基于高性能混凝土配合比設計中常見問題及質量控制措施

羅玉秋

摘要：高性能混凝土在工程配合比設計過程中，要確保其應用質量，就需要進一步重視設計要點，從配合比出發，做好相關設計工作和質量控制工作，確保高性能混凝土的應用效果能夠得到保障，文章重點對高性能混凝土配合比設計中常見問題及質量控制措施進行了簡要的分析。

關鍵詞：高性能混凝土;配合比設計;常見問題;質量控制措施

一、引言

隨著我國社會經濟水平的提升，建筑業也處在快速發展的階段。在建筑業高速發展的時期，同時出現了大量的工程質量安全問題，因此，對于建筑材料的質量管理應該進一步加強。作為一種穩定性高，耐久性高，強度好，工作性能強的高性能混凝土，它能夠更好地發揮高性能混凝土的功效，盡量減少建筑事故的發生。

二、配合比設計過程中常見的問題

（一）雙摻控制問題

在設計流程中，雙摻控制問題是一個非常大的問題，在設計中，對于礦渣粉的摻入量是沒有嚴格標準的，由施工方自行計算摻入，所以在實際工作中，容易發生盲目提高摻量造成混凝土凝結時間延長，嚴重影響工程進度，此外，摻入過量的礦渣粉會造成混凝土的長期塑性，影響混凝土的強度，對工程的質量是一個很大的威脅。在實際操作過程中，相關施工方應當根據實際工程的要求、結構特點以及強度、施工氣候計算出需要摻入的礦粉量，通常，水泥中的 C3A 含量不應該超過總量的 0.8%，這樣可以對礦渣粉的質量起到一定的保障，避免出現凝結時間長、強度低的情況。此外，需要尤其注意的是在冬季里施工時，要選擇非緩凝型減水劑，抹面工作時也要注意選擇恰當的時期。

（二）粗細骨料配比分析

粗細骨料的質量和配合是決定混凝土的性質的一個關鍵因素。高強度的混凝土水泥石強度高，因此在配比設計過程中，最好能夠避免選擇風化程度嚴重的母巖來加工粗細骨料，最好選擇風化程度較輕的巖石、破碎砂石，并嚴格把控碎石顆粒的直徑，避免出現混凝土不均勻的現象，充分保證質量。高強度的混凝土水泥石水灰比例較低，水泥中的部分材料主要是為了起微細填料的作用。在選用原料的過程中，在單方混凝土中增加粗骨料用量能夠有效節約水泥用量，最大程度減小空隙的存在。

（三）優化配合比設計，保證混凝土質量

（1）在一些對工程水泥耐久性需求比較高的工程，要把水膠比控制在0.42以下，在這一數據依據的保證下能夠更好地控制氯離子的擴散系數并保證抗滲指標。

（2）對于不同強度要求的工程，要把凝膠材料的總量控制在400kg/m3左右，最大不能超過500kg/m3。當需要在凝膠材料的總量固定的情況下進行配比設計時，為了保證混凝土的耐久性，要與相同強度的傳統混凝土用量相同。

（3）要想保證混凝土的彈性模量，就要充分保證砂率控制在45%以下。混凝土配比設計工作中，水膠比和砂率要分別控制在 0.25 左右和 35%左右，聚羧酸系高性能減水劑摻量在 1%左右;粉煤灰摻量在20%左右;礦粉摻量在25%左右。

（四）配合比摻量和其他因素

高性能混凝土的配合比試配時集料的粒徑、級配的選用應根據結構部位的尺寸、鋼筋的間距和混凝土保護層厚度來確定，同時還要考慮泵送管的直徑等來確定最大骨料粒徑;選擇適宜的用水量和水膠比進行試配，然后根據試配結果選擇含氣量、坍落度、強度、彈性模量等，應既滿足耐久性、工作性和強度的要求又符合經濟適用的配比原則。配合比摻量和其它因素對新拌混凝土拌和物狀態發生變化的影響。

（五）目標優化存在的問題

在高性能混凝土設計中，單項目標優化方式已經被淘汰，更多使用的是多目標聯合控制的配比優化方式。需要結合計算機進行目標函數優化，利用相關專業軟件模擬全過程，從而確定相關指標，為混凝土的配比提供準確的依據。

三、加強高性能混凝土配比質量的策略

（一）控制結構設計流程

在施工前，要仔細了解此項工程的主要作用，設計參數值的計算要科學和嚴謹，相關的設計流程要滿足混凝土強度、耐久性以及經濟性的特點，尤其是要嚴格把控混凝土的耐久性特點。

（二）原材料控制

原材料質量控制是高性能混凝土質量控制的首要環節，其控制措施必須細致和認真。在進場階段，相關工作人員一定要檢查原材料的質量和數量，核查完畢后才能允許進場。砂石骨料是混凝土中含量最高的原材料，其質量高低直接影響到混凝土耐久力、強度及性能的好壞，但是，這種原材料一直是大多數施工人員忽略的地方，所以，應當將砂石質量作為一項重要指標放入整個工程中綜合考慮，在滿足其數量、強度的同時又要兼顧其經濟性能，降低成本，保證施工的質量。

（三）細化配比環節

混凝土配比過程是一個比較復雜的過程，每一個環節都會最終影響混凝土的質量。例如，在用水量和水泥用量問題上，可以根據最終的要求確定原材料的選擇和混凝土攪拌物的要求，當水量或者膠凝材料過量時，可以調整減水劑品質或者摻量來降低水量和膠凝材料劑量。在粗細骨料配合使用方面，高性能混凝土中砂率標準范圍是 33%～44%，過高或過低都不能達到標準，如果砂率過低，雖然提高了混凝土的強度，但是會嚴重影響其適用性，對泵送產生不良影響。因此，在配比環節中，一定要認真細致，做好計算和配比工作。

四、混凝土質量控制策略

（一）嚴格控制原材料質量

在高性能混凝土施工過程中，為了更好地保證施工質量，必須首先加強對材料質量的控制，主要是原材料質量。首先，在高性能混凝土的生產過程中，專職人員必須定期檢查和確定原材料的質量和生產狀況。應特別注意對原材料的采購、儲存和計量進行監測。水泥和輔料在使用前必須嚴格檢查。在高性能混凝土施工過程中，為了更好地保證施工質量，必須首先加強對材料質量的控制。由于高性能混凝土對配合比和原材料質量更為敏感，因此必須予以加強。在生產高性能混凝土時，專職人員必須定期檢查和確定原材料的質量和生產狀況。應特別注意對原材料的儲存和計量進行監測。水泥和外加劑在使用前必須經過嚴格的測試。還要保證高性能混凝土的強度。

（二）加強高性能混凝土澆筑質量管理

為了保證施工質量，必須加強對鑄件的管理和控制。澆筑高性能混凝土時，必須控制混凝土的均勻性和密實度。所有高性能混凝土必須在初凝前澆筑。在澆筑過程中，高性能混凝土的自由落體高度必須滿足以下要求：一是普通混凝土或低筋混凝土。澆注漏斗時，自由落體高度不應超過2m，落體高度不應超過3 m，對于鋼筋密集或加固困難的結構，自由落體高度不應超過60cm。豎向結構混凝土澆筑前，底部應澆筑50-100mm 厚的水泥砂漿，以免澆筑后出現蜂窩現象。因此，為了保證施工質量，必須加強對鑄件的管理和控制。澆筑高性能混凝土時，必須控制混凝土的均勻性和密實度。所有高性能混凝土必須在初凝前澆筑。如果在高性能混凝土澆筑前出現離析，則必須在澆筑前重新攪拌。

（三）加強高性能混凝土的施工驗收

混凝土驗收過程中應檢查試件的強度、和易性和耐久性。在驗收過程中，通常以強度評定為基礎進行最終評定，反映出高性能混凝土的整體質量。驗收是高性能混凝土施工質量控制的最后一步，驗收過程中發現的問題并采取必要措施加以解決

五、結語

從目前的施工現狀來看，高性能混凝土技術的使用推動了建筑行業的前進和發展，這種技術已經廣泛運用于各種施工工程中，也取得了不錯的效果。但是由于高性能混凝土興起時間較短、相關的標準還不夠規范，就不可避免地產生一些問題，這些問題的存在嚴重阻礙著建筑行業的發展，筆者根據自己的實踐經驗，總結出了目前存在高性能混凝土配比過程中的問題，并針對這些問題提出了一系列的改進思路，旨在提高建筑工程的質量，促進建筑行業的發展。

（作者單位：貴州省黔東南州水利電力勘察設計院）