1砼的破坏
借助于砼的微观结构研究知道，加载前，砼内已有微裂缝的存在。这种微裂缝一般在较大骨料颗粒与砂浆或水泥石接触面处形成，通常称为粘结裂缝，主要是由于砼结硬过程中水泥石干缩引起的。这表明砂浆或水泥石与粗骨料接触处是砼的薄弱环节。荷载作用下，裂缝可在骨料与砂浆接触面上传播和发展，在水泥石砂浆体内甚至在骨料颗粒内产生，并传播发展。
裂缝的开裂和传播主要分为4个阶段，即干缩裂缝开裂阶段、稳定裂缝产生阶段、稳定裂缝传播阶段和非稳定裂缝传播阶段。在继续加荷时，由*大受拉截面内应力集中处产生非稳定裂缝，并迅速地传播开裂而导致砼的破坏。其方向大体与受拉方向垂直，贯穿试件的整体，表现出脆性特点。
裂缝的发源地是界面，然后向薄弱处延伸，*后贯穿试件。界面不仅受力前存在隐患成为裂缝的发源地，而且由于受力变形不一致造成裂缝进一步扩展。只有增强界面和提高砂浆强度才能阻止裂缝扩展。
2影响砼强度的因素及改善途径
砼的强度主要取决于骨料和水泥浆的强度，以及骨料与浆体之间的过渡区的强度。对于高强砼，由于是微脆性材料，各部分的空隙率以及孔隙的大小与分布状况，直接与浆体及界面过渡区的强度有关。
2. 1粗骨料
对于高强砼来说，骨料的性能对砼的抗压强度及弹性模量能起到决定性制约作用。粗骨料的大小、形状和矿物成分都对砼的强度发生作用。用于高强砼的粗骨料易选用密实坚硬的石灰岩碎石，*大粒径不超过20 mm，颗粒的各个方向尺寸要接近。
在做试验研究时，取当地骨料，碎卵石为经人工破碎的黄河卵石，碎石为经机器破碎后人工挑选的。对试验结果分析时发现， 7 d时，强度为碎石高强砼>碎卵石高强砼>卵石高强砼；而到了28 d时，则碎卵石高强砼>碎石高强砼>卵石高强砼。开始配制时出现强度上不去，一直认为是材性差，实际原因是骨料的破碎方法不当。在做材性试验时，专门做了两组对比实验，一组为碎卵石粗骨料（ SLG） ，一组为卵石和碎卵石参半的粗骨料（ LGS） ，其他各种因素大致相同，两组强度的对比见1.
从1可以看出，前7 d SLG的砼强度大于LGS的砼强度，到了28 d则相反。这是由于，起初阶段碎卵石的界面同胶体粘接较好，而卵石界面光滑，粘结性差。由于人工破碎，碎卵石级配不如天然卵石，再者冲击力又使其产生微裂缝， 28 d后，卵石同胶结层已粘结牢固，卵石强度大于碎卵石，又因级配合理而增大了界面面积，因而强度出现LGS> SLG.
碎石的颗粒形状取决于破碎机的工作机构。用冲击作用的破碎机如锤式破碎机、冲击式离心破碎机和反击式离心破碎机破碎，可使岩石造成*佳的同等立方体；用压碎岩石的破碎机如颚式、辊式和锥式破碎机破碎，可以获得含有大量板状和针状颗粒的碎石。对抗压强度为121～137 MPa的同一种岩石，将实验中用鄂式破碎机单级破碎与生产条件下用颚式、锥式和辊式破碎机两级破碎的情况进行对比，实验数据见。
在生产条件下破碎的碎石，质量得到提高是由于改善了颗粒形状，以及原来岩石中的一些强度较低的粉状形体首先被磨成粉状并加排除而造成的。因而在实验室中，采用人工碎石的方法影响了破碎卵石的质量，同时也使得破碎卵石产生了内部微裂缝，比机器碎石的效果要差。
由此可以得出，*好使用冲击作用的破碎机进行多级破碎，并将细粉粒级的粉末排除。选择*佳洗涤条件和工艺可以明显改善砼集料的质量，从而相应地也改善了砼本身的结构和性能。因此在骨料的改进方面重新选取了优质卵石，质地为青黑色的卵石，然后经人工用锤冲击破碎，再用25 mm的筛子过筛，人工挑选出针、片状卵石，使针片状含量小于5%，这样经过加工的碎卵石能配制出C70的高强砼。为改进后碎卵石的性能对比。
2. 2提高界面过渡层的强度
砼的性能取决于3个结构单元：水泥石、集料和它们之间的过度层。砼的整体性、渗透性和耐久性取决于接触层的特性。界面过渡层是指粗骨料与水泥石之间存在的厚度约几微米的界面层，对砼强度影响很大。
界面层的形成开始于砼混合物的加水拌和阶段，为了使水泥胶结料能紧紧包围在集料的表面，要求集料的表面是亲水性的，能很好地被水和水溶液湿润。原来实验采用的是某普通硅酸盐R525水泥，对比实验采用的是普通R525水泥。这种水泥的优点是早期强度高，粘结性能好。这样在振捣砼混合物阶段，可使集料颗粒*大限度地靠紧，并使水泥胶结料挤入所有细集料颗粒间隙和不平整处。根据C-C哥尔顿的资料，细集料颗料间隙的*佳厚度为40～100 m.
这样可以保证水泥胶结料和集料接触的致密性。水胶比对界面层的致密性有一定影响，水胶比过高时，有可能使砼分层，产生薄弱区域，由实验可知，*好取0. 27左右，水泥用量为550 kg/ m3，粉煤灰掺量10%，再掺入1. 0%的高效减水剂（ U NF-3C） .实验证明，这样能配制出C60高强砼，但有薄弱区出现。
为了提高界面过渡层的强度，在实验时，采用先对砂石提前用水冲洗，使其含水率控制在6%～8%之间；同时在搅拌前大约3 h，把减水剂用水和匀，这样在搅拌时就可形成水泥等胶结料同骨料的良好过渡层。
2. 3水胶比的控制
高强砼对水质的要求与普通砼相同，而水灰比则是控制砼强度的*为重要的一个参数。根据艾布拉姆斯公式两边取对数得到lg R= lg k1- w/ c lg k 2（ k1和k2为经验系数， w/ c为水灰比） ，即砼强度的对数与水灰比成线性关系，在水灰比为0. 4时为100%，在w/ c≤0. 4时，水灰比的细微变化可使强度有较大的变动，所以严格控制水胶比是保证高强砼质量的一个关键。
利用本地原材料，建议水胶比为0. 25～0. 33.实验室用0. 27的水胶比配制出C60的SG高强砼；用0. 305的水胶比配制出C65的高强砼；用0. 272的水胶比配制出C70的LGS（卵石同碎卵石）高强砼。为不同水胶比对强度的影响。
2. 4减水剂的选择
减水剂是指掺入砼混合料中，能够在保持砼工作性能相同的情况下，显著地降低砼水灰比的外加剂。由于水灰比的降低，砼硬化后的各方面性能（如强度、抗渗和耐久性等）也就得到改善。砼减水剂的减水率一般在10%～20%.
现今配制高强砼的复合减水剂主要有木质素磺酸盐类减水剂和UNF减水剂。掺入木质素磺酸盐的高强砼有如下特性：延缓水泥凝结，泌水性下降，水化热释放明显延缓，抗压强度有所提高，尤其显著提高早期强度。掺入U NF减水剂，其主要成分为聚次甲基萘磺酸钠甲醛缩和物，其特性为孔隙率下降，抗渗性、抗冻性、耐久性均有所提高，对砼增强效果不理想。
在实验室中配制高强砼，减水剂采用U NF-3C减水剂。掺入1. 0%的UNF-3C配制出的C60， C65高强砼，实验得出回归关系证明是负影响因素。这说明掺加UNF-3C减水剂对强度的增加不理想，改善途径为调整材料，采用改进的U NF-3C，从省建七公司实验室的试验和*近材性实验研究表明，减水率在20%以上，可有效地降低水灰比，提高砼的强度。
2. 5粉煤灰
粉煤灰是热电厂燃烧煤粉后获得的工业废料，是一种硅酸盐类矿物掺合料。它能改善拌和料的流动性，这主要是与其玻璃体的光滑球形表面有关，能减少砼拌和料的用水量，减小泌水和离析，因此用泵送高强砼更应该掺入适量的粉煤灰。粉煤灰还能提高砼的抗渗性，并能减少拌和料的坍落度损失。
应用粉煤灰时必须注意，它的物理性能及化学成分有很大的差异，这与电厂的燃烧工艺、原料煤的成分及收集方法等有很大的关系。按GB 1596D79的规定，将粉煤灰分为三个等级。配制高强砼宜选用Ⅰ级灰，原因为其颗粒较细且需水量较低。一般认为，细度的增大和碳含量的增多都会使粉煤灰的需水量提高。兰州某建筑节能材料厂生产的磨细粉煤灰，在实验中表现出增大了胶结料的标准稠度，从而要提高坍落度，则应加大用水量。粉煤灰的掺入有损于胶砂强度，且掺入越多，损失越大。
要想更好地利用粉煤灰配制高强砼，提高经济效益和社会效益，则应提供质量稳定的粉煤灰，提高表面积比。采用某热电厂的Ⅰ级灰，其烧失量小，细度高，有利于提高砼的强度。从实验结果可看出，用该Ⅰ级灰，对砼的后期强度还很有利。
2. 6搅拌顺序
砼搅拌时的投料顺序对砼强度和拌和料的坍落度有很大影响。在试验过程中，应结合具体配合比及原材料情况，选择*优方案，以满足高强砼的性能要求。目前，工程实际中有很多搅拌程序，常见的方法有一次投料法、水泥裹砂造壳法、双机搅拌法、分次加水法和先拌水泥浆法。
搅拌程序对砼强度有较大的影响。对于普通强度砼，水和水泥、砂先得到混合效果比较好，这与水泥能充分水化及改善水泥-骨料的过渡层性能有关。砼强度依搅拌程序的不同而有差异。与一次投料法的抗压强度相比，水泥裹砂造壳法的高约10%～20% ；双机搅拌法的高约20% ；分次加水法的高7%～10% .
实验时总结前几次的经验，调整砂、石的初始含水状态，同时又不改变高效减水剂滞后添加。在搅拌顺序中，用水量W1约占总用水量的1/ 3； W2则为一个基本固定的值，以能完全、迅速溶解减水剂（ UNF-3C）为准，约占总用水量的1/ 6； W3则是根据观察拌和坍落度的情况来调整的。从实验结果看，这种搅拌程序取得了很好的效果。搅拌顺序如下：
砂、粉煤灰、水泥→强制式搅拌机30 s，加入石子30 s，加入W 1 30 s，加入W 2，Ad及W 3 60 s测坍落度和容重振动台→成型→水中养护， 18～20℃
3结论
1）采用优质石料，选取好的破碎卵石，可大大提高砼的强度。
2）采用改进的减水剂，提前清洗粗、细骨料，可提高界面过渡层的强度。
3）根据兰州本地区的原材料，选取普通R525水泥、Ⅰ级粉煤灰、合适的水胶比可配出C70的LGS高强砼和SLG高强砼。
4）搅拌顺序对砼的影响很大，采用本文的搅拌顺序可比通常的搅拌顺序提高8～10 M Pa，坍落度可增大30～60 mm.
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