高性能混凝土设计要点

张振邦

(中交公路规划设计院有限公司，贵州 贵阳 550003)



高性能混凝土设计要点

张振邦

(中交公路规划设计院有限公司，贵州 贵阳 550003)

混凝土作为一种极为重要的建筑工程材料，随着近年来我国经济的进步，城市建设以及周边卫星城市的不断开发，对于混凝土的需求也在不断增加，高性能混凝土的高强度与高耐久性满足了当下建设中的需求，本文就在对于高性能混凝土设计中需要注意的问题以及设计要点进行叙述讨论，以推进高性能混凝土的设计方面的发展。

混凝土；城市建设；耐久性

1 高性能混凝土材料选择

1.1 水泥

对于水泥的选择方面要注意，一般情况下应该选用一些低水化热的水泥，避免采用一些旱强水泥，以及在选择的时候可以选择一些可以和高效的减水剂有相容性的水泥，硅酸盐水泥是相对比较好的选择对象。

1.2 粗骨料

在粗骨料偶读选择方面，为了使之满足高性能混凝土的要求，可选用石径为5～25 mm之间的碎石，但需要注意不要采用砂岩的碎石，稳定性不强，碎石的抗压强度应该大于100 MPa，同时其中不应该还有可以与碱发生反应的成分，避免在过程中和水泥发生大量反应。

1.3 细石料

细石料选择中应该优先选择使用中粗砂，含泥量低的河砂与人工砂都可以选用，但是最好不要采用天然的山砂。

1.4 细粒活性矿物掺料与高效减水剂

在高性能混凝土的设计中，需要使用到硅粉、粉煤灰以及超细的煤渣等，针对其中各个活性矿物掺料都有相应规定标准。对于高效减水剂的掺入是为了降低混凝土用水量，同时也是提高混凝土的高性能的一个途径，在对于高效减水剂的运用中需要注意，其应该对于水泥的分散能力比较强，有比较高的减水率，同时还可以和水泥之间有比较好的相容性。

2 高性能混凝土的设计

2.1 设计目标

(1)耐久性与强度

对于高性能混凝土配制的设计应该首先考虑其耐久性，在建筑建造过程中和后期使用中对于耐久性的要求是极高的，所以应该保有混凝土的耐久性，注意在低渗透性方面进行切入，选择材料的配比以降低混凝土的干缩问题，同时在施工中所使用的混凝土应该达到设计中对于混凝土抗压强度的要求，从而尽量降低混凝土成型之后发生裂缝问题。

(2)工作性

高性能混凝土拌合物的强度是十分重要的一个性能，在混凝土的使用过程中，其作为混凝土浇筑的质量的保证，是高性能混凝土设计中必要考虑的一个部分，应该满足体积上的稳定性、不泌水。

2.2 设计基本法则

(1)灰水比法则

混凝土的强度主要是水泥强度来决定的，灰水的多少和混凝土的强度之间呈现反比例关系，灰水指的是所有凝胶材料的量，经过了确认之后不可以发生改变，否则将影响其整体效果。

(2)最小单位加水量

最小单位加水量也称作是最小凝胶材料用法法则，所指的是在固定的灰水比和一定数量的原材料中，为了得到满足要求的混凝土而选择使用的最小加水量，得以最经济和最稳定的混泥土。

(3)最小水泥用量法则

想要降低混泥土的温升，同时也提高混凝土对于外界环境中存在的侵蚀的抵抗能力，应该在满足了混凝土的早期强度的基础上尽量减少在凝胶材料中所添加的水泥，达到经济性和抗腐蚀性的两者集合。

2.3 设计要点

(1)根据具体环境进行设计

在我国当下传统的混凝土工程的运行中，存在有极大的来自环境的影响，所以在对于混凝土继续设计的时候，需要考虑所使用的工程以及周边环境对其造成的影响，高性能混凝土的设计过程中需要考虑环境对于耐久性和工作性的需求，通过“整体理论”来对于高性能混凝土进行设计。

(2)均匀密实理论

在进行高性能混凝土进行设计的过程中，可以通过使用均匀密实理论来对于其中骨料的数量进行调整，骨料密实，则其中的空隙相对比较小，胶凝材料最少，水泥和水的用量最少，可以减少了骨料的反应以及化学或者温度的收缩从而引发的缝隙问题，混凝土的结构密实性增加，同时也对于侵蚀有所抑制，减少了侵蚀裂缝的出现，可以达到最经济用料的同时，对于稳定性也有所提高，在对于高性能混凝土的设计过程中是极为重要的。

(3)限制碱活性骨料的使用

研究发现，在骨料和碱之间发生的化学反应会增加裂缝产生的几率，所以在进行高性能混凝土的设计过程中，需要注意对于其中践行骨料的使用 进行限制，避免发生化学反应，对于混凝土的稳定性产生影响。

(4)增加减水剂的添加

在混凝土中使用高效减水剂，可以对于混凝土设计中的用水量有所减少，同时也可以增强了混凝土的流动性，对于混凝土的质量极其耐久性和工作性都有所增加。

3 结 语

在近年来，高性能混凝土越来越占据了一个重要的地位，它是混凝土发展的过程中一个必然需要经历的阶段，对于未来混凝土行业的发展也占有举足轻重的地位，在进行高性能混凝土的设计过程中，一方面要考虑混凝土使用中容易出现的问题，一方面则要考虑其耐久性和工作性的问题，通过上文陈述，期待对于高性能混凝土的发展有所帮助。

[1] 林雅莲. 高性能混凝土及其在闽南地区的综合应用[D].华侨大学,2014.

[2] 付锋艳. 高性能混凝土的耐久性机理及配合比设计要点[J]. 山西建筑,2015,(15):111-112.

[3] 夏鹏昊. 高性能水泥混凝土配合比组成设计的技术要点与应用分析[J]. 交通世界(工程技术),2015,(3):82-83.

2016-04-01

张振邦(1981-)，男，甘肃景泰人，工程师，从事道路桥梁设计工作。

U412

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1008-3383(2016)08-0025-02