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目前，隨著建筑業的快速發展，人們越來越關注建筑物的安全性。
目前經常出現建筑安全問題，其中一部分是由于建筑企業片面追求自身經濟利益，而忽視了建筑質量問題，還有很多其他因素導致了質量問題。
其中混凝土強度是主要問題，導致建筑結構質量問題。
高性能混凝土正好可以解決上述質量問題，具有較高的強度、穩定性和耐久性。
但要充分發揮高性能混凝土的效能，就必須設計出最理想的配合比，并及時發現和解決設計中存在的問題，從根源上解決混凝土的質量缺陷。
根據JGJ/T385-2015《高性能混凝土評價標準》的要求，高性能混凝土的評價分為設計評價、生產評價和工程評價三個部分。本文只討論生產評價中的配合比。
1高性能混凝土配合比設計要點
1.1設計目標及其共同影響
1.1.1強度
強度是混凝土最基本的性能要求，所有的混凝土都必須達到理想的強度。
在JGJ/T385-2015中，常規高性能混凝土的水膠比只要求在0.45以下，但實際上設定水膠比在0.4以下，可以更好地保證混凝土的強度滿足設計要求，做出優異的高性能混凝土。
其中，礦物摻合料用量和水膠比是強度的主要影響因素。
耐用性
在設計高性能混凝土的最佳配合比時，混凝土的耐久性必須滿足要求，這與普通混凝土不同。
耐久性主要涉及抗化學侵蝕、抗滲、抗凍、抗碳化、堿集料反應、體積穩定性等。
因為在大多數情況下，導致混凝土質量降低的原因大多是由于水侵入有害介質造成的，因此，抗滲性會直接影響耐久性，所以抗滲等級要求必須不低于P12。
可加工性
對于高性能混凝土來說，和易性的保證非常重要，是澆筑混凝土質量的重要保證。
這種混合料具有許多特性，主要包括良好的高流動性(膨脹超過500mm)、均勻性、體積穩定性、不分層、不離析、不泌水等。
然而，水泥用量、外加劑的種類和摻量、集料級配和灰骨比是影響這類混合料性能的主要因素。
1.2配制高性能混凝土的一些技術
目前，高性能混凝土的制備主要涉及高效減水劑的使用和細活性礦物摻合料的摻配技術。
水泥強度等級不小于42.5，比表面積不大于400m2/kg，優選小于360m2/kg。
1.2.1添加活性礦物摻合料
高性能混凝土中可摻入以下優良活性礦物摻合料，包括優質粉煤灰、磨細礦渣粉、鋼渣粉、磷渣粉、硅灰等。
硅灰中的活性二氧化硅是其關鍵活性組分，它會在界面上與水泥水化反應生成的氫氧化鈣發生火山灰反應，即二次反應，具體為:
mH2O+SiO2+xCa(OH)2=xCaosio2·nH2O
在混凝土界面的一些孔隙中，會沉積凝膠狀的水化硅酸鈣，可以提高界面的抗滲性和粘結強度。
在水泥漿體中，礦物細摻合料的活性細顆粒會均勻分散填充孔隙，優化混凝土中的孔隙結構，最終提高混凝土的抗滲性。
另外，通過摻入適量的細活性礦物摻合料，可以減少部分水泥的用量，從而有效降低混凝土的水化熱，進而減少溫差裂縫的產生。
1.2.2添加高效減水劑
為了提高高性能混凝土的強度，需要大量使用膠凝材料，但評價要求每方膠凝材料用量不得超過550kg。
因此，有必要降低水膠比，以減少膠凝材料的用量。因此，應摻入適量的28天收縮率高于優良減水率的高效減水劑。
高效聚羧酸減水劑還能增強高性能混凝土的工作性能，并能有效避免混凝土的坍落度損失。它能在至少一個半小時內保持基本無坍落度損失，不會出現明顯的緩凝現象。
一般來說，細活性礦物摻合料的加入一般用于優化骨料與水泥漿體的界面，提高其粘結強度。
水膠比較低時，一般采用添加超塑化劑來改善流動性。
通過兩者的有機結合，不僅可以降低水膠比，增加流動性，而且可以提高水泥漿體的硬化密度和骨料的粘結強度。
1.3合理選擇配合比參數
1.3.1控制水膠比
對于高性能混凝土來說，低水膠比是一個顯著的特征。
為了降低混凝土的滲透性，提高混凝土的耐久性，各種設計強度的高性能混凝土的水膠比應控制在0.40以下，以保證混凝土澆筑后足夠密實。
相關實踐表明，當水膠比小于0.40時，水膠比越低，混凝土強度越高。
雖然水泥沒有及時充分水化，但混凝土的低水膠比可以降低其孔徑和孔隙率，而水泥的未水化顆粒相當于優質細骨料，從而提高效果。
當水膠比低于0.40時，輕微改變水膠比會大大改變混凝土強度。因此，嚴格控制水膠比是高性能混凝土質量的關鍵保證。詳情請參考表1。
水膠比確定后，細礦物摻合料的強度可以通過改變摻量和種類來調整。
1.3.2控制髓骨比
水泥骨比是指水泥漿與骨料的比例。國外有學者認為，當骨料合適時，水泥與骨的體積比應固定在35:65。
為了提高混凝土的體積穩定性、和易性、強度等指標，最終配制的高性能混凝土的狀態更加理想。
經驗表明，高性能混凝土中膠凝材料的添加總量應控制在550kg/m3以下，混凝土強度越低，控制量越少。
同時應盡可能減少水泥用量，摻入體積干縮小的細礦物摻合料，以降低混凝土的干縮和溫升，增強抗化學腐蝕能力，提高密實度，降低成本。
但為了保證高性能混凝土的耐久性，膠凝材料的總用量應在300kg/m3以上。
相關研究報告和資料表明，當配制的高性能混凝土為C50~C70時，可單獨摻入15%~30%的優質粉煤灰或用礦渣替代20%~50%的水泥。
當配制的混凝土在C80以上時，可摻入5%~10%的硅灰和15%~35%的優質粉煤灰或礦渣。
1.3.3控制砂率
混凝土的和易性也與砂率密切相關。在粗骨料的使用方面，與普通混凝土相比，高性能混凝土會被更多的使用。
高性能混凝土的水膠比不同，最佳砂率也會不同。
通常隨著混凝土砂率的增加，強度會逐漸降低，彈性模量也會降低。
高性能混凝土的砂率可根據運輸要求、粗細骨料級配、膠凝材料總用量選擇，見表2。
1.3.4控制減水劑的適當摻量。
對于高性能混凝土，為保證較高的耐久性和強度，水膠比和用水量應較低，并采用高效減水劑增加流動性，其摻量應根據坍落度確定。
坍落度會隨著摻量的增加而增加，但摻量在一定量以上后，效果不再明顯，不經濟。因此，減水劑通常存在一個最佳摻量，但大多集中在1.5%-2%之間。
1.4配合比設計方法
目前，世界各國提出了大量的高性能混凝土配合比設計方法，例如，
美國學者推薦的確定高性能高強混凝土配合比的方法，英國學者推薦的最大密實度方法，法國LCPC推薦的方法，陳建奎設計的全計算法，萬朝軍的經驗公式等。
2設計中常見的問題及解決方法
2.1控制雙重摻雜或多重摻雜的問題
在高性能混凝土配合比設計中，雙摻或多摻外加劑的控制問題十分突出。在具體設計中，活性礦物摻合料的摻量沒有嚴格的標準，有時項目設計師會給出摻量。
但在實際生產中，雙摻或多摻后容易增加總摻量，延長混凝土凝結時間，增加混凝土強度，還可能影響工程進度。
此外，如果外加劑添加過量或外加劑質量不符合要求，也會造成混凝土長時間的塑性，對混凝土的強度產生后續影響。試驗檢測
在具體生產中，應結合工程的具體要求、強度等級、結構特點、施工方法和施工氣候環境確定所需活性礦物摻合料的總量。
一般在使用高標號硅酸鹽水泥時，可適當增加某些活性礦物摻合料的總含量，但應控制摻合料的質量，防止延長凝結時間和降低混凝土強度。
另外需要特別注意的是，冬季低溫施工時，使用的減水劑應是非緩凝型的，并適當減少活性礦物摻合料的總量。還應選擇合適的抹灰時間，控制拆模時間。
2.2粗細骨料搭配的問題
對于高性能混凝土的配合比來說，粗細骨料的配合比直接關系到其性能和工程質量。
這種混凝土的水泥石強度相對較高，水膠比一般較低。
為達到上述特性，應適當提高粗細骨料的相關強度，根據混凝土強度等級盡可能將壓碎值指標控制在較低值，并優化砂率，以改善高性能混凝土的工作性能。
因此，在選擇原材料時，[更多信息請搜索監督檢查微信，測試中微信官方賬號了解]，一定要保證所選巖石未風化，嚴禁使用已風化的母巖。
此外，還應重點控制碎石的含泥量、粒徑分布和針狀含量，使混凝土滿足均勻性和質量要求。
對于高性能混凝土，在設計配合比時，由于水膠比比較低，水泥用量很大，水泥的作用大部分只相當于細填料的作用。
在設計之初，應盡量少用水泥，并進一步優化粗細骨料的級配，降低空隙率。
并保證粗集料的松散堆積密度大于1600kg/m3，保持孔隙率在40%以下，吸水率在2%以下。
在配料過程中，可以考慮改進強制攪拌工藝，增加攪拌時間，增加混凝土強度，減少水泥用量。
這樣不僅可以更好的優化成本，還可以明顯增強混凝土的耐久性。
2.3規范配合比設計問題
目前，對于高性能混凝土，在配合比設計中，設計規范存在很多問題。由于高性能混凝土無法遵循普通混凝土的標準配合比，目前國內在這方面的設計還缺乏規范和標準。
在配合比中，水膠比非常重要，必須滿足相關設計標準，這樣才能保證混凝土的耐久性和強度。
因此，國家相關單位正在研究制定《高性能混凝土技術條件》等相關標準，以規范配合比設計和生產，保障高性能混凝土的推廣、發展和應用。
2.4優化目標問題
在實際的高性能混凝土設計中，大多數都取消了單目標的優化。由于原材料的多樣性和品種繁多，宜綜合考慮相關性能的影響，采用綜合多目標控制的方法優化配合比。
然而，博羅米的公式現在并不完全適用。也可以嘗試借助計算機完善目標函數曲線，應用相關功能軟件模擬整個設計過程，確定所需指標，作為配合比設計的參考。
3結論
以上都是我在實際生產經驗中對高性能混凝土設計配合比的個人見解。
雖然高性能混凝土已經在一些大城市推廣應用，取得了顯著的成績。但是，在一些因素的影響下，混凝土生產和配合比設計還存在一些誤區和不足。
針對具體問題，相關技術人員要嚴把原材料質量關，認真分析總結，及時找出問題的真正原因并加以解決。
應在綜合工作性能、耐久性和經濟性能等因素下，優化高性能混凝土的設計配合比，以便于施工人員生產和操作。
能夠顯著提高工程建設質量，實現建筑結構的長期可靠安全使用，為創造更大的社會價值做出貢獻。來源，版權歸原作者所有。