探討高強混凝土配合比設計注意事項及優化措施

謝永暹

中國水利水電第九工程局有限公司 550000

摘要：高性能混凝土具有眾多優勢，如：高強度、耐久性好等，目前在建筑施工中得到廣泛應用。但是高強混凝土的制備和配合比選擇需要注重一定的方法，以保證其滿足建筑施工要求。本文主要分析高強混凝土配合比設計現狀和存在的問題，并提出優化措施。

關鍵詞：高強混凝土；配合比；注意事項

引言

近年來，常規的混凝土材料漸漸的不再滿足建筑對施工材料強度的要求，具有良好性能的高強混凝土得到迅速發展，并逐漸取代常規混凝土材料。高強混凝土材料具有強度高、變形小等特點，適應了現代各種工程結構的要求。但是高強混凝土經常面臨工作性不足的問題，因此，在配合比設計時要注意方法，以滿足其性能要求。

1高強混凝土配合比設計現狀和存在的問題

近年來，我國進入了一個高速發展時期，尤其是建筑行業，安全問題頻發。分析原因，發現：一部分是施工企業只注重建筑數量和速度，忽略施工質量；另一部分原因是外部原因，如施工材料不合格、施工條件惡劣等。在施工材料方面由于混凝土的強度不足而導致建筑質量問題越來越多，究其原因主要是混凝土配合比設計不符合要求，現就其存在的問題做具體分析：（1）原材料問題。在高性能配合比設計中，使用的主要材料是集料和水泥，同時也會使用到外加劑、礦物摻合料。但是與普通混凝土相比，高強混凝土對原材料的反應更加敏感，在使用減水劑時，還要綜合考慮與其他材料的兼容性問題，如：水泥、膠凝材料等。目前我國的高強混凝土的主要問題是減水劑問題，因此，在應用高效減水劑時應注意兼容性問題。（2）設計規范問題。目前我國針對高強混凝土并沒有制定統一的規范，因此，設計人員在進行高強混凝土配合比設計時，通常都是根據經驗來進行設計和制備，在很大程度上影響了高強混凝土的質量。

2高強混凝土配合比設計優化措施

2.1材料選擇

在高強混凝土材料方面應注意以下幾個問題：（1）配制高強混凝土的水泥一般可用42.5級及以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，最好采用純硅酸鹽水泥，并按要求在配制混凝土時加入規定數量的高質量摻合料。普通硅酸鹽水泥的摻合料數量較少，用來配制高強混凝土也比較合適。（2）細集料宜選用質地堅硬、級配良好的河砂或人工砂，其細度模數不宜小于2.6且不大于2.9，含泥量不應大于2.0%，表觀密度不低于2.5g/cm3，進行試驗對比選擇質量符合要求的河沙，例如：某工程高強混凝土配合比設計，河沙選擇細度模數為2.7，含泥量為0.6%，表觀密度為2.63g/cm3，堆積密度為1.569/cm3。（3）用外加劑應著重從以下幾個方面考慮：延緩混凝土的初凝時間，提高混凝土的早期強度，增加后期強度，減少混凝土坍落度的損失，與水泥的相容性，外加劑的穩定性，通常選用高效緩凝減水劑。

2.2高強混凝土配合比設計

2.2.1試配強度的確定

以C60混凝土為例，通常C60混凝土施工配制強度要求必須符合施工要求，混凝土配制強度按下式計算：

式中：fcu，o為混凝土配制強度，MPa；fcu，k為混凝土立方體抗壓強度標準值，MPa；為混凝土強度標準差，MPa。根據此公式，C60混凝土的配制強度為：

2.2.2水灰比和用水量的確定

C60混凝土水灰比應嚴格控制，通常選用一個水灰比作為基準。用水量根據石料的粒徑、高效減水劑的減水率及摻量來確定，一般坍落度為75-90mm時，用水量宜控制在145-160kg/m3，坍落度在140-180mm時，用水量宜控制在160-175kg/m3。再根據以往試配經驗，用水量選用164kg/m3。

2.2.3砂率和砂石料、水泥用量的確定

（1）坍落度在75-90mm時，砂率宜取33%-34%；坍落度在140-180mm時，宜取37%-40%；通過試拌，砂率確定為38%。

（2）砂石料用量的確定按體積法計算：

；

；

（取a=1）；

；

解得：mso=684kg/m3，mGo=1116kg/m3，基準配合比為mco：mso：mGo：mWO：m減=482：684：1116：164：6.784。基準配比試拌，使用試拌機前，應用與試配時混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比進行涮膛，以免正式試拌時水泥砂漿粘附桶壁。試拌量應不小于試拌機額定量的1/4，混凝土的攪拌方式及加料宜與生產時使用的方法相同。經過試拌混凝土，各項指標都滿足設計要求。坍落度實測值為175mm，實測表觀密度為2425kg/m3，30min時坍落度為160mm，60min時為150mm，坍落度損失滿足施工要求。

2.2.4計算水泥用量：

。

3高強混凝土配合比注意事項

在高強混凝土配合比設計時，應注意以下問題：（l）高強混凝土原材料的選擇必須按照標準，選擇硅酸鹽水泥時，要求選用質量穩定、強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。（2）為了達到高強度，混凝土的水灰比一般要求在0.4以下，這樣可使混凝土具有足夠的密實度。（3）高效減水劑是高強混凝土不可缺少的組分，是降低混凝土水灰比的必須材料，摻量為膠凝材料總重的0.8%-2.0%。（4）混凝土隨粗骨料最大粒徑、針片狀顆粒含量和含泥量的減少混凝土強度會增大。配制高強混凝土的粗骨料最大粒徑不應大于25mm，針片狀顆粒含量不應大于5.0%，含泥量不應大于1.0%，混凝土中的粗骨料用量為1050-1150kg/m3。（5）細集料的細度模數宜控制在2.6-2.9，含泥量不應大于2.0%，砂率在控制在34%-40%。

結束語

高強混凝土配合比設計的合理性是保證高強混凝土性能的重要方法，通常情況下利用添加高效減水劑、礦物摻合料的方法來提高其性能。高強混凝土的應用對提高建筑物的穩定性和質量具有重要意義。今后，應加強其配合比設計的研究，提高其質量，進而促進建筑行業的可持續發展。

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