高性能混凝土配合比設計及其存在的問題

合併且居中 發佈 2023-06-02T14:56:49.725941+00:00

相較於普通混凝土,高性能混凝土對配合原材料質量提出了更高要求。通過選擇優質水泥、外加劑或者摻合料等,進一步優化了混凝土技術配置質量。在實際應用中,高性能混凝土的強度與耐久性遠遠大於普通混凝土。

相較於普通混凝土,高性能混凝土對配合原材料質量提出了更高要求。通過選擇優質水泥、外加劑或者摻合料等,進一步優化了混凝土技術配置質量。在實際應用中,高性能混凝土的強度與耐久性遠遠大於普通混凝土。儘管如此,混凝土配合比設計中存在的問題,一旦得不到有效解決,將會直接影響到高性能混凝土配合質量。為此,加強配合比設計問題研究就顯得尤為重要。

1高性能混凝土配合比設計概述

1.1高性能混凝土配合設計影響因素

首先,混凝土配合強度。強度值高低直接影響到混凝土配合質量。換而言之,在合理強度範圍內,強度越高混凝土的應用質量越高。在配合材料中,礦物摻合料量與水膠比是影響高性能混凝土強度的重要因素。我國相關技術規範中規定:常規類型的高性能混凝土的水膠比需要控制在0.45以下,且通過大量實踐我們發現:當水膠比控制在0.4以下時,則更有助於保證混凝土強度符合設計需求,且製作成的高性能混凝土質量更佳。

其次,耐久性。設計人員在確定高性能混凝土配合比時,應保證混凝土的耐久性符合現實需要。高性能混凝土耐久性多會受到抗化學侵蝕性、抗滲性、抗凍性、抗碳化性、鹼集料反應等諸多因素的影響。在諸多因素中,抗滲性對混凝土耐久性所產生的影響遠遠大於其他因素,在實際設計環節,往往需要設計人員將抗滲等級控制在P12以上。

最後,工作性。工作性是衡量澆築混凝土質量的重要標準。將高性能混凝土用於澆築環節時,需要保證其具備良好的高流動性能、勻質性、體積穩定性、無分層、無離析、不泌水等特性。

1.2常見的高性能混凝土配合技術

首先,活性礦物摻合料滲入技術。在現實中,常選的活性礦物滲合料主要包括優質粉煤灰、鋼渣粉、矽灰等。比如,矽灰中的SiO2是重要的活性成分。SiO2在界面上與水泥發生水化反應後生成的氫氧化鈣會再次出現火山灰反應。混凝土界面孔隙中沉積生成的凝膠水化矽酸鈣,可以大力提升界面的抗滲性與粘結度。水泥漿體中的礦物細摻核料的活性細微顆粒會有效填充孔隙,有效優化混凝土中的毛細孔結構,並大力提升混凝土抗滲性能。

其次,高效減水劑滲入法。科學合理運用膠凝材料,可以在很大程度上提升高性能混凝土強度。從應用實踐來看,每方膠凝材料的用量應小於550kg,同時需要加入適量的高效減水劑。

1.3科學合理控制配合比參數

首先,合理控制水膠比。高性能混凝土的具有著低水膠比特點。為了提升混凝土耐久性,降低滲透性,高性能混凝土設計人員應將水膠比控制在0.4以下,進而從根本上提升混凝土澆築密實性。

其次,有效調控漿骨比。所謂的漿骨比時之水泥漿與骨料間的配比。添加適宜的骨料,可以較大程度地提升混凝土體積的穩固性、工作性與強度等多項指標,最終提升高性能混凝土配合質量。大量實踐表明:高性能混凝土的總膠凝材料量需要控制在每立方米550kg以下,並有效管控水泥用量,適度增加體積干縮不大的細礦物摻合料,進而從根本上降低混凝土發生干縮與溫升問題,以及提升高強度混凝土的抗化學侵蝕性與密實性。

再次,合理控制砂率。砂率是影響混凝土工作性能的另一因素。相較於普通混凝土,高性能混凝土中的粗骨料用料較大。此外,高強度混凝土的水膠比與最優砂率間存在著密切聯繫。當高性能混凝土中的砂率較高時,其水膠比與強度會降低,且其自身的彈性模量也會有所減小。

最後,合理管控減水劑用量。通過將水膠比與用水量控制在較低的範圍,並依託高效減水劑來增大流動性,以此有效提升高性能混凝土的耐久性與強度。一般情況下,高效減水劑的用量多被控制在1.5%到2%之間。

2高性能混凝土配合比設計中存在的問題

2.1雙摻控制問題

雙摻控制問題是影響高性能混凝土配合質量的重要因素。在實際設計環節,當設計人員未科學合理地計算與分析礦物摻合料的實際分量與摻入量時,將會直接影響到高性能混凝土的凝固時間。比如,當礦物摻入量大於所需量時,會導致高性能混凝土的凝固時間遠遠大於預期凝固時間,進而放慢施工工期,影響到工程施工進度。此外,礦物摻合料的摻入量過大時,會延長高性能混凝土的暴露時間,進而降低混凝土強度與剛度,並引發混凝土開裂等質量問題。

2.2粗細骨料問題

粗細骨料是高性能混凝土配合設計中的重要原材料。從一定角度來看,所選擇的粗細骨料不符合實際工作需要時,將會直接影響到高性能混凝土質量。由於高強度混凝土具有水泥石強度高、水灰比低等特點,進而對粗細骨料的強度提出了更高要求,並要求設計人員嚴格選擇粗細骨料。

2.3設計規範問題

高性能混凝土配合比設計人員往往依照設計規範展開相關設計工作。因此,設計規範存在問題時,將會直接影響到高性能混凝土配合比設計質量。由於高性能混凝土與普通混凝土間具有著較的差距,這也使得配合比設計規範與設計方案具有著較大的差距。在現實中,有些配合比設計人員按照普通混凝土的配合比配合高性能混凝土,導致高性能混凝土的整體質量受到較大程度的影響。

3高性能混凝土配合比設計問題解決對策

3.1合理把控雙摻工作

首先,高性能混凝土配合比設計人員在實際設計工作中,應將建築工程的建設要求、混凝土強度等級、工程施工地的自然地理條件、工程施工結構等因素充分考慮進去,以此精準計算礦物摻合料的摻入量。常見的摻入標註如下:在選擇摻入水泥時,應保障摻入水泥中的鋁酸三鈣含量不大於0.8%。

通過合理選擇摻入水泥,可以有效保障高性能混凝土凝固階段的強度與剛度符合現實施工需要。若選擇在冬季施工,配合比設計人員應結合當地天氣情況,加入適量的非緩凝型減水劑,並有效控制混凝土抹面工作,進而確保工程整體的施工質量。

3.2合理選擇粗細骨料

粗細骨料是高性能混凝土配製不可或缺的物料。為了提升配合質量,配比設計人員應全面把控粗細骨料選擇工作。首先,在實際選擇過程中,工作人員應將工程建設需要充分考慮進去,並嚴防選擇存在風化問題的岩石或者破碎石。其次,在粗細骨料加工過程中,要做好風化岩石審查工作,一旦發現風化岩石,及時展開相關處理操作,並選擇出最佳的粗細骨料。再次,要嚴格審查碎石粒徑,以此對粗細骨料質量實施動態化監管,並有效提升高性能混凝土配製比設計質量。在實際配合過程中,當高性能混凝土到水灰比較低時,直接會增加水泥用量,並降低砂率。此時所選擇的粗細骨料與所需要遵循的相關技術標準規範不相契合時,將會直接影響到高性能混凝土的配合比設計質量。因此,在配合比設計過程中,設計人員應嚴格把控粗細骨料配比,並適度加大單方混凝土中的粗骨料含量,進而有效減少混凝土中的空隙率。最後,在粗細骨料配合比設計環節,設計人員可以合理運用二級配合方法,並確保粗骨料的堆積密度被控制在每立方米1500kg以上,緊密空隙率在40%以下,實際吸水率在2%以下。在性能混凝土強度等級為C50時,配合比設計工作人員應保證粗骨料的粒徑被控制在25mm以下,並添加適量的增強劑來提升高性能混凝土強度。此種配合設計方案可以減少配合材料用量,也可以降低工程施工成本。

3.3提升設計規範科學合理性

高性能混凝土配合比設計人員應該認識到高性能混凝土與普通混凝土間的差距,並秉承著嚴謹的工作態度,認真對待高性能混凝土配合比設計工作。配合比設計人員在開展設計工作前,應全面解讀相關設計規範,並及時轉變配合比設計思路與理念,保證高性能混凝土配合比設計方案符合工程施工需要。此外,配合比設計人員應加大配合工作中的用水量管控,進而從根本上提升配合比設計精度,並保證工程施工質量。

3.4合理優化配合目標

在高性能混凝土設計環節,設計人員要及時優化配合目標。隨著我國建築工程事業的不斷發展,過往傳統的單項目標優化方式已被淘汰。且隨著建設原材料種類的增加,設計人員應將相關性能的影響充分考慮進去,並綜合運用多目標控制方法效優化配合比。此外,設計人員可以科學合理運用計算機優化目標函數曲線圖,併合理確定所需指標,為配合比設計工作提供便利。

4結束語

總之,隨著我國社會經濟的快速發展,以及人們物質生活水平的不斷提升,人們對建築工程施工質量提出了更高要求。快速發展的科學技術,使得越來越多先進的建築材料被應用到建築工程中。相較於普通混凝土,高性能混凝土具有著高強度、耐久性等諸多優勢。科學合理的配合比設計,是保障高性能混凝土質量的關鍵性因素。在配合比設計環節,配合比設計質量往往會因雙摻控制問題、粗細骨料問題、設計規範等問題,而影響到最終的配合比設計質量。以上內容結合常見的配合比設計問題,提出了相應的配合比設計策略。希望以上分析可以給相關工作者帶來一定的啟示,並促進我國建築行業獲得可持續性、快速、健康發展。

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