高性能混凝土配合比的設(shè)計要點(diǎn)以及質(zhì)量控制

周 達(dá)

上海建工材料環(huán)港預(yù)拌混凝土有限公司 上海 201306

1 高性能混凝土概述

高性能混凝土最早是在20世紀(jì)90年代初被提出。隨著社會的不斷發(fā)展，高層建筑項目越來越多，傳統(tǒng)的普通混凝土材料已經(jīng)不能滿足實(shí)際發(fā)展需求，因此研究出了高性能混凝土。高性能混凝土也被稱作HPC（High Performance Concrete），但就目前的情況來看，高性能混凝土的定義還沒有完全形成，通常只是使用常規(guī)的材料和工藝技術(shù)，按照混凝土的配制要求進(jìn)行各個性能的配制，從而達(dá)到使用要求。因此，需要加大對高性能混凝土的研究力度，以確保高性能混凝土的質(zhì)量。

2 高性能混凝土配合比設(shè)計的基本原則

和傳統(tǒng)的混凝土配合比相比，高性能混凝土配合比在設(shè)計時需要嚴(yán)格地控制材料的用量以及相關(guān)的比例，因此需要遵循相應(yīng)的原則：

1）提高混凝土配制強(qiáng)度的原則。高性能混凝土的強(qiáng)度會受到很多因素的影響，在進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用的時候，如果某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將會對混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生直接影響。因此，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計的時候，需要提高混凝土的配制強(qiáng)度。

2）較小水膠比的原則。在進(jìn)行高性能混凝土配制的過程中，需要保證膠凝材料用量以及用水量，從而有效地降低水膠比，同時還應(yīng)有效地控制其范圍，不能夠太低，確保使用要求。

3）合理選用砂率原則。砂率會直接影響到高性能混凝土的工作性能，因此在進(jìn)行配合比設(shè)計的時候，需要根據(jù)粗骨料孔隙率、顆粒級配以及膠凝材料的用量來進(jìn)行控制。

4）合理選擇外加劑以及礦物摻合料原則。在進(jìn)行高性能混凝土配合比設(shè)計的時候，需要添加外加劑以及礦物摻合料，主要是能夠更好地確保各個性能，因此必須要合理地進(jìn)行外加劑和礦物摻合料的選擇，從而確保其達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 高性能混凝土配比設(shè)計的流程

進(jìn)行高性能混凝土配合比設(shè)計的時候，主要通過以下幾個步驟進(jìn)行：

1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。在進(jìn)行設(shè)計的時候需要明確相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計內(nèi)容需要符合要求，確保各個設(shè)計步驟都能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并且具有很強(qiáng)的科學(xué)性和可操作性。

2）原材料的篩選。進(jìn)入到施工現(xiàn)場的原材料，需要工作人員做好核查控制，嚴(yán)禁不合格的材料進(jìn)入場地。同時需要確保材料符合相應(yīng)的質(zhì)量要求以及滿足經(jīng)濟(jì)性。在進(jìn)行配比的時候，需要嚴(yán)格地按照圖紙資料進(jìn)行性能的選擇，同時有效地控制外加劑。

3）在進(jìn)行設(shè)計的過程中需要嚴(yán)格按照圖紙要求，合理選擇用水量和水泥量，從而更好地確保整體的強(qiáng)度和耐久度。

4）驗(yàn)收工作。在進(jìn)行過程驗(yàn)收的時候，工作人員需要嚴(yán)格的按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，確保各個步驟達(dá)到要求，保障整體的工程質(zhì)量。

4 高性能混凝土質(zhì)量控制

4.1 原材料控制

進(jìn)行高性能混凝土質(zhì)量控制的時候需要做好原材料的控制，從而確保其達(dá)到要求。在進(jìn)場的時候工作人員需要加強(qiáng)材料的檢查，包括質(zhì)量和數(shù)量方面，符合要求后才能夠進(jìn)入場地?；炷林泻孔罡叩牟牧鲜巧笆橇?，其質(zhì)量直接影響到混凝土的耐久性以及強(qiáng)度等方面，但在實(shí)際應(yīng)用過程中很容易被工作人員忽視。為此，在進(jìn)行工程建設(shè)的時候，需要將該部分作為一項重要指標(biāo)，滿足相關(guān)要求，確保數(shù)量、強(qiáng)度以及經(jīng)濟(jì)方面都能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，從而更好地保障整體的質(zhì)量。

4.2 細(xì)化配比環(huán)節(jié)

在進(jìn)行配合比控制的時候需要做好以下方面的工作：

1）有效地進(jìn)行水膠比控制。水膠比主要是通過強(qiáng)度以及耐久性的要求來進(jìn)行控制。

2）用水量的確定。目前主要是根據(jù)高性能混凝土工作性能來進(jìn)行確定。

3）礦物摻合物用量控制。

4）按照相應(yīng)的總量進(jìn)行控制，滿足相關(guān)要求。

5）減水劑用量控制。

4.3 高性能混凝土生產(chǎn)運(yùn)輸質(zhì)量控制

混凝土通過拌制之后，需要運(yùn)送到施工現(xiàn)場，而這部分也是比較重要的，混凝土的運(yùn)輸設(shè)備、時間等都會對混凝土的性能產(chǎn)生直接影響。高性能混凝土運(yùn)輸設(shè)備在選擇的過程中需要充分考慮到工程的氣候、工程量大小以及工程的特點(diǎn)等方面，從而有效地確?；炷恋恼w均勻性，防止出現(xiàn)漏漿、離析和斷層的現(xiàn)象。在高性能混凝土運(yùn)輸?shù)臅r候，需要做好保溫以及隔熱方面的控制，防止混凝土溫度變化。不僅如此，在進(jìn)行混凝土運(yùn)輸?shù)臅r候，不能夠向其中注水，同時也需要有效地控制高性能混凝土運(yùn)輸?shù)臅r間以及轉(zhuǎn)載的次數(shù)，從而更好地確保各個性能達(dá)到要求。通常情況下，在進(jìn)行高性能混凝土輸送的時候主要是使用混凝土泵進(jìn)行，在拌制結(jié)束后1 h內(nèi)完成。同時需要確保在初凝之前完成全部的澆筑。需要注意的是，因?yàn)槭艿酵饨缫蛩氐挠绊?，很容易出現(xiàn)停泵的現(xiàn)象，如果停泵時間超過了15 min，就需要每隔4～5 min開啟料斗攪拌器，防止出現(xiàn)離析等現(xiàn)象。

4.4 高性能混凝土的澆筑

在進(jìn)行高性能混凝土澆筑的時候需要做好以下方面的工作：

1）在進(jìn)行混凝土澆筑之前，需要結(jié)合工程的具體情況以及工藝技術(shù)等方面進(jìn)行方案的設(shè)計。例如充分地考慮到澆筑的起點(diǎn)、實(shí)際的厚度等方面。在進(jìn)行混凝土澆筑的時候，需要考慮分層以及連續(xù)推移的情況，并有效地將間隙時間控制在90 min以內(nèi)，防止出現(xiàn)預(yù)留施工縫的現(xiàn)象。

2）在澆筑開始之前，需要重點(diǎn)明確工程的保護(hù)層墊塊所處的部位、具體數(shù)量或是緊固程度，增加保護(hù)層本身的厚度尺寸。

3）混凝土出場后需要在60 min內(nèi)完成泵送，如果遇到交通堵塞的情況或者是氣候炎熱現(xiàn)象，需要采取有效的措施及時地進(jìn)行混凝土坍落度的控制。

4）在進(jìn)行入模澆筑之前，需要做好各個指標(biāo)的測定，包括混凝土的溫度、含氣量以及坍落度等方面，當(dāng)各個性能達(dá)到要求后，才能夠進(jìn)行入模澆筑。

5）如果濕度小、風(fēng)速大，就需要進(jìn)行擋風(fēng)處理，防止因?yàn)槭^多導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)問題。

6）進(jìn)行大體積混凝土澆筑之前需要做好防裂處理，可以建立遮陽篷或是裝載循環(huán)冷卻水系統(tǒng)等。

7）為了能夠有效地控制離析現(xiàn)象，需要有效地控制豎直下落距離，一般是控制在5 m以內(nèi)。如果澆筑層自身的高度大，應(yīng)選擇使用串筒澆筑。

8）傾落高度需要控制在2 m內(nèi)，如果拌和物相對黏稠，沒有分層離析現(xiàn)象，可以選擇擴(kuò)大傾落高度。但是需要控制在4 m內(nèi)，借助滑槽或是串筒等常用器具進(jìn)行混凝土的輸送，能夠有效地控制離析現(xiàn)象。

9）對高性能混凝土進(jìn)行泵送的過程中，需要有效地將起始水平管段控制在15 m內(nèi)。出口處需要使用軟管，剩下的部位都不能使用軟管。進(jìn)行管道輸送的時候，需要使用支架吊具進(jìn)行固定，防止和鋼筋接觸。如果是高溫或者低溫的情況，輸送管路需要采用濕簾或是保溫材料進(jìn)行整個過程控制。

10）混凝土向下泵送的過程中，有效地將管路以及垂線之間的夾角控制在12°以上，防止有空氣進(jìn)入，造成堵塞情況。

11）混凝土泵送的時候需要有效地調(diào)整泵送速度，確保泵送能夠穩(wěn)步地進(jìn)行。

4.5 高性能混凝土的振搗

高性能混凝土振搗的過程中可以選擇使用高頻振搗器進(jìn)行。例如使用插入式振動棒或者是附著式平板振搗器進(jìn)行，從而能夠更好地確?；炷琳駬v。對入模后的混凝土要有效地進(jìn)行控制，防止出現(xiàn)過振或是漏振。

振搗時間需要確保表面泛漿或是沒有大氣泡，一般是在30 s以內(nèi)。不能夠?qū)⒄駬v棒放在拌和物中進(jìn)行平拖。在進(jìn)行振搗的過程中需要檢查模板支撐牢固度，防止出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象。

5 結(jié)語

總之，為了更好地確保建筑工程質(zhì)量，提高城市建設(shè)水平，做好高性能混凝土配合比設(shè)計工作非常重要，因此需要重點(diǎn)研究。