑工程的需要和科学技术的发展而异军突起。起初人们使用高流动性砼，而取得的强度却很低。后来，配制成塑性和流动性混凝土，强度有所提高，到20世纪砼技术进步和设备的进一步改进，使砼又向干硬性或半干硬性转变，配制的强度更高，施工的进度也随之增加。由于外加剂技术进步，砼拌合物由塑性和流动性方向发展。砼强度和流动度得以兼顾，工程质量和进度同时得以提高，近十年来，人们又把耐久性作为砼追求的目标，并引入掺合料作为砼的重要组份，从而发展了具有高耐久性、高流动性和体积稳定性具有一定强度的砼，即高性能砼。高性能砼是21世纪砼技术发展的重要方向。
　　一.砼强度逐步提高，性能进一步改善，
　　砼外加剂应用日趋普级，砼由塑性、干硬性向流动性方向转化。现代砼流动度一般可达120-180±30mm确保了砼运输和浇灌的质量，C50以上的高强度砼已在高层建筑大跨度建筑物和预制构件中得到了广泛的应用。配制和应用C60的砼技术，已为多大中型企业所掌握。而管桩、预应力砼制成品或构件，还应用C80的砼。高强、早强、抗冻、缓凝、微膨胀剂（或补偿收缩）、泵送等砼新品种随之产生，使砼的材料和施工性能得以改善，钢纤维、炭纤维和尼龙纤维等各种纤维砼，已在工程中应用，预拌砼的发展和高科技的应用，使砼工程质量得以提高。近几年来，砼的耐久性和可施工性成为人们关注的焦点，研究和发展高性能和绿色砼备受人们青睐。
　　二、高性能砼正在开发
　　过去,人们把精力全用在了提高高砼强度上,由于砼崩塌事故在全国各地连续发生,这也证明砼不是一尘不变的耐久性材料，砼工程也有其一定的使用寿命周期，已建成的建筑物、道路等重要工程构筑物，有些大型建筑物已经损坏，有的在带病运作，大多数进入工程老化期，急需修理或报废。如不修理将来维修会增加很大的费用。一般砼工程使用大体为40-50年，因此，人们把注意力集中到砼结构的耐久性，安全性与安全使用上。高性能砼是21世纪的砼，对高性能有以下几点认识：
　　1.砼的的使用寿命长：
　　根据工程使用环境与部位，对砼耐久性必须有严格的要求。因此，控制砼设计的并不是强度而是砼耐久性。其碳化深度也要满足工程寿命周期的要求。
　　2.砼具有较高的体积稳定性
　　砼在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后应具有较小的收缩变形。
　　3.高性能砼应具有良好的施工性能
　　拌合物具有较高的流动性，不分层、离析、易充满模型。
　　4.具有一定的强度和实心密实度，但不一定高强高性能，也可以是中、低强度高性能
　　由此，高性能砼不同于普通砼，普通砼设计是以强度作为主要控制指标，而高性能砼则是以耐久性作为主要控制指标，强度只是起从属作用。高强度反并不一定高性能，高性能必须要求砼具有较高的密实度和高抗渗能力，故强度也不会太低。
　　配制高性能砼要求是有低的水胶比，一般控制在0.38以下，砼的单方用水量不超过180Kkg/m3，为此，必须用高减水率的外加剂和超细活性掺合料，砼拌合物应具有良好的流动性、不泌水，不离析、甚至可达到自流密实。从而确保砼工程质量，防止因泌水，离析或捣不密实造成的砼早期缺陷，如砼表层疏 松、水泥浆体与钢筋粗骨料之间的界面出现孔隙乃至蜂窝麻面等，有害于砼的耐久性。高性能的砼在硬化过程中保持体积稳定，使用水化热低，温度小的水泥，硬化后不易产生宏观和微观裂缝。高性能砼硬化后具有致密的微观和细观结构。抗渗性能好，固抗渗性能是评价砼渗透性的一次重要指标，高性能砼的渗透系数可以比普通砼小数倍甚至低1-2数量级低水灰比可以是耐久性很好的高性能砼，其强度虽然达不到高强的程度，但水化热低、弹性模量高，徐变系数小，后期强度高，抗渗系数比普通砼高很多。中低强度大量掺粉煤灰砼在我国正在起步，这是提高高砼结构使用寿命和耐久性的重要措施。普通砼高性能化的一条重要途径是降低水胶比，使之控制在0.38以内，从而提高砼强度，性能大大改善。一般砼用水量在175-186kg/m3为耐久性砼，低于175kg/m3为高耐久性砼。给予高度重视，充分利用工业废料，尽可能地降低硅酸盐水泥用量，使砼工程技术走上可持续发展的道路。
　　三、大体积砼技术已经掌握
　　过去只在大坝和大型设备基础才用到大体积砼，如今，随着高层建筑的兴起，大体积砼愈来愈应用广泛。这些基础埋置深、体积大，一般几千立方米，甚至几万立方米。超高层建筑基础要求砼具有较高的强度，连续浇灌不留施工缝。大体积基础砼除满足强度，耐久性要求外，还应防止温度产生的裂缝。
　　1.合理选择原材料，搞好配合比设计与热工计算。大体积砼应用发热量较低的水泥或混合水泥，增加掺合料用量，降低水化热，配合比设计应合理，尽可能推迟水化热峰值的出现时间，
　　以避免由于温度引起的应力过高砼初如结构强度过低而产生裂缝；
　　2.采用内降外保的砼养护工艺，控制各部分温差必须在25℃以内。施工人员针对每阀工程制订出合理养护制度，尽可能地延长养护时间
　　3.采用温度测检仪器，动态监测大体积砼内部的温度变化，发生异常应立即采取补救措施。
　　4.尽可能利用砼的工程后期强度
　　征得设计单位同意，可把砼28天的设计强度延长至45天或60天，以减少水泥用量，降低水化热量。
　　四、砼外加剂发展很快，砼用量日益扩大
　　砼掺化学外加剂，可以改善其性能，并可节约水泥，提高施工效率，具有明显的技术经济效益，已成为砼不可缺少的第五组份。产品有膨胀剂、速凝剂、绶凝剂以及各种复合型的外加剂。
　　外加剂开发利用，改善了砼的技术性能，使砼高性能化成为可能。
　　五、粉煤灰及其他掺合料在砼中的应用越来越广泛
　　粉煤灰用作砼掺合料主要是为了节约水泥，同时可以改善砼性能，如泵送砼，掺用粉煤灰后提高砼的可泵性，近几来，随着高性能砼技术的发展，在原材料中又引入了超细活性掺合料作为第六组份，超细活性掺合料包括磨细矿渣，优质粉煤灰，硅灰沸石粉，从细度必须在4000cm2/g以上。用超细活性掺合料取代部分熟料，不仅可以降低熟料用量，而且可以提高砼的耐久性流动性和后期强度。砼中使用的其它活性掺合料并不是仅仅为了节约水泥。更主要的为了改善和提高砼性能。粉煤砂及其他活性掺合料大多为工业废料，大量掺入砼有利于保护环境。
　　六、当前对砼追求高强度、大水泥用量、水灰比的误区
　　随着高强度砼的出现，水泥用量的增加，不可避免地产生裂缝是一种面对性的一个重大课题。在工程中要完体避免裂纹几乎是不可能的。微细的收缩裂纹宽度为0.15-0.2mm,对承载力影响不大，况且随着水泥不断水化，一些微裂可能自愈合，但受控区粗裂缝甚至贯穿裂纹显然降低结构的承载力。楼板墙角板的横向裂缝和四个角上的斜裂纹一般为质量问题交工验收时，虽然补强加灌浆，灌聚合物等，但这些都是治标的方法，施加荷载后，裂纹还会开展。裂纹是造成渗漏的直接原因，地下结构浇水、砼寿命都与裂纹有直接关系，如不解决问题，将影响建筑物、构筑物耐久性。裂纹产生的原因与下列因素有关：
　　1.水泥：水泥性能上表现为早期水化快，水化热发展快，早期强度高，特别是早强（R）型水泥。
　　2.工程设计中加快进度，追求过高的早期强度的需要，28d强度超标。
　　3.砼材料：为了达到高流，高早强，高强度等级，单方砼水泥用量超标现象普遍。
　　4.膨胀剂应用广泛,各种工程都采用.