近年来，随着混凝土外加剂技术的快速发展，以超低水胶比、超高强度为特点的高强、超高强混凝土也得到迅猛发展，广泛应用于超高层建筑、大跨度桥梁、漂浮结构等工程。一般，高强混凝土强度等级在C60～C90范围内，超高强混凝土在C100及以上。为保证其强度满足设计要求，得到良好的施工性能与耐久性，高强、超高强混凝土在原材料选择上有什么要求呢？

　　一、原材料的选用

　　1、水泥

　　在国家标准中，水泥强度等级是水灰比0.5时水泥胶砂28d抗压强度的结果。而制备高强、超高强混凝土时，水胶比要降低到0.27～0.18范围，甚至更小。目前所使用的水泥强度等级从P·O42.5级到P·II52.5R级不等，但有文献指出水泥胶砂28d抗压强度不宜小于52MPa，混凝土强度才可得以保障，对C100及以上强度等级的超高强混凝土使用P·O52.5或P·II52.5R水泥更为理想。

　　水泥强度满足要求前提下，需尽可能选用标准稠度需水量小的水泥品种，否则单方用水量难以控制；另外，应当选用中低热水泥，降低水泥水化放热，有利于混凝土耐久性。在配制高强、超高强混凝土时需注意胶凝材料间的合理搭配，而非单纯提高水泥用量。C80～C100混凝土，水泥用量在302～535kg/m3范围内变化，但总胶凝材料基本在550～600kg/m3范围内变化。

　　2、矿物掺合料

　　影响高强、超高强混凝土强度最主要的因素是水泥在胶凝材料中所占比例，在一定范围内，随水泥掺量增加，混凝土强度增大。但制备C80及以上强度等级的混凝土，矿物掺合料是必不可少的组分，常见的有硅灰、矿渣粉、粉煤灰、微珠粉、天然沸石粉等。研究表明，硅灰具有较高活性，可以在短时间内与水泥水化反应生成的Ca(OH)2发生二次反应，生成低钙型C-S-H凝胶，能改善混凝土界面结构，提高混凝土强度，尤其是早期强度。

　　用于高强超高强混凝土中时，硅灰性能应符合下述质量指标：一是活性无定形SiO2含量不小于90%；二是比表面积不小于18000m2/kg；三是密度在2200kg/m3左右；四是平均粒径0.1～0.2μm。掺入硅灰混凝土粘度会增大，导致混凝土泵送施工困难，硅灰与微珠粉复掺使用时能发挥超叠加效应，可获得良好的工作性能，既可满足早期强度要求，同时后期强度增长稳定。由于硅灰需水量较大、对收缩不利，其掺量一般控制在8%以下。

　　高强混凝土采用粉煤灰可以改善流动性，降低水化放热和用水量，通常使用Ⅰ级粉煤灰。当混凝土强度等级大于C100时，不再掺加粉煤灰，主要是混凝土结构中未发生水化反应的空心玻璃珠成为缺陷，影响超高强混凝土的强度。

　　天然沸石粉用于高强、超高强混凝土时，随掺量增加，混凝土坍落度变小，需水量增大，强度轻微降低，但对混凝土收缩有明显改善作用。

　　3、外加剂

　　高强、超高强混凝土的制备需采用高性能减水剂，其性能优劣并非体现在减水率上，而在于混凝土强度与和易性的平衡，既保证混凝土含气量不能太高（低于2.5%），又要有良好扩展力。由于不同类型减水剂对混凝土强度影响也不同，因此减水剂选用要根据胶凝材料来定，使用上要有明显的饱和掺量、较低的掺量和较小的坍落度损失等。减水剂需选用高浓度型，在使用时也要考虑减水剂的含水率。高强、超高强混凝土胶材用量大，收缩需重点考虑，常使用膨胀剂及增强养护的外加剂，膨胀剂品种和掺量要慎重选择，以控制合适的限制膨胀率和限制干缩率。

　　4、骨料

　　高强、超高强混凝土所用碎石粒径较小，一般为5～20mm，一是从材料界面结构考虑高强高性能混凝土需选用较小粒径的骨料，二是与高强混凝土浇筑部位钢筋密集有关；但对于某些钢管混凝土，内部没有钢筋笼的情况，骨料粒径可适当增大。粗骨料石粉含量对混凝土强度与和易性影响较大，石粉含量较多，减水剂减水效果变差，用水量增加，坍落度损失增大，粘结强度也会削弱。

　　砂对高强和超高强混凝土的影响主要体现在混凝土和易性方面，应使用细度模数2.6～2.9的中砂，适宜砂率对高强混凝土强度影响不大，砂率在最佳值时混凝土可泵性可得以改善。

　　粗细骨料使用的比例，需经大量试验确定，选择合适浆骨比，对混凝土拌合物工作性的改善效果显著。此外，骨料宜保持面干状态，避免生产含水率不精准造成配合比失真，骨料仓密封是切实可行的办法。

　　5、水

　　搅拌站废水含有残留减水剂、未水化的水泥悬浮颗粒、石粉胶团等，随搅拌时间不同废浆水浓度不同，生产高强混凝土控制上很难操作，必须采用自来水进行生产。试验结果表明采用相同配合比时，回收废水、天然雨水和自来水制备的混凝土凝结时间和强度差异较大，前两者均延长混凝土凝结时间，但会削弱强度。

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　　山东华伟银凯建材科技股份有限公司，科技创造未来，让混凝土施工可以更轻松。主营产品：聚羧酸高性能减水剂、混凝土高效减水剂、增强剂、速凝剂等。

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