周永祥：以新觀點(diǎn)和新措施對(duì)待高性能混凝土（三）

  高性能混凝土是以建設(shè)工程設(shè)計(jì)、施工和使用對(duì)混凝土性能特定要求為總體目標(biāo)，選用優(yōu)質(zhì)常規(guī)原材料，合理?yè)郊油饧觿┖偷V物摻合料，采用較低水膠比并優(yōu)化配合比，通過(guò)預(yù)拌和綠色生產(chǎn)方式以及嚴(yán)格的施工措施，制成具有優(yōu)異的拌合物性能、力學(xué)性能、耐久性能和長(zhǎng)期性能的混凝土。理解這一概念，應(yīng)該分兩個(gè)層面上：第一，是理論層面。在這個(gè)層面上，高性能混凝土是滿足工程需求的“個(gè)性化”和“最優(yōu)化”的混凝土，運(yùn)用全過(guò)程質(zhì)量控制的理念，是可持續(xù)發(fā)展思想下的技術(shù)方向。第二，是技術(shù)層面。在這個(gè)層面上，高性能混凝土需要建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料、配合比、生產(chǎn)、施工、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)指標(biāo)體系?！陡咝阅芑炷翍?yīng)用技術(shù)指南》與《高性能混凝土評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（在編）所做的工作之一就是將高性能混凝土概念從理論層面落實(shí)到具體的、具有操作性的技術(shù)層面。

  2養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

  養(yǎng)護(hù)對(duì)高性能混凝土尤為重要，是含有較多礦物摻合料的膠凝材料水化反應(yīng)以及較低水膠比混凝土硬化發(fā)展的重要條件，只有及時(shí)、合理的養(yǎng)護(hù)才能保證澆筑后高性能混凝土的性能。加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)是減少收縮、控制高性能混凝土裂縫最有效技術(shù)措施之一。大摻量礦物摻合料混凝土相應(yīng)需要延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，否則表層混凝土碳化問(wèn)題突出。

  2.1養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土收縮的影響

  混凝土從澆筑后，其收縮可以分為兩個(gè)階段（如圖9所示）：第Ⅰ階段為快速發(fā)展階段，這一階段從澆筑后到終凝點(diǎn)之后的約2~3小時(shí)內(nèi)結(jié)束（一般情況下這一階段大約為澆筑后的前12小時(shí)）。絕大部分的收縮集中在這一階段發(fā)生，急劇式發(fā)展，收縮速率大?；炷两K凝后，收縮速率迅速下降，隨即平穩(wěn)發(fā)展階段（第Ⅱ階段）。

  圖9 不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的早期收縮率

  （環(huán)境的蒸發(fā)速率0.05mm/h~0.06mm/h）

  表5為不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土不同時(shí)間點(diǎn)的早期收縮率，將12h和72h收縮率作對(duì)比。由表可以看出，從成型起12h內(nèi)，混凝土的收縮量占據(jù)了前72h收縮量的絕大部分，是產(chǎn)生早期收縮裂縫的最敏感時(shí)段。

  表5 不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土不同時(shí)間點(diǎn)的早期收縮率

  根據(jù)周岳年等人^[2]的研究結(jié)果，混凝土早期收縮速率和收縮量與所處環(huán)境的蒸發(fā)速率成正相關(guān)。水分散失對(duì)新拌混凝土收縮率的有極大的影響，保持持續(xù)的表面濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)對(duì)減小早期開(kāi)裂的意義十分重大。

圖10  C30混凝土在不同環(huán)境條件下的收縮率^[2]

  2.2養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土抗?jié)B性能的影響

  葛兆慶等人^[3]研究了不同的養(yǎng)護(hù)條件對(duì)同一種C30混凝土滲透性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，早期養(yǎng)護(hù)對(duì)硬化混凝土的抗?jié)B性能影響極大（見(jiàn)表9和表10）。同一種混凝土，好的養(yǎng)護(hù)可以使得抗?jié)B等級(jí)達(dá)到≥P25，相反，不好的養(yǎng)護(hù)（不養(yǎng)護(hù)），混凝土抗?jié)B等級(jí)僅有P2。電通量指標(biāo)也有明顯的差異。

  總的來(lái)說(shuō)，混凝土特別是高強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)遵循“初凝以前保濕，終凝以后補(bǔ)水”的原則。在氣溫高、濕度小、風(fēng)速大的環(huán)境下，及時(shí)、正確的養(yǎng)護(hù)更加重要。

表6 不同養(yǎng)護(hù)方式^[3]

 表7 不同養(yǎng)護(hù)方式下C30混凝土的抗?jié)B性能^[3]

  3結(jié)束語(yǔ)

  近幾十年來(lái)，混凝土材料技術(shù)取得巨大進(jìn)步，集中體現(xiàn)在高性能混凝土的出現(xiàn)和發(fā)展，由此帶來(lái)設(shè)計(jì)、施工的變革。

  混凝土技術(shù)在發(fā)展中出現(xiàn)了很多新問(wèn)題，需要加以研究并解決，更重要的是，我們必須以全新的眼光來(lái)認(rèn)識(shí)和看待混凝土的新技術(shù)——高性能混凝土。如仍然采用對(duì)待傳統(tǒng)混凝土的做法，必然帶來(lái)很多質(zhì)量問(wèn)題（如裂縫問(wèn)題、早期碳化問(wèn)題等）。甚至可以說(shuō)，目前在工程建設(shè)中的某些問(wèn)題，是設(shè)計(jì)、施工不能適應(yīng)新材料體系要求造成的。以新觀點(diǎn)和新措施對(duì)待高性能混凝土，不僅是推進(jìn)混凝土技術(shù)本身進(jìn)步的要求，也是推動(dòng)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等工程建設(shè)體系變革和進(jìn)步的要求。

  參考文獻(xiàn)

  [1] 陳樂(lè)雄,馮乃謙,等.微珠-混凝土低碳技術(shù)的新型材料[A].南昌會(huì)議論文集[C].2010.

  [2]周岳年,冷發(fā)光,田冠飛等.混凝土早齡期收縮變形全程曲線及其工程意義解讀[C].//“第一屆混凝土耐久性測(cè)試技術(shù)及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)”交流會(huì)暨中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑材料測(cè)試技術(shù)專業(yè)委員會(huì)2011年年會(huì)論文集.2011:66-75.

  [3]葛兆慶,周岳年,袁紅波等.早期養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能的影響分析[J].施工技術(shù),2010,39(4):90-93.