浅谈C60高性能混凝土配合比设计

【摘 要】目前在世界范围内，混凝土作为用途最广，用量最大的一种建筑材料，研究混凝土的特点和性能可以更方便的应用混凝土充分发挥混凝土的优势。要让混凝土更好的为人类服务与环境协调发展，进一步促进混凝土科技进步，为不断的探索发展途径和技术创新奠定基础，必须掌握混凝土的强度、工作性、耐久性等各方面性能。目前混凝土技术逐渐步入成熟。随着技术的发展品种不断增加，应用领域不断扩大。 近年来，随着建筑业蓬勃发展和国家的倡导。使商品混凝土广泛用于建筑工程中。并产生了良好的社会效益和经济效益。由于原材料的变化同等强度的混凝土的配合比有着一定的差异。在我们日常工作接触的混凝土中最常见的就是C10-C60混凝土，其中强度最高的C60通常用在建筑结构的重要部位，比如柱、剪力墙等。作为构筑物的承重构件我们对该混凝土的质量要求就更为严格，所以要对这种常见的高强度混凝土提高重视程度，下面作者本人结合作者实际工作经验来浅析C60混凝土的配合比设计。配合比设计是实现预拌混凝土性能的一个重要过程，也是保证预拌混凝土质量的重要环节。

【关键词】常用高等级混凝土；原材料选用；配合比设计

一、工程实例

罗马假日健身大厦，以健身，文化，商用为一体的大厦。其中地下部分以及地上±0以上十三层的柱为C60高强度混凝土，为满足设计要求改建设单位向某混凝土公司购买C60混凝土以保证工程质量。

二、混凝土配合比简介

混凝土是由水泥、细骨料砂子、粗骨料石子及水等构成，混凝土中各种材料之间的比例关系称为混凝土的配合比。混凝土配合比是决定混凝土强度的一项重要技术指标，需要具体的设计试配等工作才能确定合适的混凝土配合比应用到工程当中去。

三、高性能混凝土

1.1 定义

高性能混凝土是在普通混凝土基础上掺加矿物掺合料合高效减水剂等，利用新型混凝土技术配制成强度等级高、工作性能优良、耐久性好的混凝土。

高性能混凝土有其独特的优越性，可减少结构物的自重。减少结构变形，改善结构的手里性能，提高结构的跨径等。近年来在高层建筑、大型构筑物、大跨径桥梁、海上建筑等建设中运用越来越多，应用前景广阔。

1.2 配合比设计

进行高性能混凝土配合比设计时，一般应考虑一下几个方面的问题：

1）强度控制。28d强度应满足施工设计要求，同时早期强度亦应满足施工设计强度要求。如果早期（7d）强度不能达到设计要求的90%以上那么后期强度很难达到设计要求。

2）水化热控制。高性能混凝土的水泥用量和胶凝材料总量较高，水化热亦高，由此在设计时应对胶凝材料总量，尤其是水泥用量有所限定以控制水化热，保证混凝土的耐久性。

3）拌合物工作性能的控制。一般采用泵送施工，考虑施工季节气温，要求混凝土的工作性能稳定，经长距离泵送后仍要保持均匀稳定性。

4）体积稳定性控制。体积稳定性可以从其干缩率指标来控制，其主要影响因素是水泥的收缩率。依据不同水泥其收缩率不同但是变化不大。

其他抗渗、抗冻（北方地区）等指标应符合工程特点和设计要求考虑。

2 C60混凝土配合比设计

2.1 原材料质量要求及控制要点

2.1.1 水泥

水泥是混凝土组成的主要材料，同时起到粘结、填充等重要作用，所以水泥的选用格外重要。水泥的选用主要是考虑到水泥的品种和强度等级。水泥的品种繁多。选择水泥应根据工程的特点和所处的环境气候条件等因素进行分析，并考虑当地水泥的供应情况作出选择。其中以硅酸盐系列水泥生产量最大、应用最为广泛。高性能混凝土所用水泥应选用强度较高、水化热低、标准稠度用水量低的水泥。本配合比试配时采用千山P・O 42.5普通硅酸盐水泥，其细度筛余百分比为1.3%、初凝时间230Min终凝时间328Min、抗压强度、抗折强度、安定性等指标均符合要求。

2.1.2 碎石

碎石采用峨眉采石场5mm-25mm连续级配石灰岩碎石，级配稳定，压碎值7.1%，含泥量0.6，针片状含量7%均符合规范要求。

碎石颗粒级配

2.1.3 砂

选用天祥砂场河砂，属于中砂范围，其细度模数为2.7，颗粒级配良好、含泥量为2.0%空隙率40%

2.1.4 粉煤灰

用优质粉煤灰可以取代部分水泥，这样可以改善混凝土的和易性，减少泌水和离析现象的发生；提高混凝土的保水性，有利于泵送施工；能有效的降低水化热；可提高混凝土的抗渗性，改善混凝土的化学抗腐蚀能力提高混凝土的耐久性，本次配比使用的是一级粉煤灰其各项指标均符合要求。

2.1.5 粒化高炉矿渣粉（可选用或双掺）

同粉煤灰一样，粒化高炉矿渣粉也是一种常用于混凝土中的矿物掺合料作为辅胶凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌和时直接加入混凝土中，用以改善新拌及硬化混凝土性能。粒化高炉矿渣粉在混凝土拌合时直接加入混凝土中，其优点在于：通过调整粒化高炉矿渣粉和硅酸盐水泥的比例，可以直接生产出符合工程要求性能的混凝土；另一方面，由于粒化高炉矿渣粉的比表面面积较大，可以充分发挥矿渣的水硬活性，等量取代水泥后，高活性的粒化高炉矿渣粉一般不影响混凝土的早期强度3d，28d的抗压强度还会有较大的增长。本次选用的粒化高炉矿渣粉的活性为S105等级

2.1.6 缓凝型高效减水剂

1）使用高效减水剂后，能在一定的和易性要求下显著降低用水量，使混凝土更加密实，从而提高强度、耐久性等。宜采用减水率高、与水泥适应性好、坍落度损失小的品种。

2）本次配比采用为科隆化工生产的缓凝型聚羧酸高效减水剂，其减水率约为28%，减水剂与水泥适应性良好，可以保证混凝土拌合物具有良好的粘聚性和保水性，且各项指标均符合标准要求。

2.2 C60配合比设计方案

适配强度按照《配合比设计规程》计算试配强度应为69.87MPa。

根据原材料的实验结果分析，和多年的原材料稳定供应使原材料在质量上没有明显变化，故可以直接采用上文所提原料进行试配。根据以往经验所选配合比与其他经验配合比对比，如下表：