一、概述 用常規(guī)水泥和砂石原材料配制的現(xiàn)代高強(qiáng)混凝土技術(shù)是在高效減水劑發(fā)明之后發(fā)展起來(lái)的，它克服了過(guò)去配制高強(qiáng)混凝土只能是干硬性混凝土不能工業(yè)化預(yù)拌生產(chǎn)和泵送施工的根本缺陷，在拌料的工作度和混凝土的強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性與抗?jié)B能力等方面具有綜合的
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)要注意以下各點(diǎn)：
1、高強(qiáng)混凝上受壓時(shí)呈高度脆性，延性很差。材料的延性與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性既有聯(lián)系，又不相同，對(duì)于高強(qiáng)混凝土構(gòu)件的主要受力部位必須加強(qiáng)箍筋等橫向約束作用來(lái)改善其延性。由于塑性變形能力較差，高強(qiáng)混凝土中鋼筋錨固粘結(jié)應(yīng)力的分布變得更不均勻，所以在鋼筋搭接和錨固部位，也要加強(qiáng)設(shè)置橫向箍筋。
2、高強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度雖然均隨抗壓強(qiáng)度增加而增加，但它們與抗壓強(qiáng)度的比值卻隨強(qiáng)度提高而變得越來(lái)越小，所以在處理高強(qiáng)混凝土構(gòu)件的抗剪、沖切和扭轉(zhuǎn)等問(wèn)題時(shí)必須慎重。高強(qiáng)混凝土破壞時(shí)的斷裂面穿過(guò)粗骨料，不象普通強(qiáng)度混凝土那樣沿著骨料界面分開，所以高強(qiáng)混凝土受剪斜裂面上的骨料起不到咬合作用而喪失對(duì)抗剪的貢獻(xiàn)。國(guó)外甚至有試驗(yàn)表明當(dāng)混凝土強(qiáng)度超過(guò)90～100Mpa后，無(wú)腹筋梁的斜截面承載力不再增長(zhǎng)或呈現(xiàn)下降趨勢(shì)?，F(xiàn)行規(guī)范的抗剪強(qiáng)度計(jì)算方法用于高強(qiáng)混凝土?xí)r應(yīng)加修正，特別是跨高比甚大或截面很高的情況。
3、高強(qiáng)混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線形狀與普通強(qiáng)度混凝土差別甚大，所以按壓區(qū)混凝土的應(yīng)力分布圖形假定為矩形來(lái)計(jì)算極限狀態(tài)下的正截面承載力時(shí)，對(duì)于彎壓強(qiáng)度的取值、矩形應(yīng)力分布圖高度與中和軸高度的比值、以及壓區(qū)混凝土極限應(yīng)變的數(shù)值，已再不能沿用現(xiàn)行規(guī)范中的數(shù)據(jù)，否則對(duì)于壓區(qū)混凝土高度靠近界限高度時(shí)的偏心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件，就會(huì)得出很不安全的結(jié)果。
4、在相同的橫向約束力作用下，高強(qiáng)混凝土縱向承載力的改善要比普通強(qiáng)度混凝土稍差，所以在計(jì)算配有間接鋼筋的螺旋箍筋柱和局部承壓等承載能力時(shí)，表示橫向約束作用貢獻(xiàn)的部分也要做出修正。高強(qiáng)混凝土有易遭劈裂的傾向，因此在設(shè)計(jì)局部承壓時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算抗裂強(qiáng)度，在配置鋼筋時(shí)要避免造成容易引起劈裂的構(gòu)造方法。
5、高強(qiáng)混凝土彈性模量和抗拉強(qiáng)度受骨料品種的影響很大。相同抗壓強(qiáng)度的高強(qiáng)混凝土由于粗骨料的堅(jiān)硬不同、砂率不同、含氣量不同而在彈性模量上呈現(xiàn)重大差別。所以設(shè)計(jì)中如需準(zhǔn)確定出彈性模量和抗拉強(qiáng)度的數(shù)值時(shí)，應(yīng)該通過(guò)實(shí)測(cè)得出。泵送混凝土往往采用偏高的砂率、較多的水泥漿以及引氣，因而彈性模量可能顯著偏低，收縮量偏大。
6、高強(qiáng)混凝土的水泥用量通常較高，水化熱的有害影響不容忽視。水化熱易造成混凝土開裂，另外當(dāng)引起的溫度超過(guò)70～80℃時(shí)，還會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。如結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面或體積較大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)水化熱的影響作出估算，并提出相應(yīng)的施工方案和措施。
四、施工和質(zhì)量檢驗(yàn)
高強(qiáng)混凝土的施工必須有嚴(yán)格的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證制度，這是高強(qiáng)混凝土區(qū)別于普通強(qiáng)度混凝土的一個(gè)重要特點(diǎn)。
1、試配
在正式生產(chǎn)施工前，高強(qiáng)混凝土應(yīng)先通過(guò)試配，即根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，選定幾種不同的配合比與配料的不同投放順序，通過(guò)仔細(xì)的比較來(lái)確定最優(yōu)方案，以滿足拌合料坍落度、凝結(jié)時(shí)間、空氣含量，以及混凝土強(qiáng)度及其隨齡期變化等的要求。試配必須嚴(yán)格模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境以及實(shí)施程序，所用的原材料應(yīng)是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用的，試配時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)與工程施工現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)；試配時(shí)對(duì)坍落度的要求應(yīng)考慮到實(shí)際使用的混凝土拌合料在運(yùn)輸和澆注過(guò)程中的損失。運(yùn)輸和施工作業(yè)所需的時(shí)間以及現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的最高氣溫是試配中必須注意的重大問(wèn)題。溫度越高，作業(yè)時(shí)間越大，越能識(shí)別坍落度的損失程度。當(dāng)在試驗(yàn)室條件下進(jìn)行試配時(shí)，要求達(dá)到的混凝土強(qiáng)度應(yīng)該比工地現(xiàn)場(chǎng)所要求的大一些，這是由于現(xiàn)場(chǎng)的條件一般比試驗(yàn)室差，在相同配比情況下獲得的混凝土強(qiáng)度往往偏低。
2、質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
混凝上的質(zhì)量控制至少包括以下幾方面的內(nèi)容：
?。?）施工單位、混凝土供應(yīng)單位（預(yù)拌廠）和甲方委托的設(shè)計(jì)或試驗(yàn)單位之間的書面協(xié)議，明確技術(shù)要求，規(guī)定各方的職責(zé)；（2）各種原材料質(zhì)量和性能的初始證明和定期測(cè)試證明；（3）對(duì)混凝土拌合料特性（坍落度、凝結(jié)時(shí)間、含氣量、溫度等）及混凝土強(qiáng)度的系統(tǒng)測(cè)定記錄與統(tǒng)計(jì)。
混凝土質(zhì)量控制的具體內(nèi)容應(yīng)該根據(jù)工程對(duì)象和具體條件而定，一般應(yīng)實(shí)施以下的措施：
?。?） 對(duì)所有參與操作的人員進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底，并對(duì)他們提出需完成的各種記錄文件的要求，比如對(duì)于運(yùn)送預(yù)拌混凝土的司機(jī)，要求有路途運(yùn)送時(shí)間、攪拌輸送車攪動(dòng)轉(zhuǎn)速、以及裝卸車時(shí)間的記錄等；
?。?） 制訂專職人員到預(yù)拌工廠和現(xiàn)場(chǎng)的定期檢查、測(cè)定制度，包括對(duì)各種原材料和生產(chǎn)狀態(tài)的宏觀檢查和抽樣測(cè)試，對(duì)原材料進(jìn)料、儲(chǔ)存、計(jì)量、裝料、攪拌、運(yùn)輸、振搗、養(yǎng)護(hù)的每一環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督；
?。?） 制定駐現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)拌合料性能測(cè)定并按規(guī)定留取混凝土小試件的制度，試件的數(shù)量至少應(yīng)能滿足供早期及28天強(qiáng)度測(cè)定所需。
（4） 制定應(yīng)急計(jì)劃。這包括備件的準(zhǔn)備（特別是易損壞的振搗設(shè)備），以及當(dāng)供給的混凝土拌合料質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)（如拌合料因擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)變硬）的處置方案等；
?。?） 制定控制水灰比的具體措施。高強(qiáng)混凝土的用水量必須嚴(yán)格計(jì)算和控制，骨料的含水量應(yīng)該從用水量中扣除，每天需用烘干法測(cè)定骨料含水量，每次配料時(shí)砂子的含水量還應(yīng)采用含水量自動(dòng)測(cè)試儀連續(xù)測(cè)定。
?。?） 制定控制拌合料溫度的措施和必要時(shí)測(cè)定水化熱溫度的具體措施；
?。?） 確定施工過(guò)程所需的時(shí)間，盡可能縮短從攪拌到振搗完畢的時(shí)間過(guò)程。
高強(qiáng)混凝土施工過(guò)程中要注意的問(wèn)題還有：
（1）為了保持砂石潔凈，對(duì)砂石堆放環(huán)境也有專門要求；
?。?）細(xì)骨料在投料前不宜過(guò)干，其含水量宜采用自動(dòng)檢測(cè)井通過(guò)自動(dòng)稱量裝置，進(jìn)行用水量修正；
?。?）攪拌必須均勻，高強(qiáng)混凝土的攪拌要比普通強(qiáng)度混凝土困難，必須采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，并延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，約比普遍強(qiáng)度混凝土攪拌時(shí)間長(zhǎng)一半；
?。?）投料順序?qū)?qiáng)度有很大影響，需經(jīng)仔細(xì)探討后確定；
（5）對(duì)高坍落度的流態(tài)混凝土也需認(rèn)真振搗，時(shí)間可稍短些，對(duì)驅(qū)除拌料中的氣泡有作用；
?。?）及時(shí)養(yǎng)護(hù)，低水灰比的混凝士表面不泌水，容易在凝結(jié)過(guò)程或澆注后不久就出現(xiàn)表面干縮裂縫，早期養(yǎng)護(hù)對(duì)高強(qiáng)混凝土最為緊要。
五、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代高強(qiáng)混凝土的出現(xiàn)是建筑工業(yè)上的一個(gè)重要進(jìn)展。在可預(yù)見的將來(lái)，它是最有潛力能被大量用于各類重要結(jié)構(gòu)尤其是基礎(chǔ)設(shè)施工程的新一代結(jié)構(gòu)材料。
應(yīng)用高強(qiáng)混凝土可帶來(lái)很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)必須注意加強(qiáng)構(gòu)件的延性，要改變過(guò)去習(xí)慣追求低配筋率的傾向。高強(qiáng)混凝土的施工必須有嚴(yán)格的質(zhì)量控制和保證制度，材料的試配和高效減水劑的使用應(yīng)該在有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員指導(dǎo)下進(jìn)行。
