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摘要：随着改革的不断深入，建筑行业取得了迅速的发展，其中建筑事业对高性能混凝土的要求也在不断的提升。本文首先针对高性能混凝土进行概述，然后阐述了高性能混凝土原材料存在的问题，最后，分析了原材料对高性能混凝土强度的相关影响作用，并依照笔者实践经验给出在选用高性能混凝土原材料配比方面的相关问题。
关键词：高性能混凝土；原材料；配合比；
在科学发展观的理念下，高性能混凝土作为可持续发展的绿色建筑材料已得到广泛的应用以及迅速的发展，本文将以当前运用较广泛的高性能混凝土为基准，围绕其所涉及的原材料及各材料间的配比问题加以简要阐述。
一、高性能混凝土概述
高性能混凝土（ High performance concrete,简称HPC）是具备优异耐久性能的混凝土。高性能混凝土作为一项新型的高技术混凝土，为保障在混凝土强度符合要求的前提下还能够最大限度的延长混凝土使用周期，则一方面要重视材料及材料方面的配比工作，另一方面要关注施工中的施工工艺及掺入适当的外掺料和外加剂，从而确保混凝土的耐久性能够与实际的施工需要相吻合。
高性能混凝土配合比设计的原则是既要保证混凝土的耐久性，也要在符合混凝土力学性能和工作性能的要求下，重点加强对水胶比的质量控制，提高胶凝材料中掺和料的比例，对混凝土内部的立体结构加以改善，以此满足实际的施工要求。优异的耐久性能是高性能混凝土与普通混凝土的最大差异。例如铁路混凝土结构对于自身的耐久性设计使用年限依次是：三级设计使用年限是30年；二级设计使用年限是60年；一级设计使用年限是100年。
二、高性能混凝土原材料方面存在的问题
粗集料、细集料、减水剂及缓凝剂、细掺和料、矿物掺和料是高性能混凝土原材料的主要构成部分。就高性能混凝土原材料来讲，我国的水泥离散性较大，且质量不稳定；而就骨料来看，细骨料细度模数达不到要求，粗骨料含泥量大，级配差，质量低劣；外加剂和外掺料的选取方面则目前缺失必要充分的适用性研究。
三、高性能混凝土原材料对其强度的影响作用
3.1水泥
在建筑工程施工过程中的水泥要加以重视，通常来讲在选取水泥时要挑选其抗冻性能较好和强度较高的水泥，当前来讲在化学性质与物理性质均能够达到相应要求的则是 425 和 525 标号的水泥。水泥在使用前务必要进行试验，对于试验结果合格的水泥方可加以使用。在水泥的储存方面则务必要做到将型号一致的水泥堆放在一处，避免型号不同的水泥进行掺杂。水泥在运输时主要是注意防水，谨慎使用易受潮的水泥，若一定要采用，则务必通过相应的检验工作，否则概不采用。
3.2 细集料
选取洁净、质地坚硬、级配高的天然中、粗河砂作为细集料，其质量要跟普通混凝土所使用砂石的标准规定相一致。砂的粗细程度严重影响着混凝土强度，通常来讲，混凝土的强度与砂子粗细成正比。选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂进行配制C80～C100的混凝土，而选用细度模数大于2.3的中砂进行C50～C80的混凝土的配置。
3.3 粗集料
选取坚硬以及物理性质方面均满足使用要求的砂石、泥土配制粗集料，同时此类碎石及其它粗集料要做到杜绝污染，力学指标方面要跟施工需要相一致。此外，粗骨料的直径通常最大直径不大于4公分。
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3.4 减水剂及缓凝剂
因为高性能混凝土具备比较高的强度，并且一般混凝土拌合物的坍落度也比较大(15～20 ㎝)，在低水胶比(通常＜0.35)的情形下，若要确保混凝土可以有较大的坍落度，则高效减水剂的使用尤为必要，同时要使减水率控制在高于 20﹪。但有时会在减水剂中掺加缓凝的成份，以此降低混凝土坍落度造成的损失。此外，减水剂对水泥的适应性较为敏感，是由于高性能混凝土水胶比低，水泥颗粒间距较小，进而能够融入溶液的离子数量很少。由于很多高性能混凝土在施工时采取泵送方式，所以掺减水剂后混凝土拌合物的坍落度经时损失要控制好，以免对泵送造成影响。
3.5 外加剂
在高性能混凝土施工时，因为要提升混凝土的强度及其它方面的相关性能，所以在混凝土中要掺加其它材料以此做到与实际施工需要相一致。同时，选取的外加剂务必满足国家相关规定。
四、高性能混凝土原材料之间配比的问题
水、水泥、碎石及沙四种原料是传统的混凝土主要构成部分，但这四类原料所构成的普通混凝土已达不到当前建筑行业的发展需要。因此，在这些原料基础之上，实现综合性能的提升则要充分利用掺入复合矿物的方式，复合矿物则主要由矿物外加剂及化学外加剂两大类构成。此外，配置高性能混凝土时要严格选取掺合料和水泥。控制好组成水泥的矿物细度，以此降低混凝土的孔间隙，提升混凝土的强度。与此同时，严格控制水泥中的C3A物质的含量，确保其含量不多于8%。尽可能降低水泥中的有害物质，营造好混凝土在硬化过程中的环境。
4.1 水胶比
水化过程的发生主要是会影响到混凝土水胶的形成，因此加强对水泥、复合矿物掺合料间比例的控制尤为必要。实验证明，在所有物质中水泥是第一个出现水化的物质，而水泥量与水间的比例宜为 4：1，这样有助于整部水泥的水化。混凝土中的水并非所有都会出现化学反应，其中一部分水则会被水泥中的缝隙加以吸附，比例占据总水量的 15%左右。据有关试验结果得出，伴随不断降低的水胶比，混凝土的强度会呈现出增大的趋势，而水胶比又跟水灰比密切相关。在水灰比降至小于 0.4，水胶比则会进一步降低，致使混凝土强度逐步上升。因此，从上述的研究结果得出，对水灰比进行严格控制，既有利于水胶的形成，也会直接影响混凝土的强度。
4.2 单位用水量
就传统混凝土来讲，通过坍落度实验、集料粒径及类型的界定能够很好的控制水量。然而，当前的高性能混凝土因受到复合矿物掺合料的物理性质的限制，确定单位用水量方面则存在一定的难度。由于高性能混凝土中通常会添加减水剂，而减水剂的选用会造成坍落度在实验测量上出现一定难度，降低准确度。故此，有效监控整个水化过程可以通过加强单位用水量的控制来完成，且达到较高的水胶化程度。但在实际的控制时，用水量通常会跟混凝土的强度成反比，所以确定用水量的范围可以通过混凝土的强度等级来完成。
4.3砂率
砂率主要是通过影响混凝土中的孔隙率来对混凝土的整体性能造成影响，同时依照不同的砂率采取不同的集料。对比传统普通的混凝土，粗集料的微粒粒径更大，进而强度则更大，故此高性能混凝土在选择集料时更侧重于粗集料。但是基于弥补粗集料间孔隙率，掺加复合矿物料于其中则至关重要。相关数据表明，在混凝土砂率降低时，混凝土的强度则处于不断提升趋势。然而砂率并非越低越好，若砂率低到一定程度时，则混凝土流动性能则会受到影响，进而增大混凝土搅拌的难度。故此，综合各方面约束，砂率通常均由经验加以确定。
五、结束语
混凝土作为建筑施工过程中最为常用的建筑材料之一，对于整个建筑的稳定性、安全性、及经济性都起着至关重要的作用。然而，当前我国高性能混凝土依旧存在诸多有待解决的问题，依旧不能够做到切实满足建筑行业的需要，故此要求相关工作者要做到及时发现问题并加以解决，不断研究创新，从而推动高性能混凝土方面又好又快的发展，上文对于高性能混凝土的相关阐述希望能够对于业界有一定的参考价值。
参考文献：
[1]柳丽新.高性能混凝土配合比设计分析[J].建筑工程技术与设计2017(3).
[2]郭振虎.高性能混凝土原材料质量管理与控制技术[J].建筑工程技术与设计.2016(19).
论文作者:王健
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/17
标签：混凝土论文; 水泥论文; 高性能混凝土论文; 强度论文; 原材料论文; 矿物论文; 用水量论文; 《防护工程》2017年第18期论文;