混凝土家族之“干硬性混凝土”by徐变十年

一、定义

干硬性混凝土是指坍落度小于10mm，显得干稠而难以流动的混凝土拌和物。

由于拌和物比较干稠，不易流动，因此对流动性的表示方法，与塑性混凝土不同。塑性混凝土用坍落度表示，而干硬性混凝土则用干硬度即维勃稠度(秒)表示。依据维勃稠度值的大小，干硬性混凝土拌和物可分为四级：

干硬性混凝土几乎没有什么流动性, 坍落度很小，施工时必须采用强力振捣密实，否则易产生较多孔隙而影响混凝土质量，成型需要外力的作用，比如压路机的碾压等。

二、性能特点

干硬性混凝土具有硬化快、密实度大、强度高、收缩小、水泥用量少等优点。

干硬性混凝土是一种快硬高强度混凝土，既能提高混凝土质量，又能节省水泥。采用干硬性混凝土，由于减少了单位用水量，在保持水泥用量不变的情况下，等于降低了水灰比，因而可以提高混凝土强度的50%左右。干硬性混凝土强度的提高，不仅表现在28d强度上，同时也可以大大提高早期强度：ld可以达到28d强度的15%，3d可以达到28d 强度的50%，7d可以达到28d强度的70%。这样，就可以在不采用其他加热养护的条件下，使混凝土达到快硬早强的目的：如果在冬季施工，采用干硬性混凝土，只要辅以简单的蓄热措施，就可以保证满足强度要求。在常温下施工，还可以起到提前拆模、增加模板周转率的目的。

干硬性混凝土与塑性混凝土比较，之所以能够提高强度，可以从干硬性混凝土的组织结构来进行分析。在混凝土中，如果砂率大，水泥浆多，则骨料间的砂浆层增厚。但由于砂浆是薄弱部分，因此混凝土强度不高。而干硬性混凝土，由于砂率小，水泥砂浆相对减少，经过强力振捣，石子在混凝土中将形成紧密的骨架，骨料间砂浆层较薄。当外荷作用时，主要由石子骨架来支承。由于石子强度高，所以混凝土强度就高。另外，由于干硬性混凝土用水量少，水灰比小，能减少析水，改善了界面区的结构，从而能增加混凝土的密实度，提高水泥浆与砂粒、水泥浆与粗骨料间的胶结强度。

由于干硬性混混凝土的用水量少，混凝土中的游离水分相应减少，内部留存的空隙和毛细管也随之减少，混凝土的密实性得以提高，从而可以大大提高混凝土的抗渗性和抗冻性。同时还可以提高钢筋的握裹强度，减小干缩等，其他一系列物理性能都可以得到相当的改善。

三、桥梁工程应用

1、广清高速省道S114跨线桥加固工程

省道S114跨线桥为主线上跨省道S114，结构为20m和30m左右的连续箱梁。为提高结构承载能力和耐久性，改善结构受力性能，加固采用布置在箱梁腹板外侧的有粘结预应力，并将墩顶附近腹板加厚，提高墩顶附近截面的抗剪承载能力。

设计考虑到加厚段与翼板下缘连接处，不易振捣密实，收缩后易脱开的特点，采用了10cm高的干硬性混凝土，并要求“先立模浇注腹板加厚段下部混凝土，在下部混凝土初凝之前灌注上部干硬性混凝土并成型”，较好的解决了这个问题。

2、椒江二桥组合梁桥面板

椒江二桥主桥为主跨480m的双塔双索面五跨连续斜拉桥,主梁截面采用半封闭钢箱组合梁。组合梁桥面板的混凝土收缩徐变受到钢箱梁的约束，易发生开裂现象，影响混凝土耐久性。

根据论文《椒江二桥C60干硬性混凝土配合比设计》，该桥桥面板采用了C60干硬性混凝土，取得了较好的效果。但从混凝土坍落度试验数据来看，不太满足干硬性混凝土对于坍落度的相关要求，是否可定义为干硬性混凝土，值得商榷。