谈高性能混凝土拌及物配合比设计.doc

谈高性能混凝土拌及物配合比设计[摘 要] 高性能混凝土的强度高，水灰比低，影响因素多，迄今为止，世界上尚没有适合高性能混凝土配合比设计的统一方法，各国的研究人员也都是在各自的试验 迄今为止，世界上尚没有适合高性能混凝土配合比设计的统一方法，各国的研究人员也都是在各自的试验基础上，粗略地计算具体的配合比，然后通过试配，确定最终配合比 1．高性能混凝土配合比设计的基本要求 高性能混凝土配合比设计的任务，就是要根据原材料的技术性能、工程要求及施工条件，合理地选择原材料，确定能满足工程要求和技术经济指标的各项组成材料的用量。具体说，高性能混凝土配合比设计的基本要求如下： 1.1高耐久性 高性能混凝土配合比设计与普通混凝土不同，首先在保证耐久性要求。因此，必须考虑以下内容：抗渗性；抗冻性；抗化学侵蚀性；抗碳化性；体积稳定性；碱一集料反应等 1.2强度 根据设计要求，配制出符合一定强度等级要求的混凝土 1.3高工作性 一般新拌混凝土的施工性用工作性评价，亦即混凝土在运输、浇筑以及成型中不分离、易于操作的程度，这是新拌混凝土的一项综合性能 1.4经济性 混凝土配合比的经济性，是配合比设计时需要着重考虑的一个问题。在高性能混凝土中不能单考虑经济问题，应在满足性能要求的前提下考虑经济问题 2．高性能混凝土配合比设计参数 2.1水胶比定则 普通混凝土的强度是由水灰比定则来确定的。高性能混凝土中水灰比应称之为水胶比，“胶”应是水泥和超细掺和料重量的总和。混凝土不同的是当水胶比低于0.4和超细掺和料的“微粒效应”共同作用下，水胶比与强度不再是一条直线，而是一条曲线，水胶比越小，曲线越陡，其斜率越大 2.2绝对体积法则 绝对体积法则是以粗集料为骨架，其空隙由细集料来填充；而细集料的空隙由水泥浆体和微气泡来填充，配合比设计就是按这一法则来确定混凝土各组分的数量，得到满足强度、耐久性、施工性和经济性的混凝土配合比 在高性能混凝土中，为满足各种特定性能的要求，水泥、粗集料、细集料及含气量的体积比也有特定的要求。如既要满足耐久性、强度、弹性模量、收缩等要求，也要满足施工的要求，与普通混凝土配合比设计相比较，就复杂得多了 2.3最小用水量法则 最小用水量法则适用于普通混凝土，同样也适用于高性能混凝土。也就是说，要使混凝土拌和物流动性在满足施工要求的前提下，用水量尽量小，以求得最高的强度、密实度和最好的耐久性 2.4最小水泥用量法则 对于高性能混凝土，最小水泥用量法则尤其重要，这是保证混凝土体积稳定性的一条重要技术措施。减少水泥用量不但可以减少水泥水化热，减少混凝土收缩，而且还能减少能源的消耗，使高性能混凝土成为可持续发展的绿色环保建材 3．确定高性能混凝土配合比的简易方法 高性能混凝土配合比的简易确定方法是在原有配合比的基础上，进一步加以优化，对优化后的配比加以检验，最后确认是否成为高性能混凝土 选择外加剂的前提，首先是外加剂和水泥的适应性，因为它影响混凝土拌和物的施工性能。在解决外加剂与水泥适应性的前提下，外加剂的性能，，从很大程度上决定混凝土的性能，因为决定混凝土性能的孔结构，很大程度上决定于混凝土外加剂的特性。要消灭200nm以上孔径的有害孔，一定要选择引气量低且引气质量好的外加剂 4．免振捣自密实混凝土配合比设计 所谓免振捣自密实混凝土是指具有高度流动性和抗离析性能的混凝土，在自重的作用下，不需要任何密实成型措施，能通过钢筋的稠密区而不留下任何孔洞，自动充满整个模腔，并具有高度的匀质性和体积稳定性，满足确定等级要求的混凝土。免振捣自密实高性能混凝土技术就是为了适应建筑业的飞速发展而提出来的，它不但可以解决长期困扰人们施工噪音扰民和混凝土施工中所遇到的各种难题，而且还可以消除人为因素而造成的混凝土工程质量事故，同时也大大降低了工人的劳动强度，改善了劳动环境，加快了工程进度，大大提高了工程质量；也为解决配筋过密、薄壁、形状复杂、振捣困难等混凝土工程施工带来了福音 5．粗集料体积含量 要保证混凝土在自重的作用下，不需要任何密实成型措施，能通过钢筋的稠密区而不留下任何孔洞，不但要选择高性能混凝土外加剂，还要在混凝土配合比上下工夫。我们凭直观感觉，就能知道，粗集料的含量是影响混凝土流动性的最主要因素。随着粗集料体积的增加，粗集料间相互摩擦、咬合的几率增大，混凝土拌和物的流动性也明显下降。根据这个道理，要获得流动性好的混凝土，粗集料应尽量少。然而粗集料减少会带来一系列的问题：混凝土收缩大、体积稳定性差、水泥用量大、水化热高、弹性模量低等等。如何找到粗集料体积含量的最佳值，使其流动性最大，粗集料的含量也最大，日本做了这样一个