高性混凝土配制应
目 录
高性混凝土基概念……………………………………………………1
（）出现背景………………………………………………………………1
（二）定义……………………………………………………………………1
（三）特点……………………………………………………………………1
（四）应……………………………………………………………………2
二高性混凝土配制…………………………………………………………5
（）技术求………………………………………………………………5
（二）技术路线………………………………………………………………5
三优选原材料……………………………………………………………………6
（）水泥……………………………………………………………………6
（二）砂子……………………………………………………………………6
（三）石子……………………………………………………………………6
（四）外加剂…………………………………………………………………6
（五）矿物细掺料(掺合料)…………………………………………………7
四优选混凝土配合…………………………………………………………11
（）配合设计基原理………………………………………………11
（二）配合设计方法……………………………………………………12
（三）配制三技术关键………………………………………………13
五精心施工………………………………………………………………………14
六技术性检测……………………………………………………………14
（）工作性………………………………………………………………14
（二）强度…………………………………………………………………18
（三）耐久性………………………………………………………………19
七发展前景………………………………………………………………………23
青藏线高性砼技术求…………………………………………………25
参考文献……………………………………………………………………27
高性混凝土基概念
（）出现背景
代跨高层海洋军事工程结构发展混凝土提出更高求
处恶劣环境建筑断劣化退化导致早失效退役甚出现恶性事造成巨损失严重恶果
原材料生产开采造成生态环境恶化砂石料枯竭资源短缺严重影响进步发展严酷现实
求混凝土断提高耐久性重点项性天然材料工业废渣保护环境走持续发展道路高性混凝土种背景出现逐步完善发展现全球砼消费量88亿吨年约15吨中国24亿吨年房建35亿三峡1600万M3干年热销宗材料
（二）定义
高性混凝土（High Performance Concrete简写HPC）词20世纪90年代前提出目前尚未统认识国学者法：
美加学派认：高性混凝土种符合特殊性组合匀质性求混凝土谓特殊性组合指易浇筑离析工作性长期力学性早强韧性体积稳定性严酷环境高耐久性等性组合
欧洲学派认：高性混凝土种水胶04新型混凝土
日学派认：高性混凝土种高流态密实免振混凝土
国学者认：高性混凝土种耐久性持续发展基求适合工业化生产施工混凝土种环保型集约型绿色混凝土
知欧洲学派强调低水胶条件高强高耐久性特点日学派强调良工作性国学者发展角度强调持续发展工业化生产侧重美加学派阐述较全面总高性混凝土具高强度高耐久高流动性等方面优越性新型混凝土着高性混凝土断发展完善国学派观点会逐步统起
（三）特点
目前实际应高性混凝土情况分析纳起传统普通混凝土（简称OPC）相特点：
1 原材料常规水泥水砂石四种材料外必需化学外加剂矿物细掺料六种必少材料两种种种复合选材求水泥具良相容性种外加剂间（细掺料间）求合理匹配具黄金搭配叠加效应效果增加选材复杂性
2 配适应高耐久高强求低水量（<180kgm3）低水胶（般028~040）控制胶结材总量≯550kgm3
3 性具高耐久性（抗渗抗冻抗蚀抗碳化抗碱骨料反应耐磨等）良施工性（流动灌性泵性均匀性等）良力学性早强强均高良尺寸稳定性合理适性济性等总具良综合技术性满足种工程结构求
（四）应
高性混凝土适跨度桥梁高层建筑海洋台宇宙航天核工程军事防护抗害防灾载重处恶劣环境特殊结构世界国相继工程结构中代表性见表1~表4
表1 世界超高层混凝土建筑
名 称 点 高度（m） 强度fcm等级（MPa） 完成年代
**厦 **坡城 452 100 1996
中央广场 香港 374 1992
中天厦 ** 322 C60
311号塔楼 芝加哥 292 84 1989
赛格广场 ** 292 C60
桃树中心 亚特兰 263 83 1991
水塔广场厦 芝加哥 262 C70 1976
麦色顿厦 法兰克福 253 － 1990
帝国厦 纽约 248 － 1988
Rialto中心 墨尔 243 － 1987
中银厦 ** 238 C60
中华广场 ** 236 C70
联合广场 西雅图 220 115 1989
世界贸易中心 重庆 210 C60
银行厦 德国 186 85 1993
日中心 法兰克福 115 105 1994
表2 计划建造摩天楼
名 称 点 高度（m）
伦敦千年中心 伦敦 376
海金融中心 海 460
纽约存款交易中心 纽约 546
孟买电视中心 孟买 560
东京千年厦 东京 840
直布罗陀海峡桥塔门 西班牙摩洛哥 1350
表3 国高层建筑
建筑名称 层数 高度（m） 途 强度等级 年代
北京新世纪饭店 31 110 RC柱 C60 1998
北京四川厦 32 100 RC柱 C60
**中银厦 53 238 RC柱 C60
**中天厦 80 322 RC柱 C60
**财政金融中心 200 钢骨混凝土柱 C60
**鸿昌广场厦 59 218 RC柱 C60 92～94
海金茂厦 88 382 钢柱加混凝土 C60 95～97
辽宁物产厦 27 102 RC柱墙 C80 95
**868公寓 68 260 RC柱 C60
山东齐鲁宾馆 44 153 RC柱 C60 93～95
**电力楼 44 156 RC柱 C60
北京航华科贸中心楼 34 1425 RC柱 C60
**彭年广场 52 186 RC柱 C60
**中亚发展中心 27 128 RC柱 C60
****二区厦 32 108 RC柱 C60
海东方实业厦 150 RC柱 C60
**英海厦 35 132 RC柱 C60 95
**邮政中心 124 RC柱 C60
**国际留易金融中心 50 171 RC柱 C60
天津晚报厦 38 137 钢混凝土柱 C60
**赛格广场 72 292 钢混凝土柱 C60
重庆世界贸易中心 55 210 钢混凝土柱 C60
**邦克厦 36 126 钢混凝土柱 C60
**环球广场 36 122 钢混凝土柱 C60
**南航厦 61 204 钢混凝土柱 C60
广东邮电通讯枢纽综合楼 68 248 钢混凝土柱 C60
**中华广场 65 236 钢混凝土柱 C70
**合银广场 56 213 钢混凝土柱 C80 1998
**新中国厦 51 202 钢混凝土柱 C80
**富林厦 32 钢混凝土柱 C90 2001
表4 国铁路工程
建筑名称 强度等级 年 代 备 注
斜拉桥 C50 199
**黄河桥 C60 1984
京广复线江村南桥 C80 1986
**黄河桥 C60 1991 50m跨度
秦沈高速铁路预
应力24m32m梁 C50 1999 采粉煤灰NSF减水剂双掺技术
青藏线24m32m梁 C50 2001 采粉煤灰NSF减水剂双掺技术
预应力轨枕 C60 2003
说明国应高性混凝土数量日益增技术水日益提高设想国高性混凝土研究应会更发展
二高性混凝土配制
（）技术求
配制普通混凝土技术指标易性强度耐久性济四项基求家已熟悉配制高性混凝土述四项基求外加坍落度时损失泵性指标抗裂性指标等
（二）技术路线
述配制求通优选原材料优选配合精心施工三条途径达
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三优选原材料
根中国土木工程学会高强高性混凝土委员会编高强混凝土结构设计施工指南（简称高强指南）（HSCC99）第二版中关规定简介：
（）水泥
宜525# 硅酸盐水泥普硅水泥选时水泥流变性强度更重减水剂相容性C3A含碱量低宜立窑水泥早强水泥掺混合材水泥
（二）砂子
宜质坚硬级配良河砂工砂细度模数Mx≮26含泥量≯15（强度>C70级混凝土≯10容许泥块存）
（三）石子
宜质坚硬级配良石灰岩花岗岩辉绿岩等碎石碎卵石母岩立方抗压强度fg>12fou针片状≯5混入软弱颗粒般粒径Dmax≯25mm配制C80~C100级时Dmax≯20mm超C100级时Dmax≯12mm粒径时界面周长厚度难形成缺陷仅利界面强度利抗渗性含泥量≯1（配制C80级时≯05）吸水率<1石子粒型表面性质石粉含量重应严格控制
（四）外加剂
常高效减水剂缓凝剂引气剂膨胀剂等
1 高效减水剂
宜选减水率高（>20）水泥相容性含碱低坍落度时损失品种接枝聚物聚羟基羧酸系胺基磺酸盐类等两种复合效果单掺量般胶结材总量15~20掺量太超饱点提高减水率延缓凝结时间
2 缓凝剂
控制混凝土凝结时间硬化速度减少坍落度损失降低放热量防止早期开裂C3A含碱量低水泥缓凝效果较掺量宜严加控制
3 引气剂
掺入引气剂提高混凝土流动性减少离析泌水保证混凝土拌合物均匀性硬化耐久性利引气剂降低强度宜加般含气量3~4控制掺量
4 膨胀剂
补偿水泥干缩收缩增加抗裂性约束条件增长强度国膨胀剂产品钙矾石类UEAEA明矾石膨胀剂等复配产品中掺高效减水剂缓凝剂甚矿物细掺料等组合选时注意类复配膨胀剂水泥相容性问题前必须严格检验外检验掺膨胀剂混凝土膨胀结束收缩量果掺膨胀剂时相开裂然会产生起减缩防裂作应选膨胀结束收缩量掺膨胀剂掺膨胀剂混凝土搅拌均匀养护充分约束条件保证否起减缩防裂作时反开裂更甚
高性混凝土水胶低早强高般宜掺早强剂防冻剂掺入会降低强度通常宜
京**高速铁路高性混凝土技术条件（送审稿）（简称送审稿）原材料品质更详细规定处略
（五）矿物细掺料（掺合料）
常粉煤灰磨细矿渣沸石粉硅灰等活性矿物细掺料现分简单介绍：
1 粉煤灰（FA）
活性成分Sio2Al2O3含量越活性越高CaO含量少分两类Cao>10高钙灰（C级）具轻微硬性游离Cao高易造成体积**时慎重应广
Cao<10低钙灰（F级）品质分IIIIII三级见表5
表5 GB159691
项 目 I II III
细度（45mm筛余）≯ 12 20 45
需水量≯ 95 105 115
烧失量≯ 5 8 15
SO3≯ 3 3 3
含水率≯ 1 1
说明：初步调查国普遍存问题细度合格烧失量太质量稳定正采取措施加解决
高性混凝土粉煤灰通常I级灰质量较II级灰高强指南规定高性混凝土粉煤灰技术条件（表5）
强度等级 需水量 烧失量 细度（45mm筛） SO 含水量
C50~C60 ≤100 ≤3 ≤15 ≤3 ≤1
C70 ≤95 ≤2 ≤12 ≤3 ≤1
C80 ≤90 ≤1 ≤10 ≤3 ≤1
送审稿规定粉煤灰品质指标（表6）
强度等级 需水量 烧失量 细度 SO3 含水量 Cl¢ 活性指标
7d 28d
C30 ≤100 ≤3 ≤12 ≤3 ≤1 ≤002 ≥60 ≥75
>C30 ≤95 ≤3 ≤12 ≤3 ≤1 ≤002 ≥65 ≥80
中两项指标引起注意需水量应<100影响流动性早期收缩二烧失量<3烧失量意味着含碳量高含碳量高吸水率强度低易风化高性混凝土更加敏感严加控制含碳量低细度必苛求达求时通粉磨提高
研究表明：掺入粉煤灰混凝土四种功效
（1）火山灰反应强度效应（活性效应）粉煤灰中活性成分水泥水化生成Ca（OH）2含硫酸盐产生碱性激发硫酸盐激发两种反应：
碱性：xSiO2+yCa(OH)2+zHzO®yCao•xSiO2•zH2O (CSH)
mAl2O3+nCa(OH)2+iH2O®nCao•mAl2O3•iH2O (CAH)
硫酸盐性：Al2O3+3Ca(OH)2+3(CaSO4•2H2O)+19H2O®3CaO•Al2O3•3CaSO4•31H2O(AFt)
改变CSH相形貌降低CaSi利强发挥耐久性改善
（2）形态效应减水作粉煤灰园珠型颗粒表面光滑微珠润滑吸附分散作水泥浆起解絮增塑作保持流动性变起减水作
（3）微集料效应增密作研究表明粉煤灰粒度分布合理总体粒度05~300mm中玻璃微珠05~100mm部分<45mm含量约占50~70粉煤灰中体部分漂珠>45mm少量粗粒海绵颗粒10~300mm部分>45mm见身颗粒级配良中水泥颗粒细粒子填充水泥空隙增加密实度细化孔径改善均匀性
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（4）稳定效应益化作通述火山灰反应量消耗掉态Ca(OH)2变成结合态降低液相碱度提高混凝土耐蚀性外减少放热收缩徐变提高体积稳定性抗裂性利耐久性降低抗碳化力
通述分析充分说明粉煤灰混凝土中发挥四功效起着亚水泥胶凝作混凝土必少第六组分问题选控制粉煤灰充分发挥混凝土中利作掺量通常采超量取代水泥法（超量系数12）进行配制
2 粒化高炉矿渣（PS）
粒化高炉矿渣炼铁高炉排渣时通水淬（急冷）成粒磨细化学成分SiO2Al2O3CaOMgO等通水淬形成量玻璃体外含少量硅酸—钙硅酸二钙结晶组分碱性矿渣具轻微硬性矿渣活性碱度玻璃体含量细度等素关
碱度
碱度b越活性越高国数矿渣b>18
玻璃体含量玻璃化率表达玻璃化率a通x射线衍射法测**晶化率式计算
玻璃化率a（1－结晶化率）×100
玻璃化率a越活性越高国矿渣数98美国掺入混凝土中矿渣活性指标通28天胶砂强度表示
活性指标
fp——硅酸盐水泥 矿渣 标准砂11275配标养28天抗压强度
fc——硅酸盐水泥 标准砂1275配标养28天抗压强度
水量均胶砂流动度110±5决定根活性指标矿渣分80级100级120级三等级指标越等级越高表示活性越高
研究表明矿渣粒径>45mm颗粒难参水化反应磨细高性混凝土矿渣磨细表面积超4000cm2g充分发挥活性减泌水性细度越活性越高磨太细早期水化热利降低混凝土温升混凝土早期身收缩会着磨细矿渣掺量增加增况粉磨矿渣提高成宜磨太细磨细矿渣普通矿渣优越掺入混凝土中取代部分水泥提高流动度降低泌水性早强相强高耐久性掺30时提高强度22左右试验表明磨细矿渣佳掺量30~50掺量70时水化热降低身收缩减
高强指南规定高强高性混凝土磨细矿渣应符合列质量求：
表面积>4000cm2g
需水量≯105
烧失量≯5
送审稿规定矿渣粉品质指标（表7）
表面积≥4000cm2g
流动度≥100
烧失量≤1 活性指标
7d 28d
≥75 ≥95
送审稿规定掺合料掺量求表（表8）
强度等级 50粉煤灰+50矿渣粉 矿渣粉 粉煤灰
C30~C45 20~40 25~35 20~25
C50 20~30 20~30 15~25
C60 25~35 30~40 20~30
3 沸石粉（F矿粉）
种天然碱金属碱土金属含水铝硅酸盐矿物常斜发沸石丝光沸石磨细成
成分SiO2Al2O3Fe2O3CaO等种结晶矿物中含部分溶性SiO2Al2O3参予火山灰反应
构造具含水微晶质架状构造开放性较均匀孔道空腔特点具良选择吸附离子交换催化特性化学活性
掺量：佳15~20适宜25~30极限35~45超45强度开始降
4 硅粉（SF）：生产硅铁电收尘废料
成分SiO286~95定形物质活性极高
表观密度250~300kgm3密度22空隙率高达90细球状颗粒d01~02mm
表面积S18~22m2g水泥20~30倍需水量高达134SF取代水泥增加1（约5kg）需水量增加7kgSF取代水泥增加1减水剂增加005
品质标准参国水工混凝土暂行标准执行
SiO2≥85W≤3烧失量≤6
火山灰活性指数≥90细度45mm筛余≤10表面积S>15m2g
均匀性指标密度均值偏差≤5细度均值偏差≤5
掺量：7~9佳适宜量5~15极限量10~20超20济作
研究表明：述种矿物细掺料宜采取种措施效果更
：超细粉磨种复合开发势作掺量应建立持续发展战略
（1）超细粉磨：磨细8000~10000cm2gd10~8mm
特点：充分发挥潜势——表面积促进火山灰反应发挥潜活性
显著提高三效应——提高活性粒形微集料三效应改善微级配密实化
充分发挥粉体效应——降低泌水增加粘稠性减少坍落度损失改善界面结构
（2）种复合：粗细种类掺合料复合利特点取长补短发挥优势优势互补
特点：改善微结构微级配——调整相组成微级配结构更加密实强化改善界面结构孔结构——缩渡带提高均匀性减孔径充分发挥三效应：
① 强度效应——WC<04全部水化加入超细粉体吸收CH捉进水泥水化提高水化率
② 粒形效应——硅灰球状掺量≤5时高稀度悬浮体阻止水泥沉淀更易流动产生滚珠效应增流动性改善泵性减少坍落度损失掺量太>5表面积太增加需水量流动性降低阻力增泵性变差
③ 微集料效应——粒径分析硅灰细磨细粉料次水泥粗三种材料组合互相填充达密实三者间存佳配合通试验确定
高强指南送审稿规定防止产生碱骨料反应原材料中总含碱量1M3混凝土中超3kg防止钢筋锈蚀原材料中Cl离子总含量
般条件钢筋混凝土结构≯02•C
处湿条件钢筋混凝土结构≯01•C
预应力钢筋混凝土结构≯006•C
述六项材料（包括水）初步选定需国家标准规范严格进行检验品质合格方
四优选混凝土配合
（）配合设计基原理
根前述配制高性混凝土技术路线混凝土配合设计目标确定满足工程技术求种材料量配合设计原理普通混凝土基相然三法处
1 水灰（灰水）法
水灰法指混凝土强度水泥强度成正水灰成反具体强度公式表示
根法确定水灰保证混凝土强度耐久性高性混凝土矿物细掺料作胶结材部分计算应该水胶（胶水）
2 密实度法
该法基思路项材料互相填充空隙达混凝土密实度换言项材料密实体积总等1M3绝密实混凝土：
V水泥+V掺合料+V砂+V石+V水+V气 1M3混凝土
根法确定配合中浆集砂率确保混凝土强度耐久性济性
3 单位水量法
根法水胶定原材料定情况确定满足混凝土工作性水量普通混凝土中恒水量法相似
高性混凝土骨料粒径坍落度波动范围（分10~25mm18~22cm）坍落度通调整高效减水剂控制普通混凝土恒水量法高性混凝土太适改单位水量法出发点两者相
根述三法初步确定混凝土配合中水胶浆集砂率单位水量四基参数通定方法根验试配确定外加剂掺合料量
（二）配合设计方法
高性混凝土原材料较技术求较高目前尚统计算方法国根国实际情况提出设计方法验试验法然国设计方法种样遵循述三法方法重重述三法基础方法面介绍种常方法供参考
该法验—试验法具体思路混凝土密实体积分两部分：
胶结材料浆体 水泥 + 水 + 外加剂 + 掺合料
骨料基体 砂 + 石子
需确定参数：水胶水量浆集砂率外加剂掺量掺合料掺量等6项
具体分三步骤1 先计算空白混凝土初步配合2 根验初步确定外加剂细掺料掺量通流动性试验调整抗裂性试验确定基准配合3 强度耐久性试验调整确定试验室理配合通含水率换算确定施工配合
送审稿混凝土配合参数限值提出求
表9
结构类型 低强度等级 水胶 水泥量kgm3 低胶结材总量kgm3
灌注桩 C30 039 275 400
承台墩台隧道涵洞 C30 039 275 380
涵洞盖板 C30 038 275 360
支撑垫石 C40 038 275 360
挡土墙 C30 038 275 360
梁 C50 035 300 480
轨枕轨枕板 C60 032 300 480
电杆接触网支柱 C50~C55 032 300 480
桩 C80 032 300 480
型预制构件块 C30 032 275 380
梁面防水保护层 C40 037 275 400
桥梁封端 C50 032 275 480
（三）配制三技术关键
配合设计程中两次试验调整重两阶段解决两次试验调整必需掌握三技术关键
1 合理种外加剂技术包括外加剂选种外加剂间复合外加剂佳掺量达水泥间相容性良混凝土坍落度时损失求先确定组合通水泥相容性试验进行优选相容性试验关键
2 合理掺合料技术包括掺合料选种掺合料间复合掺合料掺量选确定方案通流动性抗裂性强度耐久性试验进行优选中流动性抗裂性试验关键
3 卓成效控制混凝土开裂防裂技术包括原材料选水化热控制配合参数（水胶水量）控制施工中温度控制养护措施保证等先确定种方案通抗裂性试验进行优选
配制出优良高性混凝土必需热练掌握三技术关键
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五精心施工
搅拌（料序裹砂石）——运输（保坍）浇注（泵性指标）——养护（保湿控温协调）——拆模（防裂）
送审稿提出施工控制点：
施工前——原材料配合检验
施工中——工作性强度耐久性型式检验日常检验
施工——控制裂缝普通砼≯02mm预应力砼≯01mm结构实体——非破损测强位侧抗渗钻芯测耐久测保护层厚度等
六技术性检测
（）工作性
送审稿明确规定高性混凝土拌合物性根结构应满足相应坍落度含气量泌水率温度求
普通混凝土工作性坍落度评价流变学观点坍落度表征拌合物屈服值反映流动力反映出流动快慢需塑性粘度反映坍落度相粘度流动慢施工时填充模型速度慢粘度会增施工难度粘度流动快施工方便粘度易产生离析泌水均匀性变坏控制粘度普通混凝土水量水胶振捣施工粘度影响突出坍落度项指标够高性混凝土说水量少水胶低掺高效减水剂矿物细掺料拌合物呈现出：坍落度粘度均匀性（离析泌水少）特点数泵送施工免振流施工粘度影响十分突出单坍落度项指标够需项表征粘度指标目前国际已提出种测试工作性新方法试图解决问题常
L形流动试验O形（V形）漏斗试验充填性试验钢筋通性试验砂浆流变试验等等反映述方法尚理想正断改进完善中
目前国般作法：
1 坍落度试验
先正规试验方法测出坍落度S扩展度D两指标倒置坍落度筒测定筒拌合物落排空时间ts粘性指标
高强指南求泵送混凝土坍落度S定120～200mmts粘度指标ts 5～25s时表示拌合物粘度良扩展度D值宜>500mmts<5s时说明粘度太>25s时粘度太表示粘度工作性差需作调整
2 坍落度时损失测定
着时间推移混凝土中水分断水化蒸发消耗水泥浆断水化变稠拌合物流动性断降低造成坍落度时损失正常物理化学程水量水胶普通混凝土影响水量水胶高性混凝土影响施工造成困难减水剂减水率越种损失越温度越高损失越快水泥减水剂相容性越差损失越外减水剂品种掺量掺入方式关作坍落度试验时应作坍落度时损失测定般分
30min60min90min120min四档次测定根工程求确定档次求选定档次时间损失应1～2cm
3 L形流动试验 （详细测试方法参见高强指南第12章附录C）
试验仪简图图2测定时拌合物次装入筒捣插15次表面抹快速抽出隔板掐表计时测定拌合物坍落高度ls筒流出长度lf需时间tf
ls—L坍落度(mm) lf—L流动度(mm)流动速度Vf lftf (mms)
图2 L形流动仪简图
根实际情况确定合适指标
免振密实混凝土进行V形（O形）漏斗试验充填性试验钢筋通试验等试验尚未普遍稳定暂作介绍
4 泵性指标测定
泵送混凝土工作性求流动性粘聚性保水性需作述三项试验外尚需作压力泌水率测定目防止泵送程中道中压力梯度道弯曲道变径出现脱水现象导致水分通骨料空隙渗透骨料聚结引起阻塞堵严重果压力泌水率通压力泌水率仪进行测定测定时混凝土拌合物装入筒开动千升顶拌合物
35MPa压力产生泌水分历10秒140秒时测定泌水体积V10V140计算出两者差值值
： DV V140－V10
图3 压力泌水率差值坍落度关系
差值DV越保水性越泵性值S1越保水性稳定性越泵性越值S2越泵性越坍落度10～16cm拌合物压力泌水率总量宜控制40～70ml坍落度>16cm拌合物压力泌水率总量宜控制70～130ml差值DV宜控制≮50mlDV坍落度关系图3示图中显示OP曲线泵区泵区分界线差值DV坍落度关系目然坍落度DV交会点处泵区行
5 高效减水剂水泥相容性
拌合物流动性普通混凝土加水量调整高性混凝土高效减水剂调节低水量低水胶条件高效减水剂水泥间相容性十分重谓相容性低掺量获高减水效果产生流动性保持较长时间损失选定水泥高效减水剂品种时考虑两者相容性通相容性检测进行优选
高强指南第12章附录B提出相应检测方法简单讲品种减水剂掺量掺入水泥净浆中参混凝土外加剂匀质性试验方法GB807787规定净浆流动度试验方法试验微形坍落度筒见图4测定净浆流出时间tf流动度D(mm)
图4
然加水10min20min30min60min分测定净浆流动度绘制流动度时间变化曲线根减水剂水泥组合出系列相应流动度～时间曲线中优选掺量流动度损失佳组合时相容性图5图6表示掺量流出时间tf关系P点饱点表示合适掺量30min10min两条曲线间距离表示流动度损失距离越损失越图6中示组合1两条曲线间距离组合2P1
图5 流动度时间关系曲线 图6 掺量流出时间关系
组合1组合2 组合1组合2
影响相容性素：
1 水泥成分：C3A碱含量石膏含量越相容性越差硬石膏二水石膏相容性差
2 减水剂品种：木钙类羟基羧酸类相容性较差
3 掺合料：粉煤灰相容性次矿渣沸石粉硅灰差
（二）强度
送审稿规定：现浇混凝土求24h标养试件抗压强度≤12Mpa目提高抗裂性28d标养试件28d条件养护试件抗压强度均求满足设计求56d标养试件抗压强度求≥110设计强度值预制构件（轨枕电杆预应力梁等）28d标养条件养护试件强度均应满足设计求56d标养试件强度求≥110设计强度值
高性混凝土强度仅般高早强高高强混凝土数高性混凝土高性混凝土定高强水量少水胶低掺矿物掺合料强度发展检查性试件测试具普通混凝土特点
1 试件强度结构实际强度差
现行规范结构物强度标养试件强度表征普通混凝土结构讲合适高性混凝土说合适结构物体积高性混凝土水胶水量低水泥量部水化热混凝土温升高般超20℃强度发展快试件体积标养温度20℃混凝土温升低强度发展慢标养强度低结构物实际强度标养试件强度代表结构物实际强度果采取试件结构物条件现场养护两者强度相差提出试件温度踪养护（温养护）结构物部布点测温测定温度养护试件时调整养护温度试件结构物部始终保持相温度样处温养护试件强度代表结构物部真实强度
高强指南指出重工程应时抽取组标准立方体试件分进行标准养护密封温养护密封标准温度（20±3℃）养护实际结构中混凝土强度作出明确评估
2 试件破坏特征变化尺寸效应
研究表明：普通混凝土受压破坏时应力达破坏荷载30～40时出现初裂着应力增裂缝增互相联锁逐渐破坏破坏路径绕粗骨料破坏面粗糙响声加环箍效应作试件破坏成双锥体形高性混凝土强度高受压时应力s达破坏荷载65～75时开始开裂初裂出现较迟应力达80～90时裂缝集中渡区彼联锁应力达破坏荷载时破坏突然发生响声破坏线穿骨料破坏面滑形成劈裂性破坏两者受压时s～e曲线见图7
图7 受压时s～e曲线
试验表明高性混凝土受压破坏时增项影响素敏感性试件尺寸误差形状规整度表面光洁度位置偏心度试验机刚度压钣厚度球座灵敏度加荷速度试件含湿量试件取出时间长短等素测试结果影响十分突出
导致试验结果离散性求抽查试件应留组试验时严格仔细步规范化提高试验精度离散性增尺寸效应变试验表明尺寸折算系数强度增高变高强指南规定10×10×10cm试件折算成标准尺寸15×15×15cm折算系数表10取
表10 混凝土立方抗压强度折算系数K
fcu10 (MPa) K fcu10 (MPa) K fcu10 (MPa) K
<55 095 66～75 093 86～95 091
56～65 094 76～85 092 >96 090
（三）耐久性
混凝土材料耐久性结构物寿命维护安全具极重作历统计资料表明结构物程中失效破坏突发事发生耐久性够引起强度欠缺致国说1986年国家统计建设部统计468亿m2城镇房屋中半数需进行修缮加固中10～12亿m2需亟加固改造正常1995年统计60亿m2城镇民建筑中30亿m2需加固中10亿m2急需修理加固
公路方面2000年全国公路普查危桥9575座达323451延米长年需维修费达38亿元
铁路方面1994年秋调查统计铁路桥梁6137座存程度劣化损害约占桥梁总数1883000孔发生锈蚀2300预应力梁筋开裂需修补加固费约
4亿元2003年秋调查全路失格桥梁7352座约占桥梁总数1815中发生筋开裂3345孔面积锈蚀3390孔T型梁横隔版断裂3000孔中兖石线桥梁交付仅7～8年碱骨料反应开裂已投入量资金进行修补失格隧道3711座约占隧道总数655中严重漏水1763座导致钢轨锈蚀道床翻浆泥电力牵引设备漏电造成严重事隐患影响正常运行外严重腐蚀隧道1948座中成昆线部分区段交付仅3年22座发生腐蚀年已投入量资金维修改造加固
港工工程腐蚀更严重完全统计华东华南27座**引桥74已腐蚀破坏华南区7～25年18座**码头引桥中腐蚀破坏占8961座水闸4～20年腐蚀破坏占875码头建成5～10年产生腐蚀破坏知结构物腐蚀破坏数量范围广速度快惊耐久性良造成充分说明混凝土耐久性重应引起足够重视正年述工程结构耐久改变重视强度忽视耐久性传统观点胆提出配制耐久性设计中心高性混凝土新概念采低水量低水胶掺外加剂矿物细掺料提高耐久性高性混凝土核心耐久性显然耐久性耐久性差称高性混凝土抗渗抗冻抗蚀抗碳化抗碱骨料反应等方面普通混凝土高砼耐久性问题出现四新观点1 砼结构应耐久性设计重点改变传统强度中心旧观念2 强调耐久性整体种素作造成砼劣化破坏改变传统某单素作旧观念
：荷载+冰冻 荷载+冰冻+腐蚀
荷载+腐蚀 荷载+渗透+碱骨料
荷载+渗透
荷载+碱骨料反应
3 提出耐久性定量化设计新观点改变传统模糊设计旧观念根环境结构确保耐久寿命目标
4 提出耐久性环节相互配合协作新观点改变传统单部门负责旧观念求设计部门施工部门运营部门三方分工合作互相配合保证结构物耐久性
保证高性混凝土高耐久性中国工程院土木水利建筑学部年试验研究验证提出混凝土结构耐久性设计施工指南CCES012004）（简称耐久性指南）耐久性指南规定：结构耐久性包括设计施工中维护三方面设计结构物寿命重性分100年50年30年三等级环境素作程度分：忽略（A）轻度（B）中度（C）严重（D）非常严重（E）极端严重（F）六等级混凝土原材料选原：选C3A碱含量低水化热低水泥应选坚固耐久级配合格粒形良洁净骨料中粒形级配更重应选优质高效减水剂引气剂应选优质矿物细掺料混凝土配求结构寿命等级环境作等级限制水胶胶结材量见表11时限制胶结材量水量水量少水胶低低水胶（<040）条件粉煤灰充分发挥作耐久性利外水量少整水泥浆体体积骨料占体积抗渗抗氯离子扩散利关键降低水量施工方面相应规定外增加考虑耐久性构造措施裂缝控制特根寿命等级环境作等级提出保护层厚度允许裂缝宽度见表12作施工员施工程中应设法满足求确保混凝土耐久性
送审稿规定抗冻性求56d令期时抗冻融循环次数（快冻法）≮300次抗渗性求56d令期时抗渗等级应≮S20抗cl¢渗透性求56d令期时cl¢渗透值≯1000库伦抗中性化求水胶≯04抗裂性求现浇混凝土标养24h抗压强度≯12MPa
耐腐蚀性求56d令期时耐环境水土壤中害离子腐蚀极限允许浓度≮设计值体积稳定性求56d令期时干燥180d收缩值≯5´104徐变度求加荷180d徐变度≯40´106MPa抗压疲劳强度求56d令期时循环特征系数r015200万次疲劳抗压强度折减系数≮06抗碱骨料反应性求骨料碱活性≤010混凝土碱含量限值应满足≯3kgM3
表11 低强度等级水胶胶结材量(kgm3)
年限
环境作级 级（100年） 二级（50年） 三级（30年）
A C30 055 280 C25 060 260 C25 065 240
B C35 050 300 C30 055 280 C30 060 260
C C40 045 320 C35 050 300 C35 050 300
D C40 040 340 C40 045 320 C40 045 320
E C45 036 360 C40 040 340 C40 040 340
F C50 032 380 C45 036 360 C40 036 360
表12 表面裂缝计算宽度允许值(mm)
环 境 钢筋混凝土 预应力混凝土
氯离子腐蚀环境 01 级裂缝控制
干湿交水冻环境（氯盐硫酸盐） 02 二级裂缝控制
水中土中环境（氯盐硫酸盐） 03 二级裂缝控制
干燥环境 04 02
关耐久性质量检验耐久指南规定现场拌合物中取样需测定含气量抗冻等级氯离子侵入性三项指标关含气量抗冻等级测定现行标准方法测定没变化氯离子侵入性指标表征抗渗性测定方法变化高性混凝土密实性提高低水胶（<035）高性混凝土现行抗渗仪测试透水甚超C30等级高性混凝土符合抗渗标号求说明现行抗渗标号测定全面反映高性混凝土外界水气渗透性更反映氯离子硫酸根离子等扩散性必须寻求新测试方法取代现行水压法
种新方法气压法测混凝土渗透性基原理定压力测定气体混凝土介质中渗透扩散情况稳定测出渗透气体体积Q列公式计算出气体渗透系数K
L—试件厚度（cm）
P1—透气压力(MPa)
P2—气压力（MPa）
A—试件透气面积（cm2）
ga—空气单位容积质量1205×105(Ncm3)
Q—单位时间均透气量（cm3Sec）
测试精度达1012cmsec正确反映低水胶**度混凝土抗渗性求气密性混凝土求渗透系数K达1012cmsec数量级水
耐久指南附录B提出混凝土氯离子扩散系数快速测定方法基原理利浓度差扩散理试件浸泡含5NaclKoH溶液中接电源通电子快速迁移测出时间电流电压温度变化然测出氯离子扩散深度计算出氯离子扩散系数DRCM（m2s）
测出DRCM表13控制
表13 混凝土抗氯离子侵入性指标
年限级 级（100年） 二级（50年）
作等级
抗侵入性指标 D E F D E F
氯离子扩散系数DRCM(1012m2s)28天 <8 <5 <4 <10 <7 <5
电量指标(56天)库仑 <1200 <800 <800 <1500 <1000 <800
外美国ASTMC1202快速电量测定法测定通试件电量库仑值表示电量1000库仑时认抗氯离子性优良具体控制指标见表14
七发展前景
80年代出现高性混凝土国政府非常重视投入量力物力财力进行研究促进进步完善发展法国1996年提出高性混凝土2000项目投入550万美元美国作长期研究项目1994年起10年投入2亿美元进行研究开发瑞典1991～1997年出资5200万克朗实施高性混凝土研究计划日加挪威等国家投入量资金研究然研究资金足缺乏统规划低水重复研究较欧美尚定差距
研究容着重五方面：
（）原材料研究C3A碱含量低低热水泥高性水泥外加剂方面正研究新代功复合型高效减水剂机聚物接枝聚物等
（二）配合设计：计算机化正逐步完善
（三）性方面超高强高性混凝土研究正国蓬勃开展法国已推出抗压强度达800Mpa活性细粒混凝土（RPC）引起极关注次免振流流动性高性混凝土进步完善提高外高抗裂性纤维高性混凝土发展方解决收缩开裂脆性问题
（四）检测方法相容性试验拌合物流动性指标粘性指标泵性测试需进步完善提高硬化混凝土抗渗性氯离子扩散耐腐蚀性等系列检测技术需研究解决
（五）应方面：重方面绿色高性混凝土方发展量少熟料水泥掺合料推广掺量技术节节资源改善环境方面扩范围量中低强度等级（C20～C40级）方面延伸扩外结合铁路部门具体情况铁科院某研究员提出求希：
1 加强新代氨基磺酸盐系（ASF）聚羧酸盐系（POC）高效减水剂推扩应特点掺量减水率高坍落度损失含硫酸钠总碱量低含氯盐
2 推扩适度高掺量（30）粉煤灰高效减水剂双掺技术目前粉煤灰掺量较低未充分发挥粉煤灰功效水工建工港工系统定差距铁科院推出掺量：
C50～C60级结构高性混凝土 20～30
C25～C45级结构高性混凝土 20～40
C10～C20级填充性混凝土 30～60
3 推荐配合：粉煤灰掺量20FDN08
混凝土等级 原材料（kgm3） 水胶 坍落度
（cm） 抗压强度
(MPa)
水 水泥 粉煤灰 FDN
减水剂 5d 28d
C60 165 456 114 46 029 18~22 618 792
青藏线高性砼技术求
特殊性求：低温早强高抗冻高抗渗低收缩耐腐蚀外温差应力耐风蚀冻土热扰动
二砼类：根结构处环境功分：
恒负温现浇砼——年冻层钻孔灌注桩
正负温现浇砼——承台扩基础墩台等
正负温防渗砼——隧道衬砌
蒸养混凝土——预制梁轨枕涵入桩等
三技术策：
1 采325425级普硅水泥高抗硫水泥中热水泥
2 量降低水泥量水胶——见表14
3 拌合物坍落度满足泵送求
4 掺加功复合型外加剂（减水早强防冻引气保坍）矿物细掺料
5 采含泥量低坚固性针片状少连续级配砂石料
6 加强养护施工养护环境温度分O0100C200C考虑（正负温现浇砼）蒸养养护温度高≯500C（桥梁）≯600C（轨枕）
水胶水泥量控制表（表14）
砼类 水泥品种 水胶 水泥+外加剂+粉煤灰（kgm3） 外加剂() 粉煤灰()
灌注桩 325普硅 ≤040
≤038 400~440 10 10~15
基础 325普硅 ≤039 380~420 10 10~15
墩台衬砌 325普硅 ≤038
挡墙 325普硅 ≤037
梁体 425普硅 ≤034 480~500 10 515
轨枕 425普硅 ≤028
电杆 425普硅 ≤034
四推荐DZ型高性砼
特点：1 超塑化坍落度200mm泌水离析便施工
2 负温增强效果明显200C条件7d28d抗压强度期基准砼分提高20~4010~25
3 冻层热扰动入模温度500C时离钻孔灌注桩表面20cm处冻土温升30C1m处0660C2m处0210C
4 保坍性1h损失20~30mm
5 凝结时间适宜初终凝差般30~60min
6 温度范围广10~200C
7 高耐久性抗冻>300次 极限浓度达15000mgLCl渗透值<1000库伦风蚀磨耗率<05kgm2碱骨膨胀率降50
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目 录
高性混凝土基概念……………………………………………………1
（）出现背景………………………………………………………………1
（二）定义……………………………………………………………………1
（三）特点……………………………………………………………………1
（四）应……………………………………………………………………2
二高性混凝土配制…………………………………………………………5
（）技术求………………………………………………………………5
（二）技术路线………………………………………………………………5
三优选原材料……………………………………………………………………6
（）水泥……………………………………………………………………6
（二）砂子……………………………………………………………………6
（三）石子……………………………………………………………………6
（四）外加剂…………………………………………………………………6
（五）矿物细掺料(掺合料)…………………………………………………7
四优选混凝土配合…………………………………………………………11
（）配合设计基原理………………………………………………11
（二）配合设计方法……………………………………………………12
（三）配制三技术关键………………………………………………13
五精心施工………………………………………………………………………14
六技术性检测……………………………………………………………14
（）工作性………………………………………………………………14
（二）强度…………………………………………………………………18
（三）耐久性………………………………………………………………19
七发展前景………………………………………………………………………23
青藏线高性砼技术求…………………………………………………25
参考文献……………………………………………………………………27
高性混凝土基概念
（）出现背景
代跨高层海洋军事工程结构发展混凝土提出更高求
处恶劣环境建筑断劣化退化导致早失效退役甚出现恶性事造成巨损失严重恶果
原材料生产开采造成生态环境恶化砂石料枯竭资源短缺严重影响进步发展严酷现实
求混凝土断提高耐久性重点项性天然材料工业废渣保护环境走持续发展道路高性混凝土种背景出现逐步完善发展现全球砼消费量88亿吨年约15吨中国24亿吨年房建35亿三峡1600万M3干年热销宗材料
（二）定义
高性混凝土（High Performance Concrete简写HPC）词20世纪90年代前提出目前尚未统认识国学者法：
美加学派认：高性混凝土种符合特殊性组合匀质性求混凝土谓特殊性组合指易浇筑离析工作性长期力学性早强韧性体积稳定性严酷环境高耐久性等性组合
欧洲学派认：高性混凝土种水胶04新型混凝土
日学派认：高性混凝土种高流态密实免振混凝土
国学者认：高性混凝土种耐久性持续发展基求适合工业化生产施工混凝土种环保型集约型绿色混凝土
知欧洲学派强调低水胶条件高强高耐久性特点日学派强调良工作性国学者发展角度强调持续发展工业化生产侧重美加学派阐述较全面总高性混凝土具高强度高耐久高流动性等方面优越性新型混凝土着高性混凝土断发展完善国学派观点会逐步统起
（三）特点
目前实际应高性混凝土情况分析纳起传统普通混凝土（简称OPC）相特点：
1 原材料常规水泥水砂石四种材料外必需化学外加剂矿物细掺料六种必少材料两种种种复合选材求水泥具良相容性种外加剂间（细掺料间）求合理匹配具黄金搭配叠加效应效果增加选材复杂性
2 配适应高耐久高强求低水量（<180kgm3）低水胶（般028~040）控制胶结材总量≯550kgm3
3 性具高耐久性（抗渗抗冻抗蚀抗碳化抗碱骨料反应耐磨等）良施工性（流动灌性泵性均匀性等）良力学性早强强均高良尺寸稳定性合理适性济性等总具良综合技术性满足种工程结构求
（四）应
高性混凝土适跨度桥梁高层建筑海洋台宇宙航天核工程军事防护抗害防灾载重处恶劣环境特殊结构世界国相继工程结构中代表性见表1~表4
表1 世界超高层混凝土建筑
名 称 点 高度（m） 强度fcm等级（MPa） 完成年代
**厦 **坡城 452 100 1996
中央广场 香港 374 1992
中天厦 ** 322 C60
311号塔楼 芝加哥 292 84 1989
赛格广场 ** 292 C60
桃树中心 亚特兰 263 83 1991
水塔广场厦 芝加哥 262 C70 1976
麦色顿厦 法兰克福 253 － 1990
帝国厦 纽约 248 － 1988
Rialto中心 墨尔 243 － 1987
中银厦 ** 238 C60
中华广场 ** 236 C70
联合广场 西雅图 220 115 1989
世界贸易中心 重庆 210 C60
银行厦 德国 186 85 1993
日中心 法兰克福 115 105 1994
表2 计划建造摩天楼
名 称 点 高度（m）
伦敦千年中心 伦敦 376
海金融中心 海 460
纽约存款交易中心 纽约 546
孟买电视中心 孟买 560
东京千年厦 东京 840
直布罗陀海峡桥塔门 西班牙摩洛哥 1350
表3 国高层建筑
建筑名称 层数 高度（m） 途 强度等级 年代
北京新世纪饭店 31 110 RC柱 C60 1998
北京四川厦 32 100 RC柱 C60
**中银厦 53 238 RC柱 C60
**中天厦 80 322 RC柱 C60
**财政金融中心 200 钢骨混凝土柱 C60
**鸿昌广场厦 59 218 RC柱 C60 92～94
海金茂厦 88 382 钢柱加混凝土 C60 95～97
辽宁物产厦 27 102 RC柱墙 C80 95
**868公寓 68 260 RC柱 C60
山东齐鲁宾馆 44 153 RC柱 C60 93～95
**电力楼 44 156 RC柱 C60
北京航华科贸中心楼 34 1425 RC柱 C60
**彭年广场 52 186 RC柱 C60
**中亚发展中心 27 128 RC柱 C60
****二区厦 32 108 RC柱 C60
海东方实业厦 150 RC柱 C60
**英海厦 35 132 RC柱 C60 95
**邮政中心 124 RC柱 C60
**国际留易金融中心 50 171 RC柱 C60
天津晚报厦 38 137 钢混凝土柱 C60
**赛格广场 72 292 钢混凝土柱 C60
重庆世界贸易中心 55 210 钢混凝土柱 C60
**邦克厦 36 126 钢混凝土柱 C60
**环球广场 36 122 钢混凝土柱 C60
**南航厦 61 204 钢混凝土柱 C60
广东邮电通讯枢纽综合楼 68 248 钢混凝土柱 C60
**中华广场 65 236 钢混凝土柱 C70
**合银广场 56 213 钢混凝土柱 C80 1998
**新中国厦 51 202 钢混凝土柱 C80
**富林厦 32 钢混凝土柱 C90 2001
表4 国铁路工程
建筑名称 强度等级 年 代 备 注
斜拉桥 C50 199
**黄河桥 C60 1984
京广复线江村南桥 C80 1986
**黄河桥 C60 1991 50m跨度
秦沈高速铁路预
应力24m32m梁 C50 1999 采粉煤灰NSF减水剂双掺技术
青藏线24m32m梁 C50 2001 采粉煤灰NSF减水剂双掺技术
预应力轨枕 C60 2003
说明国应高性混凝土数量日益增技术水日益提高设想国高性混凝土研究应会更发展
二高性混凝土配制
（）技术求
配制普通混凝土技术指标易性强度耐久性济四项基求家已熟悉配制高性混凝土述四项基求外加坍落度时损失泵性指标抗裂性指标等
（二）技术路线
述配制求通优选原材料优选配合精心施工三条途径达
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三优选原材料
根中国土木工程学会高强高性混凝土委员会编高强混凝土结构设计施工指南（简称高强指南）（HSCC99）第二版中关规定简介：
（）水泥
宜525# 硅酸盐水泥普硅水泥选时水泥流变性强度更重减水剂相容性C3A含碱量低宜立窑水泥早强水泥掺混合材水泥
（二）砂子
宜质坚硬级配良河砂工砂细度模数Mx≮26含泥量≯15（强度>C70级混凝土≯10容许泥块存）
（三）石子
宜质坚硬级配良石灰岩花岗岩辉绿岩等碎石碎卵石母岩立方抗压强度fg>12fou针片状≯5混入软弱颗粒般粒径Dmax≯25mm配制C80~C100级时Dmax≯20mm超C100级时Dmax≯12mm粒径时界面周长厚度难形成缺陷仅利界面强度利抗渗性含泥量≯1（配制C80级时≯05）吸水率<1石子粒型表面性质石粉含量重应严格控制
（四）外加剂
常高效减水剂缓凝剂引气剂膨胀剂等
1 高效减水剂
宜选减水率高（>20）水泥相容性含碱低坍落度时损失品种接枝聚物聚羟基羧酸系胺基磺酸盐类等两种复合效果单掺量般胶结材总量15~20掺量太超饱点提高减水率延缓凝结时间
2 缓凝剂
控制混凝土凝结时间硬化速度减少坍落度损失降低放热量防止早期开裂C3A含碱量低水泥缓凝效果较掺量宜严加控制
3 引气剂
掺入引气剂提高混凝土流动性减少离析泌水保证混凝土拌合物均匀性硬化耐久性利引气剂降低强度宜加般含气量3~4控制掺量
4 膨胀剂
补偿水泥干缩收缩增加抗裂性约束条件增长强度国膨胀剂产品钙矾石类UEAEA明矾石膨胀剂等复配产品中掺高效减水剂缓凝剂甚矿物细掺料等组合选时注意类复配膨胀剂水泥相容性问题前必须严格检验外检验掺膨胀剂混凝土膨胀结束收缩量果掺膨胀剂时相开裂然会产生起减缩防裂作应选膨胀结束收缩量掺膨胀剂掺膨胀剂混凝土搅拌均匀养护充分约束条件保证否起减缩防裂作时反开裂更甚
高性混凝土水胶低早强高般宜掺早强剂防冻剂掺入会降低强度通常宜
京**高速铁路高性混凝土技术条件（送审稿）（简称送审稿）原材料品质更详细规定处略
（五）矿物细掺料（掺合料）
常粉煤灰磨细矿渣沸石粉硅灰等活性矿物细掺料现分简单介绍：
1 粉煤灰（FA）
活性成分Sio2Al2O3含量越活性越高CaO含量少分两类Cao>10高钙灰（C级）具轻微硬性游离Cao高易造成体积**时慎重应广
Cao<10低钙灰（F级）品质分IIIIII三级见表5
表5 GB159691
项 目 I II III
细度（45mm筛余）≯ 12 20 45
需水量≯ 95 105 115
烧失量≯ 5 8 15
SO3≯ 3 3 3
含水率≯ 1 1
说明：初步调查国普遍存问题细度合格烧失量太质量稳定正采取措施加解决
高性混凝土粉煤灰通常I级灰质量较II级灰高强指南规定高性混凝土粉煤灰技术条件（表5）
强度等级 需水量 烧失量 细度（45mm筛） SO 含水量
C50~C60 ≤100 ≤3 ≤15 ≤3 ≤1
C70 ≤95 ≤2 ≤12 ≤3 ≤1
C80 ≤90 ≤1 ≤10 ≤3 ≤1
送审稿规定粉煤灰品质指标（表6）
强度等级 需水量 烧失量 细度 SO3 含水量 Cl¢ 活性指标
7d 28d
C30 ≤100 ≤3 ≤12 ≤3 ≤1 ≤002 ≥60 ≥75
>C30 ≤95 ≤3 ≤12 ≤3 ≤1 ≤002 ≥65 ≥80
中两项指标引起注意需水量应<100影响流动性早期收缩二烧失量<3烧失量意味着含碳量高含碳量高吸水率强度低易风化高性混凝土更加敏感严加控制含碳量低细度必苛求达求时通粉磨提高
研究表明：掺入粉煤灰混凝土四种功效
（1）火山灰反应强度效应（活性效应）粉煤灰中活性成分水泥水化生成Ca（OH）2含硫酸盐产生碱性激发硫酸盐激发两种反应：
碱性：xSiO2+yCa(OH)2+zHzO®yCao•xSiO2•zH2O (CSH)
mAl2O3+nCa(OH)2+iH2O®nCao•mAl2O3•iH2O (CAH)
硫酸盐性：Al2O3+3Ca(OH)2+3(CaSO4•2H2O)+19H2O®3CaO•Al2O3•3CaSO4•31H2O(AFt)
改变CSH相形貌降低CaSi利强发挥耐久性改善
（2）形态效应减水作粉煤灰园珠型颗粒表面光滑微珠润滑吸附分散作水泥浆起解絮增塑作保持流动性变起减水作
（3）微集料效应增密作研究表明粉煤灰粒度分布合理总体粒度05~300mm中玻璃微珠05~100mm部分<45mm含量约占50~70粉煤灰中体部分漂珠>45mm少量粗粒海绵颗粒10~300mm部分>45mm见身颗粒级配良中水泥颗粒细粒子填充水泥空隙增加密实度细化孔径改善均匀性
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（4）稳定效应益化作通述火山灰反应量消耗掉态Ca(OH)2变成结合态降低液相碱度提高混凝土耐蚀性外减少放热收缩徐变提高体积稳定性抗裂性利耐久性降低抗碳化力
通述分析充分说明粉煤灰混凝土中发挥四功效起着亚水泥胶凝作混凝土必少第六组分问题选控制粉煤灰充分发挥混凝土中利作掺量通常采超量取代水泥法（超量系数12）进行配制
2 粒化高炉矿渣（PS）
粒化高炉矿渣炼铁高炉排渣时通水淬（急冷）成粒磨细化学成分SiO2Al2O3CaOMgO等通水淬形成量玻璃体外含少量硅酸—钙硅酸二钙结晶组分碱性矿渣具轻微硬性矿渣活性碱度玻璃体含量细度等素关
碱度
碱度b越活性越高国数矿渣b>18
玻璃体含量玻璃化率表达玻璃化率a通x射线衍射法测**晶化率式计算
玻璃化率a（1－结晶化率）×100
玻璃化率a越活性越高国矿渣数98美国掺入混凝土中矿渣活性指标通28天胶砂强度表示
活性指标
fp——硅酸盐水泥 矿渣 标准砂11275配标养28天抗压强度
fc——硅酸盐水泥 标准砂1275配标养28天抗压强度
水量均胶砂流动度110±5决定根活性指标矿渣分80级100级120级三等级指标越等级越高表示活性越高
研究表明矿渣粒径>45mm颗粒难参水化反应磨细高性混凝土矿渣磨细表面积超4000cm2g充分发挥活性减泌水性细度越活性越高磨太细早期水化热利降低混凝土温升混凝土早期身收缩会着磨细矿渣掺量增加增况粉磨矿渣提高成宜磨太细磨细矿渣普通矿渣优越掺入混凝土中取代部分水泥提高流动度降低泌水性早强相强高耐久性掺30时提高强度22左右试验表明磨细矿渣佳掺量30~50掺量70时水化热降低身收缩减
高强指南规定高强高性混凝土磨细矿渣应符合列质量求：
表面积>4000cm2g
需水量≯105
烧失量≯5
送审稿规定矿渣粉品质指标（表7）
表面积≥4000cm2g
流动度≥100
烧失量≤1 活性指标
7d 28d
≥75 ≥95
送审稿规定掺合料掺量求表（表8）
强度等级 50粉煤灰+50矿渣粉 矿渣粉 粉煤灰
C30~C45 20~40 25~35 20~25
C50 20~30 20~30 15~25
C60 25~35 30~40 20~30
3 沸石粉（F矿粉）
种天然碱金属碱土金属含水铝硅酸盐矿物常斜发沸石丝光沸石磨细成
成分SiO2Al2O3Fe2O3CaO等种结晶矿物中含部分溶性SiO2Al2O3参予火山灰反应
构造具含水微晶质架状构造开放性较均匀孔道空腔特点具良选择吸附离子交换催化特性化学活性
掺量：佳15~20适宜25~30极限35~45超45强度开始降
4 硅粉（SF）：生产硅铁电收尘废料
成分SiO286~95定形物质活性极高
表观密度250~300kgm3密度22空隙率高达90细球状颗粒d01~02mm
表面积S18~22m2g水泥20~30倍需水量高达134SF取代水泥增加1（约5kg）需水量增加7kgSF取代水泥增加1减水剂增加005
品质标准参国水工混凝土暂行标准执行
SiO2≥85W≤3烧失量≤6
火山灰活性指数≥90细度45mm筛余≤10表面积S>15m2g
均匀性指标密度均值偏差≤5细度均值偏差≤5
掺量：7~9佳适宜量5~15极限量10~20超20济作
研究表明：述种矿物细掺料宜采取种措施效果更
：超细粉磨种复合开发势作掺量应建立持续发展战略
（1）超细粉磨：磨细8000~10000cm2gd10~8mm
特点：充分发挥潜势——表面积促进火山灰反应发挥潜活性
显著提高三效应——提高活性粒形微集料三效应改善微级配密实化
充分发挥粉体效应——降低泌水增加粘稠性减少坍落度损失改善界面结构
（2）种复合：粗细种类掺合料复合利特点取长补短发挥优势优势互补
特点：改善微结构微级配——调整相组成微级配结构更加密实强化改善界面结构孔结构——缩渡带提高均匀性减孔径充分发挥三效应：
① 强度效应——WC<04全部水化加入超细粉体吸收CH捉进水泥水化提高水化率
② 粒形效应——硅灰球状掺量≤5时高稀度悬浮体阻止水泥沉淀更易流动产生滚珠效应增流动性改善泵性减少坍落度损失掺量太>5表面积太增加需水量流动性降低阻力增泵性变差
③ 微集料效应——粒径分析硅灰细磨细粉料次水泥粗三种材料组合互相填充达密实三者间存佳配合通试验确定
高强指南送审稿规定防止产生碱骨料反应原材料中总含碱量1M3混凝土中超3kg防止钢筋锈蚀原材料中Cl离子总含量
般条件钢筋混凝土结构≯02•C
处湿条件钢筋混凝土结构≯01•C
预应力钢筋混凝土结构≯006•C
述六项材料（包括水）初步选定需国家标准规范严格进行检验品质合格方
四优选混凝土配合
（）配合设计基原理
根前述配制高性混凝土技术路线混凝土配合设计目标确定满足工程技术求种材料量配合设计原理普通混凝土基相然三法处
1 水灰（灰水）法
水灰法指混凝土强度水泥强度成正水灰成反具体强度公式表示
根法确定水灰保证混凝土强度耐久性高性混凝土矿物细掺料作胶结材部分计算应该水胶（胶水）
2 密实度法
该法基思路项材料互相填充空隙达混凝土密实度换言项材料密实体积总等1M3绝密实混凝土：
V水泥+V掺合料+V砂+V石+V水+V气 1M3混凝土
根法确定配合中浆集砂率确保混凝土强度耐久性济性
3 单位水量法
根法水胶定原材料定情况确定满足混凝土工作性水量普通混凝土中恒水量法相似
高性混凝土骨料粒径坍落度波动范围（分10~25mm18~22cm）坍落度通调整高效减水剂控制普通混凝土恒水量法高性混凝土太适改单位水量法出发点两者相
根述三法初步确定混凝土配合中水胶浆集砂率单位水量四基参数通定方法根验试配确定外加剂掺合料量
（二）配合设计方法
高性混凝土原材料较技术求较高目前尚统计算方法国根国实际情况提出设计方法验试验法然国设计方法种样遵循述三法方法重重述三法基础方法面介绍种常方法供参考
该法验—试验法具体思路混凝土密实体积分两部分：
胶结材料浆体 水泥 + 水 + 外加剂 + 掺合料
骨料基体 砂 + 石子
需确定参数：水胶水量浆集砂率外加剂掺量掺合料掺量等6项
具体分三步骤1 先计算空白混凝土初步配合2 根验初步确定外加剂细掺料掺量通流动性试验调整抗裂性试验确定基准配合3 强度耐久性试验调整确定试验室理配合通含水率换算确定施工配合
送审稿混凝土配合参数限值提出求
表9
结构类型 低强度等级 水胶 水泥量kgm3 低胶结材总量kgm3
灌注桩 C30 039 275 400
承台墩台隧道涵洞 C30 039 275 380
涵洞盖板 C30 038 275 360
支撑垫石 C40 038 275 360
挡土墙 C30 038 275 360
梁 C50 035 300 480
轨枕轨枕板 C60 032 300 480
电杆接触网支柱 C50~C55 032 300 480
桩 C80 032 300 480
型预制构件块 C30 032 275 380
梁面防水保护层 C40 037 275 400
桥梁封端 C50 032 275 480
（三）配制三技术关键
配合设计程中两次试验调整重两阶段解决两次试验调整必需掌握三技术关键
1 合理种外加剂技术包括外加剂选种外加剂间复合外加剂佳掺量达水泥间相容性良混凝土坍落度时损失求先确定组合通水泥相容性试验进行优选相容性试验关键
2 合理掺合料技术包括掺合料选种掺合料间复合掺合料掺量选确定方案通流动性抗裂性强度耐久性试验进行优选中流动性抗裂性试验关键
3 卓成效控制混凝土开裂防裂技术包括原材料选水化热控制配合参数（水胶水量）控制施工中温度控制养护措施保证等先确定种方案通抗裂性试验进行优选
配制出优良高性混凝土必需热练掌握三技术关键
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五精心施工
搅拌（料序裹砂石）——运输（保坍）浇注（泵性指标）——养护（保湿控温协调）——拆模（防裂）
送审稿提出施工控制点：
施工前——原材料配合检验
施工中——工作性强度耐久性型式检验日常检验
施工——控制裂缝普通砼≯02mm预应力砼≯01mm结构实体——非破损测强位侧抗渗钻芯测耐久测保护层厚度等
六技术性检测
（）工作性
送审稿明确规定高性混凝土拌合物性根结构应满足相应坍落度含气量泌水率温度求
普通混凝土工作性坍落度评价流变学观点坍落度表征拌合物屈服值反映流动力反映出流动快慢需塑性粘度反映坍落度相粘度流动慢施工时填充模型速度慢粘度会增施工难度粘度流动快施工方便粘度易产生离析泌水均匀性变坏控制粘度普通混凝土水量水胶振捣施工粘度影响突出坍落度项指标够高性混凝土说水量少水胶低掺高效减水剂矿物细掺料拌合物呈现出：坍落度粘度均匀性（离析泌水少）特点数泵送施工免振流施工粘度影响十分突出单坍落度项指标够需项表征粘度指标目前国际已提出种测试工作性新方法试图解决问题常
L形流动试验O形（V形）漏斗试验充填性试验钢筋通性试验砂浆流变试验等等反映述方法尚理想正断改进完善中
目前国般作法：
1 坍落度试验
先正规试验方法测出坍落度S扩展度D两指标倒置坍落度筒测定筒拌合物落排空时间ts粘性指标
高强指南求泵送混凝土坍落度S定120～200mmts粘度指标ts 5～25s时表示拌合物粘度良扩展度D值宜>500mmts<5s时说明粘度太>25s时粘度太表示粘度工作性差需作调整
2 坍落度时损失测定
着时间推移混凝土中水分断水化蒸发消耗水泥浆断水化变稠拌合物流动性断降低造成坍落度时损失正常物理化学程水量水胶普通混凝土影响水量水胶高性混凝土影响施工造成困难减水剂减水率越种损失越温度越高损失越快水泥减水剂相容性越差损失越外减水剂品种掺量掺入方式关作坍落度试验时应作坍落度时损失测定般分
30min60min90min120min四档次测定根工程求确定档次求选定档次时间损失应1～2cm
3 L形流动试验 （详细测试方法参见高强指南第12章附录C）
试验仪简图图2测定时拌合物次装入筒捣插15次表面抹快速抽出隔板掐表计时测定拌合物坍落高度ls筒流出长度lf需时间tf
ls—L坍落度(mm) lf—L流动度(mm)流动速度Vf lftf (mms)
图2 L形流动仪简图
根实际情况确定合适指标
免振密实混凝土进行V形（O形）漏斗试验充填性试验钢筋通试验等试验尚未普遍稳定暂作介绍
4 泵性指标测定
泵送混凝土工作性求流动性粘聚性保水性需作述三项试验外尚需作压力泌水率测定目防止泵送程中道中压力梯度道弯曲道变径出现脱水现象导致水分通骨料空隙渗透骨料聚结引起阻塞堵严重果压力泌水率通压力泌水率仪进行测定测定时混凝土拌合物装入筒开动千升顶拌合物
35MPa压力产生泌水分历10秒140秒时测定泌水体积V10V140计算出两者差值值
： DV V140－V10
图3 压力泌水率差值坍落度关系
差值DV越保水性越泵性值S1越保水性稳定性越泵性越值S2越泵性越坍落度10～16cm拌合物压力泌水率总量宜控制40～70ml坍落度>16cm拌合物压力泌水率总量宜控制70～130ml差值DV宜控制≮50mlDV坍落度关系图3示图中显示OP曲线泵区泵区分界线差值DV坍落度关系目然坍落度DV交会点处泵区行
5 高效减水剂水泥相容性
拌合物流动性普通混凝土加水量调整高性混凝土高效减水剂调节低水量低水胶条件高效减水剂水泥间相容性十分重谓相容性低掺量获高减水效果产生流动性保持较长时间损失选定水泥高效减水剂品种时考虑两者相容性通相容性检测进行优选
高强指南第12章附录B提出相应检测方法简单讲品种减水剂掺量掺入水泥净浆中参混凝土外加剂匀质性试验方法GB807787规定净浆流动度试验方法试验微形坍落度筒见图4测定净浆流出时间tf流动度D(mm)
图4
然加水10min20min30min60min分测定净浆流动度绘制流动度时间变化曲线根减水剂水泥组合出系列相应流动度～时间曲线中优选掺量流动度损失佳组合时相容性图5图6表示掺量流出时间tf关系P点饱点表示合适掺量30min10min两条曲线间距离表示流动度损失距离越损失越图6中示组合1两条曲线间距离组合2P1
图5 流动度时间关系曲线 图6 掺量流出时间关系
组合1组合2 组合1组合2
影响相容性素：
1 水泥成分：C3A碱含量石膏含量越相容性越差硬石膏二水石膏相容性差
2 减水剂品种：木钙类羟基羧酸类相容性较差
3 掺合料：粉煤灰相容性次矿渣沸石粉硅灰差
（二）强度
送审稿规定：现浇混凝土求24h标养试件抗压强度≤12Mpa目提高抗裂性28d标养试件28d条件养护试件抗压强度均求满足设计求56d标养试件抗压强度求≥110设计强度值预制构件（轨枕电杆预应力梁等）28d标养条件养护试件强度均应满足设计求56d标养试件强度求≥110设计强度值
高性混凝土强度仅般高早强高高强混凝土数高性混凝土高性混凝土定高强水量少水胶低掺矿物掺合料强度发展检查性试件测试具普通混凝土特点
1 试件强度结构实际强度差
现行规范结构物强度标养试件强度表征普通混凝土结构讲合适高性混凝土说合适结构物体积高性混凝土水胶水量低水泥量部水化热混凝土温升高般超20℃强度发展快试件体积标养温度20℃混凝土温升低强度发展慢标养强度低结构物实际强度标养试件强度代表结构物实际强度果采取试件结构物条件现场养护两者强度相差提出试件温度踪养护（温养护）结构物部布点测温测定温度养护试件时调整养护温度试件结构物部始终保持相温度样处温养护试件强度代表结构物部真实强度
高强指南指出重工程应时抽取组标准立方体试件分进行标准养护密封温养护密封标准温度（20±3℃）养护实际结构中混凝土强度作出明确评估
2 试件破坏特征变化尺寸效应
研究表明：普通混凝土受压破坏时应力达破坏荷载30～40时出现初裂着应力增裂缝增互相联锁逐渐破坏破坏路径绕粗骨料破坏面粗糙响声加环箍效应作试件破坏成双锥体形高性混凝土强度高受压时应力s达破坏荷载65～75时开始开裂初裂出现较迟应力达80～90时裂缝集中渡区彼联锁应力达破坏荷载时破坏突然发生响声破坏线穿骨料破坏面滑形成劈裂性破坏两者受压时s～e曲线见图7
图7 受压时s～e曲线
试验表明高性混凝土受压破坏时增项影响素敏感性试件尺寸误差形状规整度表面光洁度位置偏心度试验机刚度压钣厚度球座灵敏度加荷速度试件含湿量试件取出时间长短等素测试结果影响十分突出
导致试验结果离散性求抽查试件应留组试验时严格仔细步规范化提高试验精度离散性增尺寸效应变试验表明尺寸折算系数强度增高变高强指南规定10×10×10cm试件折算成标准尺寸15×15×15cm折算系数表10取
表10 混凝土立方抗压强度折算系数K
fcu10 (MPa) K fcu10 (MPa) K fcu10 (MPa) K
<55 095 66～75 093 86～95 091
56～65 094 76～85 092 >96 090
（三）耐久性
混凝土材料耐久性结构物寿命维护安全具极重作历统计资料表明结构物程中失效破坏突发事发生耐久性够引起强度欠缺致国说1986年国家统计建设部统计468亿m2城镇房屋中半数需进行修缮加固中10～12亿m2需亟加固改造正常1995年统计60亿m2城镇民建筑中30亿m2需加固中10亿m2急需修理加固
公路方面2000年全国公路普查危桥9575座达323451延米长年需维修费达38亿元
铁路方面1994年秋调查统计铁路桥梁6137座存程度劣化损害约占桥梁总数1883000孔发生锈蚀2300预应力梁筋开裂需修补加固费约
4亿元2003年秋调查全路失格桥梁7352座约占桥梁总数1815中发生筋开裂3345孔面积锈蚀3390孔T型梁横隔版断裂3000孔中兖石线桥梁交付仅7～8年碱骨料反应开裂已投入量资金进行修补失格隧道3711座约占隧道总数655中严重漏水1763座导致钢轨锈蚀道床翻浆泥电力牵引设备漏电造成严重事隐患影响正常运行外严重腐蚀隧道1948座中成昆线部分区段交付仅3年22座发生腐蚀年已投入量资金维修改造加固
港工工程腐蚀更严重完全统计华东华南27座**引桥74已腐蚀破坏华南区7～25年18座**码头引桥中腐蚀破坏占8961座水闸4～20年腐蚀破坏占875码头建成5～10年产生腐蚀破坏知结构物腐蚀破坏数量范围广速度快惊耐久性良造成充分说明混凝土耐久性重应引起足够重视正年述工程结构耐久改变重视强度忽视耐久性传统观点胆提出配制耐久性设计中心高性混凝土新概念采低水量低水胶掺外加剂矿物细掺料提高耐久性高性混凝土核心耐久性显然耐久性耐久性差称高性混凝土抗渗抗冻抗蚀抗碳化抗碱骨料反应等方面普通混凝土高砼耐久性问题出现四新观点1 砼结构应耐久性设计重点改变传统强度中心旧观念2 强调耐久性整体种素作造成砼劣化破坏改变传统某单素作旧观念
：荷载+冰冻 荷载+冰冻+腐蚀
荷载+腐蚀 荷载+渗透+碱骨料
荷载+渗透
荷载+碱骨料反应
3 提出耐久性定量化设计新观点改变传统模糊设计旧观念根环境结构确保耐久寿命目标
4 提出耐久性环节相互配合协作新观点改变传统单部门负责旧观念求设计部门施工部门运营部门三方分工合作互相配合保证结构物耐久性
保证高性混凝土高耐久性中国工程院土木水利建筑学部年试验研究验证提出混凝土结构耐久性设计施工指南CCES012004）（简称耐久性指南）耐久性指南规定：结构耐久性包括设计施工中维护三方面设计结构物寿命重性分100年50年30年三等级环境素作程度分：忽略（A）轻度（B）中度（C）严重（D）非常严重（E）极端严重（F）六等级混凝土原材料选原：选C3A碱含量低水化热低水泥应选坚固耐久级配合格粒形良洁净骨料中粒形级配更重应选优质高效减水剂引气剂应选优质矿物细掺料混凝土配求结构寿命等级环境作等级限制水胶胶结材量见表11时限制胶结材量水量水量少水胶低低水胶（<040）条件粉煤灰充分发挥作耐久性利外水量少整水泥浆体体积骨料占体积抗渗抗氯离子扩散利关键降低水量施工方面相应规定外增加考虑耐久性构造措施裂缝控制特根寿命等级环境作等级提出保护层厚度允许裂缝宽度见表12作施工员施工程中应设法满足求确保混凝土耐久性
送审稿规定抗冻性求56d令期时抗冻融循环次数（快冻法）≮300次抗渗性求56d令期时抗渗等级应≮S20抗cl¢渗透性求56d令期时cl¢渗透值≯1000库伦抗中性化求水胶≯04抗裂性求现浇混凝土标养24h抗压强度≯12MPa
耐腐蚀性求56d令期时耐环境水土壤中害离子腐蚀极限允许浓度≮设计值体积稳定性求56d令期时干燥180d收缩值≯5´104徐变度求加荷180d徐变度≯40´106MPa抗压疲劳强度求56d令期时循环特征系数r015200万次疲劳抗压强度折减系数≮06抗碱骨料反应性求骨料碱活性≤010混凝土碱含量限值应满足≯3kgM3
表11 低强度等级水胶胶结材量(kgm3)
年限
环境作级 级（100年） 二级（50年） 三级（30年）
A C30 055 280 C25 060 260 C25 065 240
B C35 050 300 C30 055 280 C30 060 260
C C40 045 320 C35 050 300 C35 050 300
D C40 040 340 C40 045 320 C40 045 320
E C45 036 360 C40 040 340 C40 040 340
F C50 032 380 C45 036 360 C40 036 360
表12 表面裂缝计算宽度允许值(mm)
环 境 钢筋混凝土 预应力混凝土
氯离子腐蚀环境 01 级裂缝控制
干湿交水冻环境（氯盐硫酸盐） 02 二级裂缝控制
水中土中环境（氯盐硫酸盐） 03 二级裂缝控制
干燥环境 04 02
关耐久性质量检验耐久指南规定现场拌合物中取样需测定含气量抗冻等级氯离子侵入性三项指标关含气量抗冻等级测定现行标准方法测定没变化氯离子侵入性指标表征抗渗性测定方法变化高性混凝土密实性提高低水胶（<035）高性混凝土现行抗渗仪测试透水甚超C30等级高性混凝土符合抗渗标号求说明现行抗渗标号测定全面反映高性混凝土外界水气渗透性更反映氯离子硫酸根离子等扩散性必须寻求新测试方法取代现行水压法
种新方法气压法测混凝土渗透性基原理定压力测定气体混凝土介质中渗透扩散情况稳定测出渗透气体体积Q列公式计算出气体渗透系数K
L—试件厚度（cm）
P1—透气压力(MPa)
P2—气压力（MPa）
A—试件透气面积（cm2）
ga—空气单位容积质量1205×105(Ncm3)
Q—单位时间均透气量（cm3Sec）
测试精度达1012cmsec正确反映低水胶**度混凝土抗渗性求气密性混凝土求渗透系数K达1012cmsec数量级水
耐久指南附录B提出混凝土氯离子扩散系数快速测定方法基原理利浓度差扩散理试件浸泡含5NaclKoH溶液中接电源通电子快速迁移测出时间电流电压温度变化然测出氯离子扩散深度计算出氯离子扩散系数DRCM（m2s）
测出DRCM表13控制
表13 混凝土抗氯离子侵入性指标
年限级 级（100年） 二级（50年）
作等级
抗侵入性指标 D E F D E F
氯离子扩散系数DRCM(1012m2s)28天 <8 <5 <4 <10 <7 <5
电量指标(56天)库仑 <1200 <800 <800 <1500 <1000 <800
外美国ASTMC1202快速电量测定法测定通试件电量库仑值表示电量1000库仑时认抗氯离子性优良具体控制指标见表14
七发展前景
80年代出现高性混凝土国政府非常重视投入量力物力财力进行研究促进进步完善发展法国1996年提出高性混凝土2000项目投入550万美元美国作长期研究项目1994年起10年投入2亿美元进行研究开发瑞典1991～1997年出资5200万克朗实施高性混凝土研究计划日加挪威等国家投入量资金研究然研究资金足缺乏统规划低水重复研究较欧美尚定差距
研究容着重五方面：
（）原材料研究C3A碱含量低低热水泥高性水泥外加剂方面正研究新代功复合型高效减水剂机聚物接枝聚物等
（二）配合设计：计算机化正逐步完善
（三）性方面超高强高性混凝土研究正国蓬勃开展法国已推出抗压强度达800Mpa活性细粒混凝土（RPC）引起极关注次免振流流动性高性混凝土进步完善提高外高抗裂性纤维高性混凝土发展方解决收缩开裂脆性问题
（四）检测方法相容性试验拌合物流动性指标粘性指标泵性测试需进步完善提高硬化混凝土抗渗性氯离子扩散耐腐蚀性等系列检测技术需研究解决
（五）应方面：重方面绿色高性混凝土方发展量少熟料水泥掺合料推广掺量技术节节资源改善环境方面扩范围量中低强度等级（C20～C40级）方面延伸扩外结合铁路部门具体情况铁科院某研究员提出求希：
1 加强新代氨基磺酸盐系（ASF）聚羧酸盐系（POC）高效减水剂推扩应特点掺量减水率高坍落度损失含硫酸钠总碱量低含氯盐
2 推扩适度高掺量（30）粉煤灰高效减水剂双掺技术目前粉煤灰掺量较低未充分发挥粉煤灰功效水工建工港工系统定差距铁科院推出掺量：
C50～C60级结构高性混凝土 20～30
C25～C45级结构高性混凝土 20～40
C10～C20级填充性混凝土 30～60
3 推荐配合：粉煤灰掺量20FDN08
混凝土等级 原材料（kgm3） 水胶 坍落度
（cm） 抗压强度
(MPa)
水 水泥 粉煤灰 FDN
减水剂 5d 28d
C60 165 456 114 46 029 18~22 618 792
青藏线高性砼技术求
特殊性求：低温早强高抗冻高抗渗低收缩耐腐蚀外温差应力耐风蚀冻土热扰动
二砼类：根结构处环境功分：
恒负温现浇砼——年冻层钻孔灌注桩
正负温现浇砼——承台扩基础墩台等
正负温防渗砼——隧道衬砌
蒸养混凝土——预制梁轨枕涵入桩等
三技术策：
1 采325425级普硅水泥高抗硫水泥中热水泥
2 量降低水泥量水胶——见表14
3 拌合物坍落度满足泵送求
4 掺加功复合型外加剂（减水早强防冻引气保坍）矿物细掺料
5 采含泥量低坚固性针片状少连续级配砂石料
6 加强养护施工养护环境温度分O0100C200C考虑（正负温现浇砼）蒸养养护温度高≯500C（桥梁）≯600C（轨枕）
水胶水泥量控制表（表14）
砼类 水泥品种 水胶 水泥+外加剂+粉煤灰（kgm3） 外加剂() 粉煤灰()
灌注桩 325普硅 ≤040
≤038 400~440 10 10~15
基础 325普硅 ≤039 380~420 10 10~15
墩台衬砌 325普硅 ≤038
挡墙 325普硅 ≤037
梁体 425普硅 ≤034 480~500 10 515
轨枕 425普硅 ≤028
电杆 425普硅 ≤034
四推荐DZ型高性砼
特点：1 超塑化坍落度200mm泌水离析便施工
2 负温增强效果明显200C条件7d28d抗压强度期基准砼分提高20~4010~25
3 冻层热扰动入模温度500C时离钻孔灌注桩表面20cm处冻土温升30C1m处0660C2m处0210C
4 保坍性1h损失20~30mm
5 凝结时间适宜初终凝差般30~60min
6 温度范围广10~200C
7 高耐久性抗冻>300次 极限浓度达15000mgLCl渗透值<1000库伦风蚀磨耗率<05kgm2碱骨膨胀率降50
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