高性能混凝土配合比的设计及优化

C55高性能混凝土的配合比设计及施工

【摘要】高性能混凝土是 1990年在美国的一次混凝土会议提出来的。高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，具有高强度、高弹性模量、高流动性、低渗透性和抵抗外界破坏的性能的混凝土。是以耐久性做为设计的主要指标。在预定的作用下，预期的使用条件下，预期的维护下，预定的期限内维持的最低性能。

【关键词】混凝土;配合比;设计;施工

1、工程概况

吉昌特大桥位于中山市南头镇九顷村与中山市东升镇吉昌村跨越鸡鸦水道，距上游细滘大桥约7.5km处，距下游东阜大桥约4.8km。桥梁起点桩号为K45+733，止点桩号为K46+338m，中心桩号为K46+035.5，桥梁总长605m。

吉昌特大桥主桥采用C55预应力混凝土连续梁，基准跨径布置为90+155+90m;桥梁位于半径为16000m的圆曲线上，横向分为上下游分离的左右两幅桥，桥梁全宽为33.5m，两幅桥间距0.7m，每幅桥宽16.4m。

2、原材料的要求

2.1水泥

强度等级在42.5级以上的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。碱含量应控制在≤0.6%熟料中的C3A含量≤8% 。细度应按比表面积≤350m2/kg控制。

2.2碎石

配制高性能混凝土时，母岩的强度要高于混凝土强度的1.5-2倍。采用表面粗糙的碎石为好，尤其是密实坚硬的石灰岩碎石更好。对于低用水量，并用高效减水剂配制的混凝土、组合石子级配改变所导致的石子表面积与空隙变化的两项因素中，空隙大小对混凝土拌和物的流动性起着关键的作用，为此我标采用中山名耀5-25 mm碎石和珠海11-22的碎石进行70：30掺配，掺配后压碎值为8.5%，针片状为4.3%，空隙率39.5%，级配符合5-25mm连续级配，非碱活性。

2.3砂子

对于低用水量和高石子用量，处于临界饱和状态的混凝土，砂子的细度模数的变化对其可泵性起着及其重要的作用，砂子细度模数过大，混凝土拌和物中集料处于堆聚状态，混凝土不可泵。当砂子细度模数过小时，混凝土处于半干硬性状态，混凝土流动新不好，为了配制稳定饱和的混凝土，以减少混凝土在管道中的阻力，我项目采用西江河砂，细度模数的优化区为Ⅱ区2.6-2.8之间，含泥量

浅析高性能混凝土配合比设计及施工技术

【摘 要】随着经济和社会的快速发展，我国的建筑和土木工程项目建设越来越多。在这些基础建设中高性能混凝土得到了广泛的应用。在高性能混凝土的应用中技术人员需要做好混凝土配合比的设计。通过科学的配比能够充分保证混凝土的性能，并通过科学的施工能够保证工程的质量。本文将对高性能混凝土配合比的设计和施工进行探讨和分析。

【关键词】高性能混凝土；配合比；设计；施工

1、高性能混凝土概述

随着经济的快速发展，我国高层建筑建设和施工越来越多。在高层建筑施工中高性能混凝土得到了广泛的应用。高性能混凝土利用当前先进的混凝土制造技术，采用优质的材料进行科学配制，其性能远远优于常规的混凝土。技术人员在进行高性能混凝土的配制中需要严格根据各种原料的比例进行制作。高性能混凝土的配制中需要对水泥、骨料、水的质量进行有效的控制，并加入一定比例的低水化热的胶凝材料胶和高效外加剂，能够提高混凝土的耐久性和稳定性，有效提高混凝土的性能。

2、高性能混凝土配合比设计和施工技术探析

2.1 高性能混凝土配合比设计

在高层建筑施工中高性能混凝土得到了越来越广泛的应用，对于高性能混凝土施工，施工单位应优先选择有相应资质和生产能力的商品混凝土搅拌站，尤其应选择配备有经验、有能力的试验室的商品混凝土搅拌站来承担高性能混凝土的供应任务。商品混凝土搅拌站试验室在进行混凝土配合比设计时首先应了解高性能混凝土的性能指标要求，其次应熟悉本搅拌站常用的各种混凝土原材料性能指标特点，能够做到什么样的原材料适合用于配置什么样性能的混凝土，譬如混凝土的配制中需要选择正确的水泥，核心筒剪力墙、柱等砼选用低热或中热水泥，核心筒剪力墙、柱水泥用量控制在450kg/ m3以下，水胶比控制在0.35以下；地下室外墙、核心筒等部位选用收缩量较小的水泥，如中低热水泥或粉煤灰水泥，同时适量掺加活性矿物掺合料（如s95矿渣粉）取代部分水泥，降低水泥用量。但是目前商品混凝土搅拌站用的原材料普遍存在质量不稳定甚至质量下滑的问题，以杭州为例，目前商品混凝土搅拌站已基本上找不到使用一级粉煤灰的，在用的二级粉煤灰需水量比指标也很不稳定，此外，商品混凝土搅拌站在用的矿粉和外加剂以及碎屑质量也不是很稳定，因此，商品混凝土搅拌站试验室在配制高性能混凝土时，一定要动态掌握各种原材料的性能指标，要控制各种原材料的关键指标，如避免使用温度过高的新出厂水泥，尽量降低混凝土的出机温度；优先选用选用连续级配的粗骨料，严格控制砂、石的含泥量，在炎热季节，对砂石骨料喷遮阳防晒或凉水冷却，选用自来水，炎热季节搅拌混凝土时，所用的拌合水应采取降温措施，以降低混凝土的入模温度；在高强高性能混凝土中分别适量掺加高效减水剂，其具有减水、增塑、缓凝等功效，有利于改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间；掺加粉煤灰和矿粉取代部分水泥，减少单方混凝土中的水泥用量，降低水化热；必要时，会同业主、设计单位协商，掺加uea微膨胀剂或配置少量的抗裂钢筋或掺入抗裂纤维，以减少裂缝。

高性能混凝土配合比设计和选择

1、原材料选择

水泥：C30普通混凝土和水下混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O42.5R 密度3.0 g/cm3，氯离子含量0.015%，标准稠度用水量28.4%，比表面积333 m2/kg，水泥中粉煤灰掺量16.7%。

C50预应力混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O52.5R，标准稠度用水量25.8%，氯离子含量0.016%，，水泥中粉煤灰掺量7%，水泥密度3.1 g/cm3，比表面积410m2/kg。

粉煤灰采用宁夏大坝电厂生产的优质Ⅰ级粉煤灰，表观密度pf =2.2g/cm3。

硅粉：采用宁夏大武口铁合金厂生产，松堆密度pb= 0.18~0.23g/cm3 、表观密度=2.0~2.2g/cm3 比表面积：15~20m2/g、需水量比：≤125% 、SiO 2含量可达 85~90%。

石灰岩粉：采用柳木高玉明牌石灰岩粉表观密度=2.8g/cm3，比表面积=450 kg/m2，含泥量≤2%。

矿粉：采用青铜峡矿粉表观密度=2.8g/cm3，比表面积=600 kg/m2。

减水剂采用山西黄恒HY-A聚羧酸高性能液体减水剂，减水率不小于25%,经正交设计减水剂C30优化为浇凝材料0.8%，C50优化为浇凝材料1.1%。

细集料：银川天昊水洗砂厂中砂：表观密度2687kg/m3、堆积密度1640kg/m3、空隙率39%、含泥量1.3%、云母含量1.3%、坚固性4.3%、细度模数2.86；细度模数Mk=2.6~3.2。要求Mk浮动小，具有良好的级配Ⅱ区中粗砂，太细的砂配制不出高性能混凝土。细集料满足JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.3要求。

粗集料：套门沟碎石(5-31.5)：表观密度2727 kg/m3、堆积密度1520 kg/m3、空隙率44%、含泥量0.7%、压碎值8.7%、针片状含量2.5%、SO3含量0.02%；

C30水下混凝土和普通混凝土：(20~31.5)mm：(10~20)mm:(5~10)mm=30%：50%：20%；C50预应力混凝土：(10~25)mm:(5~10)mm=70%：30%。JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.4要求。

鼹塑：整凰．

浅谈高性能混凝土(HPC)的性能以及配合比设计

卢建财余磊

(河南省公路工程局集团有限公司，河南郑州450000)

喃要j高性能漫凝圭制备的主要鼓术途径是掺优质治巨珍和件和高效减水烈，使高性能混凝土炙得既经济叉具有环境生态保护作用。本文以郑卅黄河公铰两用桥承台混凝主．为啻6对高性能混凝土的配舍比设计和性能倪热巨等方面进行探讨。

【荚键词1簖幽匏混凝土(HPC)：配合比：性能优越雎

双掺高性能混凝土在郑州黄河公铁两用桥C45承台中进行了成功

应用。现就此混凝土配合比在配制、性能及经济效益方面进行分析。

1原材料及承台混凝土的技术要求

1．1原材料情况

1)孟电P．042．5水泥：比表面积为335m2／kg,细度29％、密度

31lOkg／m3．28天实测强度值53BMpa；2)信阳¨区中砂：表观密度2694kg，m3、细度模数285、含泥量

14％：3)5—25连续级配碎石：表观密度2746kg／m3．针片状颗粒含量

4B％、含泥量05％、压碎值9．7％；

4)I级粉煤灰：密度2210kg／m气细度9-596，需水量比90％，

烧失量3．1％：

5)$95级磨细矿渣粉：比表面积352m2／kg、密度2720kg／m3、

28天活性指数”1％、需水量比93％：6)江苏博特聚羧酸高性能减水剖：减水率330％；

7)地下水。所用原材科各项性能指标实测值全部符合相关规范及设计文件的

要求。12．试验方法

配合比设计参照JGJ550—2000(普通混凝土配合比设计规程>、

JTJ041—2000

行：混凝土力学性能的测试依据GB81085进行。13承台混凝士拄术要求

技术指标：碳化环境(r3)、冻融环境(D3)、含气量≥5％、最大

水胶比O厶胶材用量340—450kg／m302配合比设计

配合比设计是其配合比的设计应以安全、经济、合理为原则，以耐久性、工作性、抗压强度为谢寸指标，并综合考虑和分析影响HPC

性能与配合比各种参数的因素来确定其配合比。