10-8-1 高性能混凝土原材料
1．水泥 并不是所有水泥都适合配制高性能混凝土，配制高性能混凝土的水泥应该有 更高的要求，除水泥的活性外，应考虑其化学成分、细度、粒径分布等的影响。 在选择时应考虑下述原则： （1）宜选用优质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。无论是在水泥出厂前还是 在混凝土制备中掺入的矿物掺合料，都需要比水泥熟料更大的细度和更好的颗粒 级配。 （2）宜选用 42.5 级或更高等级的水泥。如果所配制的高性能混凝土强度等 级不太高，也可以选用 32.5 级水泥。 （3）应选用 C3S 含量高、而 C3A 含量低（少于 8%）的水泥。C3A 含量过高， 不仅水泥水化速度加快，往往会引起水泥与高效外加剂相互适应的问题，不仅会 影响超塑化剂的减水率，更重要的是会造成混凝土拌合物流动度的经时损失增 大。在配制高性能混凝土时，一般不宜选用 C3A 含量高、细度细的 R 型水泥。 （4）水泥中的碱含量应与所配制的混凝土的性能要求相匹配。在含碱活性 骨料应用较集中的环境下，应限制水泥的总碱含量（Na2O+0.658K2O）不超过
剂不仅减水率低（一般 10%以下），而且掺量较低（如木钙不能超过 0.3%），超 过了反而有害，而高效减水剂则可高比例掺入水泥，除经济因素外，对混凝土并 无不利影响。常用的高效减水剂主要是三聚氰胺系、萘系和胺基磺酸盐系。目前 国内高效减水剂以萘系为主，产品型号有 NF、UNF、FDN、NSZ、DH、SN 及 NNO 等。三聚氰胺系为树脂类高效减水剂，产品型号有 SM、JZB-1、SP401 等。胺基 磺酸盐系有 AN3000、DFS-II 等。
加入引气剂的混凝土，必须采用机械搅拌，搅拌时间不小于 3min，也不宜 大于 5min，采用插入式振动器时，振动时间不应超过 20s。
3．矿物细掺合料 矿物细掺合料是高性能混凝土的主要组成材料，它起着根本改变传统混凝土 性能的作用。在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料，可以起到降低温 升，改善工作性，增进后期强度，改善混凝土内部结构，提高耐久性，节约资源 等作用。其中某些矿物细掺合料还能起到抑制碱-骨料反应的作用。可以将这种 磨细矿物掺合料作为胶凝材料的一部分。高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥 加矿物细掺合料之比。 矿物细掺合料不同于传统的水泥混合材，虽然两者同为粉煤灰、矿渣等工业 废渣及沸石粉、石灰粉等天然矿粉，但两者的细度有所不同，由于组成高性能混 凝土的矿物细掺合料细度更细，颗粒级配更合理，具有更高的表面活性能，能充 分发挥细掺合料的粉体效应，其掺量也远远高过水泥混合材。如磨细矿渣的掺量 可以占胶凝材料总量的 70％，甚至到 80％。高性能混凝土应首选用需水量小的 矿物细掺合料。 不同的矿物细掺合料对改善混凝土的物理、力学性能与耐久性具有不同的效 果，应根据混凝土的设计要求与结构的工作环境加以选择。使用矿物细掺合料与 使用高效减水剂同样重要，必须认真试验选择。 （1）粉煤灰 高性能混凝土所用粉煤灰从原材料上有所要求，要选用含碳量低、需水量小
为了改善高效减水剂的性能，降低成本，常常将高效减水剂与缓凝剂一起使 用。通过优化各外加剂的比例和掺量，可以获得改善混凝土强度增长性质，改善 拌合物工作性和减少流动性经时损失。目前我国生产的高效减水剂产品多是这样 复合配制而成的，有时在复合配制时掺入“载体”以降低成本，如此对配合比设 计带来麻烦。建议选购合适的高效减水剂母体，再根据性能要求和所用原材料进 行试配。即使同为萘系高效减水剂，不同生产厂家使用的原料和工艺也不尽相同， 这更提出了注重复合配制和试配的重要性。
（2）其他外加剂 在高性能混凝土中，为了改善拌合物及硬化后混凝土的性能，常常也引入一 些其他的外加剂，如缓凝剂、引气剂、防冻剂、泵送剂等。 预拌混凝土的大量使用，常常需要调剂混凝土拌合物的凝结时间，在夏季施 工以及大体积混凝土施工中更为突出，往往需要复合使用缓凝剂。 缓凝剂的缓凝效果和水泥组成、水胶比、缓凝剂掺入顺序、外界环境等有关。 如 C3A 和碱含量低的水泥，缓凝效果较好；在混凝土搅拌 2~4min 后掺入，比将
缓凝剂加入拌合水中，凝结时间可延长 2~3h。掺有粉煤灰的高性能混凝土，凝 结时间随掺量增大而不断延缓，掺矿渣粉或硅粉等对凝结时间影响相对较小。不 同缓凝剂亦存在与高效减水剂和水泥的相容性问题，应通过试验确定。
引气剂配制高性能混凝土，虽然混凝土的强度等级不是很高，但提高了混凝 土的工作性和均质性，改善了混凝土的抗渗性和抗冻性。用于混凝土的引气剂主 要是聚乙二醇型的非离子表面活性剂。引气剂在混凝土中形成大量均匀分布、稳 定而封闭的微小气泡，可以进一步提高混凝土的流动性和改善混凝土的耐久性。 但是由于气泡的引入提高了混凝土的孔隙率，因而使混凝土的强度及耐磨性有所 降低。
0.6%。 （5）在充分试验的基础上，考虑其他高性能水泥。 2．外加剂 用于高性能混凝土的外加剂主要是高效减水剂，其次还有缓凝剂、引气剂、
泵送剂等。 （1）高效减水剂 高性能混凝土离不开高效减水剂。任何一种外加剂都有一个与水泥等胶凝材
料适应性问题，应通过试验来确定。 高效减水剂的减水率应该在 20%以上，有时甚至高达 25%以上；普通减水
10-8 高性能混凝土Байду номын сангаас
高性能混凝土是用现代混凝土技术制备的混凝土。它是相对于普通混凝土而 言，因而它不是混凝土的一个品种，而是以广义的动态的可持续发展为基本要求 并适合工业化生产与施工的混凝土的组合。高性能混凝土的基本条件是有与使用 环境相适应的耐久性、工作性、体积稳定性和经济性。
高性能混凝土水化硬化特点：高性能混凝土配制的特点是低水胶比、掺用高 效减水剂和矿物细掺料，因而改变了水泥石的亚微观结构，改变了水泥石与骨料 间界面结构性质，提高了混凝土的致密性。高性能混凝土的制备不应该仅是水泥 石本身，还应包括骨料的性能，配比的设计，混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护 以及质量控制，这也是高性能混凝土有别于以强度为主要特征的普通混凝土技术 的重要内容。