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目前，随着建筑业的快速发展，人们越来越关注建筑物的安全性。
目前经常出现建筑安全问题，其中一部分是由于建筑企业片面追求自身经济利益，而忽视了建筑质量问题，还有很多其他因素导致了质量问题。
其中混凝土强度是主要问题，导致建筑结构质量问题。
高性能混凝土正好可以解决上述质量问题，具有较高的强度、稳定性和耐久性。
但要充分发挥高性能混凝土的效能，就必须设计出最理想的配合比，并及时发现和解决设计中存在的问题，从根源上解决混凝土的质量缺陷。
根据JGJ/T385-2015《高性能混凝土评价标准》的要求，高性能混凝土的评价分为设计评价、生产评价和工程评价三个部分。本文只讨论生产评价中的配合比。
1高性能混凝土配合比设计要点
1.1设计目标及其共同影响
1.1.1强度
强度是混凝土最基本的性能要求，所有的混凝土都必须达到理想的强度。
在JGJ/T385-2015中，常规高性能混凝土的水胶比只要求在0.45以下，但实际上设定水胶比在0.4以下，可以更好地保证混凝土的强度满足设计要求，做出优异的高性能混凝土。
其中，矿物掺合料用量和水胶比是强度的主要影响因素。
耐用性
在设计高性能混凝土的最佳配合比时，混凝土的耐久性必须满足要求，这与普通混凝土不同。
耐久性主要涉及抗化学侵蚀、抗渗、抗冻、抗碳化、碱集料反应、体积稳定性等。
因为在大多数情况下，导致混凝土质量降低的原因大多是由于水侵入有害介质造成的，因此，抗渗性会直接影响耐久性，所以抗渗等级要求必须不低于P12。
可加工性
对于高性能混凝土来说，和易性的保证非常重要，是浇筑混凝土质量的重要保证。
这种混合料具有许多特性，主要包括良好的高流动性(膨胀超过500mm)、均匀性、体积稳定性、不分层、不离析、不泌水等。
然而，水泥用量、外加剂的种类和掺量、集料级配和灰骨比是影响这类混合料性能的主要因素。
1.2配制高性能混凝土的一些技术
目前，高性能混凝土的制备主要涉及高效减水剂的使用和细活性矿物掺合料的掺配技术。
水泥强度等级不小于42.5，比表面积不大于400m2/kg，优选小于360m2/kg。
1.2.1添加活性矿物掺合料
高性能混凝土中可掺入以下优良活性矿物掺合料，包括优质粉煤灰、磨细矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅灰等。
硅灰中的活性二氧化硅是其关键活性组分，它会在界面上与水泥水化反应生成的氢氧化钙发生火山灰反应，即二次反应，具体为:
mH2O+SiO2+xCa(OH)2=xCaosio2·nH2O
在混凝土界面的一些孔隙中，会沉积凝胶状的水化硅酸钙，可以提高界面的抗渗性和粘结强度。
在水泥浆体中，矿物细掺合料的活性细颗粒会均匀分散填充孔隙，优化混凝土中的孔隙结构，最终提高混凝土的抗渗性。
另外，通过掺入适量的细活性矿物掺合料，可以减少部分水泥的用量，从而有效降低混凝土的水化热，进而减少温差裂缝的产生。
1.2.2添加高效减水剂
为了提高高性能混凝土的强度，需要大量使用胶凝材料，但评价要求每方胶凝材料用量不得超过550kg。
因此，有必要降低水胶比，以减少胶凝材料的用量。因此，应掺入适量的28天收缩率高于优良减水率的高效减水剂。
高效聚羧酸减水剂还能增强高性能混凝土的工作性能，并能有效避免混凝土的坍落度损失。它能在至少一个半小时内保持基本无坍落度损失，不会出现明显的缓凝现象。
一般来说，细活性矿物掺合料的加入一般用于优化骨料与水泥浆体的界面，提高其粘结强度。
水胶比较低时，一般采用添加超塑化剂来改善流动性。
通过两者的有机结合，不仅可以降低水胶比，增加流动性，而且可以提高水泥浆体的硬化密度和骨料的粘结强度。
1.3合理选择配合比参数
1.3.1控制水胶比
对于高性能混凝土来说，低水胶比是一个显著的特征。
为了降低混凝土的渗透性，提高混凝土的耐久性，各种设计强度的高性能混凝土的水胶比应控制在0.40以下，以保证混凝土浇筑后足够密实。
相关实践表明，当水胶比小于0.40时，水胶比越低，混凝土强度越高。
虽然水泥没有及时充分水化，但混凝土的低水胶比可以降低其孔径和孔隙率，而水泥的未水化颗粒相当于优质细骨料，从而提高效果。
当水胶比低于0.40时，轻微改变水胶比会大大改变混凝土强度。因此，严格控制水胶比是高性能混凝土质量的关键保证。详情请参考表1。
水胶比确定后，细矿物掺合料的强度可以通过改变掺量和种类来调整。
1.3.2控制髓骨比
水泥骨比是指水泥浆与骨料的比例。国外有学者认为，当骨料合适时，水泥与骨的体积比应固定在35:65。
为了提高混凝土的体积稳定性、和易性、强度等指标，最终配制的高性能混凝土的状态更加理想。
经验表明，高性能混凝土中胶凝材料的添加总量应控制在550kg/m3以下，混凝土强度越低，控制量越少。
同时应尽可能减少水泥用量，掺入体积干缩小的细矿物掺合料，以降低混凝土的干缩和温升，增强抗化学腐蚀能力，提高密实度，降低成本。
但为了保证高性能混凝土的耐久性，胶凝材料的总用量应在300kg/m3以上。
相关研究报告和资料表明，当配制的高性能混凝土为C50~C70时，可单独掺入15%~30%的优质粉煤灰或用矿渣替代20%~50%的水泥。
当配制的混凝土在C80以上时，可掺入5%~10%的硅灰和15%~35%的优质粉煤灰或矿渣。
1.3.3控制砂率
混凝土的和易性也与砂率密切相关。在粗骨料的使用方面，与普通混凝土相比，高性能混凝土会被更多的使用。
高性能混凝土的水胶比不同，最佳砂率也会不同。
通常随着混凝土砂率的增加，强度会逐渐降低，弹性模量也会降低。
高性能混凝土的砂率可根据运输要求、粗细骨料级配、胶凝材料总用量选择，见表2。
1.3.4控制减水剂的适当掺量。
对于高性能混凝土，为保证较高的耐久性和强度，水胶比和用水量应较低，并采用高效减水剂增加流动性，其掺量应根据坍落度确定。
坍落度会随着掺量的增加而增加，但掺量在一定量以上后，效果不再明显，不经济。因此，减水剂通常存在一个最佳掺量，但大多集中在1.5%-2%之间。
1.4配合比设计方法
目前，世界各国提出了大量的高性能混凝土配合比设计方法，例如，
美国学者推荐的确定高性能高强混凝土配合比的方法，英国学者推荐的最大密实度方法，法国LCPC推荐的方法，陈建奎设计的全计算法，万朝军的经验公式等。
2设计中常见的问题及解决方法
2.1控制双重掺杂或多重掺杂的问题
在高性能混凝土配合比设计中，双掺或多掺外加剂的控制问题十分突出。在具体设计中，活性矿物掺合料的掺量没有严格的标准，有时项目设计师会给出掺量。
但在实际生产中，双掺或多掺后容易增加总掺量，延长混凝土凝结时间，增加混凝土强度，还可能影响工程进度。
此外，如果外加剂添加过量或外加剂质量不符合要求，也会造成混凝土长时间的塑性，对混凝土的强度产生后续影响。试验检测
在具体生产中，应结合工程的具体要求、强度等级、结构特点、施工方法和施工气候环境确定所需活性矿物掺合料的总量。
一般在使用高标号硅酸盐水泥时，可适当增加某些活性矿物掺合料的总含量，但应控制掺合料的质量，防止延长凝结时间和降低混凝土强度。
另外需要特别注意的是，冬季低温施工时，使用的减水剂应是非缓凝型的，并适当减少活性矿物掺合料的总量。还应选择合适的抹灰时间，控制拆模时间。
2.2粗细骨料搭配的问题
对于高性能混凝土的配合比来说，粗细骨料的配合比直接关系到其性能和工程质量。
这种混凝土的水泥石强度相对较高，水胶比一般较低。
为达到上述特性，应适当提高粗细骨料的相关强度，根据混凝土强度等级尽可能将压碎值指标控制在较低值，并优化砂率，以改善高性能混凝土的工作性能。
因此，在选择原材料时，[更多信息请搜索监督检查微信，测试中微信官方账号了解]，一定要保证所选岩石未风化，严禁使用已风化的母岩。
此外，还应重点控制碎石的含泥量、粒径分布和针状含量，使混凝土满足均匀性和质量要求。
对于高性能混凝土，在设计配合比时，由于水胶比比较低，水泥用量很大，水泥的作用大部分只相当于细填料的作用。
在设计之初，应尽量少用水泥，并进一步优化粗细骨料的级配，降低空隙率。
并保证粗集料的松散堆积密度大于1600kg/m3，保持孔隙率在40%以下，吸水率在2%以下。
在配料过程中，可以考虑改进强制搅拌工艺，增加搅拌时间，增加混凝土强度，减少水泥用量。
这样不仅可以更好的优化成本，还可以明显增强混凝土的耐久性。
2.3规范配合比设计问题
目前，对于高性能混凝土，在配合比设计中，设计规范存在很多问题。由于高性能混凝土无法遵循普通混凝土的标准配合比，目前国内在这方面的设计还缺乏规范和标准。
在配合比中，水胶比非常重要，必须满足相关设计标准，这样才能保证混凝土的耐久性和强度。
因此，国家相关单位正在研究制定《高性能混凝土技术条件》等相关标准，以规范配合比设计和生产，保障高性能混凝土的推广、发展和应用。
2.4优化目标问题
在实际的高性能混凝土设计中，大多数都取消了单目标的优化。由于原材料的多样性和品种繁多，宜综合考虑相关性能的影响，采用综合多目标控制的方法优化配合比。
然而，博罗米的公式现在并不完全适用。也可以尝试借助计算机完善目标函数曲线，应用相关功能软件模拟整个设计过程，确定所需指标，作为配合比设计的参考。
3结论
以上都是我在实际生产经验中对高性能混凝土设计配合比的个人见解。
虽然高性能混凝土已经在一些大城市推广应用，取得了显著的成绩。但是，在一些因素的影响下，混凝土生产和配合比设计还存在一些误区和不足。
针对具体问题，相关技术人员要严把原材料质量关，认真分析总结，及时找出问题的真正原因并加以解决。
应在综合工作性能、耐久性和经济性能等因素下，优化高性能混凝土的设计配合比，以便于施工人员生产和操作。
能够显著提高工程建设质量，实现建筑结构的长期可靠安全使用，为创造更大的社会价值做出贡献。来源，版权归原作者所有。