本發(fā)明申請涉及一種土建配料領域，尤其涉及一種C100高性能混凝土的配合及攪拌方法。

背景技術：
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傳統(tǒng)意義上的混凝土配合比設計遵循鮑羅米公式，即混凝土強度與水灰比關系式，在該配合比中，水灰比是經(jīng)過理論計算得到的，這也是早期混凝土配合比的核心，該配合比設計試配過程極其繁瑣，成功率很低，施工中迫切需要一種具有高流動性、高體積穩(wěn)定性、適宜的強度和高耐久性的混凝土。該混凝土由水泥、礦物摻合料（以粉煤灰、?；郀t磨細礦渣粉和硅灰等為代表）水、粗集料和細集料，外加劑等至少六種組份組成，這是一種新型混凝土，與傳統(tǒng)意義上的混凝土有很大不同。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種C100高性能混凝土及配合攪拌方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：

一種C100高性能混凝土，其組成包括：粗集料、細集料、水泥、外加劑、礦物摻合料和拌合用水，所述的配合比設計及攪拌方法分為四個步驟進行：（1）配合比準備階段；（2）配合比各組成材料質量要求；（3）依配合比確定單方材料用量階段；（4）配合比試拌階段。

所述的C100高性能混凝土，所述的配合比準備階段包括：確定試配的混凝土強度，C100級混凝土試配強度可按110MPa控制。

所述的C100高性能混凝土，所述的配合比各組成材料質量要求為：A. 粗集料： C100混凝土用粗集料公稱最大粒徑不宜大于16.0mm，其中大于16.0mm粒徑碎石宜小于5%，應選用連續(xù)級配錘破或反擊破碎碎石，不得使用鄂式破碎碎石，碎石母料宜優(yōu)選玄武巖、安山巖等巖石，其單軸抗壓強度宜大于150MPa，碎石壓碎值宜小于3%，針片狀含量宜小于2%，含泥量不宜大于0%，石粉含量不宜大于0.5%，碎石表觀密度宜大于2.80g/cm³，其他有害雜質含量小于相應標準規(guī)定值；B. 細集料：優(yōu)先選用Ⅱ區(qū)河砂，砂的細度模數(shù)宜為2.6～3.2，含泥量宜小于0.5%，表觀密度宜大于2.80 g/cm³，松堆積密度宜大于1600kg/m³，如果和易性滿足施工要求，也可以選用潔凈機制砂；C. 水泥：優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，水泥28天抗折強度宜大于9.0 MPa，抗壓強度宜大于60.0 MPa；D. 外加劑：優(yōu)先選用高性能減水劑，代表性品種為聚羧酸鹽系；E. 礦物摻合料：優(yōu)先選用Ⅰ級粉煤灰，優(yōu)先選用S105級?；郀t磨細礦渣粉等礦物摻合料，應摻加微硅粉，二氧化硅含量宜大于95%；F. 拌合用水：優(yōu)先選用飲用水拌制混凝土，也可以使用符合JGJ63-2006標準的其他水源的水。

所述的C100高性能混凝土，所述的依配合比確定單方材料用量階段為：（1）C100高性能混凝土需使用兩種以上的膠凝材料，考慮到形象準確，本配合比將傳統(tǒng)意義上的水灰比改稱為水膠比；（2）根據(jù)工程經(jīng)驗，C100高性能混凝土的水膠比宜控制在0.15～0.20之間，具體取值標準是：組成混凝土原材料品質好，水膠比可取大值；反之，混凝土原材料品質較差，水膠比宜取小值，總之，不論組成混凝土原材料品質如何，混凝土水膠比取較小值，更容易獲得要求的試配強度，更容易滿足耐久性要求；（3）在原材料性能和質量確定的前提下，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，初步擬定預期水膠比的大小,但試拌時不要超過事先擬定的水膠比；（4）按假定表觀密度法計算確定一立方米混凝土各種材料用量；（a）假定C100高性能混凝土表觀密度為2500±50 kg/m³，新拌混凝土實測表觀密度與其誤差在±2%之內時，可不修正，否則，應對表觀密度進行修正；（b）水泥單方用量。根據(jù)水泥實際強度結合檢測及施工經(jīng)驗擬定，C100混凝土配合比可取460kg～500kg；（c）粉煤灰單方用量。根據(jù)配合比使用環(huán)境、部位、粉煤灰質量、用戶對混凝土各齡期強度不同要求等限制影響因素，可選擇粉煤灰的摻量占膠凝材料的8%～15%；（d）?；郀t磨細礦渣粉單方用量，根據(jù)配合比使用環(huán)境、部位、粒化高爐磨細礦渣粉質量、用戶對混凝土各齡期強度不同要求等限制影響因素，可選擇粒化高爐磨細礦渣粉的摻量占膠凝材料的15%～25%；（e）微硅粉的摻量宜為8%～15%；（f）礦物摻合料總量宜為膠凝材料總量的30%～40%之間；（g）（c）～（e）礦物摻合料可根據(jù)施工需要摻用一種或數(shù)種，但也不局限于這三種，經(jīng)試驗合格也可選擇其他品種的礦物摻合料；（h）砂率確定，根據(jù)砂子的級配，細度模數(shù)、粗集料最大粒徑、水膠比、工程需要、混凝土運輸、輸送方式的不同選擇砂率，一般可取33%～40%；（i）單方用水量的確定，根據(jù)擬定的水泥用量和水膠比，計算單方用水量；（j）以上各材料用量均確定后，可計算粗、細集料用量；（k）高性能減水劑用量的確定，根據(jù)高性能減水劑的減水率，擬定的水膠比，施工、運輸、澆筑施工需要的坍落度決定其用量，最大用量不應超過5%；（5）每個強度等級混凝土選擇三種不同水泥用量試拌混凝土，每種不同水泥用量之間相差20kg，控制工作性不變，以最后實際用水量反算水膠比，當然操作時一定要將水膠比控制在預期之內，此種做法易掌握，成功率高，控制水膠比是此做法的核心，滿足工作性是此做法的目標，新拌混凝土工作性和坍落度經(jīng)時損失滿足要求后，裝模成型三種不同配合比進行強度試驗，測試各齡期強度，以28天抗壓強度滿足試配強度要求，并且水泥和其他膠凝材料之和成本最低者作為基準配合比；（6）按以上確定的單方原材料用量、預期水膠比，不同的配合比均試拌25～35升混凝土，用以檢驗混凝土拌合物工作性及強度。

所述的C100高性能混凝土的攪拌方法，所述的配合比試拌階段，其砼配合比攪拌工藝為：（1）將稱量好的粗集料、細集料按先后順序加入攪拌機中，攪拌15s，然后加入65%的水，攪拌25～35 s，加入水泥和摻合料，攪拌40～60s，加入25%的水和高性能減水劑，攪拌90～120s，邊攪拌邊觀察混凝土和易性，若混凝土流動性小，則加入剩余10%水；若混凝土流動性仍小，則繼續(xù)加入0.2%～0.5%的高性能減水劑（如果混凝土凝結時間、外觀均正常，且在不影響其強度的前提下，也可以適當提高外加劑摻加比例，以便嚴格控制水膠比不超出預期值），繼續(xù)攪拌90～120s，若混凝土和易性滿足要求，則出料進行下一步工作，最后核定實際用水量，核定水膠比，該水膠比不得大于事先擬定的預期水膠比；（2）若混凝土和易性不滿足要求，則首先需考慮高性能減水劑與水泥的相容性問題，其次考慮與其他膠凝材料與高性能減水劑相容性問題或集料的質量問題（表面特征和潔凈程度等）；反之，經(jīng)計算的用水量略有剩余而混凝土的工作性完全滿足施工需要，這是最理想的結果；（3）攪拌完畢后檢測新拌混凝土的工作性，滿足要求后放入帶蓋容器中靜止一段時間檢測混凝土坍落度經(jīng)時損失，此項指標滿足要求后最終核定水膠比；（4）按攪拌、運輸和施工控制的時間間隔測定的坍落度經(jīng)時損失滿足要求后，測定混凝土的表觀密度，該密度與假定表觀密度誤差小于2%時可不調整配合比各材料用量，反之，該誤差大于等于2%時需修正調整配合比各材料用量，最終核定該配合比的表觀密度；（5）裝模成型混凝土試件，用塑料膜覆蓋，放置在20±2℃，相對濕度大于95%的環(huán)境中養(yǎng)護至脫模，將脫模的試件放置在20±2℃，相對濕度大于95%的濕氣養(yǎng)生室中養(yǎng)護至需要的齡期，測試各齡期強度；（6）其他兩種水泥用量的配合比也按以上方法進行試驗，各齡期強度都測試完畢后，三組配合比28天齡期強度進行對比，選取工作性好，強度高、綜合成本最小者作為基準配合比。

所述的C100高性能混凝土配合比設計及攪拌方法，所使用的設備為雙臥軸砼強制攪拌機，并保證在所述的配合比試拌過程中，保證實際水膠比不大于預期的水膠比。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明的C100高性能混凝土，強度高，組成材料品種多，強度影響因素多，在諸多強度影響因素中，水灰比占第一位，因此，在對該種混凝土進行配合比設計時，如果采用理論計算確定水灰比則很難配制出來。

本發(fā)明的C100高性能混凝土，是對傳統(tǒng)混凝土配合比設計方法的顛覆，其核心體現(xiàn)在水灰比的確定系經(jīng)驗擬定值，而不是計算值，或者說，高性能混凝土的水灰比不是理論計算出來的，混凝土配合比也不是僅僅靠計算和設計就能解決的簡單問題，而是在實踐經(jīng)驗積累和不斷總結的基礎上，事先擬定一個預期水灰比，試配時不得超過該值，結合有針對性、有方向性的一系列嚴謹試驗而獲得的實踐性結論。

本發(fā)明的C100高性能混凝土，以此為核心進行的混凝土配合比設計過程簡單明了，成功率很高，性價比令人十分滿意。

本發(fā)明的C100高性能混凝土，經(jīng)大量工程實踐證明，本發(fā)明新穎、具有很強的操作性和實用性。

具體實施方式：

實施例1：

一種C100高性能混凝土，其組成包括：粗集料、細集料、水泥、外加劑、礦物摻合料和拌合用水，所述的配合比設計及攪拌方法分為四個步驟進行：（1）配合比準備階段；（2）配合比各組成材料質量要求；（3）依配合比確定單方材料用量階段；（4）配合比試拌階段。

實施例2：

根據(jù)實施例1所述的C100高性能混凝土，所述的配合比準備階段包括：確定試配的混凝土強度，C100級混凝土試配強度可按110MPa控制。

實施例3：

根據(jù)實施例1所述的C100高性能混凝土，所述的配合比各組成材料質量要求為：A. 粗集料： C100混凝土用粗集料公稱最大粒徑不宜大于16.0mm，其中大于16.0mm粒徑碎石宜小于5%，應選用連續(xù)級配錘破或反擊破碎碎石，不得使用鄂式破碎碎石，碎石母料宜優(yōu)選玄武巖、安山巖等巖石，其單軸抗壓強度宜大于150MPa，碎石壓碎值宜小于3%，針片狀含量宜小于2%，含泥量不宜大于0%，石粉含量不宜大于0.5%，碎石表觀密度宜大于2.80g/cm³，其他有害雜質含量小于相應標準規(guī)定值；B. 細集料：優(yōu)先選用Ⅱ區(qū)河砂，砂的細度模數(shù)宜為2.6～3.2，含泥量宜小于0.5%，表觀密度宜大于2.80 g/cm³，松堆積密度宜大于1600kg/m³，如果和易性滿足施工要求，也可以選用潔凈機制砂；C. 水泥：優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，水泥28天抗折強度宜大于9.0 MPa，抗壓強度宜大于60.0 MPa；D. 外加劑：優(yōu)先選用高性能減水劑，代表性品種為聚羧酸鹽系；E. 礦物摻合料：優(yōu)先選用Ⅰ級粉煤灰，優(yōu)先選用S105級?；郀t磨細礦渣粉等礦物摻合料，應摻加微硅粉，二氧化硅含量宜大于95%；F. 拌合用水：優(yōu)先選用飲用水拌制混凝土，也可以使用符合JGJ63-2006標準的其他水源的水。

實施例4：

根據(jù)實施例1所述的C100高性能混凝土，所述的依配合比確定單方材料用量階段為：（1）C100高性能混凝土需使用兩種以上的膠凝材料，考慮到形象準確，本配合比將傳統(tǒng)意義上的水灰比改稱為水膠比；（2）根據(jù)工程經(jīng)驗，C100高性能混凝土的水膠比宜控制在0.15～0.20之間，具體取值標準是：組成混凝土原材料品質好，水膠比可取大值；反之，混凝土原材料品質較差，水膠比宜取小值，總之，不論組成混凝土原材料品質如何，混凝土水膠比取較小值，更容易獲得要求的試配強度，更容易滿足耐久性要求；（3）在原材料性能和質量確定的前提下，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，初步擬定預期水膠比的大小,但試拌時不要超過事先擬定的水膠比；（4）按假定表觀密度法計算確定一立方米混凝土各種材料用量；（a）假定C100高性能混凝土表觀密度為2500±50 kg/m³，新拌混凝土實測表觀密度與其誤差在±2%之內時，可不修正，否則，應對表觀密度進行修正；（b）水泥單方用量，根據(jù)水泥實際強度結合檢測及施工經(jīng)驗擬定，C100混凝土配合比可取460kg～500kg；（c）粉煤灰單方用量，根據(jù)配合比使用環(huán)境、部位、粉煤灰質量、用戶對混凝土各齡期強度不同要求等限制影響因素，可選擇粉煤灰的摻量占膠凝材料的8%～15%；（d）?；郀t磨細礦渣粉單方用量，根據(jù)配合比使用環(huán)境、部位、?；郀t磨細礦渣粉質量、用戶對混凝土各齡期強度不同要求等限制影響因素，可選擇粒化高爐磨細礦渣粉的摻量占膠凝材料的15%～25%；（e）微硅粉的摻量宜為8%～15%；（f）礦物摻合料總量宜為膠凝材料總量的30%～40%之間；（g）（c）～（e）礦物摻合料可根據(jù)施工需要摻用一種或數(shù)種，但也不局限于這三種，經(jīng)試驗合格也可選擇其他品種的礦物摻合料；（h）砂率確定，根據(jù)砂子的級配，細度模數(shù)、粗集料最大粒徑、水膠比、工程需要、混凝土運輸、輸送方式的不同選擇砂率，一般可取33%～40%；（i）單方用水量的確定，根據(jù)擬定的水泥用量和水膠比，計算單方用水量；（j）以上各材料用量均確定后，可計算粗、細集料用量；（k）高性能減水劑用量的確定。根據(jù)高性能減水劑的減水率，擬定的水膠比，施工、運輸、澆筑施工需要的坍落度決定其用量，最大用量不應超過5%；（5）每個強度等級混凝土選擇三種不同水泥用量試拌混凝土，每種不同水泥用量之間相差20kg，控制工作性不變，以最后實際用水量反算水膠比，當然操作時一定要將水膠比控制在預期之內，此種做法易掌握，成功率高，控制水膠比是此做法的核心，滿足工作性是此做法的目標，新拌混凝土工作性和坍落度經(jīng)時損失滿足要求后，裝模成型三種不同配合比進行強度試驗，測試各齡期強度，以28天抗壓強度滿足試配強度要求，并且水泥和其他膠凝材料之和成本最低者作為基準配合比；（6）按以上確定的單方原材料用量、預期水膠比，不同的配合比均試拌25～35升混凝土，用以檢驗混凝土拌合物工作性及強度。

實施例5：

根據(jù)實施例1所述的C100高性能混凝土攪拌方法，所述的配合比試拌階段，其砼配合比攪拌工藝為：（1）將稱量好的粗集料、細集料按先后順序加入攪拌機中，攪拌15s，然后加入65%的水，攪拌25～35 s，加入水泥和摻合料，攪拌40～60s，加入25%的水和高性能減水劑，攪拌90～120s，邊攪拌邊觀察混凝土和易性，若混凝土流動性小，則加入剩余10%水；若混凝土流動性仍小，則繼續(xù)加入0.2%～0.5%的高性能減水劑（如果混凝土凝結時間、外觀均正常，且在不影響其強度的前提下，也可以適當提高外加劑摻加比例，以便嚴格控制水膠比不超出預期值），繼續(xù)攪拌90～120s，若混凝土和易性滿足要求，則出料進行下一步工作，最后核定實際用水量，核定水膠比，該水膠比不得大于事先擬定的預期水膠比；（2）若混凝土和易性不滿足要求，則首先需考慮高性能減水劑與水泥的相容性問題，其次考慮與其他膠凝材料與高性能減水劑相容性問題或集料的質量問題（表面特征和潔凈程度等）；反之，經(jīng)計算的用水量略有剩余而混凝土的工作性完全滿足施工需要，這是最理想的結果；（3）攪拌完畢后檢測新拌混凝土的工作性，滿足要求后放入帶蓋容器中靜止一段時間檢測混凝土坍落度經(jīng)時損失，此項指標滿足要求后最終核定水膠比；（4）按攪拌、運輸和施工控制的時間間隔測定的坍落度經(jīng)時損失滿足要求后，測定混凝土的表觀密度，該密度與假定表觀密度誤差小于2%時可不調整配合比各材料用量，反之，該誤差大于等于2%時需修正調整配合比各材料用量，最終核定該配合比的表觀密度；（5）裝模成型混凝土試件，用塑料膜覆蓋，放置在20±2℃，相對濕度大于95%的環(huán)境中養(yǎng)護至脫模，將脫模的試件放置在20±2℃，相對濕度大于95%的濕氣養(yǎng)生室中養(yǎng)護至需要的齡期，測試各齡期強度；（6）其他兩種水泥用量的配合比也按以上方法進行試驗，各齡期強度都測試完畢后，三組配合比28天齡期強度進行對比，選取工作性好，強度高、綜合成本最小者作為基準配合比。

實施例6：

根據(jù)實施例1或2或3或4或5所述的C100高性能混凝土攪拌方法，所使用的設備為雙臥軸砼強制攪拌機，并保證在所述的配合比試拌過程中，保證實際水膠比不大于預期的水膠比。