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摘要：在我国建筑领域的发展过程中，在人们对建筑质量要求日益提升的社会背景下，传统普通混凝土已经逐渐被高性能混凝土所取代，并在建筑工程项目中得到了广泛的应用。为了更充分的发挥出高性能混凝土的优势，对目前高性能混凝土设计过程中存在的问题进行了探讨，并分析其最佳配合比例，为建筑领域的发展做出进一步的贡献。
关键词：高性能混凝土；配合比设计；问题
随着现代建筑工程规模的扩大，施工工序越发复杂化，施工难度不断提高，为了满足人们对建筑物的质量需求，建筑领域开始应用了更先进的施工技术和具有更多优势的施工材料。高性能混凝土就是其中的一种，从提升混凝土性能与质量的角度出发，对高性能混凝土的配比和设计工作进行了进一步的研究与分析。
一、高性能混凝土的配比设计中存在的问题研究
（一）外加剂、掺合料配比不当
随着高性能混凝土在建筑领域中的应用越来越广泛，其应用过程中存在的问题也逐渐暴露出来。外加剂和掺合料的配比不当就是其中之一，作为构成混凝土的材料，外加剂与掺合料的配比效果直接影响混凝土的性能。由于我国对高性能混凝土的应用时间不长，所以在建筑领域中还缺乏统一的规定作为依据，不同企业与单位对高性能混凝土外加剂和掺合料的配比不同，导致混凝土质量得不到保证。
1.1现在掺合料的分类。混凝土中的外加剂可分为活性物质和非活性物质两种。活性物质是指水化形成液压胶凝材料的物质。在水的存在下，水的存在，以及非活性物质的存在，只能提高混凝土的工作性能。但两者并不能完全分开，而且是可以实现的。在某些条件下，如石灰石粉，通常不被用作活性物质，如果水泥被配置成熟料矿物铝酸钙，则石灰石。铝酸钙的水化产物可形成铝酸钙粉末，且混凝土的早期强度较好。石英粉一般不用作.活性物质，但当混凝土构件的养护温度高时，混凝土组分的活性大大提高，石英粉也具有一定的活性。在石英粉精细研磨时。活性材料可根据水化机理分为火山灰活性和潜在水力活性，如粉煤灰、凝灰岩、烧结矿作为火山灰活性材料，钢渣和水淬渣是具有潜在水力活性的材料。通常指活性材料水泥作为混合物生产中的添加剂，在混凝土搅拌的情况下，加入的活性材料称为混凝土外加剂。
1.2掺合料的作用机理。混凝土外加剂通过改善水泥胶凝材料的组成和数量，提高混凝土的强度和耐久性，提高混凝土的稳定性。主要机制是：掺合料活性效应：材料活性实际上是指掺合料颗粒表面，在常温条件下碱性石灰溶液里溶解SIO2.A12O3等组成的易难程度。活性效应不仅与外加剂的化学成分有关，而且与其比表面积有关。当化学成分相同时，玻璃的活性是高的。通过该溶液的快速冷却得到的玻璃活性高于玻璃的缓慢冷却，相同的化学微晶的活性高于粗晶体，高温和稳定晶体的活性高于普通温度晶体的活性。
掺合料形态效应：形态效应是指混合颗粒的表面特征，如圆形、椭圆形、片状、柱状和不规则形状，以及表面粗糙度。颗粒表面、孔隙形貌等。当外用外加剂具有良好的球形时，混凝土外加剂的流动性和需水量较好，有利于提高混凝土的流动性和用水量。提高混凝土混合料的工作性、强度和耐久性，以及体积稳定性等性能。
掺合料填充效应：填充效果是指掺合料颗粒在水泥胶结物间隙中的填充效果，特别是掺有高吸水性和矿物外加剂的混凝土，具有较好的减水效果。离子与塑性效应，即高性能混凝土的双掺合料应用技术。这三种效应相互影响，同时又相互制约。这也是混凝土掺合料应用中的重要技术措施。
1.3混凝土外加剂
混凝土外加剂是指在拌制混凝土拌合前或拌合过程中掺入用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不高于水泥质量的5％。
1.3.1高效／高性能减水剂
混凝土减水剂是目前应用最广泛的混凝土外加剂之一，主要用于改善混凝土混合料的流变性能。减水剂对果香的影响混凝土的使用仍有争议。减水剂的减水机理及其对混凝土的作用机理有待进一步研究。
1.3.2减缩剂
混凝土收缩开裂会导致混凝土构件或结构的承载力和耐久性下降，影响部分建筑物的正常使用性能。史林混凝土的收缩裂缝是混凝土应用中的一个技术难题。在混凝土中加入减缩剂减少混凝土收缩是降低或抑制混凝土的措施之一开裂。减缩剂常用的化学成分为聚醚或多元醇有机物，可控制和减少的干缩、自收缩和早期塑性收缩。通过降低混凝土孔隙的水表面张力来恢复，且减缩剂在混凝土中的掺量一般为1.5%～3.0%。
1.3.3膨胀剂
混凝土膨胀剂能够使硬化后的混凝土产生一定的体积膨胀，减少或避免混凝土硬化早期产生的收缩裂缝，其掺量一般超过水泥质量的5％。
1.3.4其他外加剂
引气剂是一种表面张力较低的表面活性剂。在混凝土中加入一定量的引气剂可以引入适量的细密独立分散体。在新鲜混凝土中加入气泡，可以提高混凝土的工作性和耐久性。缓凝剂是一种能延缓水泥水化反应，保持塑性的外加剂。新拌混凝土的使用时间长，但在后期不会对混凝土性能造成不利影响。
混凝土外加剂已经成为配制高流动性、高体积稳定性和高耐久性混凝土的必要组分。无论在HPC的试验还是在其实际工程应用中，都不能盲目地掺加化学外加剂。
（二）设计标准缺乏
设计标准的缺乏，使得设计工作中没有统一和有效的指导。在高性能混凝土的设计工作中，不规范的问题时有发生。因为传统普通混凝土的设计标准并不符合高性能混凝土，而水胶比缺乏统一的设计标准，导致高性能混凝土的强度和耐久性能得不到保证，进一步影响了后续的施工建设质量[1]。
（三）指标优化得不到重视
当高性能混凝土投入到施工建设当中后，其施工建设质量受到项目指标优化的影响作用，从实际工作来看，目前的建筑项目施工建设工作受到人们过分重视某个项目而忽视其他项目的问题，导致无法对所有项目实现优化，反复检验效果不足，未能获得准确的优化数据，以此确定的优化目标也不明确，影响建筑项目整体施工质量的提升。
二、高性能混凝土配合比的设计方法探讨
（一）对原材料的合理选择
众所周知，混凝土中外加剂、掺合料的用量和使用方式等对混凝土质量有至关重要的影响作用，所以进行高性能混凝土配合比设计时，需要合理设计外加剂、掺合料的种类和用量。首先，选择外加剂时应以提高高性能混凝土抗冻性能等为主要考量因素。比如对外加剂加入后的混凝土抗冻性能进行重点研究和检查等。选择凝胶材料时，应从凝胶材料的成分、粒径和细度出发，从构成凝胶材料的矿物掺合料、水泥进行分别选择，由于水泥的型号、规格是影响高性能混凝土的重要因素，所以还需重点筛选水泥的种类。从近年来我国建筑领域对矿物掺合料的使用来看，主要以矿渣粉、沸石粉以及煤炭粉为主，在水泥中适当加入矿物掺合料，对于提高水泥性能，满足建筑施工要求有重要的影响作用[2]。
（二）对原材料质量的严格控制
高性能混凝土的质量受原材料质量的影响最大，当对市场中高性能混凝土进行选择时，必须保证严格筛查，确保原材料满足实际施工要求。其中，应尤其重视砂石骨料质量的控制，首先提高工作者对砂石骨料质量控制的重视程度，然后从实际施工建设活动中出现的质量问题出发，结合施工现场的实际要求，选择质量合格的砂石骨料，并且在材料进场前进行严格的治疗考察。从保证原材料质量的角度，提高高性能混凝土的整体质量[3]。
图一混凝土配比单
（三）细化配比环节
混凝土配比是一个复杂的过程，并且在配比过程中任何一个环节的操作，都对混凝土的最终质量有重要的影响作用。所以，针对高性能混凝土的配合比设计工作，应得到相关工作人员的充分重视，在实际工作中细化每一个工作环节。根据建筑工程项目所提出的实际要求，以及市场上相关的标准和规范，落实每一环节的工作，加强管理和控制，严格确定原材料种类、混凝土搅拌物以及配合比例，最大限度的提升混凝土质量，使其满足建筑工程项目的实际要求。在配比过程中，如果出现了胶凝材料使用过量的问题，或者用水量过多，则应相对调整减水剂品质，以控制配制形成的混凝土质量，避免更严重问题的出现。除此之外，对比粗骨料和细骨料时，要结合高性能混凝土砂率范围，应将其控制在合理范围之内，如果降低砂率，虽然能提高混凝土强度，但是也缩小了混凝土的适用范围，所以还需结合建筑施工的实际情况，进行混凝土原材料的选择和配制[4]。
结束语
综上所述，随着高性能混凝土在建筑领域中的广泛应用，其配合比设计问题逐渐受到了人们的关注，从原材料选择、质量控制以及配比环节出发，进行合理设计工作，提升高性能混凝土的整体质量。
参考文献：
[1]杨秀玲，黄金保.预应力高性能抗冻混凝土配合比设计[J].水运工程，2019（S1）：94-99+132.
[2]许志凡.高性能地铁混凝土管片的配合比设计及性能研究[J].绿色环保建材，2019（04）：60-61.
[3]郑杭州.高性能混凝土配合比设计及其存在的问题研究[J].四川水泥，2019（03）：82.
[4]宁兆魁.浅论高性能混凝土配合比设计及其存在的问题[J].广东建材，2019，35（02）：13-15.
论文作者:赵东方
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
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