探讨高强度混凝土

介绍了高强度混凝土的原材料、配制方法、适用范围及目前的研究现状。可以提高对高强混凝土的认识，值得推广。

建筑材料的概述

在建筑物中使用的材料统称为建筑材料，也是建筑工程和土木工程中使用的材料的统称。建筑材料主要分为三类，分别是装饰材料、结构材料和某些专用材料。装饰材料主要是指各种油漆、涂料、镀层、贴面以及具有特殊效果的玻璃等；结构材料主要是指竹材、木材、石材、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、水泥、混凝土、工程塑料以及复合材料等；专用材料主要是指用于防潮防水、防腐、防火阻燃、隔音、隔热保温以及密封等。

高强度混凝土的概述

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。近年来混凝土研究与技术仍在迅速发展，其主要发展方向是高强度混凝土与高性能混凝土，它必将是划时代的材料。

高强度混凝土采用高强度水泥、优质集料、较低水灰比、高效外加剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，通过常规工艺生产结合强烈震动密实作用等方法而获得高强度的混凝土。近年来，随着科学技术提升和建筑生产及消费市场的活跃，现代高强混凝土因其具有良好工作性能在国内外得到迅速发展，它寿命长、强度高、变形小、稳定性好、耐久性好，能适应满足现代结构工程对重载、大跨、高耸和承受恶劣环境的需要。

高强度混凝土的发展意义

对混凝土强度等级的提高，即发展高强混凝土，不仅会促进社会效益，而且有着显著的经济效益和结构效益，它是一个国家或地区在材料科学领域的研究水平的重要指标。随着建筑设计和结构设计越来越多样化，有越来越多的超高、超长、超大型混凝土构筑物，以及在极端环境下工作的混凝土结构，例如摩天大楼、跨海大桥都已十分普遍。当然，这就直接地需要混凝土向高强度发展。广泛地应用高强混凝土会减少相应建筑材料的使用以及改善结构构件的尺寸，例如可以将柱子做得比传统的更加细长。

高强度混凝土的配制

1.原材料的选择

高强度混凝土破坏时一般在骨料和分界面上，骨料强度比水泥石与粘结面的粘结强度大很多，则骨料先破坏的可能性小，即混凝土的强度主要来源于水泥石的强度及其与骨料表面的粘结强度，而水泥的强度等级、水灰比及骨料的性质又直接影响水泥石强度与骨料表面的粘结强度及其自身强度，故原材料的选择需从以上几方面着重考虑。

（1）水泥强度等级

水泥是混凝土中的活性组分，水泥的标号高低和矿物构成与混凝土的强度密切相关。高强混凝土的配制应选用性能稳定、强度等级为42.5以上的普通水泥或硅酸盐水泥。，

（2）骨料

高强混凝土宜选用粒径大于5mm的碎石或碎卵石。在混凝土配合比设计时，要求粗骨料的强度要大于硬化后混凝土的强度，粗骨料要求堆积密度大、针片状少、含泥量少、最大粒径不超过31.5mm；細骨料要求达到2.6以上的细度模数，含泥量低。

（3）混凝土外参剂

高强混凝土需采用低水灰比、高强度水泥及高水泥用量，必然会增大混凝土黏性，降低其流变性。所以必须使用高效减水剂。研究表明，减水剂的减水率达到25% ～35%为宜。根据季节或气候不同，高效减水剂或缓凝高效减水剂一般可作为优选外掺剂，从而满足强度要求和施工需要。

（4）外参优质矿物掺合料

现在应用有很多矿物掺合料，如粉煤灰、磨细矿渣、硅粉、沸石粉等，能增强拌禾口物的黏聚性以及提高混凝土的和易性。其中粉煤灰在混凝土中应用多年较为成熟，是一种优良的活性掺合料，可以说是混凝土的第六组成部分，在配制高强混凝土时常作为首选的掺合料。

2.高强度混凝土的配制

普通混凝土的配制步骤一般为配合比的计算、试配、调整，配制确定，此法同样适合于高强度混凝土的配制。配制高强度混凝土所采用的骨料及矿物掺合料和外加剂的掺量、品种，应通过试验确定。

我国高强度混凝土的发展现状

随着现代化进程的加快，我国对高强混凝土的研究和使用都有较大发展：

（1）根据引进前苏联研究成果，重庆建筑大学提出以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土，是一种重要的技术措施。

（2）中国建筑材料科学研究院提出采用525，625，725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂制备高性能混凝土，是一种重要的技术措施；

（3）绿色高强混凝土，智能高强混凝土，超高强混凝土是目前高强混凝土的几个发展方向。

结语

随着基础设施建设和现代科学的迅速发展，以及新的技术设备的生产和使用，对混凝土的研究工作逐渐从宏观步入亚微观和微观，从而分析出材料的组分、结构和性能的基本关系，会使得高强度混凝土有更高强、更经济、更绿色的发展。

（作者单位：西南科技大学）

作者简介：文琪鑫（1994—），男，四川南充人，西南科技大学土木工程专业2012级本科在读。