探討高強混凝土配合比設(shè)計注意事項及優(yōu)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(yōu)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(shè)計現(xiàn)狀和存在的問題，并提出優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：高強混凝土；配合比；注意事項

引言

近年來，常規(guī)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(fā)展，并逐漸取代常規(guī)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(xiàn)代各種工程結(jié)構(gòu)的要求。但是高強混凝土經(jīng)常面臨工作性不足的問題，因此，在配合比設(shè)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(shè)計現(xiàn)狀和存在的問題

近年來，我國進入了一個高速發(fā)展時期，尤其是建筑行業(yè)，安全問題頻發(fā)。分析原因，發(fā)現(xiàn)：一部分是施工企業(yè)只注重建筑數(shù)量和速度，忽略施工質(zhì)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(zhì)量問題越來越多，究其原因主要是混凝土配合比設(shè)計不符合要求，現(xiàn)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(shè)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(shè)計規(guī)范問題。目前我國針對高強混凝土并沒有制定統(tǒng)一的規(guī)范，因此，設(shè)計人員在進行高強混凝土配合比設(shè)計時，通常都是根據(jù)經(jīng)驗來進行設(shè)計和制備，在很大程度上影響了高強混凝土的質(zhì)量。

2高強混凝土配合比設(shè)計優(yōu)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(guī)定數(shù)量的高質(zhì)量摻合料。普通硅酸鹽水泥的摻合料數(shù)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(zhì)地堅硬、級配良好的河砂或人工砂，其細度模數(shù)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(zhì)量符合要求的河沙，例如：某工程高強混凝土配合比設(shè)計，河沙選擇細度模數(shù)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(wěn)定性，通常選用高效緩凝減水劑。

2.2高強混凝土配合比設(shè)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(jù)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(jù)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(jù)以往試配經(jīng)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?；鶞逝浔仍嚢?，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(chǎn)時使用的方法相同。經(jīng)過試拌混凝土，各項指標都滿足設(shè)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(shè)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(zhì)量穩(wěn)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(shù)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(jié)束語

高強混凝土配合比設(shè)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(wěn)定性和質(zhì)量具有重要意義。今后，應加強其配合比設(shè)計的研究，提高其質(zhì)量，進而促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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