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超高层建筑高强高性能混凝土技术（HS-HPC）
概述
高强高性能混凝土（简称HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土），属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。
HS-HPC多用于超高层建筑的底层柱、墙和大跨度梁等，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。
原材料性能研究
原材料性能研究
原材料配比试验
砼工作性能研究
泵送设备选择
泵送系统设计
泵送工艺优化
高强高性能混凝土技术
泵送技术研究
施工操作性能指标
设计性能指标
研制配合比
图1-1高强高性能混凝土技术研究流程
工艺流程
原材料、气温、施工条件的调查研究→混凝土配合比初步确认→可泵性和易泵性性能评价→力学性能及耐久性能评价→混凝土拌制→工程泵送模拟试验→混凝土配合比调整
→混凝土拌制、运输→混凝土现场检测
施工要点
原材料性能要求
HS-HPC，混凝土坍落度不宜小于220mm，扩展度不宜小于500mm，倒置坍落度筒排空时间宜为5～20s，混凝土经时损失不宜大于30mm/h。
HS-HPC的水胶比一般不大于0.34，胶凝材料用量一般为480～600kg/m3，硅灰掺量不宜大于10%，其他优质矿物掺合料掺量宜为25%～40%，砂率宜为
35%～42%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。水泥强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
表1-1混凝土原材料性能指标表
名称
质量要求
水泥
不低于P·O42.5，符合GB175-2007
硅灰
符合GB/T18736-2017
矿粉
S95等级，符合GB/T18046-2017
粉煤灰
I级，符合GB/T1596-2017
石子
碎石5-16连续级配、碎石5-25连续级配
砂子
中砂、细砂
外加剂
高性能专用聚羧酸减水剂
表1-2混凝土原材料表
5-25石子
5-16石子
中河砂
细河砂
HS-HPC因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低C3A含量（＜8％）的水泥。
HS-HPC一般应控制粗细骨料的总量不宜过低，胶凝材料的总量不宜过高；通过掺加钢纤维可以补偿其韧性损失，但在氯盐环境中，钢纤维不太适用；采用外掺5％饱水超细沸石粉的方法，或者内掺吸水树脂类养护剂、外覆盖养护膜以及其他充分的养护措施等，可以有效的控制HS-HPC的自收缩。
混凝土配合比确认
高强混凝土的配合比应根据结构设计所要求的强度和耐久性、施工工艺所要求的拌制工作度与凝结时间，并充分考虑施工运输和环境温度等条件通过试配确定，经现场试验确认合格后，方可正式使用。
混凝土的施工配制强度必须超过设计要求的强度标准值，以满足强度保证率的需要，其超出的数量应根据混凝土强度标准差而定。
了解周边市场各种混凝土原材的各项性能指标，并根据配比指标要求，严格控制材料的含水率、级配及温度。
试配满足强度要求的混凝土，然后调整配比，使其在保证强度不变的前提下，实现可泵性指标，最后对上述混凝土的耐久性、自收缩等性能进行试验、微调。
高强混凝土配制强度应按下式确定：
fcu,0≥1.15fcu,k
式中：fcu,0——混凝土配制强度（MPa）；
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）。
高强混凝土配合比应经试验确定，在缺乏试验依据的情况下宜符合下列规定：水胶比、胶凝材料用量和砂率可按下表选取，并应经试配确定；
表1-3水胶比、胶凝材料用量和砂率
强度等级
水胶比
胶凝材料用量（kg/m3）
砂率（%）
≥C60，＜C80
0.28～0.34
480～560
35～42
≥C80，＜C100
0.26～0.28
520～580
35～42
C100
0.24～0.26
550～600
35～42
外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试配确定；配制高强混凝土宜采用高性能减水剂；配制C80及以上等级混凝土时，高性能减水剂的减水率不宜小于28%。
对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，高强混凝土中最大碱含量不应大于3.Okg/m3；粉煤灰的碱含量可取实测值的1/6，粒化高炉矿渣粉和硅灰的碱含量可分别取实测值的1/2。
配合比试配应采用工程实际使用的原材料，进行混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能试验，试验结果应满足设计和施工的要求。
大体积高强混凝土配合比试配和调整时，宜控制混凝土绝热温升不大于
50℃。
高强混凝土设计配合比应在生产和施工前进行适应性调整，应以调整后的配合比作为施工配合比。
高强混凝土生产过程中，应及时测定粗、细骨料的含水率，并应根据其变化情况及时调整