浅谈高性能混凝土配合比的设计

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1、浅谈高性能混凝土配合比的设计：简要介绍高性能混凝土的特点，设计原则，设计时的一般要求，并以具体实例说明高性能混凝土配合比的设计。　　关键词：高性能混凝土配合比设计　　Abstract:thisarticlebrieflyintroducesthecharacteristicsofthehighperformanceconcrete,designprinciple,designofgeneralrequirement,andples,thedesignofhighperformanceconcretemix

2、ture.　　Keyanceconcreteproportiondesign　　：S611：A：　　　　　　高性能混凝土是20世纪90年代左右提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，具有耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等特性，已经被认为是性能最全面的混凝土，广泛的应用在桥梁、高层建筑等工程，也是今后混凝土技术的发展方向。　　一、配合比的设计原则　　1、水胶比适当原则　　水胶比是混凝土中用水量与胶凝材料用量的比值，是影响混凝土强度、粘度、坍落度及坍落度扩展度的主要因素，同时对混凝土的收缩

3、也有较大影响。　　2、最小单位用水量原则　　在水胶比固定，原材料一定的条件下，使用满足工作性能的最小单位用水量，可得到体积稳定的、经济的混凝土。　　3、最小水泥用量原则　　假如水泥用量过大，拌合用水偏高，必定会增大混凝土的收缩值而发生裂缝。再有水泥用量过大，水泥水化产生的水化热就多，使混凝土内外产生很大的温差，而引起的内应力，可能使正在凝结硬化的混凝土产生裂缝，降低耐久性。所以降低水泥用量可提高混凝土体积稳定性及收缩，同时降低工程成本。　　4、混凝土密实体积原则　　混凝土的组成是以石料为骨架，砂子填充石料

4、间的空隙，浆体又填充砂石之间的空隙，并包裹砂石表面，以减少砂石间的摩擦阻力，保证混凝土有足够的流动性。可塑状态下混凝土总体积是水泥、砂、石、水密实体积之和，这一原则是计算混凝土配合比的基础。　　二、配合比设计时的一般要求　　1、原材料的选择及技术要求　　高性能混凝土材料的组成，除与普通混凝土材料组成相同外，矿物掺合料是不可缺少的部分。科学合理的选择这些特殊掺合料，是成功配制高性能混凝土的关键。　　①水泥　　水泥的矿物组成和颗粒组成直接影响到水泥水化反应的速度，水化热和水化产物的组成和结构特点，也直接影响到

5、混凝土的开裂，影响混凝土的强度和耐久性。对于高性能混凝土，需选择早期强度适中，早期水化热较低的水泥。为便于控制和调整外惨料的品质和比例，应采用标准稠度低，强度不低于42.5的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥中的铝酸三钙（C3A）含量应≤8%，氯离子含量≤0.03%。　　②矿物掺合料　　在混凝土中掺入矿物掺合料，不仅能改善混凝土的工作性，降低混凝土的温升速度，而且能改善其内部结构，提高混凝土的密实性，促进混凝土的后期强度的增长，并且还能抑制碱—集料反应的发生，提高混凝土的安全性和耐久性，是高性能混凝土组成不

6、可缺少的材料。其掺量应根据混凝土的性能要求通过试验确定，且不宜小于胶凝材料总量的20%。在混凝土及处于冻融环境的混凝土中，掺量不宜大于30%，对暴露于空气中的一般构件混凝土，掺量不宜大于20%。　　2、胶凝材料总量的要求　　对不同强度等级混凝土的胶凝材料总量应进行控制，C40以上不宜大于400kg/m3，C40～C50不宜大于450kg/m3，C60及以上的非泵送混凝土不宜大于500kg/m3，泵送混凝土不宜大于530kg/m3。配有钢筋的混凝土结构，在不同的环境条件下，其最大水胶比和单方混凝土中胶凝材料

7、的最小用量一般应符合下表规定。　　高性能混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量（kg/m3）　　环境作用等级强度等级最大水胶比最小胶凝材料用量强度等级最大水胶比最小胶凝材料用量　　设计基准期100年设计基准期50年　　AC300.55280C250.60260　　BC350.50300C300.55280　　CC400.45320C350.50300　　DC450.40340C400.45320　　EC500.36360C450.40340　　FC500.32380C500.36360　　3、混凝土中总碱含

8、量的要求　　按规范要求，每立方米混凝土的总碱含量，对一般桥梁不宜大于3.0kg/m3，对特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m3，当混凝土结构处于受严重侵蚀的环境时，不得使用有碱活性反应的集料。同时还要控制氯离子含量，钢筋混凝土不应超过胶凝材料总质量的0.10%，预应力混凝土不应超过0.06%。　　4、按照经验水胶比宜控制在0.28～0.35之间。　　三、配合比设计实例（C50泵送混凝土配合比设计）　　1、设计基本要求