浅谈如何选定C50高性能混凝土配合比

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摘 要：随着近年来国家基础建设的投入加大，铁路对桥梁C50混凝土的耐久性提出了更高的要求，因此高性能混凝土越来越多的被采用。为了满足施工要求，保证一定的和易性，达到较高的强度，通常采取低水胶比，同时为了混凝土的可泵性，掺入高效减水剂和掺合料。因此需要通过大量的对比试验，才能找出C50高性能混凝土最佳配合比。

关键词：选定;高性能混凝土;配合比

哈大铁路客运专线二公司承建的两座特大桥工程都有连续梁施工，混凝土都是采用c50高性能耐久性混凝土施工，采用混凝土罐车运输，输送泵浇筑。为了满足混凝土的施工要求和达到混凝土的耐久性指标，我们对配合比进行了大量的对比性试验。

1 原材料的选择

1. 水泥辽宁恒威水泥有限公司恒威牌P.O42.5普通硅酸盐水泥，各项指标见下表。

2. 粗骨料辽宁海城三山石场生产碎石，采用二级配掺配成5~25mm的连续级配碎石，其性能见下表。

2 混凝土配合比设计的一般步骤、试验过程与结果

耐久性、强度及工作性是影响高性能混凝土拌和物性能的因素，因此高性能混凝土配合比的特点是：水胶比低、粉体量大、浆集比大、粗集料量小。

混凝土配合比设计的一般步骤及主要试验方法。

2.1 混凝土配合比设计的一般步骤

根据设计要求，初步选定混凝土的水泥、矿物掺合料、骨料、外加剂、拌合水的品种以及水胶比、胶凝材料总用量、矿物掺合料和外加剂的掺量；

参照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）的规定计算单方混凝土中各原材料组分用量；

采用工程中实际使用的原材料和搅拌方法，通过适当调整混凝土外加剂用量或砂率，调配出符合要求的混凝土配合比，该配合比作为基准配合比；

改变基准配合比的水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料掺量、外加剂掺量或砂率等参数，调配出拌合物性能与要求值基本接近的配合比3～5个；

按要求对上述不同配合比混凝土制作力学性能对比试件，养护至规定龄期时进行试验并验证；

从上述配合比中优选出拌合物性能和抗压强度适宜的一个配合比成型一组耐久性试件，养护至规定龄期时进行试验；

根据上述配合比混凝土拌合物的性能、抗压强度、抗裂性以及耐久性能试验结果，按照工作性能优良、强度和耐久性满足要求、经济合理的原则，选定该配合比作为理论配合比；

当混凝土的力学性能或耐久性能试验结果不满足设计或施工的要求时，则应按照上述步骤重新试拌和调整混凝土配合比，直至满足要求为止。

2.2 试验过程

根据高性能混凝土配合比设计原则，基准采用水胶比0.30,水胶比增加和减小0.02做试验，各种材料用量见下表。

根据以上三个水胶比试验结果，混凝土拌合物的工作性、物理力学性满足要求，见下表。

混凝土拌合物性能

三个水胶比的弹性模量和耐久性指标电通量、抗裂性、耐磨、抗冻均满足设计要求。

结果:根据以上数据分析，最终确定采用基准配合比进行验证试验。

3 注意事项

试验中出现的问题由于高性能混凝土具有高强、高耐久性和高工作性等特点，一般只在一些重要的或是有特殊要求的工程中使用。由于我们缺少高性能混凝土方面的经验，这给高性能混凝土的开发和研究带来了一定的困难。在试验过程中遇到了以下一些问题:

（1）在高性能混凝土配合比设计方面，我国目前尚无关于高性能混凝土配合比设计的试验标准和验收规范，即使是建议的方法也很少。所以，在设计初步配合比时，是在以往试验的基础上或经试验获得的。

（2）在仪器设备方面，使用的是传统的普通混凝土设备，因而在制作和测定混凝土试块性能方面可能会存在一定的误差。

（3）高性能混凝土对原材料的性能和试验方法反应比较敏感， JGJ 55―2000《混凝土配合比设计规程》等对强度等级高于C50的混凝土，其粗骨料的针片状颗粒含量宜≯5.0 %，含泥量应≯0.5 %。细骨料的细度模数宜> 2.6，含泥量应≯2.0 %。在本试验中如果超过了规范的规定，在试块强度测定时就会有一定的离散性。

（4）施工前应检查原材料的质量，确定是否满足规范要求。混凝土搅拌时应严格控制用水量和搅拌时间。

4 结束语

获得高强度混凝土的重要条件是低水胶比，因而在拌制过程中必须控制用水量，必须扣除各类原材料中的含水量，换算施工配合比。

高性能混凝土对原材料的要求很高，为了获得高强度，要控制粗骨料的最大粒径一般≯25 mm，并仔细检查粗骨料的各种性能，必要时可以通过人工筛选粗骨料。

高性能混凝土的强度与活性混合材料的种类关系较为密切，本试验采用的活性混合材料为Ⅰ级粉煤灰和S 95级矿粉，若采用不同的混合材料，其试验结果可能有较大的差异。

为了防止大尺寸混凝土开裂，应采取低热水泥和矿物掺合料，以降低水化热。综上所述，只要水泥、外掺料和外加剂用量能够得到有效控制，则C50级高性能混凝土质量能够得到充分保证。