混凝土材料例1

影响混凝土质量的几个重要环节是，合理的配比、选择原材料、及时养护、科学的施工。然而在各环节和因素当中，保证混凝土工程质量的基础和关键因素是选择最恰当的优质原材料。

一、混凝土组成材料

一般情况，组成通混凝土胶凝材料和填充材料这两大部分的材料，分别是水泥净浆和矿物集料。目前，由于混凝土施工技术的不断发展和更新，其组成材料已发展向多元化，而且在现在的施工技术中，会将适当的外加剂和矿物掺合料加入到混凝土中，进行搅拌。这些混凝土组成材料在混凝土结构中，在不同程度上提高了混凝土的质量。加入外加剂和矿物掺合料，可以发挥有效地促进混凝土组料的相容性和叠加效应来的作用，从而提高了混凝土的多功能化和高性能化；就混凝土的质量而言，水泥净浆发挥着关键性的作用，其优点是：硬化强度高、耐久性长、便于施工，还具有材料、填充空隙、包裹集料的作用；而集料的作用不仅可以使混凝土体积的稳定性、耐久性得到提高，也可以有效地降低水泥净浆的发热、干缩，最重要的是其成本较低，对工程造价来说既经济又廉价。

二、混凝土材料与混凝土质量

1、水泥

在混凝土组料中，其中最重要的一种材料是水泥，它是将水砂、石等材料搅拌在一起，通过其自身的水化作用，使其混合物在在空气或水中硬化，并形成塑性浆体的一种胶凝材料。然而，根据水泥不同的组成原料和不同的制作工艺，可以分为粉煤灰水泥、普通水泥、纯硅水泥、复合水泥、矿渣水泥、火山灰水泥等，种类繁多，但其拥有各自独特的性能。粉煤灰水泥具有水化热低、干缩小、需水量小、泌水小、和易性小等特点；普通水泥，与纯硅水泥的早强和抗冻性、耐磨性相比，都稍差一点，但延长了低温凝结时间；纯硅水泥，其组成是将适量石膏加入到硅酸盐水泥熟料中，并进行磨制，具有良好的耐磨性、抗冻性，且凝结硬化快、强度高、不透水性强的优点，但也具有较差的耐化学侵蚀性及抗水性、水化热度较高的缺点；复合水泥，优点是和易性较好、早期强度较高，但需水量较大；矿渣水泥，具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能、较高的耐热性能、较低的水化热、早期强度低，后期强度增进大、凝结时间长的特点；火山灰水泥，与矿渣水泥特性差不多相同，另外的特点是，干缩大、需水量大。因此，要想提高混凝土质量，除了要了解水泥的化学性能外，还必须结合工程的实际施工条件，以及各影响因素，合理的选择最合适的水泥种类，不能单纯的就水泥材料的功能一概而论。

2、集料

影响混凝土质量好坏的又一重要因素是集料，它在混凝土体积中占有70%的比例。影响集料质量的因素主要有以下几点，一是，集料的吸水率和含水率，其密度和稳定性与吸水率成反比例关系，另外，集料与水泥的粘结，以及混凝土的耐磨性、抗冻性、稳定性也都受集料含水率大小的影响；二是，表观密度，一般来说，越其强度和稳定性的高低与表观密度是正比例关系；三是，集料的级配和粒度，各级粒径颗粒的分布情况指的是级配，粒度通常是指粗集料的粒径，在水泥用量相同的情况下，适当增长集料粒径，不但降低了水灰比，还降低了水泥浆和砂浆的需要量，使混凝土的强度得到提高；四是，集料的粒形，形状较差的集料，和易性不好，容易造成混凝土出现不同的缺陷，有的表面粗糙或有棱角的集料，与水泥浆间的粘结好，有利于提高强度；五是，集料中有害物质含量，水泥的水化，以及集料与水泥的粘结性直接受有害物质的的含量影响，如果过高会造成混凝土发生早期硬化，致使混凝土强度下降，其中这些有害物质包括：石粉、云母、有机物、黏土，以及反应性物质。

3、外加剂

为了改善混凝土的性能，在混凝土搅拌过程中，可以适量的加入一定的物质，通常情况，外加剂的加入量控制在水泥掺量的5%以内。目前，市场中流通的外加剂有引气减水剂、高效减水剂、早强剂与引气剂等等，类型各种各样。其作用各异，分别起到提高混凝土的耐久性或其他性能、改善混凝土拌合物流变性能、调节混凝土凝结时间和硬化性能等作用。在具体的施工中，为了提高混凝土全面性能，可以合理的使用多种外加剂。

4、矿物掺合料

矿物掺合料是一种无机矿物细粉，它包含三大类，一是人工类，如偏高岭土、水淬高炉矿渣、煅烧页岩等；二是工业废料类，如硅灰、粉煤灰等；三是天然类，如硅质页岩、火山灰、凝灰岩、沸石粉等，类型繁多，其细度相同或较细于水泥细度，在一般条件下，其掺量控制在水泥用量的5%以内。其作用不但可以改善混凝土内部结构，还可以降低温升、增进后期强度，从而混凝土的抗腐蚀能力和耐久性得到提高，另外，还能促进水化过程。所以，许多国家和地区已经高度注重矿物掺合料的应用，并将其作为第六组分的辅助胶凝材料用于高性能混凝土中。

三、混凝土配合比对建筑工程质量的影响

1、选用的水泥量

在施工过程中，为保证混凝土内部结构质量，一定要按照施工规范的标准，使用合适的水泥量，避免出现离析的现象，造成混凝土表面出现裂缝现象。在进行混凝土施工之前，必须检测集料里面含有的水泥浆是否达到施工标准的要求，并按照原定的施工计划，进行每项环节的施工，保证混凝土结构的密实度和完整性。同时，结合施工过程的具体情况，合理的确定适量的水泥用量，避免施工质量出现安全隐患。

2、水灰比的确定

水泥浆稠度取决于水灰比，在施工过程中，用水量越大，水灰比越高，则发生离析现象的可能性就越搞，从而发生拌合物流浆现象的可能，进而稀释了水泥浆，使其流动性加大。这样不仅加大了后期施工的难度，还影响了混凝土的结构，使整个建筑后期的使用功能和安全性能不能有效地发挥。但是若水灰比太小，水泥浆就会变稠，阻碍了拌合物的流动性，因此，在施工过程中，要确定合理的水灰比。

3、严格控制裂缝现象

在建筑施工中，混凝土表面裂缝问题是急需解决的，这要求施工人员必须采取有效地措施，综合考虑施工的实际情况，和各方面的影响因素，严格控制管理各个环节的施工，以保证混凝土施工质量。研究已建成的建筑的经验得到，，水泥水化使用的水量与水泥重量基本相同。

4、增强材料的性能

在进行混凝土的施工中，为提高其强度和稳定性，可以加入适当的混合材料。另外，将适量的外加剂添加到混凝土里，其作用可以使混凝土的使用性能得到提高，对建筑工程的造价成本来说，也起到了不可小视的作用。

结束语

在现在的建筑工程中，混凝土工程质量发挥着非常重要的作用，因此，必须保证混凝土工程质量，并不断地提高其施工工艺，这就需要我们必须清晰地了解混凝土组成材料的品质、性能、以及特点，这也是保证其质量的基础和关键。混凝土材料的选用之间影响着混凝土施工质量的好坏，这需要引起各个施工企业的重视，严格把握好混凝土组成材料，从而保证其施工质量。

参考文献

混凝土材料例2

混凝土，简称为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

一、水泥

水泥呈粉末状，与水混合后，经过物理化学反应过程能有塑性浆体变成坚硬的石体，并能将散粒状材料胶结成为整体，所以水泥是一种良好的矿物胶凝材料。就硬化条件而言，水泥浆体不但能在空气中硬化，还能更好的在水中硬化，常用的是硅酸盐水泥。

1、水泥的基本性质。

（1）表现密度：表现密度又称质量密度，是水泥的质量（kg）与其在自然状态下的体积（m3）的比值。水泥的表现密度约为1000～1600kg/m3，通常采用1300kg.m3。

（2）细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度。颗粒愈细与水其反应的表面积就愈大，水化越快而且较安全，因此早期强度和后期强度也越高。但在空气中硬化，体积会有较大的收缩。

（3）凝结硬化：凝结时间分初凝和终凝，终凝时间不能过长。其影响因素有许多：熟料中铝酸三钙含量高，石膏掺量不足，水泥凝结快；水泥细度越细，水化作用越快，凝结越快；水灰比越小，凝结时温度越高，凝结越快，而混合材掺量越大，水泥越粗，凝结越缓慢。

（4）体积安定性：体积安定性是指水泥在应哈过程中，体积变化是否均匀的性能，简称安定性。水泥安定性不良会导致构件（制品）产生膨胀性裂纹或翘曲变形，造成质量事故。因其安定性不良的主要原因是熟料中游离氧化钙或游离氧化镁过剩或石膏掺量过多。安定性不合格的水泥不可用于工程，应废弃。

（5）水化热。

2、水泥的分类。

在建筑工程中常用的水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。

（1）硅酸盐水泥：硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、适量的石膏、0%～5%的石灰石或粒化高炉矿渣麻细制成的水硬性胶凝材料。硅酸盐水泥分两种类型，一种是不掺混合材料的成I型硅酸盐水泥。另一种是在硅酸盐水泥熟料中掺加不超过水泥种类5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的成II型硅酸盐水泥。我国生产的硅酸盐水泥公分425R、525、525R、626、625R、725R六种标高，其R型水泥为早强型水泥。

（2）普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%～15%的混合材料、适量石灰膏磨细制成的水硬性胶凝材料，成为普通硅酸盐水泥。掺活性混合材料时，最大掺量不得超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。掺非活性混合材料时，最大掺量得超过水泥质量的10%。

普通硅酸盐水泥分为325、425、425R、525、525R、625、625R七种标号。

（3）矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和20%～70%的粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，成为矿渣硅酸盐水泥。

其早期型号强度低、干缩性大、保水性能差易出现泌水现象。但后期强度高，水化热低、耐热性耐水性较好。采用蒸汽养护可加快水泥硬化速度。

（4）火山灰质硅酸盐水泥：早期强度较低，耐热性和抗冻性较差，易产生干缩裂缝，吸水性较大。

（5）粉煤灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、适量的石膏和加入占水泥重量20%～40%的粉煤灰磨细制成的水硬性胶凝材料组成。

粉煤灰硅酸盐水泥有275、325、425、425R、525、525 R、625R七种标号。

其水热化低，抗酸性盐侵蚀能力强、抗裂性好，但早期强度较低、保水性较差。

水泥在进场时必须具有出厂合格证或进场试验报告，并对其品种、标号、包装或散装仓号、出厂日期等内容进行检查验收。水泥进场后应按品种、标号、出厂日期分别堆放，并作标志，做到先到先用，防止混用。水泥应防止受潮，故储存仓库应尽量密封，存放时袋装水泥离地、离墙均应在300mm以上，且堆放高度不得超过10包。水泥储存时间不宜过长，否则其强度会明显下降，规范规定水泥的储存期限为3个月（快硬硅酸盐水泥为1个月），从出厂之日算起，若超过此期限应作复查试验，并根据试验结果使用。

二、砂

混凝土用啥常采用细度模数为2.3～3.5的中砂或细砂，孔隙率不宜超过45%。对于强度等级低于C30的混凝土，砂的含量（即粒径小于0.080mm的尘屑、淤泥和黏土的总含量）应不大于5%，强度等级高于或等于C30混凝土，含泥量应不大于3%。砂中的杂质会影响混凝土的性能，因此，砂中杂质含量应符合有关规定。

三、石子

石子的级配和最大粒径对混凝土质量的影响较大。级配越好，这队节约水泥和提高混凝土的强度和密实性都有好处。但由于结构断面、钢筋间距及施工调价的限制，一般规定石子的最底下啊粒径不得超过钢筋最小净距的3/4；不超过构件最小边长的1/4及板厚的1/20。

石子中有害物质实现用水冲洗清除，使泥土杂物、有机物质和硫化物等含量不超过施工验收规范中的规定值，以免影响混凝土的强度的耐久度。

四、水

混凝土拌合用水一般采用饮用水，采用其他来源水时，水质pH值不得小于4，且硫酸盐含量不得超过水质量的1%，海水对钢筋有腐蚀作用不得使用。

五、外加剂

混凝土中掺入适量外加剂可改善混凝土性能，提高混凝土早期强度，节约水泥。

1、早强型。

可以提高混凝土的早期强度，从而加速模板周转，加快工程进度，节约冬期施工费用。

2、减水剂。

减水剂是一种表面活性材料，加入混凝土后能对水泥颗粒其扩散作用，把水泥凝胶体重包含的游离水释放出来，从而在保证混凝土能顺利浇筑的前提下，显著减少拌合用水、改善和易性、节约水泥、提高强度。

3、缓凝剂。

缓凝剂是一种能延迟水泥水化反应，从而延长混凝土凝结时间的外加剂。主要用于夏季施工或混凝土浇筑时间紧张的工程中。

4、抗冻剂。

抗冻剂是能过降低浑天中谁的冰点的一种外加剂，也就是在混凝土中起到延迟水的冻结，保证混凝土在负温条件下能继续增长前孤独的作用。常用的抗冻剂有无机化合物和有机化合物两大类。

六、施工配合比

混凝土材料例3

混凝土是现代工程结构的主要材料，我国每年混凝土用量约10亿m3，钢筋用量约2500万t，规模之大，耗资之巨，居世界前列。可以预见，钢筋混凝土仍将是我国在今后相当长时期内的一种重要的工程结构材料，物质是基础，材料的发展，必将对钢筋混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以至维护管理起着决定性的作用。本文对构成钢筋混凝土的主要材料--混凝土及其增强材料的应用与发展，从工程应用角度作简要介绍。

1混凝土

组成钢筋混凝土主要材料之一的混凝土的发展方向是高强、轻质、耐久（抗磨损、抗冻融、抗渗）、抗灾（地震、风、火〕、抗爆等。

1.1高性能混凝土（highperformanceconcrete，HPC）

HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向，所谓高性能：是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且，高强混凝土一般也具有良好的耐久性。我国己制成C100的混凝土。已有文献报道1)，国外在试验室高温、高压的条件下，水泥石的强度达到662MPa（抗压）及64.7MPa（抗拉）。在实际工程中，美国西雅图双联广场泵送混凝土56d抗压强度达133.5MPa。

在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有[1]：(1)合理利用高效减水剂，采用优质骨料、优质水泥，利用优质掺合料,如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施；(2)采用525,625,725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂，这是中国建筑材料科学研究院制备高性能混凝土的主要技术措施；(3)以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土，这是重庆建筑大学在引进前苏联研究成果的基础上提出的研制高强混凝土的技术措施；(4)交通部天津港湾工程研究所采用复合高效减水剂，用525号水泥320kg／m3，水灰比0.43，和425号水泥480kg／m3，水灰比0.32，在试验室中制成了抗压强度分别为68MPa和65MPa的高强混凝土。

文献[2]报告了采用某些金属矿石粗骨料如赤铁矿石、钛铁矿石等，可以比用普通石料作粗骨料获得强度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。

高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性，其主要缺点是延性较差。而在高强混凝土中加入适量钢纤维后制成的纤维增强高强混凝土，其抗拉、抗弯、抗剪强度均有提高，其韧性（延性）和抗疲劳、抗冲击等性能则能有大幅度提高。此外，在高层建筑的高强混凝土柱中，也可采用X形配筋、劲性钢筋或钢管混凝土等结构方面的措施来改善高强混凝土柱的延性和抗震性能[3]。

1.2活性微粉混凝土（reactivepowderconcrete，RPC）[4]

RPC是一种超高强的混凝土，其立方体抗压强度可达200-800MPa，抗拉强度可达25～150MPa，断裂能可达30KJ／m2，单位体积质量为2.5-3.0t／m3。制成这种混凝土的主要措施是：（1）减小颗粒的最大尺寸，改善混凝土的均匀性；（2）使用微粉及极微粉材料，以达到最优堆积密度（packingdensity）；（3）减少混凝土用水量，使非水化水泥颗粒作为填料，以增大堆积密度；（4）增放钢纤维以改善其延性；（5）在硬化过程中加压及加温，使其达到很高的强度。

普通混凝土的级配曲线是连续的，而RPC的级配曲线是不连续的台阶形曲线，其骨料粒径很小，接近于水泥颗粒的尺寸。RPC的水灰比可低到0.15，需加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。RPC的价格比常用混凝土稍高，但大大低于钢材，可将其设计成细长或薄壁的结构，以扩大建筑使用的自由度。在加拿大Sherbrook已设计建造了一座跨度为60m、高3.47m的B200级RPC的人行-摩托车用预应力桁架桥。

1.3低强混凝土[4]

美国混凝土学会（AC1）229委员会，提出了在配料、运送、浇筑方面可控制的低强混凝土，其抗压强度为8MPa或更低。这种材料可用于基础、桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之用，也可用于地下构造，在一些特定情况下，可用其调整混凝土的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标，而且不易产生收缩裂缝。荷兰一座隧洞工程中曾采用了低强度砂浆（1ow-strengthmortar，LSM〕，其组分为：水泥150kg／m3，砂；1080kg／m3，水570kg／m3，超塑化剂6kg／m3，膨润土35kg／m3，所制成的LSM的抗压强度为3.5MPa，弹性模量低于500Mpa。LSM制成的隧洞封闭块，比常规的土壤稳定法节约造价50％，故这种混凝土可望在软土工程中得到发展应用。

1.4轻质混凝土[5]

利用天然轻骨料（如浮石、凝灰岩等）、工业废料轻骨料（如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等）、人造轻骨料（页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等）制成的轻质混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点利用工业废渣如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉煤灰等制备轻质混凝土，可降低混凝土的生产成本，并变废为用，减少城市或厂区的污染，减少堆积废料占用的土地，对环境保护也是有利的。

1.5纤维增强混凝土[6]

为了改善混凝土的抗拉性能差、延性差等缺点，在混凝土中掺加纤维以改善混凝土性能的研究，发展得相当迅速。目前研究较多的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维混凝土等。

在承重结构中，发展较快、应用较广的是钢纤维混凝土。而钢纤维主要有用于土木建筑工程的碳素钢纤维和用于耐火材料工业中的不锈钢纤维。用于土木建筑工程的钢纤维主要有以下几种生产方法：（1）钢丝切断法；（2）薄板剪切法；（3）钢锭（厚板）铣削法；（4）熔钢抽丝法。

当纤维长度及长径比在常用范围，纤维掺量在1％到2％（体积分数，本文中的掺量均指体积分数）的范围内，与基体混凝土相比，钢纤维混凝土的抗拉强度可提高40％~80％，抗弯强度提高50％~120％，抗剪强度提高50％~100％，抗压强度提高较小，在0~25％之间，弹性阶段的变形与基体混凝土性能相比没有显著差别，但可大幅度提高衡量钢纤维混凝土塑性变形性能的韧性。

中国工程建设标准化协会于1992年批准颁布了由大连理工大学等单位编制的《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》（CECS38：92），对推广钢纤维混凝土的应用起到了重要作用。

钢纤维混凝土采用常规的施工技术，其钢纤维掺量一般为0.6％～2.0％。再高的掺量，将容易使钢纤维在施工搅拌过程中结团成球，影响钢纤维混凝土的质量。但是国内外正在研究一种钢纤维掺量达5％～27%的简称为SIFCON的砂浆渗浇钢纤维混凝土，其施工技术不同于一般的搅拌浇筑成型的钢纤维混凝土，它是先将钢纤维松散填放在模具内，然后灌注水泥浆或砂浆，使其硬化成型。SIFCON与普通钢纤维混凝土相比，其特点是抗压强度比基体材料有大幅度提高，可达100~200MPa，其抗拉、抗弯、抗剪强度以及延性、韧性等也比普通掺量的钢纤维混凝土有更大的提高[7]。

另一种名为砂浆渗浇钢纤维网混凝土（SIMCON）的施工方法与SIFCON的基本相同，只是预先填置在模具内的不是乱向分布的钢纤维，而是钢纤维网，制成的产品中，其纤维掺量一般为4％~6％，试验表明，SIMCON可用较低的钢纤维掺量而获得与SIFCON相同的强度和韧性，从而取得比SIFCON节约材料和造价的效果。

虽然SIFCON或SIMCON力学性能优良，但由于其钢纤维用量大、一次性投资高，施工工艺特殊，因此它们只是在必要时用于某些特殊的结构或构件的局部，如火箭发射台和高速公路的抢修等。

在砂浆中铺设钢丝网及网与网之间的骨架钢筋（简称钢丝网水泥）所做成的薄壁结构，具有良好的抗裂能力和变形能力，在国内外造船、水利、建筑工程中应用较为广泛。近年来，在钢丝网水泥中又掺人钢纤维来建造公路路面、渔船、农船等，取得了更好的双重增韧、增强效果。

1.6自密实混凝土（self-compactingconcrete）

自密实混凝土不需机械振捣，而是依靠自重使混凝土密实。混凝土的流动度虽然高，但仍可以防止离析。配制这种混凝土的方法有[4]：（1）粗骨料的体积为固体混凝土体积的50％；（2）细骨料的体积为砂浆体积的40%；（3）水灰比为0.9-1.0；（4）进行流动性试验，确定超塑化剂用量及最终的水灰比，使材料获得最优的组成。

这种混凝土的优点有：在施工现场无振动噪音；可进行夜间施工，不扰民；对工人健康无害；混凝土质量均匀、耐久；钢筋布置较密或构件体型复杂时也易于浇筑；施工速度快，现场劳动量小。

1.7智能混凝土（smartconcrete）[4]

利用混凝土组成的改变，可克服混凝土的某些不利性质，例如：高强混凝土水泥用量多，水灰比低，加入硅灰之类的活性材料，硬化后的混凝土密实度好，但高强混凝土在硬化早期阶段，具有明显的自主收缩和孔隙率较高，易于开裂等缺点。解决这些问题的一个方法是，用掺量为25％的预湿轻骨料来替换骨料，从而在混凝土内部形成一个"蓄水器"，使混凝土得到持续的潮湿养护。这种加入"预湿骨料"的方法，可使混凝土的自生收缩大为降低，减少了微细裂缝。

高强混凝土的另一问题是良好的密实性所引起的防火能力降低．这是因为在高温（火灾〕时，砂浆中的自由水和化学结合水转变为水气，但却不能从密实的混凝土中逸出，从而形成气压，导致柱子保护层剥落，严重降低了柱的承载力，解决这个问题的一种方法是，在每方混凝土中加2kg聚丙烯纤维，在高温（火灾）时，纤维熔化，形成了能使水气从边界区逸出的通道，减小了气压，从而防止柱的保护层剥落。

1.8预填骨料升浆混凝土1）

国内在大连中远60000t船坞工程中，因地质条件复杂，船坞底板首次采用了坐落于基岩上的预填骨料升浆混凝土，即用密度较大的厚4~5m的铁矿石作为预填骨料，矿石层下再铺设1m厚的石灰石块石。矿石层上是厚60～80cm的现浇钢筋混凝土板在预填骨料层中布置压浆孔注入砂浆，形成预填骨料升浆混凝土。采取这种工艺，缩短了工期，取得了良好的经济效益。

1.9碾压混凝土[8]

碾压混凝土近年发展较快，可用于大体积混凝土结构（如水工大坝、大型基础）、工业厂房地面、公路路面及机场道面等。

用于大体积混凝土的碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土不同，其平整使用推土机，振实用碾压机，层间处理用刷毛机，切缝用切缝机，整个施工过程的机械化程度高，施工效率高，劳动条件好，可大量掺用粉煤灰，与普通棍凝土相比，浇筑工期可缩短1／3~1/2，用水量可减少20％，水泥用量可减少30％~60％。

碾压混凝土的层间抗剪性能是修建混凝土高坝的关键问题，国内大连理工大学等单位曾开展这方面的研究工作。

在公路、工业厂房地面等大面积混凝土工程中，采用碾压混凝土，或者在碾压混凝土中再加入钢纤缝，成为钢纤维碾压混凝土，则其力学性能及耐久性还可进一步改善。

1.10再生骨料混凝土

新中国建国至今己逾50年，建国前后修建的不少混凝土结构，因老化或随着经济的发展，需拆除重建，其拆除量十分巨大，在拆除的混凝土中，约有一半是粗骨料，应该考虑如何使之再生利用。以减少环境垃圾，变废为用。

文献[4]报道，在荷兰的德尔夫特，一个272所住宅的方案中，所有的混凝土墙均利用了再生骨料，该方案下一步的计划，是在混凝土楼板中也利用再生骨料。当然，在利用这些再生骨料时，需对这种馄凝土的性能进行试验，例如，文献[9]报道了有关再生轻质混凝土收缩和徐变较为显著的试验成果，值得重视。

2配筋及增强材料

2.1纤维筋[6]

钢筋混凝土结构的配筋材料，主要是钢筋最近在国际上研究较多的是树脂粘结的纤维筋（fiberreinforcedplastics，FRP）作馄凝土及预应力混凝土结构的非金属配筋，常用的纤维筋有树脂粘结的碳纤维筋（GFRP）、玻璃纤维筋（GFRP）及芳纶纤维筋（AFRP）国外研究指出，这几种纤维筋的强度都很高，只是玻璃纤维筋的抗碱化性能较差。纤维筋的突出优点是抗腐蚀、高强度，此外，还具有良好的抗疲劳性能、大的弹性变形能力、高电阻及低磁导性，其缺点是断裂应变性能较差、较脆、徐变（松弛）值较大，热膨胀系数较大。

国外已有日本、德国、荷兰等国将纤维筋用于预应力混凝土桥，包括体外预应力桥的实例[4]。

2.2双钢筋[1]

为了减小裂缝宽度和构件的变形，国内在一些工程中，采用焊成梯格形的双钢筋，在构件内平放或竖放布置。

2.3冷轧变形钢筋[1]

为了节约钢材用量，国内引进国外设备或自制设备，用光圆钢筋，经过冷轧，轧成带肋的直径小于母材直径的钢筋，称为冷轧带肋钢筋。另一种类似的钢筋，是用I级光圆用筋冷轧扭转成型，称为冷轧变形用筋或冷轧扭钢筋。这两种冷轧钢筋的抗拉强度标准值（极限抗拉强度）及设计值都比母材大大提高，与混凝土的粘结强度也得到提高，但直径较小。它们主要用作板式构件的受力钢筋或梁、柱构件的箍筋或作预应力筋。由于强度提高，可以节约材料用量，获得经济效益。这两种钢筋，国内己制订了规程。为将这种小直径钢筋的用途扩展至梁、柱的受力钢筋，也可采用双筋或三筋的并筋，但需适当增大其锚固长度。

2.4环氧树脂涂敷钢筋[1]

在海洋环境或者有腐蚀性介质的环境中（如冬季撒盐的桥面），钢筋锈蚀是影响结构耐久性的重要原因。为了防止钢筋锈蚀，用不锈钢制造钢筋是一个途径，但是价格昂贵。另一个途径是用环氧树脂涂敷钢筋表面，形成防锈的涂层，以防止钢筋生锈，这种方法在日本、美国应用较多。钢筋在工厂中校直、加热、喷涂树脂粉末，形成防护薄膜，冷却后经检验合格，用于有严格防锈蚀要求的工程，可使结构的耐久性大大提高。

2.5预应力混凝土用钢棒、预应力混凝土用螺旋肋钢丝

在传统用于预应力混凝土的钢丝、钢绞线、热处理钢筋的基础上，从国外引进生产线，己生产出直径达12.6mm、抗拉强度达1570MPa的预应力混凝土用的带螺旋肋的钢棒（stee1bar），及直径达12.0mm、抗拉强度达1570MPa的带螺旋肋的钢丝。这种新产品的特点是：高强度、低松弛，与混凝土的粘结强度好，易墩粗，可点焊，可盘卷等。

2.6纤维布、纤维条、纤维板

国内在对钢筋混凝土结构进行加固时，常用的一种技术是钢板粘结加固技术，但是钢板质量重、运送不便，剪切成型也比较复杂。

最近在国内外发展并应用了以质量很轻、易于加工、单向抗拉强度很高的纤维布（条、板〕代替钢板进行构件加固的技术，取得了良好的效果。例如，冶金工业局建筑研究总院使用从日本进口的碳纤维，开发了加固改造修复混凝土结构新技术[10]，其使用的碳纤维布，厚0.111-0.165mm，单向抗拉强度3000~3550MPa，这种碳纤维布的特点是：具有很高的单向抗拉强度（为普通钢材的10倍），弹模与钢材接近，很适用于钢筋混凝土结构的加固；质量轻，密度仅为钢的1/4，加固层厚度一般不大于1mm，基本不增加结构自重及截面尺寸；施工方便，功效高；耐腐蚀，无须定期维护。

国外在用碳纤维布或碳纤维条时，还利用不同弹模的碳纤维进行优化组合，降低造价。

除碳纤维外，与纤维筋类似，也有用芳纶纤维和玻璃纤维制成的产品（布、条或扳〕．值得指出的是，国际桥梁与结构工程学会（IABSE）在1999年11月出版的StructuralEngineering第9卷第4期中，集中报道了加拿大、美国、日本、欧洲诸国在发展使用这种新型材料方面的经验，对激发我国开展这种新材料的生产与应用很有意义。

3结束语

混凝土是水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料等多组分构成的一种性能多样化的材料，其性能不仅与组成材料的性能有直接关系，而且还与施工技术、所处环境及维护条件等有关；笔者只是从一个结构工程技术人员的工程实用角度出发，对于所涉及过的研究领域和知之不多的混凝土及其增强材料的发展与应用等方面，作了抛砖引玉的介绍。期望在混凝土结构领域内，有更多的专家学者开发出更多新的材料，并进而研究将这些材料用于结构工程所需解决的设计方法、施工技术以及维护要求等，以促进我国混凝土结构技术的进一步发展。

参考文献

[1]赵国藩.高等钢筋混凝土结构学[M].北京：中国电力出版社。1999

[2]AjiboyeF.oluokun，SaryA.J.Malak.Toughness，ductility,flexura1,andcompresseivebehaviorofmetallicaggregateconcrete[J].ACIMaterialsJournal.1999．96（3）：320-330.

[3]赵国藩,张德娟，黄承逵.钢管混凝土增强高强混凝土柱的抗震性能研究［J］大连理工大学学报199636（6）：750~766.

[4]WairavenJ.Theevolutionofconcrete[J].Structuralconcrete，1999．PL（1）：3~11.

[5]陈本沛.混凝土结构理论和应用研究的理论与发展[M].大连理工大学出版社.1994.

[6]赵国藩，黄承逵.纤维混凝土的研究与应用[M].大连：大连理工大学出版社。1992.

[7]曲福进.高性能纤维混凝土SIFCON静动态特性研究[D].大连：大连理工大学土木工程系.1996.

混凝土材料例4

混凝土是土木工程当中十分关键的建筑材料，所以，在质量和性能方面都会对工程项目的质量产生直接的决定作用。与此同时，施工技术的要求也随之提高，施工材料要求也有所提高，所以，需要深入研究混凝土问题，以保证可以满足现阶段土木工程的建设需求。在这种形势之下，新型混凝土材料应运而生，而且在实践应用过程中，新型混凝土材料在土木工程领域中具有重要的现实意义。第一，因为新型混凝土是对普通混凝土的创新与升级，所以，在质量和性能方面都有所提高，而将其应用在土木工程领域当中，有效地保障了工程的建设质量[1]。第二，与普通混凝土相比，新型混凝土材料本身的耐久性较强、强度较高，而且具有明显的节能环保特点。为此，在土木工程领域当中应用新型混凝土不仅可以节省建设的成本，同时，还能够有效地增加建筑单位自身的经济效益，进而降低对于自然环境产生的影响和污染。

二、土木工程领域中的新型混凝土材料应用

（一）活性微粉混凝土的应用

强度超高，且单位抗压强度达到200-800MPa，抗拉强度在25-150MPa范围内，同时，每平方断裂为30kJ的混凝土类型是活性微粉混凝土。该类型的混凝土其每立方体积质量可以达到2.5-3.0吨[2]。要想将一般混凝土转变成活性微粉混凝土，首先需要将颗粒最大范围予以缩小，并对混凝土均匀性进行全面改良。其次，在使用微粉以及极微粉材料的时候，一定要保证堆积密度的最优性。再次，需要对钢纤维进行增放，以保证其自身的延性。另外，适当降低混凝土的用水量，并将非水化水泥颗粒作为主要填料，以保证堆积密度的增加。最后，对于硬化过程，应当采取加压与加温等方法，以提升混凝土强度。通常情况下，普通混凝土级配曲线是连续性的，但是，活性微粉混凝土级配的曲线不同，并不是连续台阶形的曲线，而且骨料粒的直径不大，和水泥颗粒尺寸大致相同。

（二）高性能混凝土的应用

现阶段，绝大多数国家都将高性能混凝土作为新型材料展开了深入探索与应用，所以，已经成为该领域研究的重点。高性能混凝土本身具有不可比拟的优势，一般可以表现在三个方面：首先，高性能混凝土自身轻度在60-100MPa之间，如果是超高强高性能混凝土，那么其强度会高于100MPa，一定程度上缩减了混凝土的结构尺寸，同时，结构自重与地基荷载也有所降低，使得材料实际使用量不断减少，有效地增强了可使用空间，节省了工程整体造价[3]。其次，由于高性能混凝土工作性能极强，所以，使得施工过程中的劳动强度有所降低，一定程度上节省了施工消耗量。最后，高性能混凝土具有较强的耐久性特点，所以，在恶劣环境中也同样可以抵御，为此，被广泛应用在建筑物当中。在维修费用方面有所下降，而且对环境产生的影响也不断降低，提高了社会与经济效益。正是由于高性能混凝土自身的特性特点，为此，在全球内的应用也十分广泛。

（三）碾压混凝土的应用

碾压混凝土通常在大体积混凝土结构或者是公路路面等领域中应用，而且这种类型的混凝土发展速度很快。其中，在碾压混凝土结构施工过程中所采用的浇筑机具不同于普通混凝土，在平整环节需要使用推土机，而振实环节需要使用碾压机，在中间解决环节最好使用刷毛机，在切缝环节需要使用切缝机。通常来讲，在施工中，机械化的水平极高，而且施工的效率也相对较高，能够添加粉煤灰[4]。这与普通混凝土相比，实际浇筑的工期能够减少将近一半，而在用水量方面能够减少20%。另外，在水泥使用量方面可以减少30-60%。除此之外，在混凝土高坝修建的过程中，可以充分利用碾压混凝土间层抗剪的特点。

（四）纤维增强混凝土的应用

将纤维添加到混凝土当中，能够对混凝土抗拉性与延性不理想的问题予以有效解决，而且发展效果理想。与承重结构相比，钢纤维混凝土的发展速度最快，而且实际运用的范围也最为广泛，通常应用在土木建筑工程项目碳素钢纤维或者是耐火材料工业不锈钢纤维方面。若纤维长度与长径比属于正常尺寸，那么纤维产量一般控制在1-2%之间[5]。在此情况下，与基体混凝土对比，能够使钢纤维混凝土抗拉的强度提升到4-8成，同时，还能够增强抗弯的强度。纤维增强混凝土的弹性阶段，在变形与基体混凝土性能对比方面，并不存在较大的差异，但是，却能够增强其塑性变形的韧性。

（五）智能混凝土的应用

智能混凝土也是对混凝土的一种改变，特别是对其不良性质进行了改变。其中，在高强混凝土方面，其实际的水泥使用量很多，而且水灰不多，在其中添加与硅灰相关的活性材料，并在实现硬化后，能够有效地改善混凝土自身的密实性能。但是，高强混凝土在硬化过程的前期阶段，能够自生收缩，而且孔隙率很高，增加了开裂问题发生的几率。在对上述问题进行处理的过程中最关键的就是要使用预湿轻骨料，且掺量是20%作为骨料，进而确保混凝土的内部能够形成蓄水器，进一步强化其潮湿养护工作的效果[6]。这种添加预湿骨料的方式，会降低其自生收缩，并减少微细裂缝量。对于高强混凝土，最主要的问题就是受密实性影响而降低其防火性能。最主要的原因就是在高强混凝土遇热以后，岩浆当中自由水和化学结合水会转变为水气，但是，却无法通过密实性极强的混凝土逸出，最终形成气压，导致柱子自身保护层逐渐剥落，也同样减少了柱子本身的承载能力。在对该问题进行处理的过程中，可以在每方混凝土当中添加聚丙烯纤维2kg，这样一来，一旦处于高温状态，就会熔化纤维，并且为水气的逸出提供相应的途径，有效地减小气压，以免柱子保护层出现剥落。

结束语：

综上所述，在土木工程领域中，对新型混凝土材料的应用能够有效地推动工程的施工进度，所以，一定要对这种全新的施工材料予以一定的重视。文章不仅阐述了新型混凝土应用的现实意义，同时阐述了多种新型混凝土的具体应用，希望对土木工程项目的施工有所帮助。

参考文献

[1]王雨佳.土木工程中新型混凝土材料的应用分析[J].城市建筑,2014(17):257-257.

[2]吴丽琴.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].广东科技,2014(8):135-136.

[3]李向辉.浅谈新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(28):768-768.

[4]蒋文彬.详细论述土木工程中新型混凝土材料应用[J].四川建材,2010,36(2):271-272,274.

混凝土材料例5

现代社会能源的急剧消耗趋势，推动了建筑行业对建筑材料的改进和研发，在这种情况下，高性能混凝土作为普通混凝土的替代品，成为混凝土材料中的佼佼者。新材料和新技术手段的应用，为土建工程的施工提供了有力的质量保障，而求还能节省资金与造价，提高施工单位的收益，具有很好的经济价值。混凝土技术发展已有170多年的历史，在缓慢的发展过程中，曾出现几次变革，那就是1919年发现了水灰比定理，1938年发现了引气剂，60年代初出现高效减水剂。目前，混凝土技术发展又处在一个变革时期。新型外加剂和胶凝材料的出现使既有良好的工作性，又有优异的力学性能和耐久性能的混凝土的生产成为现实。这种新型混凝土称为高性能混凝土，因此，美国、日本、英国、法国、加拿大、挪威等国都将高性能混凝土作为跨世纪的新材料，投入大量人力物力进行研究和开发。

一、高性能混凝土的特点

我们都知道，传统的混凝土材料由水泥、沙子、石灰、石子和水组成，一直以来，在建筑工程中发挥重要的作用。然而，近年来，高性能混凝土以其显著的特点和优越的性能，在土建工程中逐步取代传统混凝土材料，处于重要地位。新型混凝土材料的特点如下：

1、在组成上，高性能混凝土增加了多种矿物掺合料和超塑化剂，且在配比方面也比普通混凝土复杂很多，流动性大及流动度经时损失小。

以上特点满足了混凝土在搅拌、浇注、运输等过程的要求，甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平，具有良好的填充性和稳定性。这些特点和功能是普通混凝土难以达到的效果。

2、高性能混凝土以其新型的外加剂和胶凝材料的使用使其呈现出独特的力学性能和耐久性能。

现代的建筑形式追求高层和跨度大的风格，这就对混凝土的性能提出了更高更强的要求，而高性能混凝土恰恰能满足这样的要求。特别是其早期下沉和硬化程度收缩小、水化后放热量低，因而提高了混凝土抗裂缝能力，硬化后的混凝土密实、渗透性低耐久性能优越。

3、高性能混凝土具有高强的特性，使得其在应用中大大减小结构尺寸，从而减少材料的耗用量，降低工程总体造价。

建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的，而建筑层数越高，对混凝土的强度要求越大，而高性能混凝土的这种高强特性可以轻松的达到要求，并能在土建工程中节省空间，节省了大量建筑资金。

4、性能混凝土的耐性特别强，从而能够抵挡外界恶劣环境的侵袭，使建筑物本身的寿命延长，从长远方面来说，具有极高的社会经济效益。基于这一特点，高性能混凝土北用于高层建筑、大跨度桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头等工程中。

二、绿色高性能混凝土材料的展望

多年来，关于高性能混凝土材料的研究过于偏重使其达到某种或综合的优良性能上,而对其耐久性重视程度不够。然而，随着全球环境问题的日益突出，人们越来越希望高性能混凝土的绿色化。然而，实现水泥生产“绿色化”一个环节是不够的,必须同时开展如下工作：

1、、要加强混凝土科研开发、标准制定、工程设计和施工人员等的环保节能意识，引起混凝土工程领域各环节的高度重视。

2、工程设计人员应更新传统的混凝土设计方法，施工人员要提高质量意识,严格施工,控制某些种类防冻剂和早强剂的掺量。

3、开发适合于掺活性混合材混凝土的高性能外加剂,以解决掺混合材对混凝土性能产生的某些负面效应,同时还可避免过分提倡混合材超细磨所引起的能耗问题。

4、研究和制定绿色高性能混凝土的质量控制方法、验收标准。

三、高性能混凝土在建筑工程中的应用

1、新拌混凝土的工作性。新拌混凝土的工作性是一个综合指标，如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性(坍落度20cm～25cm)及流动度经时损失小，以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平，即好的填充性。最终得到均匀稳定的混凝土。这些要求是普通混凝土难以满足的。与普通混凝土相比，HPC的组分复杂，多种掺合料与超塑化剂配合使用，其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂(如萘系和三聚氰胺系高效减水剂)虽然对水泥浆有强的分散作用，减水率高达18以上，但并不能满足HPC对工作性的全部要求。因为单一成分的超塑化剂(SP)难以解决坍落度损失、离析分层等问题。因此，必须将高效减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等组成复合超塑化剂(CSP)才能较全面满足HPC对工作性的要求。

2、硬化混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展，因此促进了高强HPC的研究和开发。在高层建筑中，混凝土强度是对应于柱子的轴力。可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。25～30层的建筑物要使用强度36MPa～42MPa的混凝土，30～35层要42MPa～48MPa，更高层的建筑就需要更高强的混凝土，如60层需用100MPa。目前建筑物设计和施工以30～35层(高度约l00m)居多。因此，上述讨论的强度范围60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后发展的方向，而大量使用的强度标号是C40混凝土。在此情况下，配合比设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，这是因为在设计配合比时，就考虑到耐久性问题。特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小、水化放热低，因而提高了混凝土抗裂缝能力，无初始结构缺陷。硬化后的混凝土密实、渗透性低。这些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高，最终得到耐久性好的混凝土。

结束语

现在建筑业的发展趋势是愈加倾向于新型建筑材料的使用，和能源的节约以及再利用，这不仅是能源方面的突破，也是处于环保的要求，高性能混凝土能很好的实现材料、能源和环保的有机结合。土建工程造价的管理与投资控制的主要目的，就是运用科学方法解决土建工程中经营与管理问题，只有在整个工程的各个阶段都严格控制造价，才能尽量减少或避免建设资金的流失，最大限度地提高资源的利用率。

混凝土材料例6

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

混凝土作为一种传统的建筑材料具有悠久的历史，而随着科技和经济的发展，建筑的形式也在不断发展。高层、大跨度结构对建筑材料的要求越来越高，混凝土材料的品种不断增多，质量逐步提高，使用范围越来越广。当今根据性能的要求，在普通混凝土中添加材料并实施在工艺上，派生出名目繁多、性能特异、用途不一的新型混凝土，本文介绍了几种新型混凝土在建筑工程领域中的应用。

一、新型混凝土材料的概述与特性

自19世纪20年代波特兰水泥问世以来，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而成为土建工程中不可缺少的材料。其技术的发展距今已有百年历史，20世纪初，发表的水灰比定理等学说，初步奠定了混凝土强度的理论基础，随后，相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土，在1938年发现了引气剂，六十年代初又出现了高效的减水剂等等，随着混凝土外加剂的广泛使用，衍生出了高效减水剂和相应的流态混凝土，伴着现代技术高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土和多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现如今，在普通混凝土的基础上，根据添加的材料和施工工艺的不同，派生出了名目繁多、性能特异、用途不一的新型混凝土，如石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝土、结构混凝土、保温混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、防辐射混凝土、离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土、高性能混凝土、活性微粉混凝土、低强度混凝土、钢纤维混凝土、自密实混凝土和智能混凝土等。

随着新世纪的到来，新型混凝土朝着高强、轻质、耐久、抗磨损、抗冻融、抗渗、抗灾、抗爆等方向迅速发展。目前，新型外加剂和胶凝材料的出现使原本已有良好工作性能的混凝土，又增加了优异的力学性能和耐久性能。这种新型混凝土称为高性能混凝土（High Performance Concrete），即HPC。组成HPC的材料包括水泥、粗细集料、多种矿物掺合料、水和超塑化剂，其组成和配比要比普通混凝土复杂得多，要求也相应高得多。从强度而言，HPC具有高强（60～100MPa）和超高强（≥100MPa）的特性，采用高强混凝土，可以减小截面尺寸，从而减轻结构自重和对地基的负荷，并减少材料的用量，增大使用的空间，大幅度的降低工程造价，因而获得较大的经济效益。由于HPC具有高工作性，不仅可以减轻施工劳动的强度，还能节约施工的能耗。HPC还有良好的耐久性，可增加对恶劣环境的抵御能力，延长建筑物的使用寿命，并减少维修费用及对环境带来的影响，具有显著经济效益。由于HPC的优良性能，近十几年来在国内外都得到了广泛的应用。综合材料的性能，HPC代表着当今混凝土发展的总趋势，具有大流动性、高强度、高耐久性、低水化热、高体积稳定性等多方面的优越性能，它的应用将对混凝土建筑施工技术和混凝土结构性能起到重要的作用。

二、新型混凝土材料的应用及发展

1、新型混凝土的工作性。新型混凝土所要求的标准要比普通混凝土高很多，需要具备很高的工作性，这个工作性是一个全面的综合的指标。它要求在流动性、可泵性和填充性等方面都要具有良好的性能，尤其是流动性，一般要保持坍落度在二十到二十五厘米之间，这样的话可以在搅拌、运输和浇注的过程中都满足工艺要求。新型混凝土可以达到在浇注的过程中，不用振捣就可以自流平，这是普通的混凝土所无法达到填充性，具有良好的稳定性。这些要求是普通混凝土难以满足的。与普通混凝土相比，HPC 的组分复杂，多种掺合料与超塑化剂配合使用，其目的是通过这些组分来调整性能。

2、新型混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展，因此促进了高强HPC的研究和开发。在高层建筑中，混凝土强度是对应于柱子的轴力。可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。25～30层的建筑物要使用强度36MPa～42MPa的混凝土，30～35层要42MPa～48MPa，更高层的建筑就需要更高强的混凝土，如60层需用100MPa。目前建筑物设计和施工以30～35层（高度约100m）居多。因此，上述讨论的强度范围60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后发展的方向，而大量使用的强度标号是C40混凝土。在此情况下，配合比设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，这是因为在设计配合比时，就考虑到耐久性问题。特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小、水化放热低，因而提高了混凝土抗裂缝能力，无初始结构缺陷。硬化后的混凝土密实、渗透性低。这些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高，最终得到耐久性好的混凝土。

3、实际中的土木工程建设要求新型混凝土具有较大的流动性，以满足混合物集中搅拌、运输、泵送和浇筑等工艺过程，甚至在浇注时可以流平（即良好的填充性），最终得到均匀稳定的混凝土材料。这些要求是普通混凝土难以满足的。相对于普通混凝土，新型混凝土的组分较为复杂。其中的关键技术是多种掺合料与超塑化剂的配合使用（目的在于通过这些组分来调整其性能），必须将高效的减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等混合配比，组成的复合超塑化剂才能较全面的满足混凝土对工作性的要求。在此情况下，配合比的设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要的组成材料和性能应满足新型混凝土的要求。新型混凝土可以比普通混凝土要耐久得多，因此在设计配合比时，就要考虑到耐久性的问题，特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小和水化放热低等。如今，我国高性能混凝土的研究、应用发展迅速。通过材料研究挑选、采用特殊工艺、制造出来的具有特殊结构与表面特性的新型高性能的混凝土，能减少环境的负荷，并能与生态环境相协调，从而为环保事业做出贡献，因此新型混凝土材料的发展前景被众多建筑人士所看好。新型混凝土材料应向着智能化、规模化、理论化、体系化和集成化的方向迅猛发展，以适应经济全球化的发展模式，促使我国建筑界得到更广阔的发展。

总结

新型混凝土的研发对我国的工程建设质量有了很大的提高，在工程领域已经得到了应用，但是范围还不是很广泛，要想大范围大面积的使用还是需要一个过程的，新型混凝土以其优良的性能在工程中普遍应用将会成为发展的趋势。在我国社会不断发展的过程中，基础建设发展势头良好，新型混凝土势必会成为工程材料的主力军，为我国的工程建设奠定良好的基础。

参考文献

[1]张鹏，新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J]．邢台职业技术学院学报，2008，（2）。

[2]俞瑞堂，高性能混凝土的发展与展望[J]．水利水电工程设计，1997，（2）。

混凝土材料例7

    现代社会能源的急剧消耗趋势,推动了建筑行业对建筑材料的改进和研发,在这种情况下,高性能混凝土作为普通混凝土的替代品,成为混凝土材料中的佼佼者。新材料和新技术手段的应用,为土建工程的施工提供了有力的质量保障,而求还能节省资金与造价,提高施工单位的收益,具有很好的经济价值。

    一高性能混凝土的特点:

    我们都知道,传统的混凝土材料由水泥、沙子、石灰、石子和水组成,一直以来,在建筑工程中发挥重要的作用。然而,近年来,高性能混凝土以其显着的特点和优越的性能,在土建工程中逐步取代传统混凝土材料,处于重要地位。新型混凝土材料的特点如下:

    1 在组成上,高性能混凝土增加了多种矿物掺合料和超塑化剂,且在配比方面也比普通混凝土复杂很多,流动性大及流动度经时损失小。

    以上特点满足了混凝土在搅拌、浇注、运输等过程的要求,甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平,具有良好的填充性和稳定性。这些特点和功能是普通混凝土难以达到的效果。

    2高性能混凝土以其新型的外加剂和胶凝材料的使用使其呈现出独特的力学性能和耐久性能。

    现代的建筑形式追求高层和跨度大的风格,这就对混凝土的性能提出了更高更强的要求,而高性能混凝土恰恰能满足这样的要求。特别是其早期下沉和硬化程度收缩小、水化后放热量低,因而提高了混凝土抗裂缝能力,硬化后的混凝土密实、渗透性低耐久性能优越。

    3 高性能混凝土具有高强的特性,使得其在应用中大大减小结构尺寸,从而减少材料的耗用量,降低工程总体造价。

    建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的,而建筑层数越高,对混凝土的强度要求越大,而高性能混凝土的这种高强特性可以轻松的达到要求,并能在土建工程中节省空间,节省了大量建筑资金。

    4性能混凝土的耐性特别强,从而能够抵挡外界恶劣环境的侵袭,使建筑物本身的寿命延长,从长远方面来说,具有极高的社会经济效益。

    基于这一特点,高性能混凝土北用于高层建筑、大跨度桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头等工程中。

    二绿色高性能混凝土材料的展望:

    多年来,关于高性能混凝土材料的研究过于偏重使其达到某种或综合的优良性能上,而对其耐久性重视程度不够。然而,随着全球环境问题的日益突出,人们越来越希望高性能混凝土的绿色化。然而,实现水泥生产“绿色化”一个环节是不够的,必须同时开展如下工作:

    第一、要加强混凝土科研开发、标准制定、工程设计和施工人员等的环保节能意识,引起混凝土工程领域各环节的高度重视。

    第二、工程设计人员应更新传统的混凝土设计方法,施工人员要提高质量意识,严格施工,控制某些种类防冻剂和早强剂的掺量。

    第三,开发适合于掺活性混合材混凝土的高性能外加剂,以解决掺混合材对混凝土性能产生的某些负面效应,同时还可避免过分提倡混合材超细磨所引起的能耗问题。

    第四,研究和制定绿色高性能混凝土的质量控制方法、验收标准。

    三土建工程中的造价控制:

    土建工程造价控制贯穿于整个建筑项目的全过程,在整个土建施工过程中,要严格把造价控制在一定的限额内。加强土建工程造价的管理,能保证准确无误地将资金合理地分配到各个项目中,从而实现在各投资项目之间进行均衡而合理的分配,有助于控制成本费用,有利于整体经济效益的提高。

    1在工程决策中队造价的控制

    在土建工程开始之前,要认真搜集有关资料,做好项目的整体规划,对整个工程进行科学合理的分析,认真做好工程款预算,做到全面细致。此外,要从现实出发,充分考虑到施工过程中可能出现的各种情况及不利因素对工程造价的影响,预留款项以防影响工程的施工和整个工期的长短,使投资基本上符合实际。

    2在设计阶段的造价控制

    整个建筑工程的方案设计贯穿整个施工进程中,起着无可替代的作用。所以为了节省资金,施工单位在审查设计时,要重视设计方案的优化,利用各种指标对设计进行认真分析,以先进、适用、经济、合理、切实可行为原则来改进完善施工的设计方案。

    3 在招标阶段的造价控制在工程招投标过程中,严格按《招投标法》操作,规范招投标行为,遵循公开、公平、公正原则,合理确定标底,做好工程承包合同的签署工作,尽量少指定分包项目,尽可能堵住一切漏洞,减少费用变更。

    【结束语】:

    现在建筑业的发展趋势是愈加倾向于新型建筑材料的使用,和能源的节约以及再利用,这不仅是能源方面的突破,也是处于环保的要求,高性能混凝土能很好的实现材料、能源和环保的有机结合。土建工程造价的管理与投资控制的主要目的,就是运用科学方法解决土建工程中经营与管理问题,只有在整个工程的各个阶段都严格控制造价,才能尽量减少或避免建设资金的流失,最大限度地提高资源的利用率。

混凝土材料例8

2当前土木工程的领域中低强的混凝土材料的广泛应用分析

在设计低强的混凝土相关配合比时应将和易性与强度充分考虑在内，也就是对泵送性、保水性、坍落的扩展度以及坍落度等各类性能进行充分考虑。S95磨细矿碴的微粉、F类Ⅱ级的低钙粉类煤灰以及P.O.42.5的水泥是较多采用的相关胶凝材料，而细度模数是2.1~2.4的砂与5~10mm连续级配的碎石是骨料较多采用的部分。在新建路的隧道相关灌注桩中运用时低强的混凝土相关配合比可为270~300kg/m3的涌水量、0.73~0.81的水胶比，且6.9MPa应为28d的平均强度、0.6MPa是强度的标准差，具有较好的强度相关匀质性。与此同时580mm是其扩展度、260mm是其坍落度，基本吻合试验结果与相关设计要求，亦同泵送要求相满足。比如我国上海市长江隧道的盾构基座即对低强的混凝土进行广泛采用。因为要将盾构切削与生产条件相关要求相符合考虑在内，亦应同非早强型以及早强型两个不同配合比相满足，因此配合比中相关用水量属于可调控的值，但是没有对粗骨料进行采用，导致此类现象发生的主要原因为掺加了粗骨料后较易受用水量的调整，因此所产生的那些界面具有不稳定的性质，进而导致离析现象以及强度波动现象发生。所以低强混凝土的配合比为上海市长江隧道的长兴岛相关接收井底部的浇筑盾构的基座才采用的部分，包括1372kg/m3的砂、259kg/m3的粉煤灰、74kg/m3的矿渣粉、37kg/m3的水泥以及260~320kg/m3的水。且2.3是所用的那些砂细度的模数，若将砂中包含的6.5%~7.5%含水率有效扣除，那么220kg左右为实际每盘的用水量，而工地现场测得混凝土的扩展度在560mm左右、坍落度在250mm左右。依据相关实践可知此类混凝土的强度同此项工程各项要求相符合，当盾构机切削时具有较为良好的情况。

3当前土木工程的领域中活性微粉的混凝土材料的广泛应用分析

超高强的一类混凝土为活性微粉的混凝土，其中2.5~3.0t/m3是该类混凝土单位体积的质量、30kg/m2是其断裂能、25MPa~150MPa是其抗拉强度、200MPa~800MPa是其立方体的抗压强度。依据掺入微粉的不同可将活性微粉的混凝土分为不同的种类，其中粉煤灰的微粉以及矿渣微粉是较为常见的两类。此两类微粉活性的混凝土在高速公路相关工程的建设中较多使用，其经济效益以及社会效益极强。例如上海轨道的交通线、世博场馆、虹桥机场、东海大桥、F1的赛车工程等，还有杭州湾的大桥（该大桥为世界最长的跨海大桥）等皆对大量矿渣微粉的活性类混凝土进行广泛使用。长江的隧桥上矿渣微粉的活性类混凝土使用量在数十万吨以上，在京沪的高速铁路相关工程中亦大量应用矿渣微粉的活性类混凝土；但是粉煤灰的微粉活性类混凝土在京大线高速公路上大量采用，最终亦取得惊人的一些经济效益。

4当前土木工程的领域中高性能的混凝土材料的广泛应用分析

20世纪80年代至今高性能的混凝土材料被部分发达的国家所研制成功，作为新型的跨世纪的材料，较多国家不断研究以及利用高性能的混凝土材料，因此该领域的研究以及应用属于热点之一。由于高性能的混凝土材料品质较为优良且独特，因此在国内外的土木工程广泛运用。比如国外的有挪威北海的石油钻井相关平台、法国的若尼大桥、加拿大的拉罗汉蒂那大厦等皆对高性能的混凝土进行广泛运用；而国内的较为典型的为红水河的铁路斜拉桥（即红水河桥），该铁路的斜拉桥采取的是预应力的钢筋混凝土类技术。从1981年通车至今该桥未具有任何的问题发生。此桥属于世界范围内第四座以及国内范围内第一座采取预应力的钢筋混凝土类技术的铁路斜拉桥。三跨连续的预应力相关混凝土的结构是此桥主桥的斜拉桥相关部分主要结构形式，其总共2台9墩、桥全长大约为400m、主跨96m、长为192m，斜拉桥是其主跨、预应力的混凝土梁是其边跨，而24+32+（45+96+48）+32×3+24×2m是全桥孔径的布置，亦为梁塔固结的形式。实际上不仅在土木工程的领域中广泛运用高性能的混凝土，其余水电工程的领域亦具有较为广阔的前景。

混凝土材料例9

普通的混凝土材料系由胶结材料（石灰、水泥）、细骨料（砂子）、粗骨料（石子）和水所组成。在性能及其应用与发展的普通混凝土基础上，根据添加材料和施工工艺的不同，派生出名目繁多、性能特异、用途不一的新型混凝土，本文以高性能新型混凝为例，探讨了其在建筑工程领域中的应用。

一、高性能混凝土（High Performance Concrete）概述

混凝土技术发展已有170多年的历史，在缓慢的发展过程中，曾出现几次变革，那就是1919年发现了水灰比定理，1938年发现了引气剂，60年代初出现高效减水剂。目前，混凝土技术发展又处在一个变革时期。新型外加剂和胶凝材料的出现使既有良好的工作性，又有优异的力学性能和耐久性能的混凝土的生产成为现实。这种新型混凝土称为高性能混凝土（High Performance Concrete），简称HPC。HPC的应用将对混凝土建筑施工技术和混凝土结构性能起重要作用。因此，美国、日本、英国、法国、加拿大、挪威等国都将HPC作为跨世纪的新材料，投入大量人力物力进行研究和开发。

20世纪80年代以来，一些发达国家相继研制成功高性能混凝土（以下称HPC），使混凝土进入了高科技时代，日益受到国际材料界和工程界的重视。很多国家把HPC作为跨世纪的新材料加以研究与利用，使其成为当代混凝土研究和应用领域中的一个热点。

HPC组成材料包括水泥、粗细集料、多种矿物掺合料、水和超塑化剂，其组成和配比要比普通混凝土复杂，要求也高得多。

HPC的优点体现在：

1．由于HPC的高强（60Mpa～100MPa）和超高强（≥IOOMPa）特性，可使混凝土结构尺寸大大减少，从而减轻结构自重和对地基的荷载，并减少材料用量，增加使用空间，大幅度的降低工程造价。

2．由于HPC具有高工作性，可以减轻施工劳动强度，节约施工能耗。

3．HPC的高耐久性可增加对恶劣环境的抵御能力，延长建筑物的使用寿命，减少维修费用及对环境带来的影

响，具有显著的社会和经济效益。

二、高性能混凝土在建筑工程中的应用

为了分析高性能混凝土在建筑工程中的应用，笔者首先从高性能混凝土的特性来了解高性能混凝土。

（一）高性能混凝土特性

1．新拌混凝土的工作性。新拌混凝土的工作性是一个综合指标，如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性（坍落度20cm～25cm）及流动度经时损失小，以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平，即好的填充性。最终得到均匀稳定的混凝土。这些要求是普通混凝土难以满足的。与普通混凝土相比，HPC的组分复杂，多种掺合料与超塑化剂配合使用，其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂（如萘系和三聚氰胺系高效减水剂）虽然对水泥浆有强的分散作用，减水率高达18以上，但并不能满足HPC对工作性的全部要求。因为单一成分的超塑化剂（SP）难以解决坍落度损失、离析分层等问题。因此，必须将高效减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等组成复合超塑化剂（CSP）才能较全面满足HPC对工作性的要求。

2．硬化混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展，因此促进了高强HPC的研究和开发。在高层建筑中，混凝土强度是对应于柱子的轴力。可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。25～30层的建筑物要使用强度36MPa～42MPa的混凝土，30～35层要42MPa～48MPa，更高层的建筑就需要更高强的混凝土，如60层需用100MPa。目前建筑物设计和施工以30～35层（高度约lOOm）居多。因此，上述讨论的强度范围60MPa～120MPa的HPC是目前研究和今后发展的方向，而大量使用的强度标号是C40混凝土。在此情况下，配合比设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，这是因为在设计配合比时，就考虑到耐久性问题。特别是早期下沉和硬化收缩小、干缩小、水化放热低，因而提高了混凝土抗裂缝能力，无初始结构缺陷。硬化后的混凝土密实、渗透性低。这些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高，最终得到耐久性好的混凝土。

（二）高性能混凝土的应用研究

据悉，全世界每年混凝土用量可达90亿吨，规模之大、耗资之巨、应用之广，作为现代工程主要材料的地位依然不被撼动。混凝土用于工程结构至今已有170多年历史了，纵观混凝土技术的发展进程，其发展主要遵循复合化、高强化、高性能化三大技术路线长期以来，人们过分注重于混凝土的力学性能，主要集中在提高混凝土的强度上，以搞压强度的比例关系来代表其性能的优劣，而对影响混凝土耐久性则重视不够，从而导致了许多工程结构的开裂，甚至崩塌。例如，1980年3月，北海Stavanger近海钻井平台Alexander Kjell号突然破坏；乌克兰境内的切尔诺贝利核电站的泄漏；日本的一些钢筋混凝土桥梁，投入不到20年因不能使用而被炸毁；辽宁盘锦辽河大桥的断毁等等。此外，由于混凝土耐久性不高，致使混凝土工程的维修费急剧增大。如何延长混凝土的使用寿命，发展高性能混凝土势在必行。

2001年10月用高性能混凝土成功浇捣的航站楼工程第一块大面积楼板，为浇筑量约800m3的主楼南区二层楼板。该楼板呈长条型，宽约20m，长约80m，厚500mm，浇筑前沿楼板长度方向由南往北布置2条施工泵管，分别提供泵送混凝土。施工浇筑时，投入混凝土生产线2条、混凝土搅拌车22台、混凝土泵机2台，施工用时14h，施工过程顺利。其后，在检查认可了这种新型混凝土抗裂性以及总结了它的施工养护经验的基础上，陆续浇捣了其它的大面积楼板，整个航站楼施工补偿收缩纤维混凝土总量超过4万m3。经检验，所有应用补偿收缩纤维混凝土施工的楼板强度均达到设计要求，没有发现任何明显的肉眼可见裂缝，抗裂效果得到各方认可和好评。

早在1992年，吴中伟首次将高性能混凝土介绍到国内。如今，我国高性能混凝土的研究、应用发展迅速。我国是生产和使用混凝土的大国，混凝土的质量在不断地提高，涉足高性能混凝土的研究和应用还是近10年的事。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可，混凝土应用技术的进步，城市建设速度的加快，高性能混凝土获得了迅速发展。

高性能混凝土在实际工程中获得了越来越广泛的应用，尤其是在高层建筑、大跨度桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头等工程中的应用日益增多。例如：上海金茂大厦（C60）、北京静安中心大厦（C80）、辽宁物产大厦（C80）、南京希尔顿国际大酒店（C30和C50）、长春国际商贸城（C55）、广州虎门大桥（C50）、上海杨浦大桥（C50）等都是应用的典范。

全国很多研究单位已经研制出普通泵送高性能混凝土、大掺量粉煤灰高性能混凝土、高流态自密实高性能混凝土、纤维增加高性能混凝土、轻骨料高性能混凝土、水下不分散高性能混凝土港工与海工高性能混凝土、高抛纤维高性能混凝土等等，研制出C30-C80的各种强度等级的高性能混凝土和完备的混凝土耐久性检测设备，以及掌握了配套的施工成套技术和各种混凝土耐久性检测技术等。其中具有优异耐久性的C30高性能混凝土即将在地质条件复杂的深圳地铁工程中大规模使用。

三、结语

如今我国HPC发展形势一片良好，但是要使HPC在建筑工程中推广使用还需一个认识和实践的过程。随着我国建筑基础建设的不断增强，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。

参考文献

混凝土材料例10

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

衡量混凝土结构的好坏，有两个比较重要的指标，一个是混凝土的强度，一个是混凝土的耐久性。但是在实际的施工过程中，却往往忽视了混凝土的耐久性的重要性。在各类建筑工程材料中，混凝土是用途最广泛，也是用量最大的。一旦混凝土的耐久性不好，那么经过长时间的使用后，混凝土的结构会造成一定的损坏，也会形成巨大的维修成本。

1、胶凝材料常见种类

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料;与水(加或不加胶凝材料和掺合料)按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土材料是以“粗集料－细集料－胶凝材料－水”组成的复杂多相体系，所以混凝土的性质与这几种成分是分不开的，其中胶凝材料是其中的一项重要物质，其常见的主要种类有石灰石粉、天然火山灰、粉煤灰、硅灰、矿渣及磷渣粉等，不同辅助胶凝材料在混凝土中的作用机理、特殊应用以及对混凝土性能的具体影响。

2、不同胶凝材料对混凝土耐久性的影响

2.1、水泥

(1)水泥强度。随着城市化建设的水平越来越高，我们对混凝土的强度要求也越来越高，还实行了新的水泥标准，主要还是以提高C3S的含量作为重要指标。国内外的有关专家经过对实际的调查后得出，混凝土结构之所以产生开裂，而且数量逐年呈上升趋势，一方面需要提高C3S的含量与细度。但是，这么做虽然可以在早期能提高混凝土的强度，却与混凝土的耐久性没有产生多大的影响。我们之后所研发的所谓的“三高”水泥:高细度、高C3S含量、高强度，并没有抑制住混凝土产生开裂的现象。我们所研发的“三高”水泥，在现代建筑工程中，搭配上混凝土的低水胶比、高水泥用量，不仅不能延缓混凝土的收缩速度，还使得混凝土的抵抗开裂性能变差，其内部结构不良。久而久之，并不利于混凝土的耐久性能的提高。

(2)水泥含碱量。通常，我们会从控制碱骨料反应这一角度来提及对水泥含碱量的要求。但是，我们在实践过程中却发现，活性骨料是否存在，碱含量的多少首先就会影响混凝土的开裂程度，而并不是之前所指的碱骨料反应。水泥中的含碱量越少，混凝土的收缩变形也就越小，当达到一定的量后，水泥所具有的抗裂性也得到了显著的增加。

2.2、砂、石集料

要保证混凝土的耐久性，一个比较重要的条件就是，选用质量合格的砂、石集料。之前，建筑工程中比较重视的是骨料的强度高低与含泥量的多少，而忽略了砂、石集料的形状与级配，其实对混凝土的耐久性会产生不小的影响。如果砂、石集料的级配等级比较高，那么混凝土之间的孔隙率就会减小，混凝土的密实度会得到相应的提高，另外，混凝土的收缩方面也会减缓;如果砂、石集料的级配等级比较低，那么混凝土之间的孔隙率就会加大，密实度降低，一些有害的物质就会渗透入混凝土中，导致混凝土的耐久性降低。

当砂、石集料的级配等级达到要求后，如果从影响混凝土强度的因素来进行考虑，那么可以在要求的范围内尽可能地选择比较大的颗粒;如果从影响混凝土耐久性的因素来进行考虑，那么就应该心可能地选择颗粒小一点的。

3、胶凝材料对混凝土耐久性产生的机理

对于混凝土耐久性的检测中，一般选择的试件达到28d龄期时，用标准试验方法进行抗压试验，各组试验的坍落度和抗压强度试验。通过以上的一些指标来确定胶凝材料对混凝土耐久性产生的影响，从而对胶凝材料在耐久性中的影响机理进行分析。

对于混凝土以水泥作为胶凝材料的，应该严格控制水泥的使用量，水泥用量应该在规范规定的最大使用量和最小使用量之间，不得超出这一范围，否则会严重影响混凝土的凝固时间和强度等。控制水泥的最小用量是为了保证混凝土的密实性，控制水泥的最大用量是为了防止水泥的过量引起收缩和水化热过大而产生裂缝。考虑到混凝土施工工作性的需要，水泥浆体积至少应占25%，若使混凝土性能达最佳均衡水泥浆体积宜占35%。另外，水灰比过大，混凝土有孔隙，特别是毛细管空隙率增大会严重影响混凝土的耐久性;水灰比过小，拌和物过于干稠，在一定的施工振捣密实，出现较多蜂窝、孔洞，也会影响其耐久性。

混入的胶凝材料在材料分析中发现，影响了混凝土的电阻率和电荷转移效果。混凝土电阻率和钢筋钝化膜破坏后的电荷转移电阻随粉煤灰和矿渣的含量提高产生的规律是先提高后降低的趋势，而测试中电容大小在一定程度上与钢筋的锈蚀面积成正相关，因此利用粉煤灰和矿渣取代部分水泥后，提高了混凝土的电阻率，并降低了钢筋的锈蚀面积和腐蚀速率，但粉煤灰和矿渣的含量均不宜过高。对于粉煤灰混凝土试件，粉煤灰的掺量不宜高于30%，而对于矿渣混凝土试件，矿渣含量为50%时试件的腐蚀速率最低。

除了以上因素，对于混凝土耐久性的影响还有其他一些方面，如砂率过大时，骨料的总表面积及空隙率都会增大;砂率过小时，会引起粘聚性和保水性不良。二者均会造成混凝土拌和物的流动性减小，密实度降低，从而降低了耐久性。胶凝材料使用必须考虑其与水泥的相容性以及不同品种间的匹配，胶凝材料的掺量应通过试验来确定，否则会给混凝土带来负作用，影响其耐久性。

4、外加剂在现代混凝土中的作用

传统的木质素磺酸盐类、萘磺酸缩合物及脂肪族类减水剂，由于其固有分子结构的局限性，分散能力有限，减水率较低，即使提高掺量也难以满足复杂组分、低水胶比条件下现代混凝土高流动性和流动性保持的要求。聚羧酸外加剂具有灵活的分子结构，可设计性强，通过针对性的分子构筑，实现高性能化与功能化，满足现代混凝土不同的性能需求，从而提高工程质量。

4.1、复杂组分的高效分散

常规的聚羧酸外加剂针对水泥特性进行分子设计，其在水泥颗粒表面具有较强的吸附作用，但对于矿物掺合料却吸附量较低，因而难以实现现代混凝土大掺量工业废渣体系的高效分散。脱硫石膏作为水泥调凝剂的大量使用，导致水泥水化浆体溶液中SO42-含量高，其与聚羧酸分子在水泥/水界面存在严重的竞争吸附作用，优先于聚羧酸分子吸附到水泥颗粒表面，同时，高浓度SO42-导致溶液中聚羧酸分子的构象由自由伸展型向卷曲线团型变化，吸附基团被包埋，从而导致聚羧酸的吸附量降低，劣化了聚羧酸外加剂的分散性能。低品位砂石集料中残留的粘土与聚羧酸分子的聚醚（聚氧乙烯结构）侧链具有较强的氢键吸附作用，大量吸附聚羧酸外加剂，使得用于胶凝材料分散的聚羧酸大幅减少。这些因素均导致复杂组分的现代混凝土初始流动性降低，工作性差。

4.2、高效分散保持

严酷、复杂环境条件下的施工对现代混凝土的流动性保持提出了更高的要求。如长距离运输、高温环境施工要求混凝土流动性保持时间长达4h~5h，核电工程施工要求混凝土从初始至90min期间，坍落度均控制在120mm±20mm；低胶材、低砂率、高掺量磨细石英砂的高强预应力（PHC）管桩为了实现自动布料，要求混凝土坍落度1h控制在180mm±20mm。采用复配缓凝组分的传统方法，不仅增大混凝土泌水和干燥收缩，降低早期强度，而且保坍效果不明显，无法满足工程需求。

研究表明，聚羧酸外加剂对混凝土的分散保持性浆体溶液中残留聚羧酸外加剂的浓度呈正相关。聚羧酸分子主链中吸附基团越少、且吸附在水泥/水界面的分子侧链越长、在碱性环境下主/侧链桥接键越稳定、水泥水化掩埋外加剂越少、提供的空间位阻作用越强，则分散保持性能越好。（如图1所以）在聚羧酸分子中引入高稳定型长聚醚侧链，减少水化掩埋，提供持续高效的空间位阻作用。

图1聚羧酸分子结构与分散保持

4.3、减少收缩，提高耐久性

根据Laplace方程，当水泥石中孔隙液的表面张力因此在蒸发或者是消耗相同水分的条件下，使引起水泥石收缩的宏观应力下降，从而减小收缩。在混凝土中掺加减缩剂可以降低毛细孔或凝胶孔中液相的表面张力，从而降低毛细管负压，是抑制混凝土壳体、薄壁结构等大面积暴露结构的收缩开裂的重要技术措施。传统小分子减缩剂，存在分子量低易挥发、掺量高且降低后期强度、成本高等缺点。针对存在的问题，利用分子裁剪技术将具有减缩功能和提供空间位阻效应的烷基聚醚接枝到聚羧酸外加剂分子主链中，开发了减缩型聚羧酸减水剂，由此实现了减缩与减水分散的统一。

结束语

本文通过对影响混凝土耐久性的外加剂的分析，提出了一些具体的措施，相信通过多方面的努力与配合，混凝土的耐久性会得到很大的提高，从而进一步地延长混凝土的使用年限。

参考文献