论优化高性能混凝土配合比的具体措施研究

张晓炜

（新疆农业职业技术学院， 新疆 昌吉 831100）

0 引言

建筑行业是与人们的生活和生产过程紧密相关的一部分，建筑结构的安全和质量也直接影响到使用者的生活质量和安全。许多建筑企业对建筑经济利益的过度渴望导致建筑质量管理方面的能力降低，进而影响了整个项目的开发。在此过程中，高性能混凝土可在确保施工质量，增加混凝土结构的强度和工程质量以及建筑结构的稳定性方面发挥根本作用。通过应用最佳的配合比，可以从根本上改善项目的整体质量。

1 基于绿色高性能要求下混凝土的基本特点和性质

绿色高性能混凝土具有四个主要特征：可加工性，高强度，高耐久性和环境保护。（1）可加工性。可加工性是高性能绿色混凝土的主要特征。绿色高性能混凝土具有致密而均匀的结构，适用于混合，运输，浇筑，振动和其他原材料结构，我们需要确保混凝土上不会发生离析，渗出，分层等疾病。（2）高强度。良好的配合比对混凝土的强度具有决定性的影响。当涉及混凝土成分的配合比时，水泥等原材料和硬化孔隙率对水泥混凝土的强度有重要影响。因此，在设计混凝土配合比时，水和胶凝材料的配合比在混凝土配合比中是计算的重要指标。另外，混凝土的早期强度并不是混凝土的整体强度，外部环境导致混凝土开裂并影响耐久性。（3）高耐久性。混凝土结构的耐久性包括抗冻性，抗碱性聚集体，抗渗性，抗碳化性，对氯离子的渗透性和抗侵蚀性，因此混凝土的高耐久性可以保证混凝土结构整体结构的可靠性。（4）环保性。环境保护功能是指通过绿色环保概念和高性能混凝土的结合，可以节省能源和资源，是环境保护和可持续发展的综合体现[1]。在相同条件下，绿色高性能混凝土中的水泥用量要少于普通混凝土，而矿物外加剂的用量较大，这可以减少资源消耗和污染，符合现代的节能环保概念。

2 配合比设计原则

普通水泥混凝土的应用效果越来越差，高性能混凝土的应用变得越来越重要。配合比的设计通常主要基于普通混凝土的配合比的计算，从本质上讲，这就是优化和改善普通混凝土的配合比，这一工作包括许多方面，例如外加剂的使用，水流量的控制，砂的消耗，水与粘结剂的配合比等。此外，混合物的配合比设计必须充分整合其各种特性并严格遵守相关原则。首先，必须遵循混凝土的压实原理，意味着，处于塑性状态的混凝土的体积等于处于致密状态的混凝土组分的体积叠加；其次，在计算混合物的配合比时，必须遵守水与粘结剂比例合理的原理。随着水与粘合剂的比率增加，混凝土的强度可能会有所降低，该含量对混凝土的强度保证非常重要，必须遵守最低水泥含量的原则[2]。

3 高性能混凝土在配合比设计时存在的问题

首先，骨料的配合比不合适。在混合掺合料工作中，粗骨料和细骨料及其各自的种类级配会影响混凝土的性能。因此，从具体的角度来看，有必要检查单元的类型和等级，并据此制定标准，严格控制骨料的混合比从而更好地控制混凝土中的空隙，以使结构满足实际要求。另外，混凝土生产企业生产出来的原材料可以也会存在某些问题，因为在混合混凝土时对粗骨料和细骨料的理解并不完整，尽管水泥的质量较高，但很难满足砂岩与规格之比的混凝土质量要求。混凝土的质量也会反映到骨料的水分含量不足上，单纯依靠技术人员的经验进行判断是非常不科学的，我们必须根据天气，气候和人为因素进行全面分析再决定。其次，缺乏设计标准也是高性能混凝土施工中的重要问题之一。普通混凝土的设计标准不适用于高性能混凝土，仅通过分析项目人员的经验就很难进行标准化的生产工作。在确定混凝土配合比时，要更加注意水和粘合剂的配合比。只有满足操作要求的水胶比才能更好地满足混凝土的强度和耐久性。第三，制造企业在生产过程中为了获取更大的成本收益降低了生产的标准配置，并且并生产过程中的质量控制工作也没有做到位。为了确保高性能混凝土结构的质量，必须对所有工作进行优化，并根据相关的工作标准进行全面的优化和分析，以便通过反复的校核从而发挥出更好的作用[3]。

4 高性能混凝土配合比优化设计的具体措施

4.1 活性矿物细掺料的配置方法

在高性能混凝土中外加活性矿物细掺料，例如优质粉煤灰和二氧化硅。活性矿物细混合物分散在水泥中，这使得填充的水泥的孔能够被填充并且其结构得以优化，从而有效地改善了混凝土的抗渗性。同时，活性矿物外加剂可以代替部分水泥，以减少原始混凝土的水化热，从而有效地防止在水泥中产生裂缝[4]。

4.2 检查原料质量

高性能混凝土的质量控制需要对原材料进行严格的质量控制。在初始阶段应仔细检查原材料的质量，并根据整个项目的要求进行适当的测试。混凝土材料包括粗骨料和细骨料，外加剂，水泥等，混凝土的强度和性能与原材料密切相关。审查和控制单位质量的工作要求员工了解工作的细节并执行工作的内容，检测对象包括骨料压碎值，骨料中污泥含量和骨料水平的指标。混凝土生产中的质量控制要求及时检查骨料中云母和氯离子的含量，在每个施工阶段结束时都需要及时进行检查工作，并且在检查完成后进行后续工作。值得注意的是，多重检测可以确保材料的检测结果更加准确[5]。

4.3 科学设计配合比参数

在开发高性能混凝土配合比时，需要注意参数控制：水与粘合剂的比例，水泥与骨料的比例，砂率以及高效减水剂的量，所有这些都是关键控制要点。粘合剂与水的配合比的调节必须与高性能混凝土的性能相结合，即粘合剂与 水的比例低，随之而来就可以增加混凝土耐久性并降低渗透性。因此，在正常条件下，必须确保将高性能混凝土中水的粘结剂的配合比控制在0.40 以下。比如：强度C50 的水胶比应设置为0.37 至0.33，强度C80 的水胶比应设置为0.28 至0.24，强度C100 的水胶比应设置为0.370.23～0.19。在通过组合物的强度水平确定了水胶比之后，可以根据细粒矿物外加剂的类型和量来调节混凝土强度。浆骨比是指水泥与骨料的比率。通常，砂浆与骨料的体积比应为35:65。在该配合比下的强度，混凝土的可加工性，体积稳定性和其他指标都是理想的，高性能混凝土也可以处于更理想的状态。在强度等级为C50～C70 的高性能混凝土配置中，20%至50%的水泥可用15%-30%的矿渣或优质粉煤灰代替，而C80 以下的混凝土可以为15%-35%的矿渣（优质粉煤灰）和5-10%的二氧化硅灰。控制砂速也直接影响混凝土的性能，通常，混凝土的强度会随着砂速的增加而降低。在这种情况下，应根据胶凝材料的总量，粗颗粒和细颗粒的等级以及运输要求来适当选择砂速[6]。

4.4 高性能混凝土的耐久性

4.4.1，配置目标

在高性能混凝土构造过程中，与普通的混凝土构造方法有很大的不同，首先必须考虑的重要因素是混凝土的耐久性。混凝土的强度主要包括：抗冻性，渗透性和体积稳定性指标。由于大多数有毒有害物质都是通过水进入混凝土的，会对混凝土产生很大影响，因而抗渗性是影响高性能混凝土耐久性的最重要因素。

4.4.2，强度

混凝土的最基本特征是高强度。在高层建筑中，混凝土强度影响更大，如果水胶比率在0.4 之内，则通常可以将具有不同强度的混凝土转化为高性能混凝土。影响高性能混凝土强度和性能的两个常见因素是矿物质含量和水胶比[7]。

4.4.3 外加剂

外加剂是指在混凝土搅拌之前或期间外加的物质，可以改善混凝土的整体性能。混凝土生产过程中可以使用多种外加剂，但大多数情况下使用的是高效减水剂。另外，外加剂（例如减水剂）的质量和数量必须符合相关的国家标准。在正常的使用条件下，高效减水剂的水回收率不应低于20%，以便可以大大降低水灰比，从而提高混凝土的强度。通常情况下，减水剂用量应为胶凝材料用量的0.8%至2%，其中C80 混凝土的强度为1.8%[8]。

5 结束语

由于普通的水泥混凝土在实际应用过程中越来越难以满足基本技术结构的要求，那么有效使用高性能水泥混凝土非常重要。在高性能混凝土的配合比设计中，必须有效地控制粉煤灰和水泥材料的量，以此有效改善混凝土的干缩和抗渗性，优化高性能混凝土的使用寿命并提高整体结构的质量[9]。