浅析高性能混凝土配合比设计

苏瑜 刘旭

【摘要】高性能混凝土的配合比设计，关系到建筑工程的整体质量，是当今建筑项目不可缺少的重要建筑材料。为了确保高性能混凝土的质量性能，应当从建筑施工中加强管理，确保混凝土不会发生变质和分层。下文中，笔者将结合个人参与建筑工程施工管理的经验，分析优化高性能混凝土配合比设计的策略，探究施工中混凝土配合比设计的问题与不足，以供同行参考。

【关键词】设计;配合比;建筑工程项目;高性能混凝土

混凝土作为建筑材料的历史悠久，从上世纪末期开始高性能混凝土出现在人们的视野中，并因极好的耐久性和高强度，提升了建筑工程的质量，加速了建筑产业的发展。与原有的混凝土材料性能相比，高性能混凝土的优势与特点在于，其水胶比系数较低、使用优质性能的矿物细掺料、高效外加剂，与水、水泥搅拌而成，在配合比设计方面具有优势，得到广泛应用。下面，我们将具体分析高性能混凝土配合比的设计过程，分析其中存在的问题，然后提出具体的应对策略。

1、高性能混凝土配合比的设计过程

在建筑工程的施工实践中，高性能混凝土配合比的设计过程可以划分为以下几个环节：

一是，高性能混凝土的结构设计环节。依据建筑工程的设计目标，确保混凝土结构设计的准确合理，符合施工规范要求和相关规定，从而确定对混凝土配合比的要求与标准。

二是，高性能混凝土的筛选原料环节。建筑工程施工中使用的混凝材料，需要经过严格检查，排除质量不达标、质检不合格的材料。作为高性能混凝土的原材料采購人员，应当优先选取性能高、质量好的原材料，在控制施工成本的同时，确保混凝土配合比的质量。

三是，高性能混凝土的配合比设计环节。在配合比设计环节中，要依据结构设计对混凝土性能的要求，科学设定混凝土中水泥和水的含量，保证高性能混凝土的耐久性和强度数值满足建筑工程要求。

四是，高性能混凝土的质量检测与验收设计。管理者应当严格依据检测标准、设计要求，认真实施对建筑工程混凝土的质量评定与检测工作。

2、分析高性能混凝土配合比的设计不足

2.1双掺控制问题

在设计流程中，双掺控制问题是一个非常大的问题，在设计中，对于矿渣粉的掺入量是没有严格标准的，由施工方自行计算掺入，所以在实际工作中，容易发生盲目提高掺量造成混凝土凝结时间延长，严重影响工程进度，此外，掺入过量的矿渣粉会造成混凝土的长期塑性，影响混凝土的强度，对工程的质量是一个很大的威胁。在实际操作过程中，相关施工方应当根据实际工程的要求、结构特点以及强度、施工气候计算出需要掺入的矿粉量，通常，水泥中的C3A含量不应该超过总量的0.8%，这样可以对矿渣粉的质量起到一定的保障，避免出现凝结时间长、强度低的情况。此外，需要尤其注意的是在冬季里施工时，要选择非缓凝型减水剂，抹面工作时也要注意选择恰当的时期。

2.2粗细骨料的配比问题

在整个配比过程中，粗细骨料问题直接关系到混凝土的质量和性能，由于高性能混凝土具有水泥石强度高、水灰比低的特点，为了实现这些特点必须加强粗细骨料的强度，所以在选择原料时，应尽量选择未风化的岩石，严禁使用已经风化的母岩作为原料，此外，对碎石的直径也要严格控制，以保证混凝土的质量和均质性。在高性能混凝土的配比过程中，由于其水灰比较低，在配比过程中使用的水泥含量较大，所以很大部分的水泥仅仅是作为微细填料出现的，在设计过程中，要尽量节约水泥，通过改善粗细骨料级配比，减少空隙率，粗骨料一般使用二级或者多级级配，松散堆积密度不低于1500kg/m2，空隙率小于40%，吸水率小于2%，在配比时可以采用外掺增强集料强制搅拌工艺来提高强度，达到减少水泥用量的问题，这样不但进行了良好的成本控制，还能显著提高混凝土材料的耐久力。

2.3缺少规范的管控与规制

在高性能混凝土配合比设计中，设计规范能够为混凝土的配合比数值设定参考范围，从而确保混凝土性能与强度。但是从实践来看，我国当前缺少针对高性能混凝土配合比的规范内容，仅仅有普通混凝土的配合比规范，管理人员依据个人施工经验确定并计算的配合比数值，导致了高性能混凝土配合比质量的不确定性。笔者认为，为了确保高性能混凝土水胶比数值满足要求，应当尽快制定针对高性能混凝土配合比的施工规范，从而确保工程质量。

3、优化高性能混凝土配合比的设计方法

3.1优化结构设计，为配合比数值提供依据

作为设计人员，应当提升混凝土结构设计的质量;通过科学的结构设计，为混凝土配合比的参数设定与计算提供依据，确保混凝土的耐久性与强度。

3.2确保高性能混凝土的配比材料质量

配比材料的质量，影响并决定了高性能混凝土的最终质量。作为管理者应当严格审查进场的混凝土材料，确保其数量、规格性能、质量满足要求。高性能混凝土中砂石骨料的质量及含量，是影响混凝土性能、强度与耐久性质量的最重要因素，施工管理者应当在控制、降低施工成本的前提下，确保砂石骨料的质量合格，从而保证高性能混凝土的质量。

3.3加强对高性能混凝土配比的计算与调节

配合比的计算与数值调节，是决定高性能混凝土质量的最重要因素，管理者应当妥善选择配比的原材料，遵守高性能混凝土搅拌的相关规定与要求，科学确定水泥与水的含量。举例说明，如果搅拌过程中，胶凝材料或者水的含量超出需要，应当适量调整掺量、减水剂，从而降低胶凝材料或者水的含量数值。此外，粗细骨料的配合比数值设计中，应当确保砂率数值处于33%和44%之间，如果砂率数值低于33%，将提升高性能混凝土的强度数值，但降低其适用性能。

综上所述，在高性能混凝土的配合比设计中，管理者应当防范容易产生的问题，同时结合工程具体情况与要求，采取合理措施，提升高性能混凝土的质量。由于现阶段国内缺少关于高性能混凝土配合比的专项规范标准，容易导致高性能混凝土的配比设计混乱，影响混凝土与建筑工程质量，作为有关单位与管理者应当注重从实践中发现问题、总结经验，探究提升高性能混凝土质量的建议与方法，保证工程质量，促进建筑产业蓬勃发展。

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