摘 要： 在理论混凝土配合比的基础上，通过调节砂率和矿物掺合料的掺量，以力学性能、抗渗性能和干缩性为评价指标进行混凝土配合比优化设计，配制出了力学性能和耐久性良好的高性能混凝土。
关键词： 耐久性； 氯离子渗透； 干缩； 抗裂
高性能混凝土是20世纪八九十年代基于混凝土结构耐久性设计提出的一种新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命[1-2]。本文针对项目需求，结合混凝土力学性能、抗渗性、干缩性能进行混凝土配合比优化设计，配制出了具有良好抗裂防渗的高性能混凝土。
1 实验
1.1 原材料
实验选取P·O42.5水泥，其各项技术指标如表1所示；细集料选取河砂，颗粒级配满足II区要求，细度模数为2.64；粗集料选取碎石，粒级符合5～26.5mm的连续级配，最大粒径为26.5mm，其它主要物理化学性能满足规范要求；矿物掺合料选用I级粉煤灰和超细矿粉，其技术指标如表2、表3所示；减水剂选取聚羧酸型高效减水剂，其主要物理性能满足规范要求。
1.2 实验方法
1） 力学性能。混凝土强度依据《水工混凝土试验规程》进行测定， 抗压强度试件尺寸为150 mm ×150 mm ×150 mm立方体。
2） 渗透性能。混凝土抗渗透性能采用 ASTMC1202标准规定的氯离子渗透性试验方法进行测试。
3） 干缩性能。根据《水工混凝土试验规程》，针对抗渗透性较好的实验配合比进行混凝土干缩性试验。
2 混凝土配合比设计步骤
2.1 混凝土配合比设计目标
1） 工作性：要求混凝土的凝结时间和工作性满足连续浇筑的泵送施工要求，坍落度220±20mm，泌水性小、不分层离析、可泵性好、易于浇筑密实；
2） 力学性能：要求混凝土28d配制强度大于50MPa，混凝土7d强度达到设计强度等级的80%；
3） 耐久性：要求混凝土的电通量（ASTM C1202法）指标小于1000库仑，且体积稳定性良好。
2.2 混凝土配合比优化设计
结合混凝土配合比设计目标，通过理论计算和实验室试配，拟设定高性能混凝土基准配合比为：mc：ms：mg：mw =480：678：1138：144。混凝土配合比设计参数是相互依赖的，不同的砂率和矿物掺合料的掺量对混凝土的各种性能均有不同的影响[3]。在胶凝材料用量为480kg/m3，水胶比为0.30不变的情况下，通过对初步拟定的基准混凝土配比进行优化设计，具体实验配合比如表4所示。
3结论
a. 混凝土砂率和矿物掺合料的掺量对混凝土力学性能和耐久性均有影响，随着矿物掺合料掺量的增大，混凝土28d强度先增大后减小。
b. 当采用0.35的砂率，分别掺入8%、17%的粉煤灰、矿粉时，混凝土28d强度最高达62.0MPa；当采用0.37的砂率，分别掺入15%、15%的粉煤灰、矿粉时，混凝土6h电通量低于650C，且干缩性在6组配合比中最小。
参考文献
[1] 杨钱荣. 混凝土渗透性及引气作用对耐久性的影响[J].同济大学学报，2009，37（6）：744-748.
[2] 牛道昌.水工混凝土干缩与裂缝的关系[J].水利水电工程设计，1995，4：44-50.
[3] Tahir Gonen， Salih Yazicioglu. The influence of mineral admixtures on the short and long-term performance of concrete[J]. Building and Environment，2007，42：3080–3085.