高性能混凝土配合比的設計要點以及質量控制

周 達

上海建工材料環港預拌混凝土有限公司 上海 201306

1 高性能混凝土概述

高性能混凝土最早是在20世紀90年代初被提出。隨著社會的不斷發展，高層建筑項目越來越多，傳統的普通混凝土材料已經不能滿足實際發展需求，因此研究出了高性能混凝土。高性能混凝土也被稱作HPC（High Performance Concrete），但就目前的情況來看，高性能混凝土的定義還沒有完全形成，通常只是使用常規的材料和工藝技術，按照混凝土的配制要求進行各個性能的配制，從而達到使用要求。因此，需要加大對高性能混凝土的研究力度，以確保高性能混凝土的質量。

2 高性能混凝土配合比設計的基本原則

和傳統的混凝土配合比相比，高性能混凝土配合比在設計時需要嚴格地控制材料的用量以及相關的比例，因此需要遵循相應的原則：

1）提高混凝土配制強度的原則。高性能混凝土的強度會受到很多因素的影響，在進行生產應用的時候，如果某環節出現問題，將會對混凝土強度產生直接影響。因此，在進行混凝土配合比設計的時候，需要提高混凝土的配制強度。

2）較小水膠比的原則。在進行高性能混凝土配制的過程中，需要保證膠凝材料用量以及用水量，從而有效地降低水膠比，同時還應有效地控制其范圍，不能夠太低，確保使用要求。

3）合理選用砂率原則。砂率會直接影響到高性能混凝土的工作性能，因此在進行配合比設計的時候，需要根據粗骨料孔隙率、顆粒級配以及膠凝材料的用量來進行控制。

4）合理選擇外加劑以及礦物摻合料原則。在進行高性能混凝土配合比設計的時候，需要添加外加劑以及礦物摻合料，主要是能夠更好地確保各個性能，因此必須要合理地進行外加劑和礦物摻合料的選擇，從而確保其達到相關標準要求。

3 高性能混凝土配比設計的流程

進行高性能混凝土配合比設計的時候，主要通過以下幾個步驟進行：

1）混凝土結構設計。在進行設計的時候需要明確相關標準，設計內容需要符合要求，確保各個設計步驟都能夠達到標準，并且具有很強的科學性和可操作性。

2）原材料的篩選。進入到施工現場的原材料，需要工作人員做好核查控制，嚴禁不合格的材料進入場地。同時需要確保材料符合相應的質量要求以及滿足經濟性。在進行配比的時候，需要嚴格地按照圖紙資料進行性能的選擇，同時有效地控制外加劑。

3）在進行設計的過程中需要嚴格按照圖紙要求，合理選擇用水量和水泥量，從而更好地確保整體的強度和耐久度。

4）驗收工作。在進行過程驗收的時候，工作人員需要嚴格的按照標準要求進行，確保各個步驟達到要求，保障整體的工程質量。

4 高性能混凝土質量控制

4.1 原材料控制

進行高性能混凝土質量控制的時候需要做好原材料的控制，從而確保其達到要求。在進場的時候工作人員需要加強材料的檢查，包括質量和數量方面，符合要求后才能夠進入場地。混凝土中含量最高的材料是砂石骨料，其質量直接影響到混凝土的耐久性以及強度等方面，但在實際應用過程中很容易被工作人員忽視。為此，在進行工程建設的時候，需要將該部分作為一項重要指標，滿足相關要求，確保數量、強度以及經濟方面都能夠達到標準，從而更好地保障整體的質量。

4.2 細化配比環節

在進行配合比控制的時候需要做好以下方面的工作：

1）有效地進行水膠比控制。水膠比主要是通過強度以及耐久性的要求來進行控制。

2）用水量的確定。目前主要是根據高性能混凝土工作性能來進行確定。

3）礦物摻合物用量控制。

4）按照相應的總量進行控制，滿足相關要求。

5）減水劑用量控制。

4.3 高性能混凝土生產運輸質量控制

混凝土通過拌制之后，需要運送到施工現場，而這部分也是比較重要的，混凝土的運輸設備、時間等都會對混凝土的性能產生直接影響。高性能混凝土運輸設備在選擇的過程中需要充分考慮到工程的氣候、工程量大小以及工程的特點等方面，從而有效地確保混凝土的整體均勻性，防止出現漏漿、離析和斷層的現象。在高性能混凝土運輸的時候，需要做好保溫以及隔熱方面的控制，防止混凝土溫度變化。不僅如此，在進行混凝土運輸的時候，不能夠向其中注水，同時也需要有效地控制高性能混凝土運輸的時間以及轉載的次數，從而更好地確保各個性能達到要求。通常情況下，在進行高性能混凝土輸送的時候主要是使用混凝土泵進行，在拌制結束后1 h內完成。同時需要確保在初凝之前完成全部的澆筑。需要注意的是，因為受到外界因素的影響，很容易出現停泵的現象，如果停泵時間超過了15 min，就需要每隔4～5 min開啟料斗攪拌器，防止出現離析等現象。

4.4 高性能混凝土的澆筑

在進行高性能混凝土澆筑的時候需要做好以下方面的工作：

1）在進行混凝土澆筑之前，需要結合工程的具體情況以及工藝技術等方面進行方案的設計。例如充分地考慮到澆筑的起點、實際的厚度等方面。在進行混凝土澆筑的時候，需要考慮分層以及連續推移的情況，并有效地將間隙時間控制在90 min以內，防止出現預留施工縫的現象。

2）在澆筑開始之前，需要重點明確工程的保護層墊塊所處的部位、具體數量或是緊固程度，增加保護層本身的厚度尺寸。

3）混凝土出場后需要在60 min內完成泵送，如果遇到交通堵塞的情況或者是氣候炎熱現象，需要采取有效的措施及時地進行混凝土坍落度的控制。

4）在進行入模澆筑之前，需要做好各個指標的測定，包括混凝土的溫度、含氣量以及坍落度等方面，當各個性能達到要求后，才能夠進行入模澆筑。

5）如果濕度小、風速大，就需要進行擋風處理，防止因為失水過多導致混凝土出現問題。

6）進行大體積混凝土澆筑之前需要做好防裂處理，可以建立遮陽篷或是裝載循環冷卻水系統等。

7）為了能夠有效地控制離析現象，需要有效地控制豎直下落距離，一般是控制在5 m以內。如果澆筑層自身的高度大，應選擇使用串筒澆筑。

8）傾落高度需要控制在2 m內，如果拌和物相對黏稠，沒有分層離析現象，可以選擇擴大傾落高度。但是需要控制在4 m內，借助滑槽或是串筒等常用器具進行混凝土的輸送，能夠有效地控制離析現象。

9）對高性能混凝土進行泵送的過程中，需要有效地將起始水平管段控制在15 m內。出口處需要使用軟管，剩下的部位都不能使用軟管。進行管道輸送的時候，需要使用支架吊具進行固定，防止和鋼筋接觸。如果是高溫或者低溫的情況，輸送管路需要采用濕簾或是保溫材料進行整個過程控制。

10）混凝土向下泵送的過程中，有效地將管路以及垂線之間的夾角控制在12°以上，防止有空氣進入，造成堵塞情況。

11）混凝土泵送的時候需要有效地調整泵送速度，確保泵送能夠穩步地進行。

4.5 高性能混凝土的振搗

高性能混凝土振搗的過程中可以選擇使用高頻振搗器進行。例如使用插入式振動棒或者是附著式平板振搗器進行，從而能夠更好地確保混凝土振搗。對入模后的混凝土要有效地進行控制，防止出現過振或是漏振。

振搗時間需要確保表面泛漿或是沒有大氣泡，一般是在30 s以內。不能夠將振搗棒放在拌和物中進行平拖。在進行振搗的過程中需要檢查模板支撐牢固度，防止出現漏漿的現象。

5 結語

總之，為了更好地確保建筑工程質量，提高城市建設水平，做好高性能混凝土配合比設計工作非常重要，因此需要重點研究。