高性能混凝土配合比设计及其存在的问题刘志刚

高性能混凝土配合比设计及其存在的问题刘志刚

刘志刚

华润混凝土（珠海）有限公司

摘要：随着中国现代建筑技术的进步，混凝土成为建筑施工中的重要材料之一。为了达到良好的使用效果，研究机构在混凝土上进行了大量的研究，通过对混凝土的配料及其配合比进行调整，开发出高性能混凝土，不仅能够提高施工质量，而且使用寿命更长。本文从研究高性能混凝土的性能出发，研究高性能混凝土配合比设计中存在的问题，以供参考。

关键词：高性能混凝土；配合比；设计

在中国建筑业的发展，对建筑的质量提出了更高的要求。普通的混凝土虽然成本较低，其实也存在使用周期不长，性能不够优越，不能满足长期发展需要等诸多弊端。在这种情况下，高性能混凝土应运而生，它改善了普通混凝土的缺点，通过提高掺合料的质量，保证施工质量，因此成为当前建筑施工中的重要建筑材料，获得了广泛的运用。

1高性能混凝土的配料和配合比设计

1.1混凝土的配料选择。高性能混凝土通过选用不同品种和数量的混凝土原料来设计掺合料，以提高混凝土的性能。一是要延长使用周期。为了提高混凝土的使用寿命，提高混凝土应对渗漏、腐蚀、碳化等不利条件的影响，提高建筑使用过程中的安全稳定。二是提高混凝土的强度。在高层建筑和水工建筑之中，需要使用大面积、大体积混凝土，因此对混凝土的质量提出了更高的要求，而高性能混凝土是保证建筑工程质量的关键所在。三是要保证混凝土配料的综合性能。由于那就是混凝土配比原料的特性各有不同，因此，在配比的过程中需要综合考虑，以避免产生不相容反应。

1.2使用高性能混凝土配料的原因。高性能混凝土除了水和水泥之外，使用了细掺料。这样做的好处有两个。一是可以作为水泥的一部分替代品。一般情况下，混凝土形成初期，由于水泥的水化造成了混凝土内外产生温差，当温差超过极限值，混凝土的内部就会出现变形，从而产生裂缝。使用细掺料可以降低裂缝产生的概率，提高混凝土的质量。二是提高混凝土的防渗能力。因为细掺料部分是使用煤灰、矿渣的活性保护材料，那些细小的颗粒可以在水泥中分散并填满水泥的细缝，从而提高水泥的密度，使形成的混凝土结构更加地厚实，从而减少渗漏现象的产生。

1.3配合比设计的要点

一是降低混凝土的水胶比。在进行高性能混凝土配合料的设计中，要把控制混凝土的水胶比放在首位，混凝土的水胶比不能超过0.4。研究证明，随着水胶比的降低，混凝土中的缝隙也会随之缩小，从而提高混凝土的强度，满足混凝土防渗漏的功能，从而提高混凝土的使用周期。，

二是使用合理的高效减水剂。减水剂的使用降低混凝土中的水的用量，同时提高混凝土的流动性，从而提高混凝土的强度，延长使用周期。但是高效减水剂的用量也合理控制。一般来说，要根据混凝土的塌落度来判断，塌落度越小，减水剂的用量越小，通常可以把它的使用量控制在2%以内，太少了则效果不佳，太多了达不到效果而且也会造成浪费［1］。

三是控制水泥和骨料的比例。在高性能混凝土配合料中，水泥主要起到连接各种掺合料中的骨料的作用。水泥和骨料的配合比例又被称为浆集比。实验证明，通常浆集比在7:13时，所形成的高性能混凝土的稳定性和强度都能保持在最佳状态，因此控制浆集比非常重要。

四是砂石的比例要适当。通常掺加砂石目的是保障混凝土的强度，相应的，混凝土的弹性会减弱。因此掺加的砂石要保持在一定的区间，多了会造成混凝土的凝滞、增加用水量，同时增加骨料空隙，降低混凝土的弹性。使用过少也会降低混凝土的流动性，造成离析问题［2］。

2高性能混凝土配合比设计中的问题对策分析

2.1矿物掺合料。在高性能混凝土的配合比设计中，对矿物掺合料的区分和设计没有能够引起足够的重视，既没有详细区分矿物掺和料的成分，也没有统计用量，在具体施工过程中往往会导致过多使用矿物掺合料的现象。因为增加矿物掺合料会加长混凝土的凝固时间，延长施工工期，同时也会降低高性能混凝土的强度，造成裂缝现象。因此，要重视矿物掺合料的科学运用。具体来说，需要根据工程项目的要求和建筑建构的质量要求，合理计算高性能混凝土中的矿物掺合料的比例和用量。值得注意的是，如果是在冬天施工，需要特别注意在混凝土中加入非缓凝型的减水剂，以减少气温对混凝土质量带来的影响，从而保证施工质量［3］。

2.2粗细骨料。为了降低混凝土的缝隙，在高性能混凝土的掺合料设计中，需要使用各类粗细的骨料。骨料的筛选要满足一定的标准化要求。一是材料的选用。虽然具体的施工要求各有不同，但是骨料的选择时通常要选择没有风化的岩石。二是粗细骨料的加工。加工过程要严格把关，碎石的半径要符合施工要求。三是要严格控制骨料和水泥的比率，提高混凝土配合比的科学化设计水平［4］。

2.3操作方案。高性能混凝土的配合比设计的一个大的弊端时，由于操作的经验不足或是操作人员素质不高，导致在高性能混凝土的配合比设计中难以获得准确的数据和实用的操作方案。在具体施工中，操作人员如果做过一般混凝土的配合设计，他就会在很大程度上沿用原来的思维方式和操作习惯，不能根据混凝土本身的特性和掺合料的主要成分来进行科学配比。因此，为了提高操作方案的科学性、合理性，需要做到：一是准确计算混凝土掺合料的使用量。各种掺合料要科学分类，统计数量，然后才能进行配合比设计。二是尽量满足混凝土掺和料的各种使用要求，比如有的用料有温湿度等要求，也要尽量满足。三是合理设计工序。为保证各种掺合料的性能能够最大程度的发挥，施工人员要对施工工序进行科学设计，比如用料先后，保证步骤的准确性［5］。

2.4优化指标。在建筑工程中，混凝土项目运用于建筑施工的不同部位、不同阶段，不同的工程项目对高性能混凝土本身提出了不同要求。而为了获得建筑工程的整体性能的提升，我们需要对各个局部的混凝土施工项目设计不同的配合比，以获得各项建筑指标的同步提升。比如在水工建筑的孔洞等薄弱环节进行优化施工，以强化建筑的耐腐蚀性。在具体的设计施工中，可对高性能混凝土的配合比设计数据进行多次的可行性检测，以获得最佳的优化设计。

3结语

综上所述，我国的高性能混凝土的设计和使用虽然起步较晚，但是却在我国的建筑施工中得到迅速发展，并将随着我国建筑业的发展而不断前进。在具体的施工过程来看，高性能混凝土的配合比设计还存在诸多问题。除了上面所讲述的技术问题之外，还缺乏合理的设计规程和操作方法，造作人员的业务素养和职业技能也需要提升，这些都有待于我们进一步找出相应的解放办法，来进一步提升高性能混凝土的研究水平，提高建筑企业的施工质量。

参考文献

［1］陈建奎，王栋民．高性能混凝土(HPC)配合比设计新法———全计算法［J］．硅酸盐学报，2010，28(2):194-198．

［2］姜德明，高振林．高性能自密实混凝土的配合比设计［J］．北方工业大学学报，2011，13(3):194-196．

［3］马保国，何永佳，吕林女．高性能混凝土配合比设计［J］．武汉理工大学学报，2009，24(7):145．

［4］王德怀．高性能混凝土配合比设计与质量控制的计算机化［D］．北京:清华大学，1996:134．

［5］黄世敏，刘连新．高性能混凝土配合比设计［J］．青海大学学报(自然科学版)，2010，20(1):101-102．