張成錦

摘要：混凝土作為廣泛使用的建筑材料之一，隨著各類工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大以及對(duì)混凝土的高標(biāo)準(zhǔn)要求，高性能混凝土逐漸得到發(fā)展，并在各類工程建設(shè)中得到應(yīng)用。注重對(duì)高性能混凝土的研究對(duì)持續(xù)完善高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)，提高施工質(zhì)量與應(yīng)用范圍均至關(guān)重要。本文就針對(duì)高性能混凝土有關(guān)問題展開分析，具體從高性能混凝土特點(diǎn)、高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)方面展開分析。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土;配合比設(shè)計(jì);粉煤灰;礦粉;應(yīng)用技術(shù)

現(xiàn)代工程建設(shè)中高性能混凝土的使用率在不斷增加，同時(shí)隨著施工經(jīng)驗(yàn)的積累，其得到了快速發(fā)展。高性能混凝土反映的是混凝土的綜合質(zhì)量指標(biāo)，因而與多項(xiàng)因素有關(guān)，比如混凝土配合比設(shè)計(jì)、選擇的原材料、混凝土拌合過程質(zhì)控、施工階段質(zhì)控管理等，即高性能混凝土需要兼顧混凝土不同材料與施工階段的質(zhì)控管理[1]。本文通過對(duì)高性能混凝土的研究，在于更好的推動(dòng)混凝土技術(shù)發(fā)展。

一、高性能混凝土特點(diǎn)

（一）高強(qiáng)度

相對(duì)于普通混凝土，高性能混凝土對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度更高，更高強(qiáng)度的混凝土能夠滿足各類復(fù)雜的工程建設(shè)，保證整個(gè)建筑的承載力要求。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，高性能混凝土要求其混凝土強(qiáng)度等級(jí)超過C50，比如1996年竣工的遼寧物產(chǎn)大廈，其所使用的混凝土強(qiáng)度達(dá)到C80，上海東方明珠電視載塔建設(shè)中混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C60，北京財(cái)稅大樓首層柱中的混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C110。

（二）高耐久性

高性能混凝土主要用于各類工程建設(shè)的主體結(jié)構(gòu)，比如墻體、梁柱等，較多工程設(shè)計(jì)年限較長(zhǎng)，如50年、70年、100年。高性能混凝土具有高耐久性，能夠視情況提高混凝土自身的抗凍能力、抗?jié)B透能力，保證建筑在設(shè)計(jì)年限內(nèi)主體結(jié)構(gòu)滿足承載力要求且不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。高性能混凝土的高耐久性可保證建筑工程使用壽命，符合建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展需要。比如國(guó)內(nèi)在港珠澳大橋、三峽工程建設(shè)中均使用高性能混凝土，上述工程設(shè)計(jì)使用年限為100年[2]。高性能混凝土的使用保證了工程結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋，增強(qiáng)對(duì)環(huán)境各種不良因素的抗侵蝕能力，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（三）高流動(dòng)性

高性能混凝土設(shè)計(jì)過程中會(huì)綜合考慮各項(xiàng)因素，同時(shí)較多高性能混凝土有專門的攪拌站，從攪拌站到施工現(xiàn)場(chǎng)耗時(shí)較多，這個(gè)過程中需要保證混凝土的流動(dòng)性、保水性、粘聚性。高性能混凝土中因?yàn)榧尤肓烁咝p水劑，改善混凝土塌落度、高性能混凝土水灰比更低，有利于預(yù)防高性能混凝土出現(xiàn)離析。

（四）高經(jīng)濟(jì)性

盡管高性能混凝土是設(shè)計(jì)、施工階段要求較高，但是其具有的高強(qiáng)度、高耐久性、高流動(dòng)性等特點(diǎn)可提高整個(gè)工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。高性能混凝土結(jié)構(gòu)使用年限更長(zhǎng)，減少材料使用，且后續(xù)維護(hù)成本低，體現(xiàn)出較好的經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)。

二、高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)

高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)研究是高性能混凝土研究中的重點(diǎn)，通過科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)可發(fā)揮高性能混凝土優(yōu)勢(shì)，達(dá)到高性能混凝土使用目標(biāo)。

（一）有效控制混凝土配合比中水的比例

混凝土施工中容易出現(xiàn)各種裂縫，尤其是在大體積混凝土施工中裂縫已經(jīng)成為質(zhì)量通病。高性能混凝土在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)控制水的比例，提高整個(gè)混凝土的抗裂性能。高性能混凝土較普通混凝土包含了較多的添加劑、礦物質(zhì)，需要利用水使得各種粗細(xì)骨料、水泥等形成一個(gè)整體，并滿足泵送混凝土施工要求。結(jié)合工程實(shí)例，混凝土配合比設(shè)計(jì)中如果水的比例較大，后期出現(xiàn)裂縫風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加，影響整體建筑工程質(zhì)量。高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)中可通過減水劑的使用，降低整個(gè)混凝土中水的含量，通過水的降低，提高高性能混凝土耐久性、強(qiáng)度以及抗裂性能。當(dāng)然如果水過少，水泥無法完全溶化，同樣也會(huì)影響后期工程質(zhì)量。研究顯示，當(dāng)混凝土中水為水泥重量的0.4倍時(shí)，才能保證水泥的溶化，因而水的比例也不能太低。

（二）選擇高效的優(yōu)質(zhì)水泥

高性能混凝土的黏合度會(huì)受到水泥的影響，鑒于高性能混凝土對(duì)質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，水泥選擇過程中需要全面兼顧不同水泥摻合料、水泥礦物、水泥細(xì)度，保證水泥自身高質(zhì)量。高性能混凝土中水泥可優(yōu)選低熱硅酸鹽水泥，此類水泥水化熱低，并能降低混凝土黏度，選擇低熱硅酸鹽水泥對(duì)預(yù)防混凝土裂縫也具有重要影響。實(shí)際在水泥選擇中，也可以將部分水泥使用活性礦物細(xì)摻料代替，減少水泥使用，改善混凝土性能，如可采用粉煤灰、礦粉、硅粉等，具體的需要根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等情況選擇，活性礦物細(xì)摻料的摻入還能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力與抗裂能力[3]。

（三 ）粗細(xì)骨料的優(yōu)化設(shè)計(jì)

高性能混凝土設(shè)計(jì)中粗細(xì)骨料配合比也是關(guān)鍵，根據(jù)不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)確定出粗細(xì)骨料的粒徑大小。如果混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C50-C60，骨料粒徑不超過30mm;如果混凝土等級(jí)強(qiáng)度在C90-C100，此時(shí)骨料的粒徑不超過10mm。高性能混凝土自身強(qiáng)度越高，配合比設(shè)計(jì)中骨料的粒徑應(yīng)越小，此外，粗砂、中砂、細(xì)砂的比例也是改善高性能混凝土性能的關(guān)鍵，需要結(jié)合混凝土中膠凝材料的具體用量而確定。

（四）外加劑的合理使用

為了改善高性能混凝土的性能，使其滿足混凝土運(yùn)輸以及泵送等要求，高性能混凝土在配合比設(shè)計(jì)中需要添加一定的外加劑，比如高效減水劑、礦物合成料。外加劑的使用需要視情況而定，比如高性能混凝土如果運(yùn)輸階段時(shí)間較長(zhǎng)，此時(shí)可增加15.00%-30.00%的粉煤灰，為了改善混凝土的流動(dòng)性，可增加5.00%-15.00%的硅粉。

結(jié)語

高性能混凝土目前在較多工程建設(shè)中已經(jīng)得到應(yīng)用，高性能混凝土研究中需要注重前期的配合比設(shè)計(jì)，配合比設(shè)計(jì)需要結(jié)合具體工程而定。根據(jù)不同高性能混凝土在工程項(xiàng)目中使用的位置、環(huán)境條件、有無抗?jié)B抗腐蝕要求、設(shè)計(jì)年限等綜合確定。尤其是在高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)重視煤灰、礦粉等合理加入，有利于改善混凝土性能。

參考文獻(xiàn)

[1]張璐，喬雪健，王瑞婷，等.高性能混凝土的應(yīng)用技術(shù)研究[J].四川建材，2021，47（10）：15-16.

[2]蔣煜.高性能自密實(shí)混凝土研究進(jìn)展[J].居舍，2021（26）：21-22.

[3]王興振.關(guān)于高性能混凝土原材料及其配比問題的探討[J].冶金與材料，2021，41（04）：163-164.