高性能混凝土配合比优化设计

高性能混凝土配合比的设计及优化高性能混凝土配合比的设计及优化随着现代桥梁不断向海洋化、大跨度、高耐久方向发展，桥梁工程中的商品混凝土对下列各项性能指标提出了更高的要求：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性和不易开裂性。

鉴于目前我国海工钢筋商品混凝土建筑物的使用寿命普遍偏短的状况，结合我局青岛海湾大桥施工实际，我们开展了海工高性能商品混凝土的试验研究，以提出桥梁工程用海工高性能商品混凝土配合比及其应用技术，有效地控制商品混凝土质量,延长海工商品混凝土建筑物的使用寿命。

1前言高性能商品混凝土是一种新型高技术商品混凝土，是在大幅度提高普通商品混凝土性能的基础上采用现代商品混凝土技术制作的商品混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，在商品混凝土中掺入一定量的矿物掺合料和高性能复合外加剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，在施工时采取严格的质量控制措施，制备满足力学性能、耐久性能、工作性能以及经济合理性的商品混凝土。

高性能商品混凝土与普通商品混凝土相比，主要区别为：高性能商品混凝土以耐久性指标为主要控制指标、采用较低的水胶比、较低的用水量及水泥用量、同时掺加复合外加剂及矿物掺合料等。

高性能商品混凝土十分敏感，当环境温度、原材料质量、配合比、计量发生变化时，其工作性能易发生突变，造成商品混凝土离析、泌水、和易性差，影响施工并造成商品混凝土外观差、耐久性差。

因此，原材料质量、配合比选定、商品混凝土的搅拌、浇注等与高性能商品混凝土质量密切相关，这些环节必须加以严格控制，才有保证商品混凝土质量。

2如何选择各种原材料选择原材料的原则：任何原材料对具体工程都有利有弊，检验合格的原材料不一定能满足商品混凝土的需要。

选取适合自己的才是最好的，要充分发挥适合商品混凝土设计的的各种材料的特性，为我所用。

2.1水泥是商品混凝土中最为重要的胶凝材料。

水泥宜选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用早强水泥和高C3A 含量的水泥。

高强混凝土配合比优化设计为了避免以上侵蚀作用带来的破坏，通常可以采取降低水灰比和使用引气剂的措施，提高商品混凝土的抗渗性能和抗冻耐久性。

高性能商品混凝土配合比的设计步骤（1）在原材料品质满足设计要求的前提下，选择高性能商品混凝土的平均或常用性能指标或具体的工程指标为基准，试配、调整，满足其他条件（例如要求耐久性为28d电通量低于1000库仑，配制强度为40～50MPa，坍落度为180mm～200mm的高性能商品混凝土）。

（2）测定、计算砂、石混合料的空隙率a，选择砂、石混合料的空隙率a的最小值。

可以从砂率为38％或40％开始，将不同砂石比的砂、石混合，分3层装入15～20L的容积升内，用直径15mm 的捣棒各插捣30次，或在振动台上震动到不再下落为止，刮平表面，称量、计算堆积密度，测定其表观密度（一般为2.65g/cm3），计算空隙率（最经济的空隙率为l6%，一般为2O～25）。

计算胶凝材料的用量。

胶凝材料料浆量为砂、石空隙体积加上胶凝材料富裕量。

胶凝材料富裕量的大小取决于商品混凝土工作性的要求和外加剂的性质、掺量，可按坍落度为180mm～200mm估计，一般为8％～12％（可由试验决定）。

假设为l2％，空隙率假设为23％，则浆体体积为：12％+23％=35％，即：1m3，的商品混凝土中有浆体350L。

基于试验数据的商品混凝土多指标优化方法高强高性能商品混凝土的迅速发展，使得单目标优化已不能满足要求，更多的是趋向以多目标联合控制进行配比优化。

普通商品混凝土中的保罗米公式已不再适用，这时对于高强高性能商品混凝土来说，已没有明确的描述强度、工作性、耐久性等性能和配合比之间关系的公式。

为了得到优化目标函数，以试验数据为基础，利用统计软件，建立一个拟合精度较高的预测方程。

能够用于高强高性能商品混凝土配合比试验数据优化的方法有逐步回归、人工神经网络和主成分分析法三种。

结束语高强商品混凝土的应用越来越广泛，大家对高强配合比的认知也越来越清晰，合理搭配各种胶凝材料的比例关系，商品混凝土强度可以显著提高，不仅降低了成本，而且对于环保也具有非常明显的现实意义，相信随着高强商品混凝土技术的发展，我们配制出的高强商品混凝土经济效益更加显著。

高性能混凝土配合比优化设计分析□徐进勋１高性能混凝土配合比设计要求与技术途径１．１配合比设计要求高性能混凝土配合比设计应满足:施工要求的工作性、结构要求的力学性能和混凝土结构在所处环境条件下的耐久性，并在满足性能要求的前提下考虑经济性。

1.1.1高耐久性高性能混凝土配合比设计的主要目标是达到高耐久性要求，使其在所处工作环境中，长期抵抗内、外部恶劣因素的作用，仍能维持应有的结构性能。

因此，须考虑的主要因素有抗渗性、抗碳化性、抗冻性、抗化学侵蚀性、体积稳定性及抑制碱-骨料反应等，其中混凝土抗渗性对耐久性的影响更为直接；而冻害、盐害、化学腐蚀等特殊的外部因素，应按每个特定的工程及其服役环境加以考虑。

1.1.2强度根据设计要求，配制出符合强度等级要求的混凝土。

影响强度的主要因素是水胶比及矿物微细粉的用量。

1.1.3高工作性高性能混凝土拌合物的工作性是保证混凝土浇筑质量的关键。

高性能混凝土拌合物应具有高流动性、可泵性及体积稳定、不离析、不泌水等特性，通常采用变形能力和变形速度来综合反映其工作性如测定坍落度、扩展度和坍落度经时损失等。

1.1.4经济性经济问题是高性能混凝土推广的瓶颈因素因此要在保证混凝土工作性、力学指标、耐久性的基础上，降低混凝土生产成本。

１．２配合比设计的技术途径高性能混凝土配合比设计的技术途径是掺入矿物微细粉和高性能化学外加剂。

1.2.1掺入矿物微细粉在高性能混凝土中掺入的矿物微细粉，能与混凝土中的Ca(OH)2起化学反应，生成水化硅酸钙凝胶。

该水化物既可改善混凝土的界面层结构，提高水泥石与骨料之间的粘结强度，又可对水泥石的孔结构起到填充、细化作用，提高水泥石的密实性，使混凝土的强度和抗渗性得以大大提高。

这也就提高了混凝土的密实性，改善了混凝土的耐久性。

1.2.2掺入高性能化学外加剂主要采用新型高效减水剂，如氨基磺酸系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂等，对水泥的分散能力强，减水率高，能有效降低混凝土的水灰比，大幅降低混凝土的单方用水量(不大于175kg/m3)，并增大坍落度和控制坍落度的经时损失，赋予混凝土较高的密实度和优异的施工性能。

高性能混凝土配合比的优化设计和使用摘要：随着时代的不断发展，水利工程建设项目日益增多，受到外界环境的影响，人们对水利工程建设项目质量要求较多。

这种建设背景下，传统的水利工程建设材料难以满足当前施工需求，相关人员需要转变理念，了解高性能混凝土的不同使用方式。

因此本文主要探索了高性能混凝土在水利工程中配合比的优化设计，并且讲述了该混凝土在水利施工中的不同方式，希望可以给相关人员提供一些借鉴与帮助。

关键词：高性能混凝土；配合比；优化设计；使用引言：近些年，我国加大了基础设施建设力度，在水利工程项目中投入了较多的资金，目的在于保护民生，发挥出水利工程防洪救灾的作用。

混凝土作为施工中常见的材料，对最终的建设质量具有直接影响。

所以相关人员应该加强分析，选择合适的材料。

高性能混凝土由于自身的特性、施工性能，常常应用到施工活动当中，工作人员应该科学探析，综合发挥出高性能混凝土的价值。

一、水利工程项目中使用高性能混凝土的原因水利工程在施工期间，不仅受到外界静水压力的影响，还会受到各种动水压力的影响，由于是在水中建设，导致整体的受力环境比较复杂。

所以相关人员在实际建设中，需要选择不同的施工材料。

从之前的水利工程施工项目来看，水工建筑物内部还可能产生渗流的现象，导致压力加大，地基可能出现变形影响[1]。

尤其是高速水流在运动的过程中，会对水利工程项目起到冲刷、冲蚀作用，所以人员在建设期间，只有选择高性能混凝土，才可以满足建设指标。

高性能混凝土还具有高强度、高耐久的性能，在超载情况下，受到的磨损比较小。

这是普通混凝土不具备的特点，而且从之前的工作方式来看，普通混凝土在现代水利工程中，使容易出现结构开裂、塌方等多种事故现象。

所以高性能混凝土应用到水利工程项目当中，是当前的必然选择。

二、水利工程高性能混凝土配合比优化设计目前人员在水利工程高性能混凝土配合比设计时，想要保证混凝土的质量，需要联系建设的需求，按照不同阶段的施工需求，选择不同的混凝土配方。

C60高强混凝土配合比的优化设计摘要：文章以广州黄埔区凤尾村复建住宅工程为背景，对C60高强混凝土的配合比进行详细研究。

通过科学的原材料选择和配合比设计，确保了混凝土性能的优越表现。

通过我们的实验验证，得到的混凝土不仅在和易性上表现优越，而且在抗压强度等力学性能方面具备出色的表现。

最后针对C60微膨胀混凝土的养护要求，提出了详尽的措施，以确保混凝土充分发挥其膨胀效应，提高其耐久性和抗压强度。

通过本文的研究，对于类似工程的混凝土设计与施工提供了有益的经验和指导。

关键词：C60高强混凝土；配合比设计；实验设计1引言C60高强混凝土，作为混凝土等级的一种，具有卓越的抗压强度、耐久性和工作性能。

其在大跨度桥梁、高层建筑和其他重要工程中的广泛应用，对于提升我国基础设施的整体质量具有积极的意义[1]。

混凝土的性能直接受配合比的影响，而C60高强混凝土的配合比设计则成为提高工程质量和性能的关键环节。

通过精心设计和优化混凝土的组成部分，可以实现对混凝土强度、耐久性和施工性能的综合优化。

广州黄埔区凤尾村复建住宅（ZSCB-C1-1地块）总承包工程作为其中的代表项目，由于施工工艺和混凝土性能的复杂性，对C60高强混凝土的配合比设计提出了更高的要求。

因此，本论文旨在通过深入研究C60高强混凝土的配合比设计，探讨不同原材料及掺合料的选择、水胶比的优化以及添加剂的应用，以实现C60高强混凝土的性能最大化。

2工程概况广州黄埔区凤尾村复建住宅（ZSCB-C1-1地块）总承包工程位于广州市黄埔区中，项目供应混凝土总计70000m³，且C60高强混凝土方量较多，采用现浇混凝土施工工艺。

而与传统预拌混凝土相比，现浇混凝土对坍落度的控制和易性的要求更为严格，对施工流程的合理安排也提出了更高的挑战。

同时也需要我们设计优化C60高强混凝土的配合比来确保凝土到场和易性，控制好混凝土坍落度的损失。

3混凝土技术要求和原材料选择3.1技术要求为保证新拌混凝土具有较好的工作性能，防止产生泌水、分层、离析等问题，提出新拌混凝土坍落度要求为180±20mm且60min内坍落度不大于30mm。

高性能混凝土配合比设计优化与质量控制措施探讨摘要：随着经济的快速发展，我国很多行业的发展也得到了飞速的进展，建筑行业就是其中之一。

而随着建筑行业的不断发展，高性能混凝土也成了人们的一种基本建筑材料。

高性能混凝土的配合工作是一项科学性的工作，需要能不能找到合适的混凝土配合比，同时对具体的内容进行优化，以此来提升整体的质量控制效果。

本人主要对高性能混凝土配合比设计优化和质量控制措施进行探讨，以此来为工程的建设和推进提供有效的参考和帮助。

关键词：高性能混凝土；配合比；设计优化；质量控制；措施虽然社会现代化的发展程度越来越高，因此在城市建设和发展的过程当中，会采取原先的混凝土材料，这样的一种模式，不能够有效的保障城市建设的质量。

人们要想使得城市建设和发展得到有效的保证，提高城市建设的水平，就需要使用一些高性能的混凝土，开展城市方面的建设工作，使得城市建设的工程质量得到保障。

当前最关键的地方在于进行高性能混凝土的配比设计，这是对混凝土质量进行保证的关键。

一、高性能混凝土的概述高性能混凝土的概念是在上个世纪90年代初提出来的，伴随着现代化城市的发展，一些高层的建筑已经成为了城市建筑发展的重要趋势，并且在城市化的发展当中，也出现了很多工程项目的建设和发展。

原先的普通混凝土材料已经不能够适应当前工程发展的需求，在这样的背景之下，就出现了高性能的混凝土。

到目前为止，高性能混凝土的确切定义并没有完全的形成，它这边是一种比较新型的高技术混凝土，一般是对常规的材料和工艺技术进行应用，然后根据混凝土结构的各项力学特征，在理性的角度下，开展混凝土的配制工作。

由于高性能混凝土的耐久性是比较高的，因此它的工作性也比较高，有着比较强的稳定性。

二、高性能混凝土配制的影响因素1、耐久性耐久性是人们在进行工程项目设计的时候，首先需要考虑的因素，这也是设计工作开展的基础，也是非常重要的一个指标。

耐久性主要是对高性能和普通混凝土之间的区别进行区分的重要指标，耐久性包含着多个方面的内容，一般是对混凝土的抗碳化性能及抗冻性等方面的性能，开展合理性的设计，促进高性能混凝土在使用方面的稳定性，同时延长它的使用寿命。

建筑工程高性能混凝土配合比的优化设计摘要：在建筑工程施工过程中，需要大量的混凝土，对混凝土的质量要求相对较高，因此，得出了适用于混凝土组合结构的高强度、高性能混凝土的最佳配合比，在满足耐久性、强度、工作性和体积稳定性的基础上，对高强高性能混凝土的配合比进行了优化设计，为了满足建筑工程的应用要求，应加强对高性能混凝土的研究，在实际研究中应注意工作的各个方面，优化混凝土配合比，为工程施工质量提供保证。

此外，设计人员在实际工作过程中应严格按照高性能混凝土配合比的要求，适当创新优化，最大限度地发挥技术效果，促进施工企业的稳定发展。

关键词：建筑工程；高性能混凝土配合比；优化设计；引言高性能混凝土有许多优点，如高耐久性、高工作性和高体积稳定性，通过应用高性能混凝土，可以显著提高建筑工程的质量，降低生命周期成本，实现节能减排，促进循环经济的发展，然而，还需要进一步的探索来优化其配合比设计。

因此，本文主要研究高性能混凝土配合比的优化设计。

1.高性能混凝土的特征高性能混凝土是在充分改善常规混凝土性能的前提下，通过先进的施工工艺，制备出高质量、高耐久性、高工作性、高强度、高体积稳定性、低能耗的高性能混凝土，作为一种高性能的混凝土，其流变特性、强度特性、耐久性特性、体积稳定性等是其应有的性能，水泥含量，水泥强度，用水量，水灰比，石料最大粒径，砂率，细骨料的细度模量，外加剂的种类，含量，结构等都会影响到高性能混凝土的性能，通过对不同物料特性的综合分析，明确不同物料的配比及配制方法，从而获得不同物料的最优配比，它体现了在使用过程中材料和性能之间的相互联系，随着高性能混凝土技术的不断发展，人们对高性能混凝土的研究越来越重视，但对高性能混凝土的弹塑性却越来越少，这就导致了当前所用的高性能混凝土，其强度增长过快过高，但高性能混凝土的弹性与韧性不足，高性能混凝土在产生变形后，其抗变形性能会下降，进而影响其耐久性。

2.高性能混凝土配合比设计原则2.1最优砂率原则砂石混合料的比例一般用砂率来表达，其对工作性能的影响很大，而高性能混凝土因其含水率较低，需适当提高砂率以弥补其不足。

第43卷第34期•104 •2017年12月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol. 43 No. 34Dec. 2017文章编号：1009-6825 (2017) 34-0104-02浅析高性能混凝土（HPC)配合比优化设计及应用严丽萍(兰州铁路技师学院，甘肃兰州730050)摘要:高性能混凝土是影响工程质量的关键因素之一，通过优化配合比，对各种原材料的比例进行控制，是提高混凝土质量、保 证建筑工程施工顺利进行的有利措施。

通过采取不同措施对混凝土配合比进行优化,使得混凝土强度及耐久性指标均得到了提 高,对同类工程具有借鉴意义。

关键词：混凝土配合比，优化设计，材料，调整中图分类号:TU528.1 文献标识码:A1概述高性能混凝土是20世纪80年代末90年代初基于结构耐久 性设计提出的一种以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途 要求，有重点保证其工作性、适用性、强度、体积稳定性以及经济 合理性的新概念混凝土。

高性能混凝土与传统的混凝土相比，其特点是把传统的水泥、砂、石、水等四组分改变为必须添加化学外加剂和矿物掺合料 后的六组分，在保证工程质量和施工要求的前提下，使水泥用量 减少，用水量降低，合理使用各种原材料，进行用量优化，从而降 低工程成本，取得良好的经济效益。

本文以如何优化高性能混凝 土的配合比为切人点，重点研究配合比优化的途径、方法及措施，以具体工程案例为背景，以期获得高速铁路施工中高性能混凝土 (HPC)配合比优化设计的思路。

2配合比设计中存在的问题及优化策略在混凝土配合比设计中，传统设计方法往往基于经验。

而且 普通混凝土使用要求与高性能混凝土的要求侧重点也有所不同。

在配合比设计中主要存在以下缺陷：1)粗细骨料的用量、水和水 泥等设计变量太少;2)受设计及验证过程影响，设计周期比较长；3)缺乏满足耐久性等要求的设计手段;4)配合比的优化设计比较 困难;5)设计结果对混凝土生产中利用计算机控制非常不利[1]。

高性能C50混凝土配合比设计
1、水胶比：根据客运专线对混凝土的强度的设计要求，在配合比设计过程中要尽量降低水胶比，提高混凝土的强度、增大流动度，因此采用加入聚羧酸高效减水剂，以满足混凝土对强度和工作性的要求。

2、矿物掺合料：矿物掺合料能够有效改善混凝土的抗侵蚀性能，加入一定量的矿物掺合料有利于提高混凝土的耐久性。

粉煤灰的掺量宜为25%～30%。

磨细矿粉的掺量宜为30%～50%。

3、含气量：高性能混凝土的抗冻性能控制主要通过混凝土的含气量指标控制，在配合比设计过程中加入一定比例的引起剂，能够在混凝土内部形成均匀、细小、封闭的微小气泡，不但可以提高混凝土的抗冻性，还能有效改善混凝土的工作性。

4、砂率：高性能混凝土是由粗骨料形成的密集配骨架体系，细集料的主要起到填充作用，控制粗细集料比例的指标为砂率。

选择适当的砂率，能够大大增强混凝土的弹性模量和尺寸的稳定性。

高强高性能混凝土配合比优化设计摘要：高性能混凝土即是在提升普通混凝土性能的条件下，选择水泥、水、外加剂、矿物掺合料和粗细集料等优质原材料，然后经过现代化混凝土技术配置形成的一种新型混凝土技术。

高性能混凝土作为一种具有较强耐久性的材料，耐久性是普通混凝土的3~10倍。

高性能混凝土技术的应用，正好可弥补普通混凝土因为耐久性不良造成的质量问题，对我国实现可持续发展方针，达到节能减排，保护环境目的具有重要意义。

关键词：高性能混凝土；配合比；设计；注意的问题引言随着我国社会经济水平的提升，建筑业也处在快速发展的阶段。

在建筑业高速发展的时期，同时出现了大量的工程质量安全问题，因此，对于建筑材料的质量管理应该进一步加强。

作为一种稳定性高，耐久性高，强度好，工作性能强的高性能混凝土，它能够更好地发挥高性能混凝土的功效，尽量减少建筑事故的发生。

1高性能混凝土配合设计中存在问题1.1双掺控制问题在进行高性能混凝土配合比设计过程中，受各种因素影响，施工工作人员没有合理计算矿物掺合料的掺入量并加以区分，只是盲目的提升矿物掺合料的掺入量，导致高性能混凝土凝固时间比预期设计延长，不能按照预计施工进度进行施工。

此外，矿物掺合料的掺入量过多，会导致高性能混凝土的长期塑性，降低高性能混凝土的强度与刚度，而引发混凝土出现早期裂缝问题，影响了建筑物正常使用。

因此在实际操作过程中，施工工作人员应按照建筑工程项目的具体要求、混凝土强度等级、施工当地气候条件和建筑结构特点来计算矿物掺合料的掺入量。

例如水泥掺入量中C3A含量不能导语总量的0.80%，以此提升矿物掺合料质量，防止混凝土凝固时间太长，导致混凝土强度与刚度下降。

此外，在冬季施工时，施工工作人员应在高性能混凝土配置中适当加入非缓凝型减水剂，适当把握混凝土最终抹面作业的时间，以此提升施工作业质量。

1.2粗细骨料的配比问题粗细骨料作为高性能混凝土配置中不可缺少的原材料，粗细骨料的选择直接影响到高性能混凝土的性质。