摘要：高性能混凝土是当前建筑工程项目中不可或缺的建筑材料，也是现阶段新型的一种混凝土技术，在建筑施工中占有重要地位。目前有效且实用的高性能混凝土配合比设计的原则应是在现有混凝土配合比设计理论的基础上，通过在高性能混凝土配合比设计中采用新材料、新工艺等手段，以满足工程结构对混凝土性能的特殊要求。
关键词：高性能；混凝土；配合比设计
1前言
混凝土因其具有良好的抗压强度、抗变形能力、耐久性和易于制备、拌合物可塑性好等特点成为现代建筑工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。混凝土材料的质量直接关系到建筑结构的内在和外观质量，混凝土材料的性能甚至对建筑结构的设计产生巨大的影响。随着科技的进步和社会的发展，建筑工程对作为主要建筑材料的混凝土提出了更高的性能要求。建筑科研人员和工程技术人员为顺应这些要求，在混凝土的内部结构、制备材料和施工技术等方面做了大量的研究和探索，有力的推动了混凝土技术的发展和进步。高性能混凝土的出现正是上述混凝土技术发展和进步的表现和成果。
目前，在世界范围内，高性能混凝土在建筑工程中的应用已十分普遍，为结构设计理论和建筑结构的发展奠定了坚实的基础，做出了突出的贡献。
2高性能混凝土配合比设计要点分析
在实际操作过程中，高性能混凝土配合比设计要点主要包括以下几方面：（1）结构设计。针对高性能混凝土施工具体要求，施工人员应明确混凝土配合比设计阶段的工作内容，将相关工作要求落实到位，保证设计参数的合理性和科学性。并通过实验对选定参数进行验算，以提升混凝土强度和耐久性，为进一步施工奠定扎实基础。（2）原材料选择。对于进入现场的原材料，相关管理人员必须按照规定要求对材料进行严格把控，以免不合格产品进入施工现场。同时采购人员应通过货比三家方式，选择经济性、价格优惠的粗骨料、水泥等建筑原材料。此外，在实际配置过程中，应选择优质水源进行施工，并对外加剂适用量进行严格把控，以免外加剂用量过多或者太少而影响到施工质量。（3）针对具体工程需要展开具体分析。在进行高性能混凝土配合比设计过程中，施工工作人员需要按照不同的品质和施工要求进行设计。例如在高性能混凝土的用水量和水泥用量方面，需要按照高性能混凝土的用水量、材料品质以及混凝土拌合物进行设计，以提升高性能混凝土刚度与强度，确保施工质量。（4）检验与验收。相关工作人员在验收过程中，需要根据《高性能商品混凝土评定标准》，结合预拌混凝土生产与施工的有关规定对高性能混凝土配合比设计进行检验，确定符合标准要求后才能施工。
3高性能混凝土配合比设计原则讨论
首先，高性能混凝土从性质上来说仍属于混凝土的范畴，从内部结构、基本制备材料和制备工艺方面与普通混凝土没有本质的区别；其次，高性能混凝土在耐久性、体积稳定性、强度和工作性等混凝土基本性能要求方面应有一项或几项显著高于普通混凝土。上述两点认识对讨论高性能混凝土配合比设计的原则和方向具有重要的意义。
从实现混凝土的性能满足工程结构要求的角度来说，抛开施工阶段的因素，混凝土的性能是通过配合比设计实现的。在高性能混凝土配合比设计的具体方法方面，虽然世界各国都进行了大量的研究工作，但还没有形成一套成熟统一的方法，只是各国的建筑工程科研技术人员或研究机构根据各自的研究成果形成了一些理论方法，并没有被建筑工程界广泛认可。在这些方法中，较有影响力并且较为常用的设计方法有法国国家路桥试验室（LCPC）的方法、美国混凝土协会（ACI）的方法和保罗米（Bolomy）修正法等。
从另一个方面来看，目前普通混凝土配合比设计从理论到方法已经非常成熟，在工程实践应用中，很多情况下在进行混凝土配合比设计时基于普通混凝土配合比设计的理论，再通过基本材料的选择、配合比设计参数的调整以及外加剂和矿物细掺料的使用等手段，刻意提高混凝土的某一项或几项性能的做法已经非常普遍，配制出的混凝土在大多数情况下，完全可以满足工程结构对混凝土特殊性能的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际上根据对高性能混凝土概念的认识，采用上述方法配制出的混凝土，很大程度上已经属于高性能混凝土范畴。
结合前述认识和讨论可以认为，目前有效且实用的高性能混凝土配合比设计原则和方法应该是：基于当前成熟的普通混凝土配合比设计理论，在具体的方法上通过应用新材料、新工艺等手段，在保证其它性能的前提下，突出提高混凝土的某一项或几项性能以满足工程结构对混凝土性能的特殊要求。
高性能混凝土配合比设计是实现高性能混凝土特殊性能要求的关键。除了具体的技术手段和方法，高性能混凝土的配合比设计尚应充分考虑当前的技术经济条件和工程现实条件，在满足工程结构对混凝土特殊性能要求的前提下尽可能的降低混凝土成本和施工难度。例如进行多方案配合比设计比选，或者在混凝土的高性能要求实现困难、成本过高的情况下反向要求调整结构设计，并为结构设计调整提供充分的依据等。
4高性能混凝土配合设计中存在问题
4.1双掺控制问题
在进行高性能混凝土配合比设计过程中，受各种因素影响，施工工作人员没有合理计算矿物掺合料的掺入量并加以区分，只是盲目的提升矿物掺合料的掺入量，导致高性能混凝土凝固时间比预期设计延长，不能按照预计施工进度进行施工。此外，矿物掺合料的掺入量过多，会导致高性能混凝土的长期塑性，降低高性能混凝土的强度与刚度，而引发混凝土出现早期裂缝问题，影响了建筑物正常使用。因此在实际操作过程中，施工工作人员应按照建筑工程项目的具体要求、混凝土强度等级、施工当地气候条件和建筑结构特点来计算矿物掺合料的掺入量。
例如水泥掺入量中C3A含量不能导语总量的0.80%，以此提升矿物掺合料质量，防止混凝土凝固时间太长，导致混凝土强度与刚度下降。此外，在冬季施工时，施工工作人员应在高性能混凝土配置中适当加入非缓凝型减水剂，适当把握混凝土最终抹面作业的时间，以此提升施工作业质量。
4.2粗细骨料的配比问题
粗细骨料作为高性能混凝土配置中不可缺少的原材料，粗细骨料的选择直接影响到高性能混凝土的性质。因此在选择高性能混凝土的粗细骨料时，施工工作人员应根据施工需求，选择未风化岩石、石和破碎石，禁止使用已经风化的母岩对粗细骨料进行加工。此外，还应严格控制碎石粒径，从根源上控制粗细骨料的配比问题，以此提升高性能混凝土配合设计质量与均质性。例如在高性能混凝土配合设计过程中，由于水灰比较低，使用水泥用量过多，砂率较小，如果没有严格按照规定标准要求进行控制，会影响到高性能混凝土整体配合设计质量。因此在实际配合设计过程中，施工工作人员必须严格控制粗细骨料配合比，通过增加单方混凝土中的粗骨料用量来减少混凝土空隙率。具体操作步骤为：使用二级配合方式设计粗骨料，确保松散堆积密度超过1500kg/m3，紧密空隙率低于40%，吸水率低于2%，如果需要配置强度等级为C50高性能混凝土时，选择粗骨料粒应小于25mm，并使用外掺增强剂与强制搅拌技术来提升水泥石强度，以减少水泥用量，这样不仅能减少材料成本投入，还可改善高性能混凝土刚度与耐久性。
5结语
综上，在高性能混凝土配合设计中，虽然已经获得明显成果，但是由于受某种因素影响，在实际配合设计中难免会存在不足之处，面对这些问题施工人员应做到具体问题具体分析，并采取有效措施予以处理，以提升建筑工程施工质量，减少工程造价，延长建筑物的使用期限。
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论文作者:孙懂礼
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/15
标签：混凝土论文; 高性能混凝土论文; 骨料论文; 性能论文; 方法论文; 粗细论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第26期论文;