论优化高性能混凝土配合比的具体措施研究

张晓晶

（山西建工建筑工程检测有限公司 山西省太原市 030013）

0 引言

随着建筑行业快速发展与进步，建筑施工环节变得越来越多和复杂，对建筑质量的要求也随之而升高。然而，在建筑工程实际施工过程中，往往会出现一些质量方面的问题，建筑工程施工进度受到较大地限制。因此，建筑行业发展的首要问题就是要确保施工质量。而高性能混凝土具有使用期限长、质量水平高以及可持续发展等方面的优势，受到了各施工单位的广泛好评与青睐。若要提高高质量混凝土施工质量，那么首先需要保证掺合料的质量。在当今建筑工程施工过程中，最为重要的材料就是高性能混凝土，大大推动了建筑行业地快速发展。本文首先对高性能混凝土配合比设计中存在的问题进行剖析，然后提出了优化高性能混凝土配合比的具体措施，以有效提高建筑工程质量。

1 高性能混凝土配合比设计中存在的问题剖析

1.1 双掺控制方面的问题

高性能混凝土配合比实际设计过程会受到多种因素的影响，施工工人未对矿物掺和料的掺入量进行准确计算，而一味地将矿物掺和料的掺入量加以提升，造成高性能混凝土凝固时间要明显延长，无法根据预期进度开展施工工作。同时，若将矿物掺和料掺入过多，则会造成高性能混凝土长时间出现塑性，使其强度及刚度显著下降，从而导致高性能混凝土发生早期裂缝等问题，对建筑工程质量造成了极大地影响。所以，在实际过程中，施工人员应该合理配比矿物掺和料的量，结合建筑工程项目的实际要求、混凝土强度等级以及项目所在地的气候等方面的因素，对确定矿物掺和料的掺入量大小。如：对于水泥而言，所掺入的C3A不能超过总量的0.8%，从而促使矿物掺和料质量水平显著提高，有效预防高性能混凝土凝固周期变长，从而造成混凝土强度及刚度水平降低。

1.2 粗细骨料的配比方面的问题

粗细骨料作为高性能混凝土配置中不可或缺的一个原材料，粗细骨料的选择会对高性能混凝土的基本性能产生直接性的影响。所以说，在对高性能混凝土粗细骨料进行选择时，施工人员应该按照施工需求，选择未风化的岩石以及破碎石，禁止使用出现风化的母岩对粗细骨料进行加工处理。同时，还应注意对碎石粒径进行严格地控制，从根源上对粗细骨料的配比问题加以控制，从而使得高性能混凝土配合设计质量以及均质性得以显著提升。在实际配合设计过程当中，施工人员务必要对粗细骨料配合比进行严格地控制，通过增加单方混凝土中的粗骨料用量，从而将混凝土空隙率加以减少。具体操作流程为：应用二级配合方式对粗骨料进行设计，以保证松散堆积密度在1500kg/m3以上，紧密空隙度在40%以下，吸水率在2%以下，若需要配置强度等级为C50型高性能混凝土时，选择粗骨料粒径应该在2.5cm范围之内，然后使用外掺增强剂与强制搅拌技术，从而使得水泥强度得以增强，从而将水泥用量显著减少，这样不仅可以有效削减原材料成本投入，而且还能够将高性能混凝土地刚度以及耐久性加以改善与优化。

2 高性能混凝土配合比优化设计的具体措施

2.1 活性矿物细掺料的配置方法

在高性能混凝土当中加入活性矿物细掺料，如：优质粉煤灰与硅粉等。活性矿物细掺料分散于水泥之中，能够将填充水泥孔隙进行填充，将其结构加以优化改善，以有效地强化混凝土的抗渗性能。同时，活性矿物掺料能够将部分水泥进行替代，以将初期混凝土的水化热加以降低，从而有效规避水泥发生裂缝地情况。

2.2 配合比参数的选择

2.2.1 水胶比

高性能混凝土的一个非常常见的配置特点就是水胶比水平较低。一般而言，为了能够确保高性能混凝土的持久性以及渗透性能等，其水胶比应在0.4之内。相关实验研究证实：当水胶比在0.4时，会随之水胶比地不断下降，混凝土的强度也随之而增强。主要原因在于：虽然水泥不能被完全水化，然而随着水胶比水平逐渐下降，会使得高性能混凝土的孔隙尺寸显著降低。

2.2.2 高效减水剂的掺入量

水量与水胶比能够有效确保高性能混凝土的持久性以及相应的强度水平，但是，若要实现高性能混凝土的大流动性，则需要掺入一定量的高效减水剂。高性能混凝土的高效减水性则主要受混凝土坍落度所决定的。一般而言，坍落度与用量之间成正比关系。一般而言，高效减水剂最理想的掺入量应保持在1%～2%范围之内。若超出这个范围，不仅无法达到理想的效果，而且也不够经济。

2.2.3 砂率

砂率是一种对高性能混凝土性质产生影响的直接因素。当混凝土中的水胶比存在差异时，其砂率也随之而出现改变。一般而言，随之砂率地逐渐增大，混凝土的强度也会随之而增强，而且其弹性也呈现出降低的变化趋势。

2.3 高性能混凝土的耐久性

2.3.1 配置目标

高性能混凝土在实际配置过程中，与常规的混凝土配置方式存在较大的差异性，首要考虑的一个重要因素就是混凝土的耐久性。混凝土的耐久性主要包括：抗冻性、抗渗透性以及体积稳定性等方面的性能。由于大部分有毒有害物质会经水进入至混凝土之中，对混凝土产生较大的影响。所以，高性能混凝土的耐久性最为主要的一个影响因素为抗渗性。

2.3.2 强度性能

混凝土最基本的性能特征为强度。对于高层建筑而言，混凝土的强度对其产生了较大的影响。一般而言，若水胶比在0.4以内，强度不同的混凝土均能够制作成为高性能混凝土。而影响高性能混凝土强度性能的两个常见因素包括矿物掺入量以及水胶比。

3 结论

综上所述，高性能混凝土就是在提高普通混凝土性能的前提下，对水泥、水、矿物掺合料以及粗细集料等原材料按照一定的比例配比，然后经现代化的混凝土配置技术制作而成的一种新型混凝土。与常规混凝土相比，高性能混凝土的耐久性要提高3～10倍。高性能混凝土在现代建筑工程施工过程中地广泛应用，能够很好的弥补常规混凝土由于耐久性不佳而产生的建筑工程质量问题，对我国的可持续发展以及节能减排政策等方面，均具有十分重要的作用。针对当前高性能混凝土存在的双掺控制方面的问题、粗细骨料的配比方面的问题，应该加强对其原材料配合比进行优化设计，从而提高高性能混凝土的性能，进而提高现代建筑工程质量水平。