还要求配制高性能混凝土所用的 原材料为当地易得。另外，考虑到所配制混凝土的强度、塑性以及与型钢的粘结性能要求， 根据最大密实度理论对混凝土材料中粗细骨料的颗粒级配进行优化，使粗细颗粒互相有良 好的填充，以减少骨料的空隙率；同时，一般水泥的平均粒径为20~30μπι，小于ΙΟμπι的颗粒 并不多，而活性矿物掺合料的颗粒粒径远比水泥颗粒粒径细小，I级粉煤灰的平均粒径为8 ~12μπι，能填充水泥颗粒之间的空隙，硅灰的平均粒径更小，为0.10~0.26μπι，能填充水泥 颗粒与粉煤灰颗粒之间以及粉煤灰粒子之间的空隙，故此在所配制的高性能混凝土材料中 对胶凝材料部分的颗粒级配进行优化也至关重要。而外部劣化因子(如硫酸盐等因子)对混 凝土的侵蚀性很大程度上取决于混凝土的空隙构造，而这正是造成混凝土耐久性问题的主 要原因。活性矿物掺合料(粉煤灰、硅灰）的掺入，降低了水泥颗粒之间和界面的空隙率，使 水泥石结构和界面结构更为致密，阻断了可能形成的渗透通路，从而使所配制的高性能混 凝土的抗渗性大幅度提高，水及其它各种侵蚀介质（CL'S042'C02等）均难以进入混凝土 内部，并可减少碱-硅反应的发生几率和次氯酸钙的生成几率，其强度和耐久性能得到大幅 度提高。即当水泥石结构和界面结构中大于Ο.?μπι的大孔含量较低时，将有利于所配制高性 能混凝土的各项性能的改善，否则，对所配制高性能混凝土的强度、抗渗性能、抗腐蚀性能 和耐久性能均不利。
[0044]以活性矿物掺合料取代部分水泥后，还可以使水泥颗粒空隙中的一部分水分被填 充其内的矿物掺合料置换出来，可使水泥净浆的流动度增大。但也并不是所有的矿物掺合 料都具有这种显著的增塑效应，主要是由于部分活性矿物掺合料的比表面积太大或者其本 身具有多孔结构，虽然其取代水泥后能置换出水泥净浆中的部分水分，但由于其本身吸水 或润湿表面需要较多自由水，导致水泥净浆的流动性并不增大。为了保证所研制高性能混 凝土的高工作性能，本发明采用高效减水剂和活性矿物掺合料复合掺入的方法，在两者的 协同工作下，活性矿物掺料的微细颗粒不仅充分发挥了它们的填充效应，并将填充于空隙 之中的水分置换出来，使颗粒之间的间隔水层加厚;另外，活性矿物掺合料的微细颗粒吸附 了高效减水剂分子，其表面形成的双电层电位所产生的静电斥力大于粉体粒子之间的万有 引力，促使粉体颗粒分散，并进一步加剧水泥颗粒的分散，使水泥净浆的流动性增加，从而 有效地改善了混合料的流动性；同时，活性矿物掺合料的复合掺入降低了水化热，可提高混 凝土的体积稳定性;另外，由于二次水化作用，混凝土的密实度提高，界面结构得到改善，同 时由于二次反应使得易受腐蚀的氢氧化钙数量降低，因此掺加粉煤灰和硅灰后可提高混凝 土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等。由于活性矿物掺合料比表面积巨大，吸 附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量，游离碱数 量的减少可以抑制或减少碱集料反应，进而提高了混凝土的耐久性。
[0045]用于配制高性能混凝土的原材料中的骨料相对于混凝土自身性能应具有较高的 固有强度、韧度和稳定性，以能够抵御各种静态和动态应力、冲击及磨蚀作用，而不会导致 所配制混凝土性能的下降。低强度混凝土在破坏时，水泥浆体与骨料的粘结界面是薄弱环 节，裂缝是沿着水泥浆体与骨料的界面出现的，骨料一般不会破坏，且外界侵蚀也往往从此 界面开始发展。由于不同骨料的表面状态不同，导致水泥浆体与骨料之间的粘结强度也不 相同，通常情况下碎石较卵石有较高的粘结强度;另一方面，水泥浆体中粉煤灰和硅灰含量 比例不同时的粘结强度相差亦很大，掺粉煤灰和硅灰时，水泥浆体与骨料之间的粘结强度 比不掺时显著提高，而且双掺粉煤灰和硅灰时比单掺粉煤灰时的粘结强度有较大程度的提 高。本发明的研究中选用的细骨料采用颗粒圆滑、质地坚硬、级配良好、含泥量小的中粗河 砂;粗骨料为表面粗糙、质地优良、级配良好的以花岗岩、玄武岩为主要成分的人工碎石，其 最大粒径应控制在20~25mm范围内。这样，混凝土的均勾性又得到了进一步的提升，从而使 混凝土更加密实，强度(包括与型钢之间的粘结强度)也能进一步得到提高。
[0046]本发明在制备时采用水泥裹砂石法(又称改进的SEC法)混凝土搅拌工艺，在强制 式搅拌机中进行搅拌，其投料顺序为:先将聚羧酸系高效减水剂和复合激发剂均匀拌入称 量好的水中，加入细骨料和拌有高效减水剂和复合激发剂用水总量1/3的水-搅拌均匀（1 ~2分钟)-加入粗骨料和拌有高效减水剂和复合激发剂用水总量1/3的水-搅拌均匀(2~ 4分钟)-加入全部胶结材料(水泥、硅灰和粉煤灰)-搅拌均匀(2~3分钟)-加入消泡剂和 剩余拌有高效减水剂和复合激发剂的水-均匀搅拌(2~3分钟)-休息3分钟后再搅拌至均 匀(2~3分钟)-出料。这种工艺能尽量减少水泥颗粒及活性矿物颗粒在混凝土搅拌时到处 飞扬，并可提高所制备混凝土的强度(包括与型钢之间的粘结强度），且所制备的混凝土不 宜出现离析现象，泌水少，工作性能相对较好。
[0047] 实施例：
[0048] ( - )原材料
[0049] 1.水泥
[0050]选择质量稳定、性能较好的秦岭牌P · 0 42.5R水泥，使用前与聚羧酸系高效减水 剂进行两者之间的适应性试验，试验方法采用现行建材行业标准《水泥与减水剂相容性试 验方法》JC/T 1083-2008中的方法，与聚羧酸系高效减水剂相容性良好。所选水泥性能指标 符合国家现行相关标准的要求，其碱含量少、水化热低、需水性也低。
[0051] 2.骨料
[0052] 细骨料采用颗粒圆滑、质地坚硬、级配良好的中偏粗、灞河砂，砂的品质符合现行 建材行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JC/T 52-2006及国家标准《建筑 用砂》GB/T 14684 - 2011中规定的优质砂标准。其细度模数为2.8,含泥量和泥块含量均控 制在0.5% (以质量计）以下，氯离子含量控制在0.05% (以干砂的质量计）以下。
[0053] 粗骨料采用质量致密坚硬，强度高，表面粗糙，粒形为近似球形，针、片状含量小， 级配良好的人工碎石，其主要成分花岗岩和玄武岩含量（以质量计)不低于90%。碎石的品 质符合现行建材行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JC/T 52-2006等相关 标准的规定要求。骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配制的混凝土强度高20%以上。 最大粒径应控制在20~25mm之间，含泥量控制在0.5%以下，针片状颗粘含量不宜大于5%， 且不得混入风化颗粒。
[0054] 3.粉煤灰
[0055] 采用燃煤工艺先进的电厂生产的优质I级粉煤灰。其品质符合国家标准《用于水泥 和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596 - 2005等相关标准的规定要求，其细度(0.045mm方孔筛筛 余，％ )应不大于12%，烧失量应不大于5%，S03含量应不大于3%，含水量应不大于1 %，需 水量比应不大于95%，比表面积应大于400m2/kg。
[0056] 4.硅灰
[0057]采用冶炼工艺先进的工厂生产的优质硅灰。其品质应不低于国家标准《砂浆和混 凝土用硅灰》GB/T 27690 - 2011等相关标准的规定要求，且硅灰中的二氧化硅含量应不小 于85%，含水率应不大于3%，烧失量应不大于4%，氯离子含量应不大于0.1 %，火山灰活性 指数应大于90%，比表面积应不小于15000m2/kg。
[0058] 5.高效减水剂
[0059] 经过大量尝试性对比试验及与水泥相容性试验，该发明所选用的高效减水剂为聚 羧酸系高效减水剂，其品质应不低于现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076-2008等相关标 准的规定要求，所选用高效减水剂的减水率应大于25%。所选用高效减水剂的最大饱和掺 量不小于全部胶凝材料总量的2.5%，采用同掺法，且使用前需与所选择的水泥品种进行相 容性试验。
[0060] 6.复合激发剂
[0061]选用由发明人所在研究团队自主研制的适用于型钢混凝土组合结构低强高性能 混凝土的激发剂，是在经过对掺有硅灰的粉煤