高性能混凝土配合比的设计要点以及质量控制

周 达

上海建工材料环港预拌混凝土有限公司 上海 201306

1 高性能混凝土概述

高性能混凝土最早是在20世纪90年代初被提出。随着社会的不断发展，高层建筑项目越来越多，传统的普通混凝土材料已经不能满足实际发展需求，因此研究出了高性能混凝土。高性能混凝土也被称作HPC（High Performance Concrete），但就目前的情况来看，高性能混凝土的定义还没有完全形成，通常只是使用常规的材料和工艺技术，按照混凝土的配制要求进行各个性能的配制，从而达到使用要求。因此，需要加大对高性能混凝土的研究力度，以确保高性能混凝土的质量。

2 高性能混凝土配合比设计的基本原则

和传统的混凝土配合比相比，高性能混凝土配合比在设计时需要严格地控制材料的用量以及相关的比例，因此需要遵循相应的原则：

1）提高混凝土配制强度的原则。高性能混凝土的强度会受到很多因素的影响，在进行生产应用的时候，如果某环节出现问题，将会对混凝土强度产生直接影响。因此，在进行混凝土配合比设计的时候，需要提高混凝土的配制强度。

2）较小水胶比的原则。在进行高性能混凝土配制的过程中，需要保证胶凝材料用量以及用水量，从而有效地降低水胶比，同时还应有效地控制其范围，不能够太低，确保使用要求。

3）合理选用砂率原则。砂率会直接影响到高性能混凝土的工作性能，因此在进行配合比设计的时候，需要根据粗骨料孔隙率、颗粒级配以及胶凝材料的用量来进行控制。

4）合理选择外加剂以及矿物掺合料原则。在进行高性能混凝土配合比设计的时候，需要添加外加剂以及矿物掺合料，主要是能够更好地确保各个性能，因此必须要合理地进行外加剂和矿物掺合料的选择，从而确保其达到相关标准要求。

3 高性能混凝土配比设计的流程

进行高性能混凝土配合比设计的时候，主要通过以下几个步骤进行：

1）混凝土结构设计。在进行设计的时候需要明确相关标准，设计内容需要符合要求，确保各个设计步骤都能够达到标准，并且具有很强的科学性和可操作性。

2）原材料的筛选。进入到施工现场的原材料，需要工作人员做好核查控制，严禁不合格的材料进入场地。同时需要确保材料符合相应的质量要求以及满足经济性。在进行配比的时候，需要严格地按照图纸资料进行性能的选择，同时有效地控制外加剂。

3）在进行设计的过程中需要严格按照图纸要求，合理选择用水量和水泥量，从而更好地确保整体的强度和耐久度。

4）验收工作。在进行过程验收的时候，工作人员需要严格的按照标准要求进行，确保各个步骤达到要求，保障整体的工程质量。

4 高性能混凝土质量控制

4.1 原材料控制

进行高性能混凝土质量控制的时候需要做好原材料的控制，从而确保其达到要求。在进场的时候工作人员需要加强材料的检查，包括质量和数量方面，符合要求后才能够进入场地。混凝土中含量最高的材料是砂石骨料，其质量直接影响到混凝土的耐久性以及强度等方面，但在实际应用过程中很容易被工作人员忽视。为此，在进行工程建设的时候，需要将该部分作为一项重要指标，满足相关要求，确保数量、强度以及经济方面都能够达到标准，从而更好地保障整体的质量。

4.2 细化配比环节

在进行配合比控制的时候需要做好以下方面的工作：

1）有效地进行水胶比控制。水胶比主要是通过强度以及耐久性的要求来进行控制。

2）用水量的确定。目前主要是根据高性能混凝土工作性能来进行确定。

3）矿物掺合物用量控制。

4）按照相应的总量进行控制，满足相关要求。

5）减水剂用量控制。

4.3 高性能混凝土生产运输质量控制

混凝土通过拌制之后，需要运送到施工现场，而这部分也是比较重要的，混凝土的运输设备、时间等都会对混凝土的性能产生直接影响。高性能混凝土运输设备在选择的过程中需要充分考虑到工程的气候、工程量大小以及工程的特点等方面，从而有效地确保混凝土的整体均匀性，防止出现漏浆、离析和断层的现象。在高性能混凝土运输的时候，需要做好保温以及隔热方面的控制，防止混凝土温度变化。不仅如此，在进行混凝土运输的时候，不能够向其中注水，同时也需要有效地控制高性能混凝土运输的时间以及转载的次数，从而更好地确保各个性能达到要求。通常情况下，在进行高性能混凝土输送的时候主要是使用混凝土泵进行，在拌制结束后1 h内完成。同时需要确保在初凝之前完成全部的浇筑。需要注意的是，因为受到外界因素的影响，很容易出现停泵的现象，如果停泵时间超过了15 min，就需要每隔4～5 min开启料斗搅拌器，防止出现离析等现象。

4.4 高性能混凝土的浇筑

在进行高性能混凝土浇筑的时候需要做好以下方面的工作：

1）在进行混凝土浇筑之前，需要结合工程的具体情况以及工艺技术等方面进行方案的设计。例如充分地考虑到浇筑的起点、实际的厚度等方面。在进行混凝土浇筑的时候，需要考虑分层以及连续推移的情况，并有效地将间隙时间控制在90 min以内，防止出现预留施工缝的现象。

2）在浇筑开始之前，需要重点明确工程的保护层垫块所处的部位、具体数量或是紧固程度，增加保护层本身的厚度尺寸。

3）混凝土出场后需要在60 min内完成泵送，如果遇到交通堵塞的情况或者是气候炎热现象，需要采取有效的措施及时地进行混凝土坍落度的控制。

4）在进行入模浇筑之前，需要做好各个指标的测定，包括混凝土的温度、含气量以及坍落度等方面，当各个性能达到要求后，才能够进行入模浇筑。

5）如果湿度小、风速大，就需要进行挡风处理，防止因为失水过多导致混凝土出现问题。

6）进行大体积混凝土浇筑之前需要做好防裂处理，可以建立遮阳篷或是装载循环冷却水系统等。

7）为了能够有效地控制离析现象，需要有效地控制竖直下落距离，一般是控制在5 m以内。如果浇筑层自身的高度大，应选择使用串筒浇筑。

8）倾落高度需要控制在2 m内，如果拌和物相对黏稠，没有分层离析现象，可以选择扩大倾落高度。但是需要控制在4 m内，借助滑槽或是串筒等常用器具进行混凝土的输送，能够有效地控制离析现象。

9）对高性能混凝土进行泵送的过程中，需要有效地将起始水平管段控制在15 m内。出口处需要使用软管，剩下的部位都不能使用软管。进行管道输送的时候，需要使用支架吊具进行固定，防止和钢筋接触。如果是高温或者低温的情况，输送管路需要采用湿帘或是保温材料进行整个过程控制。

10）混凝土向下泵送的过程中，有效地将管路以及垂线之间的夹角控制在12°以上，防止有空气进入，造成堵塞情况。

11）混凝土泵送的时候需要有效地调整泵送速度，确保泵送能够稳步地进行。

4.5 高性能混凝土的振捣

高性能混凝土振捣的过程中可以选择使用高频振捣器进行。例如使用插入式振动棒或者是附着式平板振捣器进行，从而能够更好地确保混凝土振捣。对入模后的混凝土要有效地进行控制，防止出现过振或是漏振。

振捣时间需要确保表面泛浆或是没有大气泡，一般是在30 s以内。不能够将振捣棒放在拌和物中进行平拖。在进行振捣的过程中需要检查模板支撑牢固度，防止出现漏浆的现象。

5 结语

总之，为了更好地确保建筑工程质量，提高城市建设水平，做好高性能混凝土配合比设计工作非常重要，因此需要重点研究。