高性能混凝土配方优化方法分析宋强

高性能混凝土配方优化方法分析宋强

宋强

广东汤始建华混凝土有限公司

摘要：随着我国经济的飞速发展，我国的城市化水平也在逐步提升，这使得人们对房屋质量的要求也有所增加，为了保障建筑物的整体质量，人们开始着手于高性能混凝土配方优化所采用的方法，找到影响高性能混凝土质量的原因，并且加以改善，这样才能为城市建设的发展和国家经济的提升做出巨大的贡献。

关键词：高性能混凝土；配方；优化方法

引言：随着城市中大规模、超高层建筑物的出现，对混凝土性能的要求也在提高，只有这样才能进一步保障建筑物的质量。高性能混凝土的出现，说明了我国对建筑物质量的重视，这是因为高性能混凝土不单单轻度较高，并且各种性能都比混凝土有所提升，这也为我国经济地飞速发展做出的重要贡献。

一、高性能混凝土的特点

（一）自密性

在高性能混凝土的制造中，一般运用的水量较少，但却具有较大的流动性和较高的抗离析性，这使得混凝土中的填充性能较好。因此，高性能混凝土具有良好的自密性。

（二）稳定性

高性能混凝土，一般有着较高的体积稳定性，主要表现为：弹性模量较高，收缩性、变形能力与温度都较低。高性能混凝土是普通混凝土的弹性模量数值的二倍。在高性能混凝土制造中，一般使用的粗集料都是弹性模量较高并且强度较大，这大大降低了水泥浆体在混凝土的含量，按照相应的配合比标准来进行高性能混凝土配置，使得干缩值得到降低。

（三）高强度性

高性能混凝土的抗压强度，是已经运用在工程中的混凝土强度的两倍左右。这说明其抗拉及抗压强度都高于高强混凝土，高性能混凝土在早期时，强度的快速发展，这使得强度增长率低于普通强度混凝土。

（四）收缩性

高性能混凝土的收缩性，一般与强度成为反比例，这使得当高性能混凝土的强度越高，收缩量则越小。但在早期高性能混凝土的收缩率的增大，是随着早期轻度的提升而改变的。这说明影响高性能混凝土收缩性的两大因素是：相对湿度和环境温度。

（五）徐变性

高性能混凝土的徐变性并不显著，并且其徐变总量与普通强度混凝土相比较有着显著的降低。在徐变总量中，一般分为基本徐变与干燥徐变，在高性能混凝土中最为显著的就是干燥徐变值的降低，基本徐变只是略微有一些减少。并且徐变总量是随着混凝土强度的提升而得到相应的减少。

（六）耐久性

高性能混凝土的耐久性主要通过抗冻性和抗渗性所表现出来的。由于其具有超高的自密性也使得抗渗性得到提升，进而抗腐蚀性能也在普通强度混凝土之上。

（七）耐高温性

高性能混凝土在超高温下，会出现剥落和爆裂。这是因为高性能混凝土的自密性过强，导致水分不易得到排出，这使得在高温内形成了饱和的蒸汽压力。在高性能混凝土达到三百摄氏度时，蒸汽压力可以达到八兆帕斯卡，而高性能混凝土到达三百五摄氏度，蒸汽压力可以到达十七兆帕斯卡，这种情况下，高性能混凝土中的内部压力可以使其产生拉伸应力仅在五兆帕斯卡，这时就会使其出现爆裂及剥落。一直以来，高性能混凝土的耐高温性都是所关注与专研的问题。一般都会才有在高性能混凝土中掺入有机纤维等相关办法，这是因为纤维在高温下可以得到熔解及挥发，使得高性能混凝土中出现孔隙，这种办法的实施可以使得蒸汽压力在高温中得到一定的释放，进而使高性能混凝土的耐高温性能得到提升【1】。

二、高性能混凝土配方技术要求

（一）高性能混凝土配方之水泥

在高性能混凝土配方中，一般会选择硅酸盐或普硅酸盐为水泥熟料，这是因为混凝土中的水泥内铝酸三钙含量小于百分之八，而细度将其控制在百分之十以内、在加入小于百分之八的碱和小于百分之一的氯离子而制成的。当水泥中的铝酸三钙含量过高、水泥颗粒越细，从而总体的表面积就会增加，随之混凝土就是增加用水量，这会导致混凝土的有过快的坍落度损失，甚至会出现急凝和假凝现象，这不单单是混凝土的外观质量受到了影响，其耐久性也是受到损害。

（二）高性能混凝土配方之矿物掺和料

在高性能混凝土配方中，矿物掺和料的主要作用在于：活化、润滑、填充、减水、致密及免疫等，其主要是可以将水泥水化过程中水化粒子进行凝聚的时间进行延缓，使得坍落度损失得到减轻。这就要求在进行选择矿物掺合料时，要选择品质最为稳定的产品，一般品种为宜矿物掺合料的有：矿渣粉、粉煤灰或硅灰。这是因为矿物掺合料要将以下指标得到满足：细度小于等于百分之二十、烧失量小于等于百分之五、含水量为零、氯离子含量小于等于千分之二十【2】。

（三）高性能混凝土配方之外加剂

在高性能混凝土配方中，外加剂的主要作用就是提升水泥的适应性、减水率、流动性、含气量和掺量，一般在制作混凝土时，外加剂的技术指标（除运用在高速铁路外）主要包含：要大于百分之二十的减水率，小于百分之十的硫酸钠含量及碱和硫酸钠的含量，小于百分之二的氯离子含量，大于百分之三的含气量。

（四）高性能混凝土配方之细骨料

在高性能混凝土配方中，细骨料是影响高性能混凝土的重要原因之一，而在细骨料中，含泥量和含泥块量是最为重要的，由于细骨料中有过高的含泥量和含泥块量，这不单单混凝土的强度受到降低，还使得内部结构的毛细通道过大，影响对有害物质侵蚀的阻碍。在对于要求较高的工程来讲，细骨料的选择就更加关键，一般对于选择中粗河砂，并且对其细度也有一定的要求。

（五）高性能混凝土配方之粗骨料

在高性能混凝土配方中，粗骨料一般会选择二或三级配碎石，这会使得混凝土强度有所增加。在进行粗骨料选择时，要对大骨料的含量加以控制，这是因为当大骨料的含量超标，直接会对混凝土的质量有所影响，往往会出现混凝土的表面干裂纹，表观的质量也无法得到保护【3】。

三、高性能混凝土配方优化的影响因素

（一）多因子的影响

在进行高性能混凝土配方优化时，一般除了单因素和双因素的变量设计外，还要充分考虑到多因子的变量试验问题的解决。这是因为，在高性能混凝土配方中，原材料有较多并且十分强烈的交互作用。

（二）水平数不等的影响

在进行高性能混凝土配方优化时，要进行相关的设计试验，这是因为通常情况下，因子水平数是相等的，但在进行高性能混凝土配方优化时，影响其因子水平数是不相等的，这就需要选择一定的方法将正交表进行修改，使其问题得到解决。

（三）工艺因素的影响

在进行高性能混凝土配方优化时，一般导致物理性能有较大差异的原因是施工工艺的不同。为了避免这一状况的发生，要求在实验同一批配方时，要在同一种工艺条件下进行，这样就可以减少由于工艺因素对其造成的不良影响。

（四）试验误差的影响

在进行性能混凝土配方优化时，需要在配置过程中，进行一系列的试验，但在试验过程中难免会出现由于：原材料称量、测试选择的方法和测试时的计量等多种情况下造成的误差。这就要求，在进行配方试验的每一个步骤时，要严格的进行掌控，使得试验误差得到相应的减少【4】。

结束语

综上所述，高性能混凝土配方优化方法中，会出现众多的影响因素，这也在要求相关人员要找寻有效的方法进行解决，进而可以使高性能混凝土在质量上得到保障，这样才能保障整体建筑物的安全，才能为城市建设的发展和国家经济的提升做出巨大的贡献。

参考文献：

[1]安宁.高性能混凝土配方优化方法的研究[J].混凝土，2016，09（18）：172-174.

[2]郑山锁，赵鹏，商效瑀.高强高性能混凝土配合比优化设计[J].中国科技论文，2013，05（10）：413-416.

[3]孙道胜，汪正兰.高性能混凝土配制的技术途径与配合比设计[J].安徽建筑大学学报，2015，06（13）：142-146.

[4]赖佑贤，蒙克甫.高性能混凝土的配制分析与应用[J].甘肃水利水电技术，2014，03（6）：217-218.