淺析高性能混凝土配合比設計與施工技術(shù)

梁宜勇

（合肥天柱混凝土公司　安徽　合肥　230000）

淺析高性能混凝土配合比設計與施工技術(shù)

梁宜勇

（合肥天柱混凝土公司安徽合肥230000）

考慮混凝土的耐久性是起決定作用在高性能混凝土配合比設計理念慮，應重點強調(diào)混凝土使用年限，結(jié)構(gòu)與所處環(huán)境，從而，混凝土達到設計使用壽命大道100年，在混凝土耐久性實現(xiàn)過程中摻入粉煤灰、礦粉及聚羧酸系高效減水劑，關鍵技術(shù)是來提高混凝土抗氣離子滲透、抗裂、凍性能，限制原材料堿含量和氯離子含量，這些措施來預防混凝土發(fā)生堿-骨料反應和鋼筋銹蝕，保證混凝土持續(xù)耐久性，混凝土具備，工作性、高強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性等特點。本文聯(lián)系高性能混凝土在京滬高速鐵路、青島海灣大橋工程中應用情況，簡述一下筆者對高性能現(xiàn)凝土的理解。

引言

從1990年5月，美國召開第一屆高性能的混凝土討論會以來，其定義、配合比設計等討論就成為了討論的熱話題。近幾年來，經(jīng)過宣傳與推廣應用，適應工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展需要，高性能混凝土，已經(jīng)處于一個重要位置。對于我國工程，1999年，吳中偉院士，如下定義：高性能混凝土新型的高技術(shù)的。耐久性的實際方針，是需要提高普通混凝土性能的進一步，應用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作，為了滿足不同用途，性能要保證耐久、施工、適用、強度適中、體積適合性和經(jīng)濟適度性。使用復合型超塑化劑，礦物質(zhì)摻合料，一個可以幫助混凝土到高性能的重要手段之一。和普通混凝土進一步相比，高性能混凝土原材料增加，它均勻性、致密性均得以提高、性能得到改善，高性能混凝土配合比設計亦復雜的高性能混凝土具有非常多有點。

1　關于高性能混凝土的配合比設計

1.1關于設計思路

高性能混凝土配合比設計，作為一個復雜的過程，按照原則選擇合適的原材料，配合比參數(shù)進行優(yōu)化，試配是一個重要環(huán)節(jié)，綜合比較各個配合比的試驗數(shù)據(jù)，使各項指標可以達到耐久性設計和現(xiàn)場施工目標，是一個完成實際操作的注意優(yōu)化途徑。

1.2關于原材料選擇方面

①水泥選擇，高性能混凝土的性能是與水泥的強度等級、礦物組成和細度有著密切的關系，強度等級不低于42.5級的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥是最佳選擇，水泥熟料需要含量不宜大于8%C3A，氯離子、游離氧化鈣、氧化鎂和三氧化硫，自然是越少越好，外加劑的相容性也要求很高要好。②礦物摻和料選擇，優(yōu)質(zhì)的礦物摻和料代替部分水泥是一個可以節(jié)成本降低混凝土內(nèi)部的溫度，密實性是一個關鍵對改善混凝土性實性，它與后期混凝土強度的相關性存在很大聯(lián)系，提高耐久性也很重要。粉煤灰宜采用F類Ⅰ級，礦渣粉，采用$95最優(yōu)。③關于細骨料選擇。顆粒的堅硬、強度較高、耐風化的天然河沙，它是最優(yōu)選擇，細度模數(shù)，2.6～3.0，0.315mm篩的累計篩余選擇最佳，指標應需要符合規(guī)范要求。④關于粗骨料。采用級配較為合理、粒形最優(yōu)良、質(zhì)地較為均勻而堅固、線脹系數(shù)需要小，潔凈碎石，最大粒徑不應該大于25mm，應采用二級配或多級配，指標應符相關合規(guī)范要求。⑤關于外加劑。減水率高、坍落度損失小、適量進行引氣可以與水泥有好的適應性、明顯增強混凝土耐久性能，這樣的質(zhì)量穩(wěn)定產(chǎn)品。⑥拌和用水適量。飲用水是作為拌制混凝土用水。如果需要選擇其他水的要求是有著嚴格的規(guī)定。

1.3明確合理的配合比參數(shù)

①關于水膠比的選擇。低水膠比問題，作為高性能的混凝土需要配制特點，對國內(nèi)外要求，高性能混凝土的成功經(jīng)驗總結(jié)，水膠比，宜為0.40以下，如果強度等級要求，不一樣，經(jīng)試拌，可以確定合適的水膠比。②單位用水量進行選擇。高性能的混凝土，摻八高性能減水劑，礦物型摻和料，是作為一個會對用水量產(chǎn)生影響的因素，對響坍落度而言，普通混凝土用水量的方法與高性能混凝土用水量是選擇不同的。根據(jù)高性能混凝土施工具體實例來看，大致預算初次試配的單位用水量宜約為140～ 170kg/m，試拌確定合適的單位用水量還需要根據(jù)其他因素。③砂率計算。混凝土總膠凝材料所需量、粗細集料的顆粒級配或者是否存在泵送要求等因素是一個重要問題，試拌確定合適的砂率。配置1.4高性能混凝土與設計性能來源于實例以上高性能混凝土的設計思路與原則，通過符合上述要求的原材料進行細致的分析，體積法是進行高性能混凝土的配合比計算的一個數(shù)據(jù)源頭，多次的試配，可以顯示京滬高鐵C50箱梁預制和青島海灣大橋C30樁基高性能混凝土配合比，及性能。

結(jié)果見表1和表2。

表1　

表2　

2　水泥用量對混凝土性能的影響

混凝土配合比設計。一定的水泥用量，作為可以保障混凝土強度的一個重要的原因和基本，然而影響混凝土相關性能的角度展示，水泥用量是適量為最優(yōu)化選擇不是越多越好，水泥用量過高也是會產(chǎn)生一些問題，例如，影響混凝土綜合品質(zhì)提高。通過大量試驗數(shù)據(jù)，可以得出水泥用量與結(jié)果最優(yōu)不成正比，當混凝土配合比設計實施中，單方水泥用量超過600kg，對混凝土強度不會起到積極有力的影響，混凝土的收縮和開裂幾率出現(xiàn)時增加了。高強與高性能綠色混凝土配合比設計，實現(xiàn)最優(yōu)化是一個為了保證混凝土強度，相關耐久性，這是一個重要問題，水泥用量需要降低，摻入混凝土礦物摻合料，可以起到這樣的作用，減少水泥用量，節(jié)能減排，可以降低水泥的水化熱，混凝土收縮開裂的幾率減到最小，混凝土的相關耐久性（抗?jié)B性、抗凍性）進一步得到改善。如此，《相關普通混凝土配合比設計規(guī)程》（JGJ55-2011）、《混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性設計的規(guī)范》（GB/T50476-2008）、《相關混凝土的結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2010）、《補償收縮混凝土應用技術(shù)的規(guī)程》（JGJ/T178-2009）、《相關大體積的混凝土施工的規(guī)范》（GB50496-2009）。

3　關于高性能混凝土的施工質(zhì)童控制

（1）需要加強原材料的質(zhì)量嚴格管理。

應按規(guī)范要求，對高性能混凝土原材料進行檢測，如水泥與骨料、或者外加劑、礦物摻、料、拌和水等主要原材料的品質(zhì)，這些原材料的品質(zhì)需得到保障，將其密切關注與控制各種原材料的質(zhì)量問題。

（2）選擇嚴格合理的攪拌生產(chǎn)工藝，進行攪拌時，需要向攪拌機內(nèi)投入細骨料水泥礦物摻和料和外加劑，攪拌均勻，加入所需水量是一個必要環(huán)節(jié)，砂漿完全攪拌后，再投入粗骨料，均勻攪拌是十分必要的，總攪拌時間不應少于2min?；炷恋纳a(chǎn)過程是一個關鍵環(huán)節(jié)，保證計量系統(tǒng)的誤差控制在一定的范圍內(nèi)符合要求（誤差需按膠凝材料、水、外加劑為±1%，骨料士2%），開盤前，進行標定所有計量系統(tǒng)。

（3）關于加強混凝土澆筑過程質(zhì)量控制。

混凝土入模前需做以下工作，測定混凝土的工作性能包含溫度、坍落度、含氣量等，如果存在不符合規(guī)定的現(xiàn)象是不可以進行入模澆筑的工作的只有拌和物性能符合設計，配合比要求。澆筑過程中，隨機抽取樣品進行檢測，這是可以確保質(zhì)量的重要方案之一。

（4）關于加強混凝土澆筑后的養(yǎng)護。

摻加了礦物摻和料才可以組成高性能的混凝土，所以早期的保水養(yǎng)護是一個重點問題對混凝土的早期強度發(fā)展，混凝土的連續(xù)保濕養(yǎng)護應在終凝后立即進行，最低養(yǎng)護時間應符合相關規(guī)定要求。

4　結(jié)束語

高性能混凝土是采用于高速公路施工中，它可以克服高性能缺陷，確保高速公路工程的100年使用壽命。設計方向結(jié)合實際應用，聯(lián)系高速公路特大橋施工中混凝土工程，配制出高強度、高耐久性混凝土。研究結(jié)果表明：選擇合理計算方法及配制出比較成熟的施工配合比，使混凝土達到最佳效果，降低工程制造成本，混凝土強度得到提高，減少混凝土內(nèi)部空隙明顯，能抵抗外來腐蝕介質(zhì)的侵入，護筋性得到保證，提高混凝土耐久性更好，節(jié)約了成本，確保工程質(zhì)量。

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》（GB/T50476-2008）.中國建筑工業(yè)出版社，2009，5.

[2]《聚羧酸系高性能減水劑》（JG/T223-2007）.中國標準出版社，2007，8.

TU528

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1673-0038（2015）12-0056-02

2015-3-9