摘要：随着我国建筑行业的快速发展，建筑产品的质量也受到越来越多人的关注，混凝土是建筑材料的重要组成部分，对建筑产品的质量有着至关重要的影响，高性能混凝土因其优越的性能而得到了广泛的应用，本文主要介绍高性能混凝土的配比设计原则，以及其最佳化的配比设计方法。
关键词：高性能混凝土；最佳化配比；设计方法
引言
高性能混凝土于上世纪九十年代在国外被首次提出，高性能混凝土在建筑方面具有非常好的性能，例如，高性能混凝土的体积具有较好的稳定性，而且高性能混凝凝土的耐久性、强度等方面与普通混凝土相比也有明显的优势。因此，高性能混凝土因为其优良的性能而得到了广泛的应用，但是随着建筑行业的发展，也对高性能混凝土提出了新的要求，所以研究高性能混凝土的最佳化配比，对建筑行业的发展具有巨大意义。
一、高性能混凝土最佳配比设计方法关键点的探究
与普通混凝土的配合比相比，高性能混凝土对配合比的设计有着更为严格的要求。相比于普通混凝土，高性能混凝土在配比设计上有着非常显著的特点，例如高性能混凝土的水胶比较低、用水量少、坍落度高而且其渗透性要远远低于普通的混凝土。高性能混凝土的低渗透性，能够有效的防止内部钢筋被锈蚀，对提高建筑的耐久性有着明显的效果。
（一）高性能混凝土强度的配合比
高性能混凝土对强度有着非常高的要求，为了满足对高性能混凝土的强度要求，在进行设计时，设配强度要高于设计的强度。高混凝土试配强度的超出部分，要严格根据试验的数据对数据进行处理分析。高性能混凝土的试验数据的标准差的计算范围应在三点五与四点八兆帕之间。在进行试验之前，如果，试验的配合比没有比较可靠的试验依据，高性能混凝土的标准差明确标准时，高性能混凝土的配制强度要高于设计强度的百分之一百一十五左右，只要这样才能够保证高性能混凝土的设计强度。
（二）低用水量
高性能混凝土与普通混凝土的配比相比，高性能混凝土的用水量要远远低于普通混凝土的用水量，高性能混凝土在配比时要尽量减少水的用量，从而使得在使用时，建筑配件不会产生较大的收缩，同时较少的用水量还可以增加各种骨料与水泥之间的粘结力，提高骨料与钢筋之间的咬合力。
（三）适宜的水胶比
在制备高性能混凝土时，要保证高性能混凝土具有较高的水泥用量以及较少的水，这里所说的较高水泥用量并不是指水泥的用量越多越好，因为在一定范围内提供水泥的用量可以显著提高高性能混凝土的抗压强度，但是当水泥用量超过一定限度以后，提高水泥用量不但不能够提高高性能混凝土的抗压强度，反而会降低其抗压强度。通常来说，高性能混凝土的水胶比控制在百分之二十五到百分之四十之间比较合适，但是具体水胶比也要根据工程的实际情况决定，通过工程对坍落度等的要求，适当的添加减水剂等，保证高性能混凝土水胶比的合理性。
（四）适宜的砂率
砂率对高性能混凝土的工作性影响非常大，适宜的砂率非常重要。对于高性能混凝土而言，其配比中的粗骨料要略大于普通混凝土，例如中等强登等级的混凝土骨料要低于高性能混凝土中的骨料配比。高性能混凝土的砂率并不是固定值，不同水胶比的最适宜砂率也是不同的。砂率主要对高性能混凝土的强度和弹性有影响，通常而言，高性能混凝土的砂率增加，则高性能混凝土的弹性模量就会降低，同时其强度会增加。最适宜砂率要根据高性能混凝土的具体工作要求以及其他材料的配比来确定，例如根据高性能混凝土的胶凝材料用量、骨料粗细级配以及工程的具体施工要求等等。
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（五）高效减水剂和掺合料用量
要想使高性能混凝土具有较好的工作性能，就要对高效减水剂以及掺合料的用量进行严格的控制。其中活性矿物细掺合料，主要是通过改善水泥与各种级配骨料之间的结构，使其更好的粘结在一起，从而提高高性能混凝土的粘结力。高效减水剂主要是在减少高性能混凝土含水量的同时，使高性能混凝土具有较高的流动性，方便进行混凝土的搅拌以及泵送等等。根究研究资料可以得知，优质粉煤灰与磨细的矿渣进行配合具有较好的减水作用且同时能够对混凝土起到一定的增强作用，但是其需水量比要严格小于百分一百。与优质粉煤灰和磨细矿渣相比，硅粉对提高混凝土强度有着更好的效果，但是其需水量较大，一般要达到百分之一百三十五左右。从硅粉与优质粉煤灰与磨细矿渣的比较我们不难看出，不同掺合料的需水量时不同的，所以当掺合料不同时，需要加入的水量也要根据实际情况改变，主要通过改变高效减水剂的用量，来使混凝土保持合理的水胶比，以保证高性能混凝土的优良性能。
简而言之，在进行高性能混泥土配比设计时，要充分发挥掺合料和高效减水剂的作用，通过合理的使用高效减水剂和掺合料，使二者达到叠加的效果。同时，还可以采用复掺的设计方法，所谓的复掺就是在进行掺合料设计时，可以采用多种细掺合料。根据研究资料显示，采用多种掺合料在有效保证混凝土工作性能的同时，还能够增加高性能混凝土的耐久性，对混凝土的工作性能具有一定的提高作用，提高了高性能混凝凝土的经济效益。采用多种掺合料的目的是充分利用各种掺合料的化学性质，例如优质粉煤灰对混凝土的早期强度具有显著的影响，不利于施工，为了降低这种影响，在混凝土掺合料设计时就可以使得能够加入复合活性较高的超细矿渣粉，加入矿渣粉以后，能够促进火山灰效应，提高粉煤灰的化学性能。因此在粉煤灰掺合料中加入矿渣粉，能够实现俩种材料的互补，充分发挥俩者优越性能，提高高性能混凝土的工作效果。
二、高性能混凝土配比设计常见方法的探究
高性能混凝土的组成成分十分复杂，对高性能混凝土工作性能产生影响因素也十分繁多。目前，对于高性能混凝土的配比设计没有统一的标准，下面介绍俩种种常见的高性能混凝土配合比设计方法。
（一）法国国家路桥实验室方法
从世界的角度来看，法国国家路桥实验室在高性能混凝土配合比设计方面取得了较为显著的成果。法国国家路桥实验室对高性能混凝土配合比的主要思想是首先在模型材料上进行相关的各种实验，在实验的过程中，通过胶结材料进行相关的流变试验，用砂浆进行力变试验。通过模型材料进行大量实验的优点时可以减少混凝土配比参数时进行的大量试配工作。同时实验室还利用先进的科学技术，设计了相关的计算机软件，通过计算机软件建立相关的数学模型，通过不同的数学模型，来对混凝土的工作性能进行表达，不同的数学模型组合起来，即为混凝土配比的整体性能。计算机技术以及数学模型的引进大大减少了配合比的设计难度和时间。
（二）英国的Domone PLJ方法
这种方法的主要依据是最大密实度理论。其进行高性能混凝土配比设计的主要步骤是，一 通过所要进行配比混凝土在二十八天时的强度与此时具有的水胶比来确定混凝土的水胶比。二 采用高效减水剂的产量。三 通过专门的实验仪器对混凝土中的不同砂率进行测量，找出颗粒间空隙最小的情况，此时确定的砂率即为最小砂率。四 通过上步所得的最小砂率及其颗粒间的孔隙率与其表面的综合效应。五 通过步骤三四确定高性能混凝土的最优砂率。
结语：
综上所述，高性能混凝土配比设计方法还没有形成统一的定论，在进行高性能混凝土配比设计时，首先要注意设计方法的关键点，综合考虑各方面的影响因素，其次，要利用先的科学技术，提高高性能混凝土配比设计效率， 采用先进的仪器，测得高性能混凝土的最优配比。
参考文献
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[2]余志武,潘志宏,谢友均,刘宝举. 浅谈自密实高性能混凝土配合比的计算方法[J]. 混凝土,2014,01:54-57+67.
[3]王宝民,涂妮. 国内外混凝土配合比设计方法研究进展[J]. 商品混凝土,2010,12:27-30.
论文作者:林世欣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/18
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