高性能混凝土配合比设计及其存在的问题

祁由川

（北京国冶锐诚工程技术有限公司，北京 100089）

1 引言

高性能混凝土主要指的就是将普通混凝土的性能进行提升作为主要前提下，选取优质的水泥、外加剂、掺合料等材料后使混凝土技术的相关配置逐渐优化所形成的新型技术。这种高性能的混凝土自身在强度与耐久性方面都非常高，其中耐久性大约是普通混凝土的三到十倍左右。这种高性能的混凝土在建筑工程当中的应用，不仅能够将普通混凝土自身在耐久性上的不足所产生的问题进行解决，还能够为节能环保起到很大程度的推动作用。

2 高性能混凝土的配合比设计分析

在如今时代下高性能的混凝土在建筑工程进行施工过程中，因为高性能混凝土自身所拥有的特性比普通混凝土高很多所以开始被广泛使用。但在高性能的混凝土当中的配合比设计工作非常重要，不仅能够影响到高性能混凝土的整体质量还会对建筑工程的实际施工进度产生一定程度的影响。因此在实际对高性能混凝土进行配合比的设计工作时主要有以下几个设计要点：第一，整体结构的设计要点，在对高性能混凝土进行配合比设计的过程中一定要根据建筑工程当中对于施工的要求来确定设计过程中的内容，并将所有内容进行落实从而确保设计数据的科学、合理。另外还需要以试验的方式对设计数据进行计算从而将其强度与耐久性进行提高，以此来为建筑工程的实际施工打下坚固的基础。第二，原材料的选择要点，在工作人员对原材料进行挑选的过程中一定要贯彻货比三家的采购理念，从多家原材料场当中选择价格最为经济实惠质量也较好的原材料，如水泥、粗骨料等。在挑选好原材料之后在其进入施工现场的过程中，一定要对所有原材料的质量进行严格检察，从而避免不合格的材料进入到施工现场当中，另外在实际对高性能混凝土进行配置的过程中所使用的水源一定要确保水质的优质与外加剂的实际用量，以此来避免会对整个工程施工的质量产生一定程度的影响。第三，对整个工程对于施工的要求进行分析，在开始对高性能混凝土进行配合比设计时一定要根据各不相同的品质与施工的实际要求进行分析后再开始进行设计。比如在对高性能混凝土配合比设计当中所使用的水和水泥的实际用量上，就需要根据高性能混凝土当中的实际用水量、原材料的品质与水凝土的拌合物等方面开始对其进行实际设计，这样有利于将高性能的混凝土所拥有的强度与刚度进行大幅度提高，并在确保高性能混凝土的配合比设计质量同时确保整个建筑工程的质量[1]。

3 高性能混凝土配合比设计中存在的问题与对策

3.1 双掺控制中的问题

当前，建筑工程在使用高性能的混凝土并对其进行配合比的设计时会受到很多因素的影响，而且在建筑工程进行施工的过程中对高性能混凝土配合比进行设计的人员如果没有针对矿物掺合料的实际分量进行科学、合理的计算与区分，并不断将矿物掺合料的实际掺入量进行增加就会使得高性能混凝土在凝固过程中所需要的时间比设计当中预期的时间长，最终导致无法按照设计进行施工，从而影响到整个建筑工程的施工进度。另外，如果矿物掺合料的实际掺入量过大，就会导致整个高性能的混凝土在外暴露太久，从而出现其强度和刚度大幅度降低的情况，最终就会导致高性能混凝土在早期发生裂缝现象（如图1所示），从而影响到整个建筑物的使用情况。所以在进行建筑工程施工过程中对高性能混凝土配合比进行设计的人员一定要根据整个建筑工程的要求、混凝土的强度实际等级、工程施工所在地天气状况与整体结构的特点等来对矿物掺合料的实际掺入量进行科学、合理的计算。比如在水泥实际掺入的量当中铝酸三钙的含量不可以超过总量的0.8%，从而将矿物掺合料的整体质量进行提高的同时减少因为高性能混凝土在凝固过程中所需时间太长引起的强度、刚度出现降低的情况。如果工程施工所在地天气处于冬天时对高性能的混凝土配合比进行设计的人员就需要在配合比设计当中添加适量的非缓凝型的减水剂，并对混凝土进行最终的抹面工作时间进行控制从而在确保整个工程质量的情况下将施工质量进行提升。

图1 高性能混凝土发生的裂缝

3.2 粗细骨料当中存在的问题

在建筑工程实际施工当中对高性能的混凝土配合比进行设计时，粗细骨料是最为重要的原材料之一，所以粗细骨料的选取会对高性能混凝土性质产生直接影响。所以在对高性能的混凝土配合比进行设计时，对粗细骨料进行选择的过程中一定要按照整个工程的实际需求进行，在实际选择的过程中一定要挑选没有出现风化状况的岩石或者是破碎石等（如图2所示）。

图2 合格的粗骨料

而且在加工粗细骨料的过程中绝对不可以使用已经出现风化状况的岩石。另外还需要对碎石的粒径进行严格掌控，从而在根本上将配比粗细骨料的问题进行控制，并对高性能混凝土配合比的设计质量进行大幅度提高。例如设计人员在对高性能混凝土配合比进行设计时因为水灰非常低，所以其水泥的实际用量就会非常大砂率也很小，所以一旦没有对粗细骨料的控制依据相关标准要求进行，就会导致整个高性能混凝土配合比的设计质量受到一定程度的影响。因此在对其进行配合比的设计过程中，一定要对粗细骨料的配比进行控制，并在单方混凝土当中将粗骨料的实际分量进行加大，从而将混凝土当中的空隙率进行减少。在实际操作过程中的详细步骤是以二级配合方法对粗骨料进行配合比的设计，并保证粗骨料的堆积密度在1立方米1500千克之上，紧密空隙率在40%之下，实际吸水率在2%以下。在对高性能的混凝土强度等级为C50进行配合比的设计时，对粗骨料一定要选取粒径在25mm之下的，并在其中添加增强剂后应用强制搅拌这种技术对其进行搅拌从而将强度进行提高，还能够将水泥的实际用量进行大幅度减少的同时为整个工程节省资金成本，并为高性能的混凝土自身所拥有的强度、耐久性起到改善作用。

3.3 设计规范当中存在的问题

在建筑工程当中对高性能的混凝土配合比进行设计的过程中，因为这种高性能的混凝土与普通的混凝土有所不同，所以在配合比的设计方案当中也会有很多不同之处，这就会使得在建筑工程实际进行施工的过程中没有与设计方案进行相互配合的规范，只是根据以往在施工过程中普通混凝土的配合比设计方案的计算公式与经验开展，而这就会导致没有办法确保最终高性能混凝土的整体质量。因此，为了能够科学、有效地解决这些问题，设计人员需要将对以往普通混凝土的配合比设计思路进行转变，并根据高性能混凝土自身独有的特性与品质来对整个设计进行严格配合。除此之外在对设计方案进行配合的过程中，还需要严格控制实际的用水量，从而将配合比设计的整体精度进行提高，并为整个高性能混凝土配合比的设计质量起到一定程度的保障作用[2]。

4 结语

综上所述，虽然现如今对高性能混凝土的配合比进行设计的过程中已经取得很多较为显著的成果，但因为在对其配合比进行设计时会受到很多因素影响，在实际进行设计时还存在一些问题，这就要求设计人员一定要针对存在的问题进行详细分析，并采取科学、合理的措施进行解决，从而提高高性能混凝土的配合比设计质量。