牟政 朱清
江苏省建筑工程质量检测中心有限公司江苏南京 210000
摘要:在现代建筑施工中，最重要的建筑材料要属混凝土（砼）了。高性能混凝土(HighPerformanceConcrete，简称HPC)来源于普通砼，同时HPC是一种新型的高技术含量的砼，具有较长的使用寿命，以耐久性作为主要设计指标，针对不同用途要求，确保砼的强度及实用性，同时保障砼满足耐久性、高体积稳定性等要求。砼的使用效果与砼配合比及配料息息相关，与砼的双体积控制、粗细骨料的比例密切相关。基于此，文章对高性能混凝土配合比设计及其存在的问题进行了详细分析。
关键词：高性能混凝土；配合比设计；问题
前言：近些年，社会经济的发展和国家政策的支持，使得建筑业步入了一个迅速发展的时期。但同时，各种安全问题和质量问题也不断涌现，对人们的生活造成了一定影响。其中最主要的原因在于，建筑工程质量不高、施工性能不强，不能从源头控制建筑总体质量。HPC的出现有效的解决了上述系列问题。尤其是在我国科技不断进步的过程中，HPC的制备技术水平得以提升，工作效率得以提高。在制备过程中，不但要对原材料的低水胶比进行考虑，还要对细矿物材料以及高性能外加剂的添加量进行综合分析。此外，通过分析我国建筑工程整体情况后发现，HPC属于现代混凝土。从基础分析来看，HPC配制仍存在一系列问题，需要积极解决，以确保HPC在建筑行业中的良好应用。
1HPC的概念及意义
HPC属于一种新型的高技术砼，HPC是通过在普通砼的性能的基础上，对于现代砼技术的制作上，进行大幅度提升和制作的砼。HPC的主要设计原则是耐久性原则。对不同环境作用下产生的不同要求，在耐久性、适应性以及稳定性的体积等作为性能主要的特征，加强并重点保障。在配置方面，HPC采用低水胶比，优质的原材料，此外，必须要保障高性能的外加剂和矿物细掺量的适当数量的掺入。
2HPC独特性能特征
与普通砼相比，HPC的优势与性能比较突出，其中主要的优势有：抗渗能力高和相当的强度，但HPC不一定就是高强度的，中、低强度也行；工作性良好。砼的拌合物，要求流动性要高，在成型期间不分层、不离析，易于充满模型。自密实砼和泵送砼的自密实性能和可泵性良好；HPC使用寿命相对较长。在部分特殊工程中的特殊位置，耐久性是控制结构设计的关键因素，而不仅仅是人们通常以为的砼的强度。HPC运用的关键目的在于，能使砼的结构安全，可靠的达到50-100年，这个作用十分重要；体积稳定性较高。这就体现在其硬化初期，砼就有着比较低的水化热，在硬化后期则收缩变形会比较小。
3HPC配合比设计要点
针对砼来说，要有着严格统一的配比，要求水泥来源于同一生产商，并需要同一批次的，砂需使用高于中粗砂的砂，选择开山石。原材料产地要统一，石料和砂子要有着良好级配。特别是HPC，释放大量的水化热会使其伴随着一定的温度裂缝，因此，就HPC而言，选择水泥时，要尽量选择较低水化热的，依据掺合料模式降低水泥用量。对粗骨科进行选择时，要选择较大强度、粒径以及较好级配的，相应的降低其收缩变形程度，与此同时，相应的控制其含泥量。针对细骨科，要在泵送满足的基础上，对中砂、细砂进行选择，进而在较小孔隙率模式和较小表面积下，更好的控制水泥用量。还能在外加剂掺加模式的基础上，合理控制砼和易性，降低水灰比，从而相应的提升同龄期砼的各项性能。
4HPC配合比设计问题与解决对策
4.1双、多掺层面的控制问题
对HPC来说，在其总体配合比设计中，双、多掺的控制显得至关重要，详细地讲，在其总体配合比设计中，就掺加活性矿物掺合料来说，其量还缺少规范指标，大多数情况下，掺合料的量由项目设计方决定。然而在实际生产期间，很容易因为双、多掺控制不正当而产生增多总掺量的情况，于是，砼的凝结等时间就会变长，这样的后果是影响工程进度。与此同时，假设掺入过量的掺合料或材料不符合标准，也可能使砼塑性时间变长，会使后续强度难免出现诸多干扰。具体生产过程中，要结合项目实际情况，对其具体层面的要求进行全面考量，依据其结构特征，结合其施工模式等确定所需的活性矿物质掺合料量。通常情况下，假设使用的硅酸盐水泥是高标号的，就能稍微提升一些活性矿物质掺合料比重，但要确保掺合料的质量，预防砼凝结的时间变长，也预防砼强度变弱。与此同时，更值得注重的是，假设施工时间在气温较低的冬季，要对非缓凝型的减水剂进行选择，还要对活性矿物质掺合料比重进行适当控制，抹面工作也要选择科学的时间，还需控制好拆模时间。
4.2搭配粗细骨料层面问题
就HPC来说，在其整体配合比设计中，粗细骨料配比与其性能息息相关，可以说对工程质量有着直接影响，此砼的水泥石强度较高，水胶比相对降低。为达到上述目标，需对粗细骨科强度进行适当增加，尽可能的根据砼强度标号，根据压碎值指标进行科学选择。因此，在对原材料进行选择时，要对无风化的岩石进行选择，注意避免采用风化过的母岩。与此同时，控制好碎石含泥量等比重，使得在质量层面和匀质性层面，砼能够符合相关指标。
在HPC配合比设计中，考量到水胶比较低，同时又伴随较大的水泥用量，因此大多数水泥性能只相当于微细填料。在设计中，对水泥用量应尽可能地控制，使用合理配比的粗细骨科实现优化，对孔隙率进行控制。确保粗骨松散堆积密度保持在1600kg/m3以上，空孔隙率小于0.4个百分点，吸水率小于0.02个百分点。配比时，要对搅拌工艺进行科学调整，以此来增加搅拌时间，确保砼强度得到有效提升，进而对水泥量进行更好地控制。这样一来，能够在节省成本的前提下，将砼的耐久性提升。
4.3目标优化问题
在HPC配合比设计中，逐渐淘汰了大多数单向目标的优化，毕竟原材料具有多样化特征，同时还不断变化，要依据多目标控制法和综合性能来达到HPC配合比的优化。目前，鲍罗米公式也无法适应全部项目，可以使用计算机函数曲线来达到此目标，对相关软件进行运用，对设计的整个过程进行模拟设计，进而明确需要达到的指标，设计出科学的配合比来应用。
结束语：
总而言之，HPC具有良好的耐久性、强度及适应性等，在一定程度上能提升建筑工程的质量和安全，同时能全面发挥出建筑工程社会效益及经济效益，为此，加强对HPC配合比设计的相关研究力度，具有重要的现实意义。
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