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高性能混凝土配合比设计探讨高性能混凝土配合比设计

　　摘要：高性能混凝土是一个新型高技术混凝土,是在大幅度提升一般混凝土性能的基础上采取当代混凝土技术制作的。本文从原材料品质、配合比参数确定的技术关键点及配合比设计方法进行了分析。
　　关键词：高性能混凝土；配合比；设计
　　中图分类号：TU528文件标识码:A
　　高性能混凝土因为含有强度高、原材料储量大、可塑性能优异在土木工程中起着极其主要的作用，是当代应用最广泛的建筑材料。但迄今为止世界上还没有适合高性能混凝土配合比设计的统一方法，全部是基于各自试验的基础上计算详细的配合比。本文所及的高性能混凝土配合比设计是指用常规的硅酸盐水泥、砂石等原材料，使用常规制作工艺，依靠高效减水剂和活性矿物掺合材料配制的高强度、高耐久性、大流动性水泥混凝土范例。
　　
　　原材料品质选择
　　(1)水泥。高性能混凝土使用的水泥应满足以下条件：①标准稠度用水量要小，以使混凝土在低水灰比时取得大的流动性；②水化放热量和放热速度要低，以避免因混凝土的内外温差过大引发混凝土结构物产生裂缝，所以，早强型水泥不适用；③水泥强度要高。配制有高强、早强指标要求时，应使用高强度等级非早强型一般硅酸盐水泥。当混凝土强度等级在C60或以下时，能够使用42．5级矿渣水泥；④和外加剂相容性要好。水泥的流变性受掺用的高效减水剂的影响显著，即外加剂和水泥的相容性不佳会造成混凝土的坍落度严重损失甚至假凝。影响相容性的关键原因是水泥中的SO3含量、熟料塑化度和细度等。(2)粗细集。料粗细集料占混凝土体积的65％一75％，是混凝土的关键组成部分。正确选择集料是配制高性能混凝土的基础，选择范围为：①细集料宜选择颗粒较圆滑、坚硬的河砂或碎石砂，细度模数在―之间，含泥量低，表观密度/cm以上，吸水率低；②粗集料的吸水率低，混凝土的强度较高，且抗冻性好，收缩值较小，因此粗集料的吸水率应不超出l％；③强度和弹性模量高的粗集料能够制得质量好的混凝土，不过粗集料过于坚硬，则在混凝土遭受温、湿改变而引发体积改变时，会使水泥浆一集料界面处受到较大应力而开裂，试验证实，粗集料压碎指标值宜为QA=lO％～15％，表观密度在/cm3以上；④加大粗集料尺寸会使混凝土强度降低，且混凝土强度等级越高越显著，关键原因是粗集料粒径越大，和胶结料的结合面越小，造成混凝土强度的微观不连续性，混凝土强度越高，这种现象越显著。所以，粗集料宜选取最大粒径在15cm～20cm。(3)矿物掺合料。矿物掺合料是高性能混凝土必须组分之一。试验证实，矿物掺合料等量替代部分水泥后，可使胶凝材料含有密实填充。和高效减水剂双掺情况下，可使水泥基材料含有流化效应、耐久性效应和强度效应。是混凝土获取高性能的主要路径之一。在高性能混凝土中通常使用得的矿物掺合料的选择条件为：①矿物掺合料应是粒度20％)，可大幅度降低混凝土单方用水量；②混凝土拌合物的流动性大，且保持混凝土的坍落度损失功效好；③含碱量尽可能小，不含大量***离子，能显著提升混凝土耐久性。
　　配合比参数确定。
　　(1)用水量在水灰比一定、原材料一定的情况下，使用满足工作性的最小加水量(即最小的浆体量)，可得到体积稳定、高强度的混凝土。所以，用水量依据混凝土拌合物坍落度的大小和高效减水剂的效果而定，通常w