高性能混凝土配合比设计及施工工艺

建筑科学2015.10︱65︱高性能混凝土配合比设计及施工工艺高性能混凝土配合比设计及施工工艺王 升（张家港市沿江商品混凝土有限公司，江苏 张家港 215636）【摘 要】高性能混凝土的优点是高耐久性、高工作性、高强度性及乐观的发展性。

工程实际效果达不到预期，主要原因是制作高性能混凝土的组成材料比例不合适或者技术较为落后。

参考有关高性能混凝土的设计原则和具体实例，积极调整相应的材料比例。

本文主要讲述对高性能混凝土配制参数的合理选择和配制过程中的主要技术应用，通过相关的例子说明在高性能混凝土的制作过程中出现频率较高的问题。

【关键词】高性能混凝土；配合比设计；技术途径混凝土经过长期的探索和发展，在20世纪末，发明出高性能混凝土这个新事物，我们通常简称它为HPC。

高性能混凝土的出现既证明了混凝土技术的进步，也满足了现代工程对混凝土的硬性要求。

在设计高性能混凝土时，它的设计指标是使其拥有耐久性。

其次，它还需要具备的实用特点有能够具有高工作性、高强度性和耐久性。

有关混凝土的高性能研究是21世纪混凝土新的研究方向。

1 高性能混凝土配合比设计的相关步骤和计算方法首先对生产高性能混凝土要用到的粗骨料，通过科学的采集取样检测出它的松散堆积密度γla ，γla 值通常在1480Kg/m 3左右。

对于强度等级为42.5普通硅酸盐水泥来说，有效水胶比和混凝土设计强度有很大的关系，具体公式为：fcu,p=Aw（W/B）eff -1 +D，其中，混凝土的设计强度用fcu,p 表示，单位是MPa；有效水胶比表示用w （W/B）eff 表示 ，而A 和D 则表示的是常数。

接着根据有效水胶比对混凝土的实际水胶比进行计算，表达方式为：w （W/B）=w （W/B）eff [1-Σ（1-k i ）w i ]，w i 表示的是胶凝材料中活性细掺料的质量分数，而细掺料的水化活性因子则由k i 表示。

然后根据相关公式对最大用水量进行计算，参照科学性的方法得知，混凝土的设计强度和设计混凝土时所推荐的最大单位用水量之间存在可线性化的关系，具体可以用公式表示为：m wmax =204.64-0.71 fcu,p，R=1.00，最大用水量用m wmax 表示，单位为Kg/m 3，R 表示相关系数。

再根据混凝土的设计强度算出粗骨料的相关数据，包括它的体积分数和砂率。

粗骨料的体积分数与混凝土设计强度存在线性关系，具体表示为：V la =0.635+7.11×10-4 fcu,p，R=1.00，其中V la 表示的是体积分数；粗集料的体积分数和砂率Rs 也存在一定的线性关系，可以表示为：Rs=1.08-V la ，混凝土中粗骨料和细骨料的用量也存在某种关系，可以表示为：m s = m a ×Rs/（1- Rs），粗骨料用量m a 可以用m a =V la γla 这个公式算出来，γla 表示的是粗骨料的松堆积密度。

按照以上的相关公式和计算步骤，将数据带入后便可得到配制高性能混凝土的具体资料。

在使用这套流程时，仅仅只需要知道粗骨料的实测松散堆积密度和涉及到的设计强度即可。

一般情况下，我们会将原材料的相关参数设定为默认值。

在整个运算步骤中，可以得到混凝土其他材料的掺量和总体容量等，参照运算出来的这个结果，施工者可以根据建议的用水量和实际用水量的关系，灵活的对活性细掺料的掺量进行调节，得到最后的混凝土配合比。

2 高性能混凝土配合比的设计原则高性能混凝土是近年来研究出的新型混凝土，它的特点就是施工性好，不会出现泌水和离析的现象；缓凝效果好，运输过程中的塌落度损失比较小，施工时能够充分包裹钢筋和充实模板；还具有良好的体积稳定性和高耐久性。

与普通的混凝土相比较，高性能混凝土的组成成分比较多，有极好的致密性和均匀性，在技术性能上得到明显的进步。

有关研究表明，高性能混凝土配合比的设计其实更为重要，一般来说需要遵守以下规定：（1）严格挑选配制高性能混凝土的原材料，挑选不低于强度等级为42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 ，水泥的比表面积不应超过350m 2/Kg，并且和高效缓凝减水剂具有良好的互容性；细骨料选择细度模数大于2.6的Ⅱ区优质中砂；粗骨料选择优质的5～20mm 或5～25mm 连续级配的碎石。

（2）在可以满足高性能混凝土配制强度下，应用到的胶凝材料应该尽量少，即选择低用水量、低水泥用量，水胶比适当， 另外混凝土的浆体体积率应当保证到最小程度，最高不能超过0.32m 3/m 3；（3）选择活性细掺料与高效缓凝减水剂双掺等方法，掺入高效缓凝减水剂是为了能够在低水胶比的情况下使混凝土获得更好的流动性和更长的凝结时间，还有能满足混凝土的抗裂性和耐久性等特殊功能；（4）最好选择减水率高、缓凝效果好、和水泥相容性好的高效缓凝减水剂，用来增强混凝土流动性和使用性能，一般选择减水率大于20%的聚羧酸类减水剂；（5）活性细掺料选择F 类Ⅰ级粉煤灰或者S95级矿粉 ，来增强混凝土的施工性，延长混凝土的使用寿命，提高混凝土的耐久性，并且还能够达到节约水泥用量和提高经济效益的作用；（6）考虑一定的经济因素，选择合理的配制材料。

3 高性能混凝土配合比的设计实例3.1 实例背景张家港市大新镇文体中心屋面结构有8根长度为28米的后张法预应力现浇梁及梁板组成，混凝土的设计强度等级为C45，为满足工程的进展速度，混凝土28天的抗压强度要求不低于55Mpa。

混凝土的初始坍落度和入泵坍落度分别为200±30mm 和150±30mm，混凝土的终凝时间必须超出12小时。

整个屋面混凝土用量约1200m 3，要求一次性浇筑完毕，混凝土的设计要求，是要具有良好的缓凝性、较强的耐久性等整体性能。

3.2 工程选用的材料类型及混凝土配合比工程中用到的水泥是金峰牌P·O42.5水泥，标准稠度需水量为28.3%,28天抗压强度为51.5Mpa；煤灰选用的是常熟电厂生产的F 类Ⅰ级粉煤灰，细度为8.5%，需水量为93%，烧失量为3.4%；外加剂选用的江苏苏博特新材料股份公司生产的高效缓凝减水剂，它的主要功能是能够高效减水及可泵缓凝，减水率为24%；细骨料采用的是产自洞庭湖的细度模数为2.7的Ⅱ区中砂，含泥量为1.0%，泥块含量为0.5%；粗骨量采用的是产自安徽东至的粒径为5～25mm 的连续级配碎石，含泥量为0.9%,针片状含量为7.0%，压碎值为6%。

以上所有原材料的各项指标都和国家标准相符合。

根据高性能混凝土配合比设计的相关步骤和计算方法设计的工程所用的C45高性能混凝土配合比如下表。

在工程中实际应用时满足设计的各项技术要求，该工程取得了良好的效果。

C45高性能混凝土配合比（Kg/ m 3）配合比 W/B 水泥 粉煤灰 黄砂 碎石 水 减水剂 C450.3631710070611031504.173.3 配合比的最终成果基于对高性能混凝土的需求及工程要求达到的硬件水准，在一定的环境下，选择合适的主要参数，例如水胶比、砂率等，对各组成材料的单位用量进行计算，并且与标准的参数进行比对。

结果表明：（1）加入不同的外加剂品种和不同量的外加剂，会使配制的混凝土的坍落度损失、施工性、强度等性能造成差异，在对混凝土进行配制时，应该选择合适的外加剂和加入的数量。

通常情况下，外加剂的掺量应该保持在 1.0%～1.4%之间，掺量的过多 会让使混凝土发生泌水 ，也会使水泥浆出现流失现象，从而导致骨料发生离析的问题，导致混凝土的强度变小。

（2）若混凝土坍落度的检测值达到工程的设计要求，则表示新（下转第74页）Building & Science︱74︱华东科技搓端一定要抹实、压平，待其定浆后再利用尺板将其紧密贴好。

抹灰的过程中必须将宽度在40cm 以上的钢丝网挂在墙体与柱、板、梁的交接处，其可以起到防裂的作用。

对墙面进行贴面砖前，首先必须对找平进行详细的检查，看其是否存在裂缝、空鼓、起壳等问题，若发现有这些问题存在，必须及时对其进行修补，并在墙面刷上一层纯水泥浆。

镶贴面砖时最好使用比例为1：1的水泥砂浆来镶贴，必须将其压紧、搓挤，尽量让浆缝饱满，从而才可以保证墙体的面砖不会出现空鼓情况。

3 结语建筑工程的渗漏问题，降低了建筑工程的运营质量，严重时还能引发安全事故，属于一项不可忽视的质量问题。

结合建筑工程中的渗漏分析，规划防水防渗施工技术的应用，同时采取质量控制的措施，规范防水防渗施工技术的应用，充分发挥防水防渗技术的作用，提升建筑工程的社会地位，满足现代建筑行业发展中的质量需求。

参考文献:[1]闫党望.浅谈工民建施工中防渗漏施工技术分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014(01).[2]覃发转.工民建施工中防渗漏施工技术的应用[J].中国高新技术企业,2014(14).在喷涂完成之后，扯掉纸胶带露出分格缝涂料颜色，对外墙涂料还应切实加强对涂料的修整。

通常来说，修整分为两种方法。

第一种方法即修整贯穿于施工的整个环节，在喷涂的过程中，不断进行修整。

第二种方法为分项修整，即在小的项目完成之后，对其进行修整。

无论采用哪种方法，应切实保障修整起到应有的效果，使液态花岗岩充分发挥其应用的作用。

3 外墙液态花岗岩施工中的质量控制通过本项目样本区外墙液态花岗岩涂料施工后得出其质量原因主要表现有：大面施工与确定的小样有差异（斑点色彩分布与颜色），斑点颜色的分布不均匀，喷枪压力过大导致悬浮颗粒被打散，有流坠、泛花现象严重，排版不均、分格缝线条不顺直，接槎明显、有色差，涂料被污染等原因导致外立面达不到花岗岩多彩斑点的纹理效果。

鉴于以上施工方案的原因项目部专门成立了提高外墙液态花岗岩施工涂料QC 小组，认真开展QC 活动，从各方面查找原因，并提出解决的方案，从而达到丰富的外立面施工效果3.1 质量验收标准在喷涂施工完成之后，验收环节应遵循以下标准：第一，应切实注意观察喷漆颜色，看不同区域的颜色能否保持一致，观察颜色是否均匀。

第二，应对喷漆光泽进行检验，观察光泽能否保持一致。

必要时可以用手去触摸，看喷漆是否光滑。

第三，在质量验收的过程中，应切实避免皱皮、裹棱等现象的出现。

第四，应切实保障分3.2 施工中的注意事项在喷涂施工过程中，应切实注意以下几个方面：第一，在使用相关的机具和设备之前，应先熟悉使用规范，液态花岗岩使用过程中，应注意对其搅拌均匀，在使用完成之后，应对涂料密封。

第二，在施工的过程中，恶劣天气环境条件下，应及时回避，如暴风、大雨等。

第三，在施工过程中，应切实做好喷涂工具的保养，在使用完毕之后，应注意对其妥善保管。

第四，工程施工之前，还应保障项目周围环境较好，避免灰尘对施工造成的影响。

第五，在喷涂施工过程中，应切实避免门窗等部门的污染。