關于高性能混凝土配合比設計方法的相關探討

羅延安

中國水利水電第九工程局有限公司 550000

摘要：我國社會經濟不斷發(fā)展，帶動了建筑業(yè)的飛速進步。在建筑業(yè)中，混凝土是進行工程項目施工的主要材料，混凝土配合比設計對其質量有著直接而有效的影響，也對整體建筑的質量有著重要的影響。本文對高性能混凝土配合比設計方法進行分析與探討，以供相關人士參考與交流。

關鍵詞：高性能；混凝土；配合比；設計方法

引言

伴隨著國民經濟的不斷發(fā)展，建設高層、大跨度等等能夠承受惡劣環(huán)境所需要的混凝土結構物日益增加，這就使得混凝土不僅需要具備優(yōu)良的物理力學性能，還應該具備長期耐久性，一般混凝土已經難以滿足需求。高性能混凝土具備大流動性、高耐久型、高強度、自密實不振搗等等性能，其在我國建筑工程中運用日益廣泛。

1 高性能混凝土概述及其意義

高性能混凝土是一種新型的混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎之上使用現代混凝土技術而制作的混凝土，主要的設計指標是其耐久性。針對用途方面的要求，對下列方面的性能進行保證：耐久性、適用性、工作性、經濟性、穩(wěn)定性。因此，高性能混凝土在配置方面的特點是使用低水膠比，選擇使用質量優(yōu)良的原材料，加入數量足夠的摻和料與性能較高的外加劑。

2 高性能混凝土獨特的性能特征

高性能混凝土和普通混凝土相比，具備一些獨特的性能與優(yōu)勢，主要表現在以下幾個方面：

①具備相當的強度與較高的抗?jié)B能力，然而，高性能混凝土并非就是高強度混凝土，也存在一些低強度與中等強度的高性能混凝土。

②具備優(yōu)良的工作性能。高性能混凝土的拌合物一定要具備較高的流動性，并且其在成型時不發(fā)生分層現象與離析現象，容易充滿模型；泵送混凝土與自密實混凝土都具備優(yōu)良的可泵性與自密實性。

③具備長久的使用壽命。當其運用在一些特殊工程中特殊位置時，進行結構設計控制的主要因素是混凝土的耐久性，并非一般人們所認為的混凝土強度。使用高性能混凝土主要是為了保證混凝土結構的安全性能，可靠度最佳的能夠達到50～100年左右。

④高性能混凝土相比于普通混凝土而言，具備優(yōu)良的體積穩(wěn)定性，主要體現在硬化的初期，混凝土水化熱相對較低，硬化后期的收縮變形現象就相對較小。

總而言之，高性能混凝土能夠滿足現代建筑工程在結構功能方面的要求與施工工藝方面的要求；能夠有效延長混凝土使用壽命，在很大程度上降低了建筑工程造價。

我國經濟不斷發(fā)展，科學技術不斷進步，各類超長、超高、超大的混凝土構筑物，還有一些惡劣環(huán)境中所需要使用的重大混凝土結構——跨海大橋或者高層建筑等等，都屬于高性能混凝土的使用范圍。建筑方面的需求不斷增加，其施工環(huán)境異常惡劣，施工難度大，維修卻相當困難，對于混凝土的要求顯然越來越高，要求其不但具備優(yōu)良的施工性能，而且還應該盡量減小因澆筑所產生的不良影響，要求其具備更好的耐久性與更長的使用壽命。

3 高性能混凝土配合比的設計原則分析

高性能混凝土的配合比設計相對于普通混凝土而言更為重要，由于其具有普通混凝土所不具有的總用水量與低水膠比。因此，在對高性能混凝土進行配合比設計時，必須充分考慮其強度與耐久性，并且綜合考慮砂率、用水量、性能與水膠比等等各種因素，還應該遵循綜合設計的原則進行設計工作。

3.1對于配制強度原則的確定

由于高性能混凝土要滿足其強度方面的需求，因此混凝土配制強度必須要高于設計強度。就目前而言，我國針對高性能混凝土配合比確定中的抗壓強度標準仍然以有關規(guī)程中的規(guī)定作為基準。在尚無可靠強度統計數據與標準差數值的情況下，高性能混凝土強度配制標準，一定不能低于設計強度的1.15倍。

3.2對于適度的水膠比的確定

進行高性能混凝土制備的重要前提與基礎就是：使用較少的水與較多的水泥，但是并不一定水泥用量超過臨界值就能提高抗壓強度，有時會起到降低強度的作用。假使在混凝土制備的過程中，要使用液體外加劑，水膠比就應當對于高效減水劑中的水進行充分而適當的考慮。

3.3對于低用水量原則的堅持

針對高性能混凝土要具備較好的工作性能，其應該予以滿足。另外，還要對用水量進行最大程度的限制，進而抑制混凝土干縮現象，并且對水泥石界面和骨料的粘結力，以及混凝土和鋼筋之間的握裹力產生相對的作用。

3.4掌握適當的砂率也非常重要

砂率在很大程度上影響著混凝土工作性。高性能混凝土相對于中低強度等級混凝土而言，其所需要使用的粗骨料相對較多。當水膠比不同時，高性能混凝土最優(yōu)砂率也有所不同。通常情況下，要使得混凝土強度不斷增長，就一定要增加混凝土砂率，彈性模量也能因此而呈現出下降的趨勢。這個砂率的配比控制，需要根據粗細骨料的顆粒級配、膠凝材料的總用量和泵送的要求等這些系列因素，從而做出選擇和決定。

3.5把握好摻合料用量和高效減水劑的優(yōu)化原則

高性能混凝土摻合料與高效減水劑的優(yōu)化原則主要包含下面兩個方面：①摻合料和高效減水劑用量的優(yōu)化；②對于不同的摻合料的用量進行的優(yōu)化。由于相比較低的化學活性，粉煤灰對于混凝土初期的強度影響，一般比較大，在摻量比較高的情況下更是如此。為了對這個缺陷進行相應的彌補，粉煤灰加入之后，就要再加入復合活性比較高的超細礦渣粉，從而對火山灰效應進行相應的提高，并且對于體系里的微粒之間的化學誘導和交互進行有效的激發(fā)，這樣也能對于分體的化學活性進行相應的提高。

結語

綜上所述，高性能混凝土配合比設計相對較為復雜。由于高性能混凝土組成的成分相對較多，相互影響較大，稍有變化可能就會導致混凝土性能的變化。所以，一定要加強施工現場的管理工作，尤其應該注意嚴格控制原材料的質量、投料計量與順序，這樣才能保證高性能混凝土的質量。

參考文獻：

[1]劉斌，韓志強，范貴軍.大體積混凝土的配合比設計及原材料的質量要求[J].科技信息.2010（18）.12～13

[2]李劍勇.淺談高性能混凝土[J].科技資訊.2010（17）.25～26

[3]孫昌盛.淺談混凝土配合比設計[J].科技信息.2009（10）.17～18

[4]賀阿明.淺談高性能混凝土配制及質量控制[J].公路交通科技（應用技術版）.2011（09）.9～10