谈高性能混凝土的配合比设计

邹晓勇

（太原市政建设集团有限公司，山西 太原 030000）

1 高性能混凝土的特点

1.1 具有良好的性能

混凝土具有较好的流动性，能够保持和易性，使得现场常规的施工工艺要求能够得到充分的满足，同时，混凝土还具有一定的保水性以及黏聚性，满足施工设备对混凝土的需求。

1.2 具有一定的高强度特征

在进行混凝土配比的过程中，如果胶材用量较小，不仅混凝土的强度能够高于普通混凝土的强度，而且配比前期的水化反应也较为温和，在第二次产生水化反应后，产生的凝胶体能够将混凝土内部进行密实，使得混凝土的强度能够得到有效增强。

1.3 具有一定的高耐久性

根据现阶段我国铁路客运标准要求来看，混凝土配比后，需要具有百年以上的使用寿命，才能够充分满足规定对混凝土的要求。

1.4 具有高适应性

混凝土不仅需要具有长时间的使用寿命，还需要具有较高的适应性，进而能够更好的满足环境对混凝土的需求，最大程度上削减不同因素对混凝土的侵蚀，维持混凝土耐久性的特点。

2 高性能混凝土的胶凝材料选用

混凝土中胶凝材料一般是指水泥和掺合料，单纯使用水泥，不掺用掺合料时，不能具有高性能混凝土的品质。混凝土中掺高质量的掺合料和适量的外加剂的双掺技术，是制作高性能混凝土的重要技术手段之一。

2.1 水泥材料

水泥的品种很多，不同品种的水泥各种性能也不尽相同。高性能混凝土通常有高强度要求，对水泥自身的强度不能太低，一般选取强度等级为42.5 级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可根据高性能混凝土的特殊性能要求选择其他品种的水泥。

2.2 掺合料

主要是指优质粉煤灰、磨细矿渣物、硅灰等。高品质的粉煤灰形态多数是空心微珠玻璃球，使掺用粉煤灰的混凝土施工需要的流动性、黏聚性等工作性良好，同时使硬化的干缩变形较小。粉煤灰中活性掺合料具有与水泥水化生成的氢氧化钙反应的特性，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙胶凝体，不仅改善了混凝土的耐久性，而且提高了混凝土的强度。磨细矿渣的成分与水泥接近，属于具有自水化硬化的性能的活性掺和料，掺用磨细矿渣的混凝土具有更高的抗化学及电化腐蚀耐久性，且水化热较低。

3 高性能混凝土所适用的配合比设计方法

3.1 控制砂率

混凝土工作性能与砂率也密切相关。在粗骨料使用方面，与普通混凝土相比，高性能混凝土会用得更多。高性能混凝土如果水胶比不一样，则最优砂率也会不一样。通常情况下，随混凝土砂率的提高，强度会逐渐降低，而弹性模量也会减小。高性能混凝土可按输送要求、粗细颗粒骨料级配、总胶凝材料用量等来选择砂率，

3.2 控制高效减水剂的合适掺量

对于高性能混凝土来说，为了保证耐久性与强度均高，则水胶比与用水量均应较低，且利用高效减水剂来增大流动性，并按坍落度确定其用量，坍落度会随用量的增大而提高，但用量在一定量以上后，作用不再明显，所以通常高效减水剂都会存在一个最佳掺量，但多集中在1.5%～2%之间。

3.3 合理选择配比参数

1） 水胶比，高性能混凝土往往拥有较低的水胶比。在实际施工中，只有保证水胶比处于正常范围才能延长混凝土的有效使用周期，在防渗漏方面具有的性能也可以得到保证。通过试验能够看出，混凝土强度和水胶比的关系为负相关，也就是说，随着水胶比的不断降低，混凝土强度逐渐增强，这主要是因为较低的水胶比，会导致混凝土内部缝隙缩小，从而使水泥粒的作用得到充分发挥。虽然混凝土的强度和使用周期受掺合料的影响较为明显，但水泥浆的作用只局限于连接骨料，实验表明，骨料与水泥浆的使用比为65:35时，混凝土的强度和稳定性处于最佳水平，高性能混凝土在性能方面的优势，自然可以得到充分发挥。

2） 减水剂掺加比，对混凝土强度、使用周期具有决定作用的因素为水胶比及用水量的比。如果水胶比、用水量的比均较低，所配置出的高性能混凝土，则具有高强度、较长使用周期等特点，在混凝土中加入高效减水剂的作用，主要是增加混凝土具有的流动性，为后续环节的开展提供便利，一般来说，减水剂参加比以1%～2%为最佳。

3） 对配比环节进行细化，工作人员应对配比环节进行细化，保证配比工作的顺利进行。例如，以建筑工程提出的要求为依据，对原材料和混凝土搅拌物进行确定，如果出现胶凝材料过量、水量过量等问题，及时对减水剂品质进行调整，避免带来更严重的问题；在对粗细骨料进行配比时，工作人员应明确高性能混凝土所对应砂率的标准范围，避免砂率过低或过高的问题的出现，给后续施工环节带来不利影响。

4 结语

绿色高性能混凝土被研发应用，极大的改善我国的建筑领域现状，能够有效的预防环境污染问题，是可持续发展的主要技术措施。绿色高性能混凝土的性能比较高，还能够达到协调环境的作用，全面的带动混凝土领域的发展和进步，达到绿色环保特性，是当前节能环保要求之下的必然产物，同时也能够促进可持续发展目标的快速实现。