高性能混凝土配合比设计的全计算方法相关参数优化

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发布时间：2021-09-15

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高性能混凝土配合比设计的全计算方法
相关参数优化
刘静，王元纲，黄凯健，张高勤
(南京林业大学，210037)
摘要：针对应用全计算方法进行C40高性能混凝土配合比设计时存在胶凝材料总量及砂率等相关参数偏大
的问题，引入修正系数，并通过试验确定了该系数合理的取值范围。结果表明：采用相关参数优化后确定的配合比，
不仅可以配制出强度满足要求、抗Cl一渗透性能良好的高性能混凝土，而且降低了胶凝材料用量。
关键词：高性能混凝土；配合比设计；全计算方法；参数优化
Abstract：When the overall calculation method is used for mix design of high performance concrete (HPC)，the pa—
rameters of total cementitious materials and sand ratio are comparatively bigger．In O1"~el"to solve the problems．the CoITeetion
faetor~are introduced．and the reasonahle value of the toe伍cient is ohtained through the tests．The results show that
the strength of the concrete which are made by the optimized mix proportions can meet the requirements，the performance
of the anti—chloride ion penetration of this HPC is better，and the cementitious material consumption is reduced．
Key words：High performance concrete；Mix proportion；Overall calculation method；Optimizing parameters
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2011)O8—12—04
0 前言
高性能}昆凝土具有优良的性能，已广泛应用于
工程项目中。目前，国内外的混凝土技术研究人员
对单掺和双掺矿物掺合料的高性能混凝土的原材
料、性能、配合比设计开展了许多研究删，但对高性
能混凝土配合比设计方法的研究仍处于探索发展
阶段。从已有的研究成果来看，配合比设计方法主
要分为以经验为基础的半定量设计方法和全定量
设计方法两大类。其中以全计算方法为代表的全
定量设计方法可全面定量的确定各组成材料的用
量，计算方便，可大幅减少试验量，已在工程实践中
得到应用，或被混凝土设计人员优化后应用。同
时，以全计算方法为基础的“现代混凝土配合比全
计算法软件”的开发，使混凝土配合比设计走向了
数字化道路的发展方向陶。
本文以磨细钢渣粉、粉煤灰、硅灰、矿渣微粉作
为掺合料，分别采用其中三种配制成复合型掺合
料，并应用全计算方法进行混凝土配合比设计。针
对应用全计算方法进行配合比设计时存在胶凝材
料总量及砂率等相关参数偏大的问题，通过试验，
基金项目：江苏省“六大人才高峰” 行动计划资助项目
(2007168)。
一12一
确定修正系数，以实现配合比的优化。
1 原材料及试验方法
1．1 原材料
水泥：P·Ⅱ42．5级水泥，比表面积310m2／kg，表
观密度3lOOkg／m 。
粉煤灰：南京产的Ⅱ级粉煤灰，比表面积
320mVkg，表观密度2050kg／m ，活性指数70％。
矿渣微粉：上海产的$95型矿渣微粉，比表面
积402mZ／kg，表观密度2900kg／m ，活性指数123％。
磨细钢渣粉：马鞍山某公司分选后陈化一年的
钢渣，粉磨2h后表观密度为2990kg／m。，比表面积
407mZ／kg，活性指数66．8％。
硅灰：表观密度1200kg／m。，比表面积21500mV
，活性指数120．6％。
减水剂：江苏某公司生产的SBTJM一Ⅱ混凝土
高效减水剂。
集料：粗集料为石灰岩碎石，表观密度2740kg／
m ，级配良好；细集料为江砂，表观密度2630kg／m。，
细度模数2．86，属中砂。
水泥及掺合料的化学组成如表1所示。
1．2 试验方法
分别采用A型复合掺合料(磨细钢渣粉：粉煤
灰：硅灰=3：5：2)和B型复合掺合料(磨细钢渣