高性能混凝土設計要點

張振邦

(中交公路規劃設計院有限公司，貴州 貴陽 550003)

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高性能混凝土設計要點

張振邦

(中交公路規劃設計院有限公司，貴州 貴陽 550003)

混凝土作為一種極為重要的建筑工程材料，隨著近年來我國經濟的進步，城市建設以及周邊衛星城市的不斷開發，對于混凝土的需求也在不斷增加，高性能混凝土的高強度與高耐久性滿足了當下建設中的需求，本文就在對于高性能混凝土設計中需要注意的問題以及設計要點進行敘述討論，以推進高性能混凝土的設計方面的發展。

混凝土；城市建設；耐久性

1 高性能混凝土材料選擇

1.1 水泥

對于水泥的選擇方面要注意，一般情況下應該選用一些低水化熱的水泥，避免采用一些旱強水泥，以及在選擇的時候可以選擇一些可以和高效的減水劑有相容性的水泥，硅酸鹽水泥是相對比較好的選擇對象。

1.2 粗骨料

在粗骨料偶讀選擇方面，為了使之滿足高性能混凝土的要求，可選用石徑為5～25 mm之間的碎石，但需要注意不要采用砂巖的碎石，穩定性不強，碎石的抗壓強度應該大于100 MPa，同時其中不應該還有可以與堿發生反應的成分，避免在過程中和水泥發生大量反應。

1.3 細石料

細石料選擇中應該優先選擇使用中粗砂，含泥量低的河砂與人工砂都可以選用，但是最好不要采用天然的山砂。

1.4 細粒活性礦物摻料與高效減水劑

在高性能混凝土的設計中，需要使用到硅粉、粉煤灰以及超細的煤渣等，針對其中各個活性礦物摻料都有相應規定標準。對于高效減水劑的摻入是為了降低混凝土用水量，同時也是提高混凝土的高性能的一個途徑，在對于高效減水劑的運用中需要注意，其應該對于水泥的分散能力比較強，有比較高的減水率，同時還可以和水泥之間有比較好的相容性。

2 高性能混凝土的設計

2.1 設計目標

(1)耐久性與強度

對于高性能混凝土配制的設計應該首先考慮其耐久性，在建筑建造過程中和后期使用中對于耐久性的要求是極高的，所以應該保有混凝土的耐久性，注意在低滲透性方面進行切入，選擇材料的配比以降低混凝土的干縮問題，同時在施工中所使用的混凝土應該達到設計中對于混凝土抗壓強度的要求，從而盡量降低混凝土成型之后發生裂縫問題。

(2)工作性

高性能混凝土拌合物的強度是十分重要的一個性能，在混凝土的使用過程中，其作為混凝土澆筑的質量的保證，是高性能混凝土設計中必要考慮的一個部分，應該滿足體積上的穩定性、不泌水。

2.2 設計基本法則

(1)灰水比法則

混凝土的強度主要是水泥強度來決定的，灰水的多少和混凝土的強度之間呈現反比例關系，灰水指的是所有凝膠材料的量，經過了確認之后不可以發生改變，否則將影響其整體效果。

(2)最小單位加水量

最小單位加水量也稱作是最小凝膠材料用法法則，所指的是在固定的灰水比和一定數量的原材料中，為了得到滿足要求的混凝土而選擇使用的最小加水量，得以最經濟和最穩定的混泥土。

(3)最小水泥用量法則

想要降低混泥土的溫升，同時也提高混凝土對于外界環境中存在的侵蝕的抵抗能力，應該在滿足了混凝土的早期強度的基礎上盡量減少在凝膠材料中所添加的水泥，達到經濟性和抗腐蝕性的兩者集合。

2.3 設計要點

(1)根據具體環境進行設計

在我國當下傳統的混凝土工程的運行中，存在有極大的來自環境的影響，所以在對于混凝土繼續設計的時候，需要考慮所使用的工程以及周邊環境對其造成的影響，高性能混凝土的設計過程中需要考慮環境對于耐久性和工作性的需求，通過“整體理論”來對于高性能混凝土進行設計。

(2)均勻密實理論

在進行高性能混凝土進行設計的過程中，可以通過使用均勻密實理論來對于其中骨料的數量進行調整，骨料密實，則其中的空隙相對比較小，膠凝材料最少，水泥和水的用量最少，可以減少了骨料的反應以及化學或者溫度的收縮從而引發的縫隙問題，混凝土的結構密實性增加，同時也對于侵蝕有所抑制，減少了侵蝕裂縫的出現，可以達到最經濟用料的同時，對于穩定性也有所提高，在對于高性能混凝土的設計過程中是極為重要的。

(3)限制堿活性骨料的使用

研究發現，在骨料和堿之間發生的化學反應會增加裂縫產生的幾率，所以在進行高性能混凝土的設計過程中，需要注意對于其中踐行骨料的使用 進行限制，避免發生化學反應，對于混凝土的穩定性產生影響。

(4)增加減水劑的添加

在混凝土中使用高效減水劑，可以對于混凝土設計中的用水量有所減少，同時也可以增強了混凝土的流動性，對于混凝土的質量極其耐久性和工作性都有所增加。

3 結 語

在近年來，高性能混凝土越來越占據了一個重要的地位，它是混凝土發展的過程中一個必然需要經歷的階段，對于未來混凝土行業的發展也占有舉足輕重的地位，在進行高性能混凝土的設計過程中，一方面要考慮混凝土使用中容易出現的問題，一方面則要考慮其耐久性和工作性的問題，通過上文陳述，期待對于高性能混凝土的發展有所幫助。

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2016-04-01

張振邦(1981-)，男，甘肅景泰人，工程師，從事道路橋梁設計工作。

U412

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1008-3383(2016)08-0025-02