[摘要]在普通混凝土里摻加一些外加劑及摻合料等，會配制出具有一些特殊性能的混凝土，如大體積混凝土，泵送混凝土等。本文主要指出了配制這些混凝土應采取的一些措施。

　　[關鍵詞] 商品混凝土,大體積混凝土,泵送混凝土

　　1前言

　　混凝土材料誕生至今已有100余年的發展歷史，由于其良好的可塑性，耐久性和經濟性而被廣泛采用，成為目前世界上最大宗的人造材料。近10年來混凝土材料的研究向高性能混凝土(即HPC)方向發展，不僅注重其高強度，同時要求良好的施工性和耐久性，鑒于工程中不斷增長的技術、施工要求及滿足混凝土耐久性需要彌補其弱點的要求，采取調整商品混凝土的材料組成及種類堪稱是有效的辦法。

　　2滿足工程要求使用性能的商品混凝土

　　2.1大體積混凝土

　　大體積混凝土指工程中混凝土結構物實體尺寸等于或大于1米，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土。

　　2.1.1 混凝土有兩個固有的材料特征，其一是在水化硬化過程中強度增長時伴隨著體積變形—收縮;其二是混凝土材料的拉壓強度比低，當收縮引起的混凝土內部的拉應力超過其抗拉強度即發生混凝土開裂。在大體積混凝土硬化初期的內部溫度較外部高，有時達50℃—70℃，這將使內部混凝土的體積產生較大膨脹，其外部體積卻隨氣溫降低而收縮，內部膨脹和外部收縮相互制約，產生很大拉應力，嚴重時便開裂。

　　2.1.2由于大體積混凝土具有上述特性，因此在配制大體積混凝土時，應采取有效措施預防溫度裂縫的產生。

　　(1)采用水化熱低和凝結時間長的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。

　　(2)石子宜采用連續級配，砂宜用中砂，使空隙率小，可減少水泥用量，降低水化熱。

　　(3)摻加緩凝劑來延緩水泥硬化，減緩水化熱釋放，摻加減水劑以減少用水量，并減少水泥用量，隆低水化熱。

　　(4)在保證混凝土強度的前提下，盡可能提高礦物摻合料替代水泥的比例，以減少水泥用量，隆低水化熱，通常摻加I級、II級粉煤灰、取代水泥百分率不超過30%。

　　(5)對于有抗滲要求的大體積混凝土，摻加膨脹劑以補償收縮，增強密度滿足抗滲要求，膨脹劑摻量不超過12%，通常為8%~10%，超量摻加膨脹劑也會使混凝土開裂。

　　(6)施工中采取物理降溫來降低水化熱，有必要時可在混凝土拌合用水中摻加冰塊攪拌。

　　2.2高強混凝土

　　高強混凝土指強度等級C60及其以上的混凝土，為滿足強度要求，配制時應采取以下措施。

　　2.2.1選用質量穩定、強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，以確保早期強度。

　　2.2.2控制砂、石的含泥量及泥塊含量，因為含泥會影響砂、石與水泥石的膠結能力，泥塊會在混凝土骨架形成薄弱部分，不利于強度，所以砂的含泥量應小于2.0%，泥塊含量應小于0.2%，石的含泥量應小于0.5%，泥塊含量應小于0.2%，控制石子的針片狀含量，因為針片狀會增加空隙率，受力時易折斷，降低密實度，不利于強度，針片狀顆粒含量不應大于5%。

　　2.2.3選用級配良好的石子及細度模數合適的中砂，可充分發揮水泥的強度，減少空隙率，加強骨架作用，增加混凝土密實度，有利于強度，故石子應不大于25mm，砂的細度模數數應大于2.6。

　　2.2.4摻加高效減水劑或緩凝高效減水劑，減少用水量以增加密實度，保證強度。

　　2.2.5摻加礦物摻料，可降低水化熱，減少內外溫差導致的結構裂縫，并使混凝土后期強度穩定增長，有利于保證強度，應摻加活性良好的I級粉煤灰、S95級以上的粒化高爐礦渣粉、硅灰及F95級以上，由不少于兩種礦物原粉，經粉磨復合或混合磨細而成的復合摻合料。

　　2.3抗凍、抗滲混凝土

　　混凝土的抗凍性能及抗滲性能是混凝土兩項重要的性能指標，它們的好壞將直接影響混凝土的長期耐久性能。

　　2.3.1抗凍混凝土指抗凍等級等于或大于F50級(凍融循環50次，相當于建筑物在自然狀態下50年的使用壽命)的混凝土。抗滲混凝土指抗滲等級等于或大于P6級(在水壓力不大于0.6MPa時，建筑物結構不會被水滲漏)的混凝土。

　　2.3.2抗凍性、抗滲性是混凝土耐久性的具體表現，其好壞和混凝土密實度、孔隙率、孔隙構造密切相關，故滿足混凝土抗凍抗滲要求以提高密實度、減小孔隙率及在混凝土硬化過程中自由水揮發而成的貫通孔隙為主，具體措施如下。

　　(1)石子采用連續級配，最大粒徑不大于40mm，來減小孔隙率。

　　(2)石子含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.5%，砂的含泥量應小于3%，泥塊含量不大于1%，以保證強度，有利于耐久性。

　　(3)摻加減水劑、引氣劑、引氣減水劑以減少用水量、降低孔隙率。

　　(4)抗滲混凝土還可摻加防水劑、膨脹劑及礦物摻合料增加密實度，提高抗滲性。

　　(5)抗凍混凝土選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，保證早期強度，防止凍害。

　　2.4泵送混凝土、清水混凝土

　　2.4.1泵送混凝土指拌合物坍落度大于100mm，可用于泵送施工的混凝土。混凝土在施工中采用泵送工藝，可大大提高工作效率，縮短工期，為保證可泵性，即拌合物有良好的流動性，具體措施如下。

　　(1)除需水量大，易泌水使拌合物流動性變差的火山灰質硅酸水泥外，其他水泥均可采用。

　　(2)砂采用中砂，因過粗使拌合物易泌水、過細則增大拌合物粘聚性，流動性都會變差，不利于泵送。

　　(3)石子的針片狀顆粒小于10%，且按泵送要求，最大粒徑小于泵送管徑的1/3~1/5，采用連續級配，因石子顆粒不勻或過大易堵泵，泵送輕骨料混凝土時最大粒徑不大于16mm，摻加泵送劑、減水劑和引氣劑等外加劑，也可摻加I、II級粉煤灰、礦物微粉等礦物摻合料，以提高其可泵性。

　　2.4.2清水混凝土是指結構混凝土硬化后不再對其表面進行任何裝飾，以混凝土本色直接作為建筑物的外飾面，市政工程多用普通清水混凝土，其原材要求除滿足泵送要求外，還需要使用同批水泥及砂石，以保證外表面美觀，色差小，摻加礦物摻合料、外加劑以盡量減少泌水率，可減少施工及結構硬化成型中形成的表面孔洞。

　　2.5高性能混凝土中的高性能膨脹混凝土，自密實混凝土

　　2.5.1高性能混凝土是指材料制備采用高效減水劑和優質超細礦物摻和料，同時具有良好的工作性和優異的力學性能及耐久性的混凝土，為了保證高性能混凝土的體積穩定性，在配制時，常加入一些膨脹劑以補償其收縮，就形成了高性能膨脹混凝土。自密實混凝土是指混凝土在自重的作用下，不采取任何密實成型措施，能充滿整個模腔而不留下任何空隙的勻質的混凝土。

　　2.5.2為滿足高性能混凝土系列的工作性、力學性能及耐久性，配制混凝土時對原材料有如下要求：

　　(1)原材料滿足配制泵送混凝土的要求.

　　(2)粗骨料粒徑以20mm為宜。

　　(3)采用超細水泥(比表面積達1000m2/kg以上的水泥)和礦物摻合料，如硅灰、粉煤灰、磨細礦渣，可以充分利用水泥及摻合料的活性強度，可使水化均勻，減少因內外溫差過大產生的裂縫，填充內部結構空隙，增加密實度，有利于耐久性。

　　(4)摻加高效減水劑(又稱超塑劑)，能滿足高性能混凝土、自密實混凝土施工中對流動性、充填性、抗離析性及保塑性的要求，應考慮減水劑與水泥的適應性，同時滿足自密實混凝土對擴散度(體現流動性好壞)的要求，如因運輸時間長造成商品混凝土保塑性不好，可在現場二次摻加高效減水劑以調整入模前的流動性以保證其工作性能。

　　(5)加膨脹劑CSA、UEA或復合膨脹劑CEA，用以補償水化過程中的混凝土收縮，混凝上強度越高，收縮越大，以減少收縮裂縫，來保證混凝土耐久性，注意控制摻加不得超量，否則會造成混凝土破壞性開裂。

　　2.6輕骨料混凝土，特重混凝土

　　2.6.1輕骨科混凝土指干表觀密度小于1950kg/m3的混凝土;特重混凝土指干表觀密度大于2500kg/m3的混凝土。

　　2.6.2干表觀密度指硬化后混凝土單位體積的烘干質量，是為滿足不同工程需要，對混凝土物理性能提出的具體指標，可通過控制配制混凝土用粗集料的比重來達到要求。具體措施如下。

　　(1)用于建筑物的部位混凝土為非主承載結構時，為減輕自身荷載，要減小混凝土重量，即降低干表觀密度，選用比重小的陶粒、浮石、火山渣等來配制輕骨料混凝土。

　　(2)重混凝土一般用于原子能工程的屏蔽材料，采用赤鐵礦、磁鐵礦、金屬碎塊如圓鋼、扁鋼、角鐵碎料或鑄鐵塊等來配制。

　　(3)特重混凝土有時也用于建筑物墊層，可將地基下陷控制在規定范圍內，配制時經過計算后，可在攪拌商品混凝土時加入一部分石子，到現場澆筑中再加入毛石、鋼渣等達到要求，干表觀密度通常可達2800kg/m3。