論優化高性能混凝土配合比的具體措施研究

張曉煒

（新疆農業職業技術學院， 新疆 昌吉 831100）

0 引言

建筑行業是與人們的生活和生產過程緊密相關的一部分，建筑結構的安全和質量也直接影響到使用者的生活質量和安全。許多建筑企業對建筑經濟利益的過度渴望導致建筑質量管理方面的能力降低，進而影響了整個項目的開發。在此過程中，高性能混凝土可在確保施工質量，增加混凝土結構的強度和工程質量以及建筑結構的穩定性方面發揮根本作用。通過應用最佳的配合比，可以從根本上改善項目的整體質量。

1 基于綠色高性能要求下混凝土的基本特點和性質

綠色高性能混凝土具有四個主要特征：可加工性，高強度，高耐久性和環境保護。（1）可加工性。可加工性是高性能綠色混凝土的主要特征。綠色高性能混凝土具有致密而均勻的結構，適用于混合，運輸，澆筑，振動和其他原材料結構，我們需要確保混凝土上不會發生離析，滲出，分層等疾病。（2）高強度。良好的配合比對混凝土的強度具有決定性的影響。當涉及混凝土成分的配合比時，水泥等原材料和硬化孔隙率對水泥混凝土的強度有重要影響。因此，在設計混凝土配合比時，水和膠凝材料的配合比在混凝土配合比中是計算的重要指標。另外，混凝土的早期強度并不是混凝土的整體強度，外部環境導致混凝土開裂并影響耐久性。（3）高耐久性。混凝土結構的耐久性包括抗凍性，抗堿性聚集體，抗滲性，抗碳化性，對氯離子的滲透性和抗侵蝕性，因此混凝土的高耐久性可以保證混凝土結構整體結構的可靠性。（4）環保性。環境保護功能是指通過綠色環保概念和高性能混凝土的結合，可以節省能源和資源，是環境保護和可持續發展的綜合體現[1]。在相同條件下，綠色高性能混凝土中的水泥用量要少于普通混凝土，而礦物外加劑的用量較大，這可以減少資源消耗和污染，符合現代的節能環保概念。

2 配合比設計原則

普通水泥混凝土的應用效果越來越差，高性能混凝土的應用變得越來越重要。配合比的設計通常主要基于普通混凝土的配合比的計算，從本質上講，這就是優化和改善普通混凝土的配合比，這一工作包括許多方面，例如外加劑的使用，水流量的控制，砂的消耗，水與粘結劑的配合比等。此外，混合物的配合比設計必須充分整合其各種特性并嚴格遵守相關原則。首先，必須遵循混凝土的壓實原理，意味著，處于塑性狀態的混凝土的體積等于處于致密狀態的混凝土組分的體積疊加；其次，在計算混合物的配合比時，必須遵守水與粘結劑比例合理的原理。隨著水與粘合劑的比率增加，混凝土的強度可能會有所降低，該含量對混凝土的強度保證非常重要，必須遵守最低水泥含量的原則[2]。

3 高性能混凝土在配合比設計時存在的問題

首先，骨料的配合比不合適。在混合摻合料工作中，粗骨料和細骨料及其各自的種類級配會影響混凝土的性能。因此，從具體的角度來看，有必要檢查單元的類型和等級，并據此制定標準，嚴格控制骨料的混合比從而更好地控制混凝土中的空隙，以使結構滿足實際要求。另外，混凝土生產企業生產出來的原材料可以也會存在某些問題，因為在混合混凝土時對粗骨料和細骨料的理解并不完整，盡管水泥的質量較高，但很難滿足砂巖與規格之比的混凝土質量要求。混凝土的質量也會反映到骨料的水分含量不足上，單純依靠技術人員的經驗進行判斷是非常不科學的，我們必須根據天氣，氣候和人為因素進行全面分析再決定。其次，缺乏設計標準也是高性能混凝土施工中的重要問題之一。普通混凝土的設計標準不適用于高性能混凝土，僅通過分析項目人員的經驗就很難進行標準化的生產工作。在確定混凝土配合比時，要更加注意水和粘合劑的配合比。只有滿足操作要求的水膠比才能更好地滿足混凝土的強度和耐久性。第三，制造企業在生產過程中為了獲取更大的成本收益降低了生產的標準配置，并且并生產過程中的質量控制工作也沒有做到位。為了確保高性能混凝土結構的質量，必須對所有工作進行優化，并根據相關的工作標準進行全面的優化和分析，以便通過反復的校核從而發揮出更好的作用[3]。

4 高性能混凝土配合比優化設計的具體措施

4.1 活性礦物細摻料的配置方法

在高性能混凝土中外加活性礦物細摻料，例如優質粉煤灰和二氧化硅。活性礦物細混合物分散在水泥中，這使得填充的水泥的孔能夠被填充并且其結構得以優化，從而有效地改善了混凝土的抗滲性。同時，活性礦物外加劑可以代替部分水泥，以減少原始混凝土的水化熱，從而有效地防止在水泥中產生裂縫[4]。

4.2 檢查原料質量

高性能混凝土的質量控制需要對原材料進行嚴格的質量控制。在初始階段應仔細檢查原材料的質量，并根據整個項目的要求進行適當的測試。混凝土材料包括粗骨料和細骨料，外加劑，水泥等，混凝土的強度和性能與原材料密切相關。審查和控制單位質量的工作要求員工了解工作的細節并執行工作的內容，檢測對象包括骨料壓碎值，骨料中污泥含量和骨料水平的指標。混凝土生產中的質量控制要求及時檢查骨料中云母和氯離子的含量，在每個施工階段結束時都需要及時進行檢查工作，并且在檢查完成后進行后續工作。值得注意的是，多重檢測可以確保材料的檢測結果更加準確[5]。

4.3 科學設計配合比參數

在開發高性能混凝土配合比時，需要注意參數控制：水與粘合劑的比例，水泥與骨料的比例，砂率以及高效減水劑的量，所有這些都是關鍵控制要點。粘合劑與水的配合比的調節必須與高性能混凝土的性能相結合，即粘合劑與 水的比例低，隨之而來就可以增加混凝土耐久性并降低滲透性。因此，在正常條件下，必須確保將高性能混凝土中水的粘結劑的配合比控制在0.40 以下。比如：強度C50 的水膠比應設置為0.37 至0.33，強度C80 的水膠比應設置為0.28 至0.24，強度C100 的水膠比應設置為0.370.23～0.19。在通過組合物的強度水平確定了水膠比之后，可以根據細粒礦物外加劑的類型和量來調節混凝土強度。漿骨比是指水泥與骨料的比率。通常，砂漿與骨料的體積比應為35:65。在該配合比下的強度，混凝土的可加工性，體積穩定性和其他指標都是理想的，高性能混凝土也可以處于更理想的狀態。在強度等級為C50～C70 的高性能混凝土配置中，20%至50%的水泥可用15%-30%的礦渣或優質粉煤灰代替，而C80 以下的混凝土可以為15%-35%的礦渣（優質粉煤灰）和5-10%的二氧化硅灰。控制砂速也直接影響混凝土的性能，通常，混凝土的強度會隨著砂速的增加而降低。在這種情況下，應根據膠凝材料的總量，粗顆粒和細顆粒的等級以及運輸要求來適當選擇砂速[6]。

4.4 高性能混凝土的耐久性

4.4.1，配置目標

在高性能混凝土構造過程中，與普通的混凝土構造方法有很大的不同，首先必須考慮的重要因素是混凝土的耐久性。混凝土的強度主要包括：抗凍性，滲透性和體積穩定性指標。由于大多數有毒有害物質都是通過水進入混凝土的，會對混凝土產生很大影響，因而抗滲性是影響高性能混凝土耐久性的最重要因素。

4.4.2，強度

混凝土的最基本特征是高強度。在高層建筑中，混凝土強度影響更大，如果水膠比率在0.4 之內，則通常可以將具有不同強度的混凝土轉化為高性能混凝土。影響高性能混凝土強度和性能的兩個常見因素是礦物質含量和水膠比[7]。

4.4.3 外加劑

外加劑是指在混凝土攪拌之前或期間外加的物質，可以改善混凝土的整體性能。混凝土生產過程中可以使用多種外加劑，但大多數情況下使用的是高效減水劑。另外，外加劑（例如減水劑）的質量和數量必須符合相關的國家標準。在正常的使用條件下，高效減水劑的水回收率不應低于20%，以便可以大大降低水灰比，從而提高混凝土的強度。通常情況下，減水劑用量應為膠凝材料用量的0.8%至2%，其中C80 混凝土的強度為1.8%[8]。

5 結束語

由于普通的水泥混凝土在實際應用過程中越來越難以滿足基本技術結構的要求，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設計中，必須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縮和抗滲性，優化高性能混凝土的使用壽命并提高整體結構的質量[9]。