9.6.1

概述

高强混凝土是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的。除了对水泥、骨料和水的质量进行有效的控制外，配置高强混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂，以保证混凝土结构的稳定性和经济合理性。

1.高强混凝土的定义

由于各国之间的混凝土技术发展不平衡，其高强混凝土的定义也不尽相同；即使在同一个国家，因各个地区的高强混凝土发展程度不同，其定义也随之改变。在我国以前高强混凝土一般是指强度等级在C45级以上的混凝土。随着科学技术的进步，当今高强混凝土是指强度等级在C60级以上的混凝土。

2.高强混凝土的优越性

在一般情况下，混凝土强度等级从C30提高到C60，对受压构件可节省混凝土30%～40%，受弯构件可节省混凝土10%～20%。虽然高强混凝土比普通混凝土成本要高一些，但由于结构自重减轻，这对自重占荷载主要部分的建筑物具有特别重要的意义。再者，由于梁柱截面缩小，不但在建筑上改变了肥梁胖柱不美观的问题，而且可增加使用面积。

高强混凝土的密实性，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土，除高层和大跨度

工程外，还大量用于海洋和港口工程，耐海水侵蚀和海浪冲刷能力大大优于普通

混凝土，耐久性好；高强混凝土变形小，从而使构件的刚度得以提高，大大改善

了建筑物的变形性能。

9.6.2高强混凝土的原材料

高强度混凝土所用的原材料主要包括：水泥、砂石骨料、化学外加剂、矿物

掺合料和水等。

1.水泥

水泥是高强混凝土中的主要凝结材料，也是决定混凝土强度高低的首要因素，

因此必须根据高强混凝土的使用要求选择水泥。

主要考虑如下技术条件：

水泥品种和水泥标号；

正常养护，水泥早期和后期强度发展规律；

混凝土使用环境中，水泥的稳定性；

水泥其他特殊要求，如水化热的限制、凝结时间、耐久性等。

2.骨料

混凝土性质与骨料的性质密切相关。骨料的强度、孔结构、颗粒形状和尺寸以及骨料的弹性模量等都直接影响混凝土的相关性质，大体上混凝土强度上限随石料的强度成正比例提高。因此在配制高强混凝土时，对骨料的选择和要求是比较严格的。

粗骨料是混凝土中骨料的主要成分，一般占骨料的60%～70%，其性能对

高强混凝土的抗压强度及弹性模量起决定性作用。

高强混凝土对细骨料的要求与普通混凝土基本相同，在某些方面稍高于普通

混凝土对细骨料的要求。

3.外加剂

配制高强混凝土掺加一定量高效减水剂，是改善混凝土性能不可缺少的措施之一。大量工程实践证明，高效减水剂掺量虽较少，在按要求改善混凝土性能，尤其在混凝土强度增长方面，显示出十分显著的效果，已成为高强混凝土中重要的材料。

4.矿物掺和料

加入适量活性掺合料，既可促进水泥水化产物的进一步转化，也可收到提高混凝土配制强度、降造价、改善性能的效果。《高强混凝土结构设计与施工指南》建议采用的活性掺合料有粉煤灰、沸石粉、硅粉等。

5.拌合水

配制高强混凝土的用水，一般用饮用水即可，不得使用污水、工业废水、

pH值小于4的酸性水、硫酸盐含量大于1%的水以及海水，水中不得含有影响

水泥正常凝结与硬化的有害杂质。

9.6.3高强混凝土的配合比设计

高强混凝土配合比设计是根据工程对混凝土提出的强度要求、各种材料的技术性能及施工现场的条件，合理选择原材料并确定各组成材料用量之间比例关系的过程。与普通混凝土的配合比设计基本相同，只不过对水泥及骨料提出了更高的要求。

1.用高标号水泥配制高强混凝土

目前我国生产的高标号水泥一般是指42.5号、52.5号硅酸盐水泥，适用于配制C60强度等级的混凝土。如果配制更高等级的混凝土，必须采取其他相应

的技术措施。

2.在拌制混凝土中掺加高效减水剂

国内外实践表明，配制C60以上的高强混凝土，掺加高效减水剂是一项重

要的技术措施。

3.掺加优质、适宜的活性矿物掺合料

工程实践证明，掺加Ⅰ级粉煤灰或F矿粉，再配上高效减水剂，可以配制成C80的高强混凝土。掺加一定量的硅粉，再配上高效减水剂，可以配制成C

以上的超高强混凝土。

9.6.4高强混凝土配合比设计的步骤

2确定水灰比

2选用单位用水量

2计算水泥用量

2选择砂率

2计算砂用量

2确定初步配合比

2试配和调整

1.确定水灰比

高强混凝土水灰比的确定，可以根据普通混凝土的方法计算混凝土的试配强

度，然后再以试配强度计算水灰比。

（1）计算法

对于用卵石配制的高强混凝土：

f28=0.fk(C/W+0.71)

对于用碎石配制的高强混凝土：

f28=0.fk(C/W+0.62)

式中：f28——高强混凝土的设计强度（MPa）；

fk——水泥标号（MPa）；

C/W——混凝土的灰水比。

（2）查表法

查表法是简捷、快速确定水灰比的方法，对于一般的高强混凝土工程是完全

可以的，但对于重要或大型高强混凝土工程仅供参考。

混凝土强度等级与水灰比参考值

注：表中水灰比为不掺减水剂的参考值。

2.选用单位用水量

根据骨料的种类、最大粒径和混凝土拌合料设计，查表选择单位用水量。

3.计算水泥用量

水泥用量可按下式计算：

C=W.C0/W0

4.选择砂率

根据工程实践经验和统计资料分析，高强混凝土的砂率Sp一般控制在

0.28~0.32之间。

计算砂用量：VS+G=0一[(W/pW+C/pC)+10C]

式中：VS+G——砂石骨料的总体积；

W、C——混凝土中水和水泥的质量；

p、p——水和水泥的密度；

C——混凝土中含气量百分数，不使用引气型外加剂时C取1。

5.砂子用量

砂子用量可按下式计算：S=VS+G.SP.pS

式中：S——1m3混凝土砂子用量；

SP——砂率，SP=S/(S+G)x%；

PS——砂子的表观密度。

6.石子用量

石子用量可按下式计算：G=VS+G(1一SP).PG

G=(S一S.SP)/SP

式中：SG——石子的表观密度。

9.6.5高强混凝土拌合要求和质量控制

1.高强混凝土拌合要求

高强混凝土施工宜采用强制拌合方式，并运用二次投料法拌合，同时使用电

子计量和自动上料设备，确保拌合物的均匀性和满足设计配合比要求。

2.高强度混凝土施工过程的质量控制

2随时检查混凝土浇筑方法并控制浇筑质量；

2控制混凝土一次浇筑厚度，保证混凝土连续浇筑，时刻注意振捣情况；

2审查施工缝、后浇带处理的技术方案；

2选择适宜的温度条件和时间进行施工。