唐迪
中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东 035500
摘要：随着城市的现代化发展程度越来越高，城市建设的发展采取原先的混凝土材料已经不能保障城市建筑的质量，要想保障城市建筑的发展，提高城市建设的水平，就需要使用高性能的混凝土进行城市的建设，保障城市建设的工程质量，目前最关键的步骤就是进行高性能混凝土的配比设计，这是保障混凝土质量的关键。文章针对高性能混凝土配合比的优化设计和质量控制措施进行了研究。
关键词：高性能混凝土；配合比设计优化；质量控制措施
1实现高性能混凝土的意义
在试验检测专业化体系改革创新背景下，在劳务清包和工序管理模式转换前提下，进一步优化混凝土配合比设计，严控原材质量，加强项目施工管理，实现高性能混凝土质量目标。
2高性能混凝土配制的影响因素
2.1耐久性
耐久性是在进行工程项目设计中首先需要考虑的因素，这是设计的基础也是设计的重要指标。耐久性是区分高性能和普通混凝土之间的区别，耐久性包含的方面较多，主要是针对混凝土的抗碳化性、碱集料反应、抗冻性以及抗化学腐蚀性等方面的性能需要进行相应的设计，以此来提升高性能混凝土的使用稳定性和延长使用寿命。目前在进行实际的施工过程中，混凝土混合料中混入了有害物质会导致混凝土的各项性能发生变化，影响其稳定性，缩短了高性能混凝土的使用寿命。在混凝土耐久性的性能中最关键的影响性能是抗渗性。
2.2强度
现代化城市发展中工程新项目建设的质量要求比较高，这就要求混凝土具有一定的强度，强度是混凝土材料的最基本影响因素。混凝土强度的高低和水胶比有关，也和混凝土中加入矿物掺合料的含量相关。按照相关的配合比要求，混凝土的水胶比最好保持在0.4以内，在这样的配合比范围之内制作的混凝土具有较好的强度。
2.3工作性
工作性主要和混凝土浇筑的质量相关，工作性在高性能混凝土中的影响程度比强度的影响更大，高性能混凝土的工作性主要是指混凝土自身要具备较好的稳定性和可泵性，保证不会产生泌水和离析的现象，并且具有120mm以上的坍落度，将流动性控制在合适的范围内。高性能混凝土的工作性受很多因素的影响，主要包含混合料中的外加剂的含量和类型、水泥砂浆的使用量以及集料的级配等级等因素。
3高性能混凝土配比设计中的流程
在实际操作过程中，高性能混凝土配合比设计大致有4个步骤：（1）混凝土的结构设计，确定相关的标准，明确设计工作的内容，保证各项设计步骤都合规合理，且具有科学性和可行性。（2）原材料的筛选工作。凡是进入到施工现场的原材料，相关工作人员都要认真核查，将不合规、不合格、质量不过关的原材料拒之门外，在原材料的采购上，采购人员应当切实负起责任，在选择质量高、性能好的材料的同时兼顾其经济性，在配比过程中，要严格按照图纸要求选择水的性能，同时要控制外加剂的剂量。（3）对设计的每个环节都要严格把控，例如，在配合比过程中，要按照具体的质量要求选择用水量和水泥量，从而达到需要的强度和耐久度，满足施工要求。（4）验收工作。在工程的最后验收工作，相关工作人员一定按照相关评定标准认真检验，确定所有步骤均符合施工条件后才允许施工。
4配合比设计
4.1配制强度计算
在一般情况下施工，水泥混凝土强度等级所对应的强度标准差如下：
①当水泥混凝土强度＜20MPa时，其所对应的强度标准差=4.0MPa；
②当水泥混凝土强度在20-35Pa之间时，其所对应的强度标准差=5.0MPa；
③当水泥混凝土强度在35Pa以上时，其所对应的强度标准差=6.0MPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆按照我国现行《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55－2011），高强度混凝土的配合比设计应满足以下要求：
（1）应选择普通硅酸盐水泥；
（2）粗骨料宜采用连续级配，其泥块含量应≤0%、针片状颗粒含量应≤5%，含泥量应≤0.5%；
（3）细骨料含泥量应≤2.0%、泥块含量应≤0.5%，细度模数应保持在2.3～3.0之间；
（4）采用高性能减水剂，宜≥25%（减水率）；
（5）宜采用≥Ⅱ级的粉煤灰，同时复合掺用硅灰、粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料；若混凝土强度等级在C80以上，则应掺用硅灰。
4.2水灰比
结构物水泥混凝土强度与水灰比有密切关系。若水泥浆过稠，水灰比太小，则会使集料与胶凝材料无法充分、均匀在骨料颗粒表面裹覆，由此会降低水泥混凝土强度。若在配合比设计时，结构物水泥混凝土水灰比太大，则会导致水泥浆过薄，从而会使水泥浆从粗骨料颗粒表面滑落，由此会降低水泥混凝土强度。若桥涵结构物水泥混凝土的水泥浆流动性太大，则会使浆体从水泥混凝土结构上部流失，然后全部淤积至下部，最终会降低整个桥涵结构物水泥混凝土的强度。
4.3单位用水量与水泥用量
确定水泥混凝土的水灰比后，要合理确定单位用水量。这一指标决定了水泥混凝土中水泥浆的数量及集料与水泥浆的质量比例关系。在实际确定过程中，要结合粗集料的坍塌度及最大粒径、品种等因素进行分析。基于外加剂的减水率计算确定结构物水泥混凝土的单位用水量。若采用的配合物为粗砂或细砂，则可适当减少或增加用水量。一般保持在5-10kg之间为宜。若是在较为寒冷的区域施工，水泥混凝土配合比设计时的单位水泥用量（mC0）应按公式mc0=mw0/W/C≤410kg／m3计算。
4.4砂率确定
为了提高桥涵结构物水泥混凝土的力学性能，需在配制水泥混凝土过程中，加入适量砂，以保证集料能够被胶凝材料全面包裹。在确定砂率时，一般需综合考虑粗集料级配、最大粒径及混凝土浇筑方式、水灰比等因素。
5提高高性能混凝土配比质量的相关措施
5.1控制结构设计流程
在施工前，要仔细了解此项工程的主要作用，设计参数值的计算要科学和严谨，相关的设计流程要满足混凝土强度、耐久性以及经济性的特点，尤其是要严格把控混凝土的耐久性特点。
5.2原材料控制
原材料质量控制是高性能混凝土质量控制的首要环节，其控制措施必须细致和认真。在进场阶段，相关工作人员一定要检查原材料的质量和数量，核查完毕后才能允许进场。砂石骨料是混凝土中含量最高的原材料，其质量高低直接影响到混凝土耐久力、强度及性能的好坏，但是，这种原材料一直是大多数施工人员忽略的地方，所以，应当将砂石质量作为一项重要指标放入整个工程中综合考虑，在满足其数量、强度的同时又要兼顾其经济性能，降低成本，保证施工的质量。
5.3细化配比环节
混凝土配比过程是一个比较复杂的过程，每一个环节都会最终影响混凝土的质量。例如，在用水量和水泥用量问题上，可以根据最终的要求确定原材料的选择和混凝土搅拌物的要求，当水量或者胶凝材料过量时，可以调整减水剂品质或者掺量来降低水量和胶凝材料剂量。在粗细骨料配合使用方面，高性能混凝土中砂率标准范围是33%~44%，过高或过低都不能达到标准，如果砂率过低，虽然提高了混凝土的强度，但是会严重影响其适用性，对泵送产生不良影响。因此，在配比环节中，一定要认真细致，做好计算和配比工作。
总之，从目前的施工现状来看，高性能混凝土技术的使用推动了建筑行业的前进和发展，这种技术已经广泛运用于各种施工工程中，也取得了不错的效果。但是由于高性能混凝土兴起时间较短、相关的标准还不够规范，就不可避免地产生一些问题，这些问题的存在严重阻碍着建筑行业的发展，笔者根据自己的实践经验，总结出了目前存在高性能混凝土配比过程中的问题，并针对这些问题提出了一系列的改进思路，旨在提高建筑工程的质量，促进建筑行业的发展。
参考文献：
[1]杨永敢．高性能混凝土表层硬度与强度的相关性及其机理研究［Ｄ］．南京：东南大学，２０１５．
[2]苏阳．粗骨料对高性能混凝土性能影响的试验研究［Ｄ］．北京：北京交通大学，２０１３．
论文作者:唐迪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
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