張 智

（陽泉煤業(yè)集團(tuán)吉成建設(shè)工程檢測有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000）

城市化的發(fā)展促進(jìn)了許多其他項目的建設(shè)和發(fā)展。然而，原有的混凝土材料已不能適應(yīng)現(xiàn)代的工程施工發(fā)展的需要。所以預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土出現(xiàn)了。到目前為止，預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土的確切定義尚未完全形成。這是一種相對較新的高性能混凝土，利用常規(guī)材料的特性和混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)合理性來配置混凝土。

1 混凝土原材料

優(yōu)質(zhì)的原材料是混凝土各項指標(biāo)能否滿足要求的關(guān)鍵性因素，因此原材料的選取工作也是配合比設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。

1.1 水泥

水泥的品種、強(qiáng)度等級直接影響預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土的強(qiáng)度及抗凍性能，根據(jù)T 形梁所處環(huán)境的具體條件及施工工藝，優(yōu)先選用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥。本工程選用冀東牌P·O42.5R 水泥，其物理性能檢測結(jié)果見表1。

表1 水泥物理性能檢測結(jié)果

1.2 粗集料

嚴(yán)寒地區(qū)、經(jīng)常處于潮濕或干濕交替作用狀態(tài)下的混凝土，應(yīng)注意優(yōu)選粗集料。風(fēng)化嚴(yán)重、堅固性差的粗集料會影響混凝土的抗凍性能。凍結(jié)破壞的程度和范圍取決于石料的密度，密度高并且開口孔隙小的石料，混凝土抗凍性能好。綜合比選后，選用撫寧石灰?guī)r碎石，其性能檢測結(jié)果見表2。

表2 石灰?guī)r碎石檢測結(jié)果

1.3 細(xì)集料

抗凍混凝土應(yīng)使用級配良好、質(zhì)地堅硬、潔凈的中粗砂，本工程選用綏中產(chǎn)河砂，其性能檢測結(jié)果見表3。

2 摻加不同摻合料及外加劑混凝土的微觀結(jié)構(gòu)

掃描電鏡的原理是利用聚焦非常細(xì)的高能電子束在樣品上掃描，通過對這些信息的接收、放大和顯示成像，對樣品表面形貌進(jìn)行觀察和分析。本次試驗主要通過擴(kuò)大電鏡掃描倍數(shù)，使樣品水化物形態(tài)觀測得更清晰，對比觀察不同成分混凝土水化生成物的形態(tài)。

表3 河砂檢測結(jié)果

2.1 摻入引氣劑

引氣劑可以改變混凝土內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)，使混凝土的抗?jié)B性、抗凍性顯著提高。摻引氣劑后混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生大的變化，引氣劑加入后混凝土中引入大量的氣泡，減小了水泥漿體的有效面積，削弱水泥與集料間的黏結(jié)強(qiáng)度，雖然造成混凝土抗壓強(qiáng)度的降低，但是這些封閉的微小氣泡在混凝土中均勻分布，可改善混凝土的耐久性能，顯著提高混凝土的抗凍性能。

2.2 摻入聚羧酸減水劑

減水劑可以降低膠凝材料用量，減少混凝土用水量，從而提高混凝土的密實性，有利于耐久性的提高混凝土水化物晶體顆粒明顯變小，說明加入聚羧酸減水劑后水泥顆粒分散更加均勻，水化作用更加充分。

2.3 同時摻入礦粉、引氣劑及聚羧酸減水劑

優(yōu)質(zhì)的摻合料摻入混凝土中一般具有微集料效應(yīng)、火山灰效應(yīng)、界面效應(yīng)等，主要取決于礦物摻合料的物理形態(tài)和化學(xué)組成等特征。復(fù)合膠凝材料在水化過程中不同粒徑的膠凝材料顆?；ハ嗵畛洌瑴p少了顆粒間的空隙，進(jìn)一步減少復(fù)合膠凝材料體系凝結(jié)硬化后的總孔隙率。同時，水化過程互相激發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)度互補(bǔ)效應(yīng)，促進(jìn)水泥熟料中的硅酸鹽水化，改善混凝土的結(jié)構(gòu)，提高水泥石與集料界面黏結(jié)強(qiáng)度，改善了水泥石漿體結(jié)構(gòu)，提高混凝土密實性，從而提高混凝土的抗凍性能。水化產(chǎn)物中存在規(guī)則的方形板狀晶體，尺寸大的居多。礦渣粉含有較多的CaO，經(jīng)水淬后的粒化高爐礦渣大部分為非晶體，具有玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，其蘊(yùn)藏有很高的結(jié)晶性能量，具有很好的活性。

2.4 同時摻入礦粉、硅灰、引氣劑及聚羧酸減水劑

硅灰顆粒非常微小，平均粒徑0.1μm 左右，僅是水泥顆粒平均直徑的1100。硅灰比表面積介于1.5 萬～2.5 萬m2/kg，其主要化學(xué)成分為非晶態(tài)的無定形SiO2，一般占90%以上。高細(xì)度的無定形SiO2具有較高的火山灰活性，即在水泥水化產(chǎn)物Ca (OH)2的堿性激發(fā)下，SiO2能迅速與Ca (OH)2反應(yīng)，生成C-S-H 凝膠，提高混凝土強(qiáng)度并改善混凝土性能。

3 預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土施工質(zhì)量控制措施

3.1 實行計劃性施工控制

質(zhì)量的控制對預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土來說很重要，其檢驗的過程有三個階段，各個過程都要進(jìn)行相應(yīng)的檢查；對于預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土的質(zhì)量檢查，因為檢查過程是間歇進(jìn)行的，該頻率和剩余組分的差異會導(dǎo)致在不同階段對混凝土的質(zhì)量評價有很大的隨意性，最終導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土在整個工程質(zhì)量控制中失去了科學(xué)性和可靠性。為解決這一現(xiàn)象的發(fā)生，預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土在正式的施工前，建設(shè)單位應(yīng)及時聯(lián)系和組織監(jiān)理單位、施工單位，合理且有效的制定混凝土施工方案并且監(jiān)督工程建設(shè)的全過程，以保證實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土的科學(xué)性跟可靠性。

3.2 高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土的澆筑

在高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土的模腔澆注過程中，由于其粘度大，不易流動，漿體大，澆注時不易填充模腔。因此，在澆注過程中，必須有效地延長振動時間，控制速度，有效地控制拉深過程中的振動質(zhì)量。在施工過程中，指定特殊人員使用高頻振動器進(jìn)行夯擊，有效地控制漏水的發(fā)生。對于高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土，一般情況下不會出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，這主要是因為其水灰比小?；炷翝沧r強(qiáng)度高、性能好，澆注時間較長，混凝土最終凝固后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，模板上可掛兩層棉被。模板拆除后，需要對固化液進(jìn)行噴涂。在凝析土中，實時監(jiān)測混凝土內(nèi)外溫度，采取必要的預(yù)防措施。在振動過程中，當(dāng)振型不合適時，會導(dǎo)致混凝土表面上浮，分層的離析和表面開裂導(dǎo)致不均勻沉降裂紋。預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土具有較高的粘度。為了提高混凝土的密度，需要振動，但不需要加強(qiáng)振動，避免裂縫產(chǎn)生不均勻沉降、不要產(chǎn)生滲漏振動。同時，在混凝土澆筑過程中應(yīng)嚴(yán)格控制澆筑的速度和工藝，避免產(chǎn)生塑性沉降引發(fā)質(zhì)量問題?；炷翝仓?2h 將再生混凝土的強(qiáng)度將增加兩倍，強(qiáng)度將提高在5～20%。對于混凝土澆筑來說，應(yīng)避免在高溫度和高風(fēng)速下進(jìn)行，避免對混凝土帶來的負(fù)面影響。

4 結(jié)語

總之，預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土它不同于普通的混凝土，它需要滿足特定環(huán)境下的以耐久性為核心的許多特殊指標(biāo)。因此，必須嚴(yán)格控制原材料的選擇、配合比設(shè)計、計量、混合運(yùn)輸、振動、維護(hù)、溫度測量和試驗。只有這樣，才能提高和改善預(yù)應(yīng)力高性能抗凍混凝土的性能，使其在工程領(lǐng)域中得到進(jìn)一步的應(yīng)用。