摘 要：高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌和物應(yīng)具有較高的流動(dòng)性，混凝土在成型過(guò)程中不分層、不離析。為此，高性能混凝土需做好配合比設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足其工作需求。本文分析了高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)要求，介紹了配合比設(shè)計(jì)步驟與原則，并探討了高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：高性能;混凝土;配合比;設(shè)計(jì);問(wèn)題;完善

0 引言

近年來(lái)品質(zhì)和環(huán)保逐漸成為建筑行業(yè)的共識(shí)和方向，高性能混凝土的應(yīng)用和大力推廣，對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、推進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)調(diào)整等都具有重要作用，也因此成為建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展及質(zhì)量提升的重中之重。

1 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1.1 高性能混凝土雙摻控制問(wèn)題 對(duì)于礦渣粉的摻量沒(méi)有固定要求，而是需要根據(jù)具體工程需要以及施工部位和強(qiáng)度要求進(jìn)行摻入，然而在實(shí)際操作中有些施工單位在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)值對(duì)礦渣粉的摻量沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算和區(qū)分，只是盲目提高摻量造成混凝土凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)，從而造成施工的延誤，另外摻量過(guò)高會(huì)造成混凝土的長(zhǎng)期塑性，影響混凝土強(qiáng)度，造成裂縫等現(xiàn)象，影響施工質(zhì)量。

為了解決這種問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)具體的工程要求以及強(qiáng)度等級(jí)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、氣候特點(diǎn)等進(jìn)行礦粉摻量的計(jì)算和摻入，通常來(lái)說(shuō)水泥中的C3A含量不應(yīng)超過(guò)總量0.80%，對(duì)于礦渣粉的質(zhì)量也要有所保障，避免凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)或者強(qiáng)度較低等現(xiàn)象的出現(xiàn)，另外要注意的是在冬季施工時(shí)要在配合比工作進(jìn)行時(shí)選用非緩凝型減水劑，礦渣粉混凝土終飾抹面作業(yè)也要把握好適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)。

1.2 粗細(xì)骨料的配比 在高強(qiáng)度混凝土的配比工作中，粗細(xì)骨料的質(zhì)量以及配合比直接關(guān)系著混凝土的性質(zhì)，高強(qiáng)度混凝土具有水泥石強(qiáng)度高、水灰比低的特點(diǎn)，這就對(duì)粗細(xì)骨料的強(qiáng)度提出了更高的要求，所以高強(qiáng)度混凝土的粗細(xì)骨料選擇時(shí)要盡量選用未風(fēng)化的巖石、破碎砂、石，不得用已風(fēng)化的母巖來(lái)加工粗細(xì)骨料。對(duì)于碎石的粒徑也要進(jìn)行控制，從而在材料上保障混凝土的均質(zhì)性和質(zhì)量。

由于高強(qiáng)混凝土的水灰比低，水泥用量相對(duì)較多，砂率也偏小，因而其中水泥有相當(dāng)一部分僅起微細(xì)填料作用。由此在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，節(jié)約水泥的有效措施是盡量改善粗細(xì)骨料級(jí)配比以減少其空隙率和增加單方混凝土中的粗骨料用量，粗骨料應(yīng)采用二級(jí)或多級(jí)級(jí)配，其松散堆積密度應(yīng)大于1500kg/m3，緊密空隙率宜小于40%，吸水率應(yīng)小于2%，配制強(qiáng)度等級(jí)C50及以上混凝土?xí)r，粗骨料最大公稱(chēng)粒徑不應(yīng)大于25mm，同時(shí)采用外摻增強(qiáng)劑和強(qiáng)制攪拌工藝提高水泥石強(qiáng)度并相應(yīng)減少水泥用量，不但能降低成本，還可改善混凝土的物理力學(xué)性能，特別是提高耐久性。

1.3 規(guī)范問(wèn)題 在高性能混凝土配合比的規(guī)范問(wèn)題上，由于普通混凝土的配合比規(guī)范在高性能混凝土配合比上并不適用，導(dǎo)致高性能混凝土的設(shè)計(jì)過(guò)程中往往沒(méi)有具體的規(guī)范可循，只能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者簡(jiǎn)單的計(jì)算公式進(jìn)行，所以對(duì)高性能混凝土質(zhì)量來(lái)說(shuō)得不到保障。在高性能混凝土強(qiáng)度的決定因素中，水膠比是一項(xiàng)重要的因素，高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)要改變?cè)械脑O(shè)計(jì)思路要根據(jù)高性能混凝土的耐久性以及膠凝材料品質(zhì)進(jìn)行設(shè)定，確定膠凝材料之后再確定用水量，從而精確的進(jìn)行配比工作，保障高性能混凝土的質(zhì)量。

1.4 指標(biāo)優(yōu)化 在高性能混凝土的發(fā)展過(guò)程中，單項(xiàng)目目標(biāo)優(yōu)化的方式已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足混凝土配合比的要求，更多是趨向于多目標(biāo)聯(lián)合控制的配比優(yōu)化方式，對(duì)于高強(qiáng)度混凝土來(lái)說(shuō)普通混凝土的保羅米公式不再使用，這就需要對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，其中要以具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用軟件進(jìn)行預(yù)測(cè)方程的模擬，從而確定指標(biāo)，對(duì)高強(qiáng)度混凝土的配合比奠定基礎(chǔ)。

2 高性能混凝土配合比的原則

高性能混凝土只是對(duì)現(xiàn)有的有關(guān)環(huán)節(jié)的操作要求更加規(guī)范、明確和嚴(yán)格。其質(zhì)量控制要點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制 針對(duì)特定工程的混凝土性能要求，在設(shè)計(jì)階段要明確、具體;設(shè)計(jì)參數(shù)取值要科學(xué)、合理;計(jì)算和驗(yàn)算要正確和滿(mǎn)足要求;構(gòu)造要求應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足強(qiáng)度、施工和耐久性的需要。設(shè)計(jì)階段要針對(duì)特定工程，明確其耐久性設(shè)計(jì)指標(biāo)和驗(yàn)收要求。

2.2 原材料要求 各種原材料要滿(mǎn)足高性能混凝土的最低要求。進(jìn)場(chǎng)控制要按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。砂石骨料作為混凝土組成材料中占比最大的部分，對(duì)混凝土性能的影響非常大，在對(duì)混凝土工作性、力學(xué)性能、長(zhǎng)期性能和耐久性能有顯著影響。但多年來(lái)，砂石骨料的質(zhì)量在我國(guó)一直沒(méi)有得到充分的重視。砂石的品質(zhì)應(yīng)放在混凝土整個(gè)原材料體系中總體考慮。既滿(mǎn)足相關(guān)砂石標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，又要跟其他原材料相匹配以降低成本，混凝土建設(shè)施工質(zhì)量也才能得到保證。

2.3 具體工程具體分析 配合比設(shè)計(jì)要根據(jù)高性能混凝土不同品種，按照相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：用水量和水泥用量高強(qiáng)高性能混凝土的用水量可根據(jù)原材料品質(zhì)、混凝土拌合物要求、原始積累的試驗(yàn)資料等來(lái)選擇。如由此確定的用水量導(dǎo)致水泥或膠凝材料總用量過(guò)大時(shí)，可通過(guò)調(diào)整減水劑品種或摻量來(lái)降低用水量和膠凝材料用量;也可以根據(jù)強(qiáng)度和耐久性要求，首先確定水泥或膠凝材料用量，再由水灰比計(jì)算用水量，當(dāng)流動(dòng)性不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，再通過(guò)調(diào)整減水劑品種或摻量加以調(diào)整。在粗細(xì)骨料配合比上，高性能混凝土中砂率約一般為34%～44%時(shí)的混凝土強(qiáng)度在多數(shù)情況下要比砂率為40%～50%時(shí)高，更低的砂率還可能使強(qiáng)度增長(zhǎng)，但是這將影響工作性，尤其對(duì)泵送不利。砂率的大小可根據(jù)總膠凝材料用量、粗細(xì)骨料的顆粒級(jí)配及是否有泵送要求等因素確定。

2.4 嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)和施工要滿(mǎn)足預(yù)拌混凝土生產(chǎn)和施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。檢驗(yàn)和驗(yàn)收，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。高性能混凝土評(píng)定，要在混凝土工程驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上，按照《高性能商品混凝土評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T385-2015進(jìn)行。水灰比是決定混凝土強(qiáng)度的主要因素，目前尚無(wú)完善的公式可供選用，故配合比設(shè)計(jì)時(shí)通常根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)、原材料和經(jīng)驗(yàn)資料選定水灰比。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高強(qiáng)度混凝土配合比的工作中，我們已經(jīng)取得了一定的成果，但是由于發(fā)展時(shí)間較短，規(guī)范等方面不夠完善，所以在高強(qiáng)度混凝土的配合比工作中難免會(huì)存在一些問(wèn)題，面對(duì)這些問(wèn)題我們要做的就是認(rèn)真分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因，盡快的制定完善的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，做到有據(jù)可依有法可循，在具體的施工設(shè)計(jì)方面要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，從原材料質(zhì)量、配合比方法以及指標(biāo)的優(yōu)化等，根據(jù)不同工程的特點(diǎn)選用最科學(xué)合理的高強(qiáng)度混凝土的配合比方式，提高工程質(zhì)量，降低工程成本，更好的促進(jìn)企業(yè)的不斷發(fā)展。