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摘要：目前，高性能混凝土在工程结构设计领域当中得到了非常广泛的应用，工程应用高性能混凝土施工后，其使用的耐久性得到显著提升，也大幅度降低了混凝土的孔隙率。但是要确保进一步发挥高性能混凝土的功能，还需要施工人员高度重视配合比设计的问题，它对高性能混凝土性能的发挥和价值的利用有直接的关系。此外，应用高性能混凝土的施工工作中，对应的要求也非常高，施工人员还要控制施工质量。本文结合笔者多年的实践和研究经验，探讨高性能混凝土配合比的设计要点和质量控制。
关键词：高性能混凝土;配合比;设计要点;质量控制
高性能混凝土的概念及提出，是与当前人们要改善混凝土结构耐久性问题而设计提出的，它是一种全新的混凝土，与传统混凝土最大的区别在于有着较高的强度和较好的体积稳定性，在施工时浇筑更为方便，出现离析的情况很少，但这也不能改变高性能混凝土制作的雏形为普通混凝土，所以依旧会受到配合比的影响[1]。施工人员在使用高性能混凝土开展施工工作时，对施工人员应用的施工技术和条件要求非常高，因此施工人员必须重视混凝土配合比的设计要点问题，注重对其质量的控制，才能更好地完成施工任务。
1.高性能混凝土配合设计要点分析
1.1高性能混凝土配合设计的基本原则
与传统的混凝土配合比相比较，高性能混凝土的配合比有着更高的要求，施工人员需要严格控制应用的各种材料以及比例，在设计高性能混凝土配合比过程中，还必须严格遵循以下的原则：（1）确保配置的强度不断提高。因为高性能混凝土的强度受到多方面因素的影响，生产过程中任何一个环节出错都会直接影响混凝土的强度，因此设计配合比时就要充分全面地考虑到富裕系数的问题，以此来提高混凝土配置的强度[2]；（2）采用较小水胶比原则。由于高性能混凝土制备时，其重要的基础在于有较高的胶凝材料用量和较少的用水量，于是水胶比会明显降低，而如果设计高性能混凝土水胶比过程中不能将其控制在标准的范围内，那么施工应用中就会存在问题；（3）合理选择砂率。因为砂率是高性能混凝土工作性能的重要指标与体现，对其工作性能高低产生直接的影响，所以在设计配合比时，就要根据粗骨料颗粒级配、空隙率、胶凝材料用量来控制砂率[3]；（4）优化选用外加剂与矿物掺合料的原则。在设计高性能混凝土配合比时，需要加入外加剂与矿物掺合料，这是为了要改善工程在某一性能中的相关指标，因此进行高性能混凝土配合比设计的任务工作中必须以性能的需求为主，合理优选外加剂与矿物掺合料[4]。
1.2提高水泥和外加剂的适应性
在设计高性能混凝土配合比时，因为应用的不同混凝土外加剂都有其特殊的功能与特点，在对特定外加剂掺加的过程中，能够针对混凝土的一些性能达到改善的效果。但任何一种外加剂与水泥都有其不同的适应性，一旦出现应用的外加剂与水泥不适应的问题，不但无法改善混凝土性能，还会直接导致其性能受到严重的影响。例如采用的水泥与减水剂存在严重的不适应问题时，那么水泥就会出现流动性差、拌合物板结发热的情况，严重影响施工工程的质量，因此施工人员需要高度重视高性能混凝土配合比的设计要点和相关问题，还需要充分考虑到水泥与外加剂的适应问题，预防在应用水泥和外加剂的过程中出现各种不适应的情况而影响整个工程的质量。
1.3保证计算高性能混凝土配合比的精度
设计高性能混凝土配合比的工作中，因为应用的原材料质量、配合比参数都存在随机变化性，因此在开展设计工作时，必须从配合比计算的精度来掌握，严格根据具体的设计要求和相关的实验确定基本的参数，如水灰比、砂率、实际的用水量等等，严格控制相关参数才能真正确保高性能混凝土配合比设计的科学合理性。
在笔者参考的实验研究中，有学者设计了以下混凝土配合比研究试验，试验水胶比分别采用0.31,0.30，所得的结果如下表1表2。
由表1和表2可知，应用的7套配合比在28d内的标准混凝土抗压强度中，最小值是62.3MPa，无法满足58.2MPa配合比的设计要求。而不同掺合料配比也将对混凝土的强度产生不同的影响，可由表中的2、3、5、7套中显示较高的3d强度发展系数表现。在表2中，2、3、4套配合比混凝土早期的强度发展系数较高，可以满足一些工程施工要求，7套配合比3d的强度发展系数没有0.65高，但在生产施工时要根据富裕的28d强度进行控制，才能使其早期的强度满足相关要求。
2.高性能混凝土的质量控制措施
2.1严格控制原材料的质量
对于高性能混凝土质量的严格控制是提高混凝土应用性能的基础，能达到混凝土的使用价值与目的[5]。进行质量控制就要从混凝土设计的工作性、耐久性以及强度等指标上采用科学的技术管理，一是加强对原材料技术指标的控制，二是加强对施工整个过程的控制。使用的主要材料有水泥、粉煤灰、细骨料、矿渣粉、粗骨料、膨胀剂以及高性能减水剂等等。整个操作过程中，必须由专门的工作人员定期对原材料质量、生产状态进行全面的测定与检查，特别是要注重原材料进料、储存和计量监控。在使用水泥、添加剂或骨料时，必须检查应用的质量，确定合格以后才能投入使用。此外，要确保高性能混凝土的强度，还要将毛细孔填满，以提高密实性。
2.2加强配合比的控制与浇筑质量管理
配合比的控制除了上述提及的水胶比、浆集比和砂率以外，还要把控时间、温度运输、浇筑、振捣和养护的工作。在时间的控制上，施工人员于拌和站控制坍落度过程中就要考虑到拌合物运输到施工现场的时间，减少流动性的损失。还有运输过程中因为温度高等外界因素的影响，会导致混凝土水分蒸发较快，导致坍落度明显降低，为了降低坍落度的损失，就要及时调整水胶比，比如夏季可以提高0.05，冬季降低0.05等等，拌合高性能混凝土时，水泥强度变化、混合材料变化、减水剂碱水率的变化、粒料中含泥量的变化等都会影响高性能混凝土的状态，这些施工人员都要引起注意[6]。浇筑是高性能混凝土施工过程中的重要环节，要提高施工的质量，就必须做好浇筑的管理工作。在浇筑高性能混凝土过程中，首先要加强控制混凝土均匀性与密实性，确保浇筑工作在混凝土初凝前完成，一旦浇筑时出现了离析的情况，就要重新拌合再浇筑。总结浇筑高性能混凝土过程中其自由倾落高度必须符合的要求：（1）如果是素混凝土或少筋混凝土，在直接采用料斗灌注时其倾落高度必须低于2m，如果是竖直的结构，那么浇筑的自由轻落度则必须低于3m，如果是配筋较密或不容易捣实的结构，那么对应的自由倾落高度必须低于60cm。（2）浇筑竖向结构的混凝土以前，要在底部浇入50~100mm厚度的水泥砂浆，并保持与混凝土的成分相同，预防在浇筑工作完成以后有蜂窝麻面的情况出现。（3）在浇筑混凝土过程中，施工人员必须对应用的支架、模板、钢筋等情况进行全面的检查，一旦出现变形或位移的情况，必须停止浇筑，待修整完成以后才能继续进行[7]。而高性能混凝土的浇筑方法应选择分层浇筑手段，并且一定要保持连续性。振捣处理也是加强混凝土密实性的关键步骤，比如传统的施工工艺中应用的主要施工仪器是平板振动器或插入式振动器，其运行原理在于通过机械振动时产生振动波，确保新拌混凝土铺满预制的模板。振动时混凝土就能完成两次均匀的搅拌，如果在该环节出现了起泡开裂的情况，就是将新拌混凝土的气体排出去，确保了混凝土颗粒得以均匀地排布，进一步提高其密实性。通常情况下，机械振动的频率在5000~12000次每分钟，引起的起泡开裂直径通常为0.07mm~0.9mm，还有一些直径更小的气泡就会残留于混凝土的颗粒当中。有学者研究发现，很小直径的气泡都有可能直接影响混凝土使用的稳定性与持久性，所以在振动时应用的设备尽量保证先进，提高振动的频率。尤其是高性能混凝土，那么就要采用超声波振动器或是高频振动器进行振捣。最后还有养护工作，由于高性能混凝土的水胶比很小，所以发生水化反应的时间很短，那么施工人员就必须注重早期的养护工作，其中最为关键的就是保温与保湿。因为高性能混凝土水化反应非常剧烈，期间会产生很多热量，那么混凝土的内外部就会形成很大的温差，这必然对施工质量产生损害，所以要保证适当的温度。而高性能混凝土水化硬化时其环境水分湿度最好超过90%，施工人员可通过薄膜保湿、混凝土表面喷洒养护剂等方式预防混凝土水分的蒸发。
2.3加强高性能混凝土施工的验收管理
要再进一步提高高性能混凝土施工应用的质量，在完成了混凝土工程以后要注重后期的验收工作。进入验收环节后，施工人员还要针对每次混凝土浇筑过程中留置的试块强度以及整个混凝土浇筑的工作耐久性能进行彻底的检查，使其满足工程的要求。在进行验收时通常会应用强度评定的方式进行检验，使高性能混凝土整体的应用质量情况得到及时的反映与体现。一旦验收时出现了局部问题，施工人员必须及时采取措施处理，要把验收环节作为控制高性能混凝土质量控制最后的一个把关环节，面向细节的把控来提高高性能混凝土的施工质量，才能确保其在工程应用中最大化地发挥价值。
3.结束语
综上所述，在当前的建筑工程施工应用中，高性能混凝土应用广泛，其较大的强度与较好的耐久性都充分展现了应用的优势，但是施工人员也必须注意高性能混凝土在配合比与施工的工艺上要求非常高。因此，高性能混凝土配合比的设计与施工环节中，施工人员必须把控好配合比设计的各个要点，及时采取有效的措施强化质量的控制工作，确保高性能混凝土的配合比更为科学合理，并加强施工质量把控，才能最大程度地发挥高性能混凝土应用在工程中的最大功能效益。
【参考文献】
[1]杨帅,邹艳萍.箱梁高性能混凝土配合比试验及质量控制研究[].山西建筑,2011,27(32):137-138.
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