關(guān)于高性能混凝土配合比設(shè)計方法的相關(guān)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(jīng)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(shè)計對其質(zhì)量有著直接而有效的影響，也對整體建筑的質(zhì)量有著重要的影響。本文對高性能混凝土配合比設(shè)計方法進行分析與探討，以供相關(guān)人士參考與交流。

關(guān)鍵詞：高性能；混凝土；配合比；設(shè)計方法

引言

伴隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建設(shè)高層、大跨度等等能夠承受惡劣環(huán)境所需要的混凝土結(jié)構(gòu)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(xué)性能，還應(yīng)該具備長期耐久性，一般混凝土已經(jīng)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(chǔ)之上使用現(xiàn)代混凝土技術(shù)而制作的混凝土，主要的設(shè)計指標(biāo)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(jīng)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(zhì)量優(yōu)良的原材料，加入數(shù)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(xiàn)在以下幾個方面：

①具備相當(dāng)?shù)膹姸扰c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(xiàn)象與離析現(xiàn)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(dāng)其運用在一些特殊工程中特殊位置時，進行結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)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(xiàn)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(xiàn)象就相對較小。

總而言之，高性能混凝土能夠滿足現(xiàn)代建筑工程在結(jié)構(gòu)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(jīng)濟不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進步，各類超長、超高、超大的混凝土構(gòu)筑物，還有一些惡劣環(huán)境中所需要使用的重大混凝土結(jié)構(gòu)——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(dāng)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(yīng)該盡量減小因澆筑所產(chǎn)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(shè)計原則分析

高性能混凝土的配合比設(shè)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(shè)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(yīng)該遵循綜合設(shè)計的原則進行設(shè)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)仍然以有關(guān)規(guī)程中的規(guī)定作為基準(zhǔn)。在尚無可靠強度統(tǒng)計數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)值的情況下，高性能混凝土強度配制標(biāo)準(zhǔn)，一定不能低于設(shè)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(chǔ)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(yīng)當(dāng)對于高效減水劑中的水進行充分而適當(dāng)?shù)目紤]。

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(yīng)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(xiàn)象，并且對水泥石界面和骨料的粘結(jié)力，以及混凝土和鋼筋之間的握裹力產(chǎn)生相對的作用。

3.4掌握適當(dāng)?shù)纳奥室卜浅Ｖ匾?/p>

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(dāng)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(xiàn)出下降的趨勢。這個砂率的配比控制，需要根據(jù)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(xué)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(yīng)的彌補，粉煤灰加入之后，就要再加入復(fù)合活性比較高的超細礦渣粉，從而對火山灰效應(yīng)進行相應(yīng)的提高，并且對于體系里的微粒之間的化學(xué)誘導(dǎo)和交互進行有效的激發(fā)，這樣也能對于分體的化學(xué)活性進行相應(yīng)的提高。

結(jié)語

綜上所述，高性能混凝土配合比設(shè)計相對較為復(fù)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(dǎo)致混凝土性能的變化。所以，一定要加強施工現(xiàn)場的管理工作，尤其應(yīng)該注意嚴格控制原材料的質(zhì)量、投料計量與順序，這樣才能保證高性能混凝土的質(zhì)量。

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